危地马拉翡翠宝石矿物学特征及其与缅甸翡翠的对比研究

危地马拉目前已成为仅次于缅甸的第二大翡翠原料供应地。这两个产地翡翠辨别的需求愈发迫切,且应用意义较大。采用显微镜观察、电子探针分析及背散射电子照相获得危地马拉蓝水料翡翠的矿物成分及结构构造特征,结合两产地翡翠产出的大地构造环境、自然地理环境、原石特征与矿物成分特征等进行对比分析。总体上,危地马拉翡翠次生原石有一定的磨圆,呈次棱角状,“皮”(风化皮)厚度较薄,较少出现翻砂现象,由“皮”向里,极少甚至几乎不存在“红雾”。相对地,缅甸翡翠次生原石发育显著的球状风化,原石通常有较好的磨圆度,棱角状不明显,“皮”厚度可达数厘米,用手压磨有显著的翻砂现象, “皮”“肉”之间偶可见“红雾”。硬玉与绿辉石成分判别图显示危地马拉翡翠中硬玉和绿辉石呈相对富Ca、贫Na的特征,而缅甸翡翠中硬玉和绿辉石整体呈相对贫Ca、富Na的特征。在Fe含量上,危地马拉翡翠中硬玉的Fe含量较缅甸翡翠中硬玉的Fe含量偏低,而危地马拉翡翠中绿辉石的Fe含量较缅甸翡翠中绿辉石的Fe含量偏高。对翡翠外观特征的充分对比和对判别图的综合分析可应用于实际中翡翠产地的区分。     

缅甸硬玉岩区的硬玉化绿辉石岩

绿辉石岩是缅甸硬玉岩区一种新的岩石类型,普遍遭受多期次硬玉化.未发生硬玉化的绿辉石含较高TFeO和CaO,但较低的MgO,按化学成分分类部分已属霓石-普通辉石系列的中间相.这种绿辉石很可能是硬玉质的流体/熔体交代地幔辉石岩类的产物,与主期大规模硬玉岩的结晶、钠质-钠钙质角闪石边和钠铬辉石的形成同期或稍后,是该区第Ⅰ期的硬玉化.沿绿辉石的解理或裂隙交代并伴有充填的硬玉是在相对拉张的构造背景下形成的,是该区第Ⅱ期的硬玉化.切割早期绿辉石和硬玉的充填硬玉细脉可能是最晚一期的硬玉化.硬玉化绿辉石岩的结构与显微构造特征指示了在缅甸硬玉岩区,至少存在不少于3期的硬玉化的交代充填作用.文中讨论了硬玉化物质的可能来源,认为其可能与俯冲板片上的沉积物有密切关系.     

翡翠的矿物成分和辉玉的分类

翡翠主要由硬玉（ＮａＡｌＳｉ２Ｏ６）矿物集合体组成。除硬玉外,有时还含有一些其它的单斜辉石类矿物,现在已经确定的有：铬硬玉、透辉质硬玉、钠铬辉石质硬玉、绿辉石、钠铬辉石质绿辉石、透辉质钠铬辉石、硬玉质钠铬辉石、钠铬辉石、透辉石、硬玉质单斜顽火辉石、透辉质单斜顽火辉石、霓辉石和霓石等。只有主要由硬玉的摩尔百分数〉５０％的硬玉矿物组成的玉石才能叫翡翠。而主要由其它单斜辉石类矿物组成的玉石,应分别叫霓石     

翡翠的物质组分和结构构造特征与成因关系

翡翠是具粒状、纤维状镶嵌结构和眼球状、网状、港湾状、弧岛状和束状构造,以硬玉为主的辉石类矿物集合体宝石。其质地优劣取决于硬玉等辉石类矿物在翡翠矿石中所占的比例,以及硬玉中微量Ｃｒ＾３＋离子的含量、矿石的结构构造类型。从缅甸、俄罗斯和日本的翡翠物质组分、结构构造可以推断它的成因与成矿过程中的物理化学环境。     

硬玉及相关辉石化学成份与翡翠玉种研究

1987年国际新矿物和矿物命名委员会表决通过了“辉石的命名”方案。其中Na辉石和Ca-Na辉石的命名仅考虑了硬玉－霓石－Ca-Mg-Fe辉石三元系，并且用Ca-Mg-Fe辉石组份80％和20％的界限划分Ca-M-Fe辉石、绿辉石和硬玉。近17年硬玉和相关辉石的研究已经证实存在硬玉－霓石－Ca-M-Fe辉石－钠铬辉石四元系，只有用50％规则才能对四元系四面体矿物命名。在这个新的命名系统中保留了绿辉石名称，但它仅限于具P2空间群的绿辉石，把C2绿辉石分别归属硬玉和Ca-M-Fe辉石。翡翠玉种和硬玉的化学成份密切相关，据此划分了若干硬玉亚种。使用50％规则命名硬玉，翡翠的传统概念不必作太多的修改。     

缅甸硬玉岩地区的热液型钠长石岩

产于俯冲带内的低温高压带的由单矿物构成的硬玉岩通常伴有钠长石岩,目前对于硬玉岩研究的关注度较高,而对于钠长石岩则相对较低,很少有相关论文报导.产于缅甸翡翠矿区的钠长石岩,经常与硬玉岩相伴而生,是良好的研究样品.钠长石岩的主要矿物成分是低温钠长石,其次含有硬玉、绿辉石、透辉石等辉石类矿物和钠透闪石、蓝透闪石、镁钠闪石等闪石类矿物,此外还有钠沸石等.钠长石沿着解理和裂隙交代硬玉,说明钠长石形成晚于硬玉岩.钠长岩中的主要组成矿物钠长石的形成温度小于300℃,且其形成压力小于0.5kb,推测是在硬玉岩抬升程中通过交代与沉淀作用形成.其内的透辉石有两种类型,一类可能是被交代的硬玉中的透辉石组分会渐进增加,最终形成透辉石.另一类是被绿辉石包裹的透辉石残留,其很有可能是早期来自地幔楔或者俯冲带岩石中的矿物残留,即异剥钙榴岩或辉石岩类,可以视作硬玉化绿辉石岩和硬玉化异剥钙榴岩的矿物学证据.热液型钠长石岩的存在进一步说明缅甸翡翠矿区钠化热液存在现象的普遍性与穿越性.     

危地马拉硬玉岩与硬玉化绿辉石岩的岩石学特征及其地质意义

位于北美-加勒比板块俯冲带内的危地马拉硬玉岩区产有硬玉岩、榴辉岩、钠长岩等岩石类型,但绿辉石岩还没有详细报导过。研究样品为该区的硬玉岩和绿辉石岩,前者主要由Jd端元含量较高的硬玉组成,具有粒、柱状镶嵌结构。硬玉晶体具有显著的成分振荡环带,其核部及其背散射电子图像的浅色区Jd端元含量为94.81%～95.48%;暗色区Jd含量大于97.92%。后者绿辉石岩具有交代结构,主要由绿辉石和硬玉组成。其中绿辉石的CaO(9.01%～10.80%)和MgO(6.09%～7.94%)含量较高,FeO(2.84%～4.89%)含量较低;硬玉的CaO、MgO和FeO含量变化范围较大,分别为0.59%～4.30%,0.26%～3.05%,0.76%～2.87%。硬玉岩中流体包裹体的存在,以及绿辉石岩中显著的硬玉交代绿辉石现象说明其成因与缅甸硬玉一样,是硬玉质流体通过结晶-交代作用形成。硬玉岩中硬玉振荡的环带结构反映形成时温度-压力-组分体系存在振荡变化,平直连续的环带边界反映结晶时P-T条件位于硬玉稳定的低温高压区域。该区绿辉石岩的硬玉化作用清楚,能够观察到三期硬玉岩化作用现象,说明绿辉石岩可能是在硬玉岩的形成过程中,硬玉质流体与原岩辉石岩作用的结果,这进一步阐明了俯冲带内硬玉岩区硬玉质流体的广泛透入性与结晶交代作用的多样性。     

