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新疆白玉與江蘇小梅嶺白玉的外觀差異的成因研究    

 

毛婧芳1袁心強2、楊如增1、李敏捷1

 

1同濟大學海洋與地球科學學院 上海 200092

2中國地質大學(武漢)珠寶學院  武漢 430074

 

( 袁心強教授 -- 珠寶學院院長/ 翡翠著名學者 )

 

摘要:

應用顯微硬度計、偏光顯微鏡、掃描電鏡等測試手段,綜合分析了新疆白玉和江蘇小梅嶺白玉的相對密度、維氏硬度、表面光澤、透光率等一系列物理性質,分析對比了兩種不同白玉的內部結構特徵及其對白玉的光澤和感觀效果的影響因素,闡述了產生兩種不同光澤效果的理論基礎,為正確鑒別這兩個白玉產地提供了理論依據。

 

圖1 [A-01] 顯微鏡下樣品表面物征(×45) Fig.1 Surface condition under the microscope

前言:

中國是玉文化發展最早的國度,新疆白玉早在新石器時代己被先民應用。自古以來,白玉飾品一直倍受中國消費者的青睞[1]。近年來中國江蘇省溧陽市南部小梅嶺地區也開始產出白玉,梅嶺玉的出現受到珠寶界的廣泛關注,已有大量文獻證明梅嶺白玉的主要礦物組成為透閃石,與新疆白玉的結構和化學成分基本相似[2],但在光學感觀方面存在一定的差異[3]。本文從白玉的物理性質入手,比較兩個產地白玉的結構特徵,尋找影響白玉光澤的主要因素,以及鑒別的參數。

圖1 [A-02] 顯微鏡下樣品表面物征(×45) Fig.1 Surface condition under the microscope

 

1、實驗樣品與測試方法

選自新疆且末縣南阿爾金山產白玉3件,江蘇省溧陽市南部小梅嶺產白玉2件,樣品切磨成厚度為3.3mm,用於透光率和表面結構特徵檢測,製成光學薄片,偏光顯微鏡下觀察樣品的結構特徵,掃描電子顯微鏡分析樣品的顯微結構特徵。樣品的基本情況見表1

1  樣品的基本特徵

Tab.1 Basic characteristics of samples

樣品

編號

顏色

內部結構

透明度

產地

A-01

白色

結構均勻,含少量白色絮狀物,

微透明

江蘇

A-02

白色

結構均勻,隱約可見白色絮狀物,

微透明

B-01

白色

結構均勻,細膩,

半透明

新疆

B-02

白色

結構均勻,細膩,含少量褐色絮狀物,

微透明

B-03

白色

結構均勻,細膩,隱約可見白色絮狀物,

半透明

2、分析與討論

 

2.1常規寶石學特性差異與感觀效果的關係

5件樣品進行了常規寶石學測試,主要包括相對密度、顯微硬度和平均透光率的測試,檢測結果如表2所示。

 

2  樣品測試結果

Tab.2 Test results of samples

樣品號

密度值

(g/cm3)

顯微硬度值(kg/mm2

平均透光率

550nm處,參照厚度3.3mm

A-01

2.92

630.86

60%

A-02

2.93

643.75

61%

A-01A-02平均值

2.925

637.31

60.5%

B-01

2.95

827.64

71%

B-02

2.96

682.68

66%

B-03

2.94

818.89

68%

B-01B-03平均值

2.95

776.29

68.3%

 

圖1 [B-01] 顯微鏡下樣品表面物征(×45) Fig.1 Surface condition under the microscope

為了表示透明體透過光的程度,通常用入射光通量與透過後的光通量之比來表徵物體的透光性質,稱為物體的透光率。透光率大的物體,透明度好,相反透光率較小的物體,透明度較差。透明度是檢驗寶玉石品質的重要指標之一。江蘇小梅嶺產白玉的顯微硬度、透光率和密度值的平均值均低於新疆產白玉。其中顯微硬度值相差最為明顯,江蘇小梅嶺產白玉的硬度僅為新疆產白玉硬度的82%

白玉的透光率與其礦物集合體的組成結構、顆粒大小和取向、材料緻密性等因素密切相關[4]。如果白玉中的透閃石顆粒間存在較大的空隙, 入射光在空隙與透閃石介面上形成反射和折射,從而使透光率降低,造成白玉的透明度降低。

