论宝玉石成矿作用与宝玉石矿床学

宝石矿床学是矿床学与宝石学之间的交叉学科,是联结宝石学与地质学的重要纽带。宝玉石是矿物岩石中的精美部分,是地球物质中的组成部分,是探索地球组成、特征与演化的重要研究对象。随着人们对宝玉石外观特征、特性与效应等成因认识的深化和新的宝玉石种类被发现并应用,宝玉石矿床学正在成长为集地质学与宝石学为一体的、内容丰富的学科。在文中回顾了宝石矿床学的历史与发展,总结了宝玉石资源的分布特点,提出了宝玉石成矿作用并做了简要论述,给出了宝玉石矿床的特点及宝玉石矿床学的研究特征。认为,宝石矿物或岩石的成矿作用是研究宝玉石矿床的基础,然而,要形成首饰级的宝玉石,还需要研究成宝、成玉作用。宝玉石中的很多特性与效应,如变彩、变色、变石、月光等效应的成因机理及特殊结构的研究还有待完善,而关于其在自然条件下形成机理等问题,很多是空白。总的来说,宝玉石矿床学研究内容还不完全、不够系统,很多宝石矿种的成因还停留在推测阶段。预计在很长时间内,宝玉石矿床学研究重点依然是单个矿床(已开采和新发现的)的资料收集与整理,不同产地同种矿物的宝玉石矿的类比与综合分析。     

基于便携式地物光谱仪的常见宝玉石材质反射率光谱特征分析

以傅里叶红外光谱与拉曼光谱为代表的宝玉石光谱分析法,虽然广泛应用,但仪器便携性有一定局限,难以对大体积或依附于金属类、纺织品类文物上的宝玉石进行原位无损检测.高光谱技术来源于卫星遥感,在地面实验中可以分为不成像的便携式地物光谱仪和图谱合一的高光谱成像仪.本研究采用便携式地物光谱仪对十余种宝石,包含透闪石、堇青石等无机盐类宝石,红宝石、蓝宝石等氧化物宝石,琥珀、蜜蜡等有机宝石进行观测,并对三类宝玉石的光谱特征进行了分析总结,得到以下结论:大部分无机盐类宝玉石均存在吸附水、羟基或者是羟基与阳离子的结合水光谱特征,且在2 000～2 400 nm有各自的特征基团的特征吸收峰;氧化物宝石在400～1 100 nm含有大量阳离子特征;有机宝石吸收特征峰以有机键氨基的倍频、组合频特征为主,是与前两类无机宝石区分的主要依据.研究表明高光谱分析能够准确鉴别出不同种类的宝玉石材质,在宝玉石类文物的快速无损鉴别、品质、产地分析等方面有较大潜力.     

成因矿物学研究在宝石学中的应用

成因矿物学的许多理论,如矿物的物理性质标型、矿物化学成分标型、矿物包裹体成分标型等都已经渗透到了宝石学研究的各项工作中,这些理论为鉴定天然宝石与人工宝石、鉴定宝石是否经过处理以及进一步鉴定天然宝石的成因和产地提供了重要的思路和依据,并且对宝石的优化与合成有着重要的指导作用.本文在总结与分析前人研究成果的基础上,根据某些常见宝石的鉴定特征(如钻石、红宝石、蓝宝石、祖母绿以及其他一些常见宝玉石等),归纳和阐述成因矿物学研究在宝石学中的实际应用.     

微区原位Sm-Nd同位素体系分析技术及其地质应用

微区地球化学是近年来迅速发展的地球化学分支.系统介绍了矿物微区原位Sm-Nd同位素分析技术的发展过程与现状,重点总结了目前主要的适用测试对象(如磷灰石、榍石、独居石和褐帘石等)和质谱测量过程中同量异位素干扰(包括144Sm对144Nd,130Ba16O对146Nd等)的校正方法,并展示了应用微区原位Sm-Nd分析进行年代学和造山带隆升-剥蚀定量研究的部分成果,这些应用实例充分显示了该方法在地球科学研究中所具有的重要意义.     

莎车县巴旦木种植区土壤-植物地球化学特征相关性及环境质量研究

通过对莎车县土地质量地球化学调查工作,在研究区采集表层土壤样3 765件、植物样120件,对样品中元素地球化学特征及相关性分析显示,研究区与叶尔羌河流域土壤背景值相比呈现高有机质、N,低S的特征,巴旦木呈现高钾、镁的特征,可作为人体补钾、补镁的食物来源。土壤中的Se,Zn和pH值与巴旦木Se,K,Sn,蛋白质的含量存在明显正相关性;研究区土壤环境质量满足绿色食品产地环境质量要求,非常适合绿色巴旦木产地的申请和开发。     