翡翠的矿物组成特征及其质量

通过翡翠的矿物组成研究 ,其主要由辉石族的矿物 (硬玉、绿辉石、霓石、钠铬辉石 )组成 ,还有少量的闪石族矿物、长石族矿物以及绿泥石和铬铁矿、褐铁矿、赤铁矿等组成 ,他们的含量变化直接影响着翡翠的种类。在矿物组成中 ,硬玉呈不同的绿色 ,这些颜色的多少与分布特征直接影响着翡翠的颜色特征和档次。绿辉石、钠铬辉石含量少 ,在翡翠中呈黑绿色 ,它们的存在使翡翠的档次降低。闪石族矿物主要是蓝色的钠铝质闪石 ,翡翠中的飘“蓝花”就是由于它们造成的。长石族矿物主要是钠长石 ,颗粒细小 ,在翡翠中其含量 1.0 %～ 8.0 %。翡翠中主要的矿物形态以粒状为主 ,矿物的颗粒越细 ,翡翠的透明度、质地也越好。建议将翡翠定义为 :“在地质作用过程中主要由钠质或钠钙质辉石组成的达到玉级的集合体。”     

哈萨克斯坦伊特穆伦硬玉岩的矿物学特征

硬玉岩是一种较为少见的高压低温变质岩,不仅具有重要的科研价值,也是一种名贵的玉石材料。本文对产于哈萨克斯坦卡拉干达州伊特穆伦矿区的硬玉岩进行了岩相学观察和矿物化学成分分析,并与缅甸、俄罗斯和危地马拉的硬玉岩进行对比。结果表明,哈萨克斯坦硬玉岩主要组成矿物为硬玉、绿辉石以及少量方沸石和钠沸石,具有粒柱状变晶结构,硬玉矿物的平均化学成分为w(SiO2)=58.38%,w(Al2O3)=21.88%,w(Na2O)=12.69%,w(CaO)=3.40%,w(MgO)=2.58%,w(FeO)=0.29%。不同产地样品中绿辉石和硬玉的SiO2含量相差不大。哈萨克斯坦样品中绿辉石Na2O和FeO的含量略低于缅甸、俄罗斯和危地马拉,MgO和CaO稍高于其它3个产地,硬玉MgO和CaO略高于其它3个产地。     

翡翠的矿物组成、结构与命名

翡翠是一种高档的玉石,由于其价值高,而常出现仿冒品或以次充好的情况。为此,笔者对翡翠的矿物组成、结构进行了研究,探讨了矿物组成、结构对翡翠质量的影响以及翡翠的命名。研究结果表明,翡翠的矿物组成比较复杂,主要矿物有硬玉、霓石、透辉石、钙铁辉石、钠铬辉石和钠长石,其次有角闪石、绿泥石和铬铁矿等。因主要组成矿物的含量不同,翡翠的类型不同,其中以硬玉型翡翠为主。翡翠的结构以粒状变晶结构为主,它直接影响着翡翠的质量;翡翠中矿物的颗粒越细,透明度越高,质量越好,反之亦然。依据翡翠的矿物组成特征以及国际命名习惯,翡翠的英文名称应以“Feicui”取代“Jadeite”。     

翡翠的化学成分和矿物组成特征

对不同颜色的翡翠进行了较系统的化学成分和矿物成分研究，发现翡翠的化学成分和矿物 成分与翡翠的颜色之间有一定的内在规律。随着翡翠的绿色由浅变深，Ｃｒ、Ｍｇ、Ｃａ等元素的含量逐渐增 高，硬玉和绿辉石矿物成分逐渐向透辉石－钙铁辉石系列演化。     

含钠长石翡翠成因探讨

为详细探讨含钠长石翡翠的成因机制,笔者选取了若干来自缅甸的含钠长石翡翠,对其进行了详细的岩相学、矿物化学等方面的研究。含钠长石翡翠样品属于豆青种,主要由硬玉、钠长石、方沸石和少量的多硅白云母、钡铝硅酸盐等矿物组成。其中的硬玉发育清晰的环带结构,成分从核部至边缘发生规律性的成分变化。翡翠同时受到两期后期流体活动的改造,第一期以钠长石为代表,第二期以方沸石为代表,流体的改造作用使硬玉呈现碎裂状、碎斑状结构和交代穿孔等结构。结果表明,含钠长石翡翠样品表现出从成岩流体中直接结晶的特点,该流体富集Na、Al、Si、K、Ba以及少量的Ca、Fe、Mg等元素,微量元素则相对富集LREE、HFSE和sr等元素。结合前人的研究结果以及该玉石中的矿物反应关系,笔者推测缅甸翡翠形成的压力和温度范围分别在6-14kbar和300℃-450℃。     

A new jadeitite jade locality (Sierra del Convento, Cuba): first report and some petrological and archeological implications

A new jadeitite jade locality has been discovered in the serpentinite-matrix subduction mélange of the Sierra del Convento (eastern Cuba) in a context associated with tectonic blocks of garnet-epidote amphibolite, tonalitic–trondhjemitic epidote gneiss, and blueschist. The mineral assemblages of jadeitite jade and jadeite rocks are varied and include combinations of jadeite, omphacite, albite, paragonite, analcime, clinozoisite-epidote, apatite, phlogopite, phengite, chlorite, glaucophane, titanite, rutile, zircon, and quartz formed during various stages in their P–T evolution. Field relationships are obscure, but some samples made almost exclusively of jadeite show evidence of crystallization from fluid in veins. In one of these samples studied in detail jadeite shows complex textural and chemical characteristics (including oscillatory zoning) that denote growth in a changing chemical medium. It is proposed that interaction of an Al–Na rich fluid with ultramafic rocks produced Al–Na–Mg–Ca fluids of varying composition. Episodic infiltration of these fluids, as a result of episodic opening of the veins, developed oscillatory zoning by direct precipitation from fluid and after reaction of fluid with pre-existing jadeite. The latest infiltrating fluids were richer in Mg–Ca, favouring the formation of omphacite and Mg–Ca rich jadeite in open voids and the replacement of earlier jadeite by fine-grained omphacite + jadeite at 550–560°C. This new occurrence of jadeite in Cuba opens important perspectives for archeological studies of pre-Columbian jade artifacts in the Caribbean region.     

中国大陆科学钻探主孔0～4500米变质岩石锆石中保存的超高压矿物包体

中国大陆科学钻探主孔0-4500米的岩心主要由榴辉岩、斜长角闪岩、副片麻岩、正片麻岩以及少量的超基性岩所组成。岩相学研究结果表明,榴辉岩的围岩普遍经历了强烈角闪岩相退变质作用的改造,峰期超高压变质的矿物组合已完全被后期退变质过程中角闪岩相矿物组合所替代。采用激光拉曼技术,配备电子探针和阴极发光测试,发现主孔224件岩心中有121件(包括榴辉岩、斜长角闪岩、副片麻岩和正片麻岩)样品的锆石中普遍隐藏以柯石英为代表的超高压矿物包体,且不同岩石类型锆石中所保存的超高压矿物包体组合存在明显差异。(含多硅白云母)金红石石英榴辉岩锆石中保存的典型超高压包体矿物组合为柯石英 石榴石、柯石英 石榴石 绿辉石 金红石和柯石英 多硅白云母 磷灰石。黑云绿帘斜长角闪岩锆石中保存的超高压矿物组合为柯石英 石榴石 绿辉石、柯石英 石榴石 多硅白云母和柯石英 绿辉石 金红石,与榴辉岩所保存的超高压矿物组合十分相似,表明该类斜长角闪岩是由超高压榴辉岩在构造折返过程中退变质而成。在副片麻岩类岩石,如石榴绿帘黑云二长片麻岩锆石中,代表性的超高压包体矿物组合为柯石英 多硅白云母和柯石英 石榴石等;而在石榴黑云角闪钠长片麻岩锆石中,则保存柯石英 硬玉 石榴石 磷灰石、柯石英 硬玉 多硅白云母 磷灰石和柯石英 石榴石 磷灰石等超高压矿物包体。在正片麻岩锆石中,标志性的超高压矿物包体为柯石英、柯石英 多硅白云母、柯石英 蓝晶石 磷灰石和柯石英 蓝晶石 榍石等。此外,在南苏鲁东海至临沭一带的地表露头以及一系列卫星孔岩心的锆石中,也普遍发现以柯石英为代表的标志性超高压矿物包体,表明在南苏鲁地区由榴辉岩及其围岩的原岩所组成的巨量陆壳物质(方圆>5000km2,厚度超过4.5km)曾整体发生深俯冲,并经历了超高压变质作用。该项研究对于重塑苏鲁-大别超高压变质带俯冲-折返的动力学模式有着重要的科学意义。     

危地马拉灰绿色翡翠

通过对危地马拉灰绿色翡翠样品进行常规宝石学测试、岩矿鉴定、X射线荧光光谱、X射线粉末衍射及红外光谱等分析,确定了其化学成分与硬玉的基本相同,其矿物组成以硬玉为主,含有少量的钠长石、白云母、钠云母及微量的黝帘石、金云母、榍石与方沸石等;主要为柱状、粒状变晶结构与粗粒变晶结构;红外光谱在1000-1100cm^-1范围内由于Ca,Mg等杂质元素替代Al引起vas（Si-O-Si）反对称伸缩振动致1071cm^-1处峰,与缅甸翡翠的相比有明显漂移。     

Jadeitites, albitites and related rocks from the Motagua Fault Zone, Guatemala

Jadeitites from Guatemala are found as weathered blocks in tectonized serpentinite in a 15-km zone north of the Motagua Fault Zone. Rock types found with jadeitite include albitites, albite-mica rocks, omphacite/taramitic amphibole-bearing metabasites, chlorite-actinolite schists, talc-carbonate rocks and antigorite schists. In addition to the predominant jadeitic (Jd₉₃_₁₀₀) pyroxene, common phases in jadeitite include micas (paragonite and/or phengite ± rarer phlogopite), omphacite, albite, titanite /Pm zircon, apatite and graphite. Conditions of jadeitite formation are 100-400d? C, 5-11 kbar with 0.0 > log₁₀a_sio2≥= 0.7. Fluid inclusions, coarse textures, vein structures, and rhythmic zoning of pyroxene indicate an aqueuos fluid was involved. Jadeitites are either (1) metasomatic modifications of former felsic-to-pelitic inclusions that have undergone silica depletion plus efficient soda exchange and enrichment, or (2) solution precipitations derived from such a source. The close spatial relationship of faults and shear zones, serpentinites, and jadeitites suggests jadeitites form in a relatively high-P/T setting with substantial flow of sodic fluid in a tectonized zone. Most Guatemalan jadeitites are extensively altered to analcime, albite, taramitic amphibole, (clino)zoisite ± nepheline and preiswerkite. This alteration reflects depressurization /Pm heating to below the jadeite + fluid = analcime reaction at high a_Na. With progressive alteration, analcime and nepheline are replaced by albite; the increase in silica content may result from fluid flowing up a tectonized zone reaching saturation with an albite assemblage. Albitite phases, albite, actinolite, zoisite, /Pm chlorite, phengite, K-feldspar and quartz, record conditions of c. 3-8 kbar at T < 400d? C, indicating a clockwise P-T trajectory of the blocks. Barium aluminosilicates—banalsite, celsian, cymrite and hyalophane—are common minor late-stage phases in jadeitites and albite-rich rocks. Barian phengite is common in albite-mica rocks.