圖1 [B-02] 顯微鏡下樣品表面物征(×45) Fig.1 Surface condition under the microscope

2.2 白玉結構性差異與光澤的關係

5件白玉樣品,在光澤描述上都可稱之為玻璃至油脂光澤。但新疆白玉在不同方向下觀察均具有一種溫潤柔和的光感,江蘇小梅嶺白玉的光澤呈現一定的方向性,不同方向下觀察光澤強度有所差異,光澤顯得有些黯淡和沉悶感。寶石顯微鏡放大觀察白玉的拋光表面,發現江蘇小梅嶺白玉表面呈明顯的線狀和波狀起伏,可見方向性平行排列的凹坑與麻點(如圖1A-01A-02),新疆產白玉表面透閃石顆粒呈交織毛氈狀結構特徵(如圖1B-01B-02)

圖2 [A-01] 偏光顯微鏡下照片(×45) Fig.2 Photographs of thin sections under the polarization microscope

 

分析認為,正是由於白玉的內在結構性差異,導致不同產地白玉的光澤和感觀上的差異,江蘇小梅嶺白玉結構具方向性,對可見光產生具一定方向性的反射、折射與散射作用,使江蘇白玉呈現出不夠理想的光澤效應[5];而新疆白玉的毛氈狀交織結構,使可見光產生漫反射和散射作用,這種光學作用的結果將產生柔和的觀感效果[6]-[7]

圖2 [A-02] 偏光顯微鏡下照片(×45) Fig.2 Photographs of thin sections under the polarization microscope

 

江蘇小梅嶺白玉的透閃石顆粒大小在0.01-0.1mm之間,呈顯微細晶質-纖維葉片狀結構,新疆白玉的透閃石顆粒大小在0.01-0.05mm之間,呈顯微細晶質-顯微纖維結構,如圖2所示。相比較而言,新疆白玉集合體顆粒較江蘇白玉細小。綜合多種影響光澤因素分析,新疆白玉柔和且溫潤的質感是具有一定的晶體學和光學理論基礎的[8]

圖2 [B-01] 偏光顯微鏡下照片(×45) Fig.2 Photographs of thin sections under the polarization microscope

 

掃描電子顯微鏡分析結果如圖3所示,證明了江蘇小梅嶺白玉和新疆白玉的結構特徵,從圖A-01可見,江蘇小梅嶺白玉的透閃石顆粒呈柱狀或纖維狀大致平行排列,與白玉表面拋光後呈現的特徵相吻合,進一步說明了江蘇小梅嶺白玉光澤與新疆白玉光澤的差異原因;晶粒間隙明顯,結構緻密性相對較差一些,也進一步證實了江蘇小梅嶺白玉的密度低於新疆白玉的原因[9]

圖2 [B-03] 偏光顯微鏡下照片(×45) Fig.2 Photographs of thin sections under the polarization microscope

 

3、結論

新疆白玉具有顯微纖維變晶毛氈狀交織結構,晶體顆粒細小,排列緊密,新疆白玉特有的結構對可見光的漫反射和散射作用後,呈現出溫潤柔和的觀感效果。也使新疆白玉的相對密度、透光率和硬度相對較高。

圖3 [A-01][B-03] 掃面電鏡觀察 Fig.3 Photographs of thin sections under the SEM

 

江蘇小梅嶺白玉以纖維狀變晶結構為主,但未達到毛氈狀交織結構,且透閃石顆粒度粗細不均勻,結構緻密性相對較差一些,導致江蘇小梅嶺白玉的硬度、透光率和密度較低,光澤效果不如新疆白玉理想。

參考文獻

[1]Dr. Chunyun Wang, Jade in China, Bulletin of Friends of Jade, Vol. XI, 1996

[2]鐘華邦,梅嶺玉地質特徵及成因探討,寶石和寶石學雜誌,20003

[3]何明躍等,江蘇省溧陽梅嶺玉(軟玉) 的寶石學研究,岩石礦物學雜誌,2002 9

[4]王時麒,岫玉透明度的控制因素,寶石和寶石學雜誌,200212

[5]鐘華邦,江蘇梅嶺玉的基本特徵,岩石礦物學雜誌,20029

[6]Wang, Chunyun, 1995, Color, texture and origin of nephrite jade. PhD, Dissertation of Guangzhou Institute of Geochemistry, Chinese Academy of Sciences.

[7]崔文元,和田玉(透閃石玉) 的研究,岩石礦物學雜誌,20029

[8]廖宗廷,軟玉的研究現狀、存在的問題及發展方向,寶石和寶石學雜誌,20036

[9]Tang, Yanling, 1980a, Khotan jade in Xinjiang, Xinjiang Geology 3, 1-10.

 
 
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