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溧陽軟玉的寶石礦物學特徵研究    

 

周征宇  博士                                                                                                                         2010年12月3日

 

上海同濟大學理學博士,同濟大學寶石學教育中心講師,印章石專家,發表學術論文20餘篇,參與編寫寶石學專業教材5

 

  要:對採自江蘇溧陽小梅嶺軟玉礦區的軟玉樣品進行了化學成分、掃描電鏡、X射線粉晶衍射物相定性等分析。XRD分析結果顯示各種顏色的溧陽軟玉與和闐玉一致,均主要由透閃石礦物組成;鏡下觀察發現青玉、青白玉中還含有透輝石、白雲母、綠簾石等次要礦物。化學全分析結果發現溧陽軟玉常量元素含量與標準透閃石含量也較為一致,且Mg2+/(Mg2++Fe2+)比值介於0.9905~0.9986之間,說明其基本不含陽起石。同時,化學分析還揭示溧陽軟玉ALK含量(>0.51)高於新疆等其他產地(普遍<0.46)的特點。掃描電鏡觀察發現溧陽軟玉主要呈顯微纖維平行/交織結構、顯微柱狀鑲嵌結構、顯微片晶結構。其中,具有顯微纖維交織結構的軟玉韌度較好、光澤油潤、質地細膩,品質和加工工藝性能最好。

關鍵字:軟玉;透閃石;溧陽

        自古以來,和闐玉(即和闐所產軟玉)都是人們最為鍾愛的玉石品種之一(唐延齡等,2002;周征宇等,2005a),並被選為2008年奧運會獎牌金鑲玉及奧運標誌中國印的專用玉材。近年來,國內陸續在青海格爾木(董必謙,1996;周征宇等,2005b)、遼寧岫岩(王時麒等,2002)及江蘇溧陽(鐘華邦,1990)等地發現新的軟玉礦床,緩解了和闐軟玉礦床日益枯竭的形勢。雖然溧陽軟玉與新疆軟玉均為透閃石礦物集合體,但在表觀特徵上存在著不少差異,直接導致了二者的市場售價相差數十甚至上百倍。為此,筆者對溧陽軟玉礦區進行了實地考察,進行了系統的岩石礦物學分析,以揭示溧陽軟玉的寶石礦物學特徵。

1. 物理性質

相較於和闐軟玉而言,溧陽軟玉顏色不甚豐富,主要以黃綠色為主,其次為青白色,偶見其它產地少有的藍綠色,而和闐玉中常見的白玉則在本礦區相對產量極少(1)。樣品多呈弱油脂光澤,半透明-微透明。本次實驗選取了礦區採集的各色代表性樣品6塊,通過點測法測得各色代表性軟玉樣品平均折射率為1.608,與標準透閃石(1.599~1.640)基本一致。靜水稱重法測得溧陽軟玉平均密度為2.95~2.99,相對和闐軟玉的2.66~2.92略高。

(圖1) 溧陽軟玉樣品 ; (Fig.1) Liyang Nephrite Sample

2. 物質組成特徵

2.1 礦物組成特徵

選取各色代表性溧陽軟玉樣品5進行X射線粉晶衍射實驗,測試結果顯示:溧陽軟玉主要譜峰位置和強度均與JCPDS 13-347對應的透閃石圖譜(JCPDS1986)基本一致,表明溧陽軟玉主要由透閃石礦物組成,鏡下觀察發現青玉、青白玉中還含有透輝石、白雲母、綠簾石等次要礦物。

(圖2) 溧陽軟玉X射線衍射圖譜 ; (Fig.2) X-Ray diagram of Liyang Nephrite

2.2 化學組成特徵

化學全分析結果顯示:

1)溧陽軟玉中主要元素含量平均值SiO259.66%MgO24.37%CaO12.24%,與透閃石的理論值接近;次要化學成分包括FeO(平均0.31%)、Al2O3(平均0.62%)、Na2O(平均0.53%)、K2O(平均0.3%),另外還有少量的MnOTiO2等。其中,溧陽軟玉表現出ALK含量(>0.51)高於新疆等其他產地(普遍<0.46)的特點。推測與其成礦母岩的化學成分存在較大的差異有關。

2)各色軟玉Mg2+/(Mg2++Fe2+)比值介於0.9905~0.9986之間,根據國際礦物協會關於角閃石族礦物分類的規定[Mg2+/(Mg2++Fe2+)0.90為透閃石]E J W et al., 1997),溧陽軟玉(包括青玉)均基本不含陽起石,這與和闐碧玉也明顯不同。

3. 顯微結構特徵

對樣品進行微觀結構特徵觀察發現,溧陽軟玉主要為透閃石礦物的隱晶質集合體。根據透閃石晶體的形態和相互關係,大致可將溧陽軟玉的結構分為3種。

1)纖維狀結構(圖3a):透閃石晶體呈顯微纖維狀。根據纖維的相互關係,可分為顯微纖維交織結構(圖3a)和顯微纖維平行結構(圖3b)。其中前者透閃石纖維互相交錯編織成毛氈狀,該結構軟玉透明度較低,韌性極好,因此加工性能和商業價值最高,但產量少。

2)柱狀結構(圖3c):透閃石晶體呈柱狀嵌合,寬度多在5~10 µm該結構軟玉不常見,透明度普遍較高,韌度一般,因此加工性能和商業價值均屬中等。

3)片狀結構(圖3d):在溧陽軟玉中也較為常見,透閃石晶體呈葉片狀交疊在一起, 近于平行排列,厚度多<2 µm。具該結構的軟玉透明度通常也較高,油性不足。稍用力敲擊,軟玉即呈片狀剝落,因而加工難度大,商業價值較低。

(圖3. a) 溧陽軟玉的掃描電鏡圖像 a ; (Fig.3) SEM Photograph of Liyang Nephrite -- a

(圖3. b) 溧陽軟玉的掃描電鏡圖像 b ; (Fig.3) SEM Photograph of Liyang Nephrite -- b

(圖3. c) 溧陽軟玉的掃描電鏡圖像 c ; (Fig.3) SEM Photograph of Liyang Nephrite -- c

(圖3. d) 溧陽軟玉的掃描電鏡圖像 d ; (Fig.3) SEM Photograph of Liyang Nephrite -- d

參考文獻

崔文元,吳偉娟,劉  岩.2002.江蘇溧陽透閃石玉的研究[J].岩石礦物學雜誌,219198

董必謙.1996青海省格爾木玉地質簡況及玉石特徵[J].建材地質,87(5)2328

唐延齡,劉德權,周汝洪.2002.和闐玉的名稱、文化、玉質和礦床類型之探討[J].岩石礦物學雜誌, 21(增刊):1321

王時麒,段體玉,鄭姿姿.2002.岫岩軟玉(透閃石玉)的礦物岩石學特徵及成礦模式[J].岩石礦物學雜誌,21(增刊):7990

王時麒,員雪梅.2008.和闐碧玉的物質組成特徵及其地質成因[J].寶石和寶石學雜誌,10(3)4~738

許佳君.2008.新疆軟玉的譜學研究[D].上海:同濟大學.

楊承運.1988.光性礦物學教程[M].北京:地質出版社,58

鐘華邦.1990.江蘇省溧陽縣透閃石岩研究[J].岩石礦物學雜誌,92):131~135

周征宇,廖宗廷,馬婷婷,等.2005.青海三岔口軟玉成礦類型及成礦機制探討[J].同濟大學學報(自然科學版),339):1 1861 190

周征宇,廖宗廷.2005.軟玉研究的回顧與展望[J].上海地質,956366

 
 
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