NGTC赴西藏野外考察“红色长石”纪实

国家珠宝玉石质量监督检验中心（NGTC）长石调查组在2009年对大量的＂西藏红色长石＂原料进行了宝石学性质、原石外围物质组成等实验室研究基础上,于2010年5月对西藏日喀则地区白朗县与江孜县交界的门措村、扎林村（E29°04′01.5″,N89°20′54.8″）进行了地质学、矿床学、地层学（包括地层剖面,洪积物、坡积物分析）及地貌学等一系列的实地考察,与村民访谈,观看收样过程及＂红色长石＂样品。考察及研究表明,所调查地点的＂红色长石＂是人工撒在地表及埋在浮土层中的,该观点支持了2009年实验室内研究的推断。     

令人吃惊的珠宝原料作假案例

近几年来,天津市和深圳市的多家珠宝公司曾对外宣称,他们在西藏地区发现了红色长石及其矿点,并标注＂拉雅神＂（lazasine）,＂西藏太阳石＂等名称进行宣传和销售。一般来说,在国际上,天然产出的红色长石（指红色斜长石）十分稀少,主要在美国的俄勒冈州被发现过。如果说中国西藏发现了红色长石矿点,自然是宝石界发现新资源的重要事件,     

红色长石的宝石学特征研究

近几年在国内外珠宝市场上出现了一种红色透明长石,其天然性引起了广泛的争议。采用常规的宝石学方法、LA—ICP—MS以及紫外-可见分光光度计等测试仪器研究了该红色长石样品的宝石学特征、化学成分及紫外-可见吸收光谱,旨在探讨其致色原因。结果表明,该红色长石样品属于中长石;与黄色长石样品相比,其化学成分中Cu的质量分数为739×10^-6～801×10^-6,远远高于黄色长石的（1．07×10^-6）,而其它微量元素的质量分数则无明显的差别,故认为Cu可能与其呈红色有关;紫外-可见吸收光谱结果显示,该红色长石样品在可见光区的吸收带主要位于566nm处,推测其可能与Cu对可见光的吸收有关。     

注胶晕长石的鉴定方法

近期,国家黄金钻石制品质量监督检验中心对一串具蓝色晕彩的长石手链样品进行常规检测时,在长波紫外灯下多数珠子发中等强度的蓝白色荧光,且荧光在珠子中呈线状分布。为了对该长石样品进行准确定名,并探究其紫外荧光产生的原因,对其进行了常规宝石学检测、电子探针和红外光谱测试与分析。结果显示,该样品的折射率约为1.53,在显微镜下具有层状结构和针片状包裹体,结合其电子探针的分析结果,确定该样品为晕长石,即具有蓝色晕彩的钠长石;基于样品表面具有典型的＂蚯蚓行踪＂纹路、沿裂隙发出的紫外荧光及红外光谱下3 053,3 038cm^-1处的吸收峰,确定其为注胶处理的晕长石。     

西藏中长石的最新研究

为了进一步勘察中国西藏红色中长石的来源,一支国际考察队于2010年9月下旬前往西藏进行了实地考察。该队由日本宝石协会的Ahmadjan Abduriyim、     

红、黑双色火山玻璃的宝石矿物学特征与显微包裹体研究

红、黑双色火山玻璃作为天然玻璃中的少见品种,本文采用常规宝石学测试方法以及扫描电子显微镜（SEM）、红外光谱（FTIR）、X射线粉晶衍射（XRD）、拉曼光谱（LSR）及电子探针（EPMA）对该种火山玻璃的宝石矿物学特征及显微包裹体进行研究。结果显示,红、黑双色火山玻璃点测折射率为1.47,相对密度约2.36,摩氏硬度6～7,具有明显的流动纹理结构并广泛分布有孔径1～2μm的微气孔及因岩浆冷凝收缩所致的纳米级龟裂纹状结构缝隙。样品主体为玻璃态,红色部分含有大量点状及直径约1μm,长度5～25μm的赤铁矿针状包体,黑色部分则含有大量同尺寸的点状及针状磁铁矿包体并使其具明显磁性。此外,样品中还含有约5%斜长石微晶,晶粒尺寸约50～300μm,An约为28.4,另含有极少量尺寸约100μm的锆石包裹体。电子探针测试结果表明,红色及黑色区域玻璃态基质w（SiO₂）均在75%以上,为典型的黑曜岩类火山玻璃。其中红色区域玻璃基质的w（SiO₂）平均值为75.517%,黑色区域为77.621%,此外红区在FeO、K₂O及Na_2...     

南秦岭钡成矿带钡矿床矿物组成的电子探针研究

南秦岭大