石英晶格中微量元素组成对成岩成矿作用的示踪意义

相对其它造岩矿物,石英因其成分和结构具有特殊的稳定性,在地质演化过程中“携带”有更多的成岩成矿信息。 由于不同地质环境下石英晶格中微量元素的地球化学行为具有明显差异,造成岩浆-热液演化不同阶段以及不同地质背景 下形成的石英结构及其晶格中微量元素种类、含量显著不同。因此,利用阴极发光和微区原位测试技术对石英的结构以及 晶格中微量元素分布特征的研究,总结影响微量元素通过类质同象形式进入石英晶格的因素,找出特定环境下灵敏度高的 元素或元素组合,可以对不同来源的石英进行源区示踪,并可获取成岩成矿中有用的地质-地球化学信息。此外,石英晶 格中的Al,Ti含量与石英形成温度之间的线性关系可作为地质温度计而广泛应用。     

古流体研究的无机地球化学方法综述

研究与成藏过程相关的古流体活动有助于深入认识油气成藏过程,从经济目的出发预测储层质量,精确分析不同阶段古流体活动对油气成藏的影响具有重要意义。目前国内外石油地质学家主要利用同位素地球化学、元素地球化学、流体包裹体分析等无机地球化学方法分析古流体活动特征及其对油气成藏的影响。在归纳前人研究成果的基础上,总结了各种无机地球化学方法的最新研究进展,认为同位素地球化学方法有助于分析古流体来源与成因,元素地球化学方法可示踪烃类流体的运移,流体包裹体分析技术结合岩相学研究可分析油气运移的时间、期次、相态、通道和油气藏的富集规律,并指出油气运移和聚集的有利方向。在运用无机地球化学方法研究古流体活动时不应局限于单一方法,综合利用多种无机地球化学方法更有利于全面分析古流体活动特征。     

乌岙铅锌矿床地球化学特征及其成因的讨论

本文借助于多种测试分析资料,在充分地研究矿区与成矿作用有关的岩石、矿石和矿物等地球化学特征的基础上,利用已获的研究成果,有说服力地进行了对比总结.尝试应用地球化学资料,讨论了矿床形成的矿质来源、控矿因素,以及沉淀富集条件等.指出该矿床应属岩浆热液型铅锌矿床.     

几种含金刚石岩系及相关岩石的地球化学性质

本文综合了近年来国外几种含金刚石岩系及相关岩石的地球化学研究成果,总结了不同类型金伯利岩、金伯利岩与钾镁煌斑岩、含矿的与非含矿的含金刚石岩系的地球化学标志,并探讨了其源区的特征。     

放牛沟硫铁多金属矿床地球化学特征及其找矿模型研究成果通过鉴定

由长春地质学院和吉林省地矿局第三地质主调查所共同完成的放牛沟硫铁多金属矿床地球化学特征及地球化学模型研究成果,于1989年11月中旬通过部级鉴定。其主要成果是:1.从成矿地质背景分析入手,把矿床环境研究与主要成矿元素及伴生元素的迁移,演化与地质作用有机的结合起来,在确定元素初始含量的基础上,研究了元素聚集分散与成矿成晕的关系。2.对矿床原生晕的成晕机制,成矿成晕物质来源进行了深入研究,探化了矿床成因及成矿规律的认识。3。总结了矿石和主要矿物地球化学特征,通过硫、铅、氧和碳的稳定同位素的研究,对矿床成因、物质来源及矿床的评价等提供了地球化学标志和准则。4.总结了矿床三度空间范围内原生地球化学特征和分带规律,提出了分带指数及各项评价指标。5.总结了汞量测量方法对寻找和评价本类型矿床的有效性,为今后开展类似矿床的普查找矿提供了技     

Study on Inclusions in Natural and Synthetic Gems

The characteristics of inclusions in natural and synthetic gems are distinct owing to their different forming mechanisms and can be utilized to distinguish gems from different localities.In addition,intensive studies on inclusion characteristics of natural gems could identify their geographical origins and provide valuable information on gem synthesis,In this paper synthetic gems (synthetic star-spangled sapphire and emerald)and natural gems from various locations including natural sapphire from Thailand and Australia,and natural aquamerine from Mufushan,Hunan Province,and Ailoshan,Yunnan Province,were selected for the comparative study of inclusion.Significant research results have been achieved,thus providing the important basis for distinguishing natural from synthetic gems.     

薛家岗遗址出土古玉器的材质特征

通过肉眼和显微镜观察，采用比重法、硬度法、X射线衍射法、红外光谱法、激光拉曼光谱法等无损仪器检测法对122件薛家岗出土玉器进行了玉种鉴定，探讨了玉器的物理性质和结构特征，并提出了出土古玉器的保护问题。分析结果表明，肉眼鉴别风化严重的古玉器，误判几率较大；彻底排除玉器内空气的影响，比重法分析可准确判定严重受沁古玉器的物相组成；古玉器内部与表层在颜色、致密度等存在差异，但主要物相组成相同。     

岩矿地球化学分析测试技术在古代玉器产地溯源中的应用及进展

古玉产地溯源研究对揭示文明早期玉石资源开发利用和跨区域物质、文化交流等都具有重要的意义。由于测试分析手段及研究样品本身的制约,古玉产地溯源至今仍然是制约古玉文化交流研究的难题及瓶颈。近年来,随着研究的深入及科学测试手段的进步,地质、考古及文博界开展了更为密切的跨学科合作,对古代玉器产地溯源技术进行了许多新的探索,并取得了一些较为重要的成果。本文在团队工作及前人研究的基础上,对质子激发X射线荧光(PIXE)、X射线荧光光谱(XRF)、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)、电子探针(EPMA)等多种主微量元素地球化学分析测试技术及放射性同位素、稳定同位素地球化学技术在古代玉器产地溯源的应用情况进行了梳理,综合分析了不同测试方法在古玉溯源中的工作进展,并对当前古玉产地溯源研究中存在的问题进行了探讨。总体来说,岩矿地球化学分析测试技术的应用对古玉溯源研究起到了重要的推动作用,而对已知玉矿资源系统的地质学研究及玉料的主微量元素、同位素地球化学数据库的建设和新的无损、样品尺寸不受限的原位岩矿地球化学分析技术的开发及其在古玉样品测试中的大规模应用,应是未来古玉溯源研究工作的重点方向。     

浅论欧泊的加工

欧泊具有特殊的变彩效应,是一种含水宝石和含有脉石的宝石,具有独特的加工性质,如硬度低、脆性强、怕热、色彩丰富、透明度多样、折射率极低、具有星光和猫眼特殊光学效应等.本文从欧泊的加工性质和品种分类出发,阐述了琢型设计和定向设计,着重探讨了欧泊的加工技巧,即在检查-定位-分割-预型-打磨-抛光加工全过程中自始至终处于冷加工状态,磨机、夹具和磨料之间的协同关系以及各种加工注意事项.最后从定向、琢型、比例、平衡性和抛光修饰度等几个方面探讨了欧泊的切工质量评价标准.     

现代测试技术在宝玉石检测中的应用现状及前景

介绍了X射线衍射、电子探针、红外吸收光谱、拉曼光谱、扫描电镜等技术的工作原理及这些技术在宝玉石检测中的应用。事实证明，现代测试技术极大地推动了宝玉石鉴定和研究工作的进展。     

谈谈处理翡翠的鉴别

本文在总结一些宝石行家提出鉴定翡翠Ａ、Ｂ货方法基础上,重点阐述如何根据翡翠表面结构,颜色分布,注胶特征来区别翡翠,并介绍了Ｃ货翡翠,镀膜翡翠鉴别方法。     

表面接触角的测量及表面张力在宝玉石鉴定中的应用

表面张力是固体表面重要的物理化学参数之一,其大小与温度和界面两相物质的性质有关。基于Young方程的推导,使用接触角测量法计算固体表面张力已被广泛应用于表面科学和工程领域。宝玉石材料大多具有光洁的表面,在接触角测量的准确性方面较其他表面不均一的固体材料具有明显的技术优势。本文运用现代仪器(FTA200动态接触角测量仪)测量了15个天然和合成宝玉石品种(钻石、合成碳硅石、合成立方氧化锆、碧玺、托帕石、翡翠、琥珀等),以及经覆膜和充填2种处理方法的宝玉石样品(镀膜钻石、覆膜托帕石、覆膜翡翠、覆膜琥珀、充填碧玺)的表面接触角,并运用公式计算其表面张力。测试数据表明,不同品种宝玉石的接触角数值存在差异,如钻石的接触角值为56.68°,其仿制品立方氧化锆的接触角值为37.79°;覆膜处理与未经覆膜处理的天然宝玉石的接触角数值差异明显,如琥珀的接触角值为92.49°,覆膜琥珀的接触角值为66.49°;充填处理宝玉石接触角的测试由于控制液滴的大小受条件限制操作难度较大,测试结果不能准确表达为裂隙中充填物的接触角数值,故充填处理的宝石不宜采用此方法进行区分。研究表明,对于部分宝玉石品种和覆膜处理宝玉石,其表面接触角及表面张力数值差异显著,可以作为宝玉石品种的辅助鉴定依据;尤其是运用接触角的差异对于宝玉石鉴定具有较好的判别性,能够对不同品种的天然宝玉石与表面覆膜的宝玉石样品进行有效区分。与常规宝石检测方法(如红外光谱、折射率测量方法)对比,接触角测量方法具有测量准确、操作简便,不破坏样品的特点,符合宝玉石无损鉴定的基本原则,且能够安全快速地测量高折射率宝石,可以解决宝玉石表面覆膜等与表面物性相关的检测疑难问题。     

X射线能谱仪测定宝石和玉石成分及磁化率测试

用Ｘ射线能谱仪对一些宝石、玉石样品进行了成分分析，并测试了磁化率。样品中含铁、铬氧化物者磁化率偏大，碧玺、玛瑙、合成刚玉及月光石的磁化率为负，表现出抗磁性     

翡翠的结构及成分分析

用电子探针对几种不同色泽硬玉矿物进行形态观察和成分分析,翡翠的色泽由其化学成分的变化引起,“沙”、“水头”与硬玉晶粒大小和交情况有关,并对玉石中的一些包裹体、斑点块状物的形态及化学成分进行了分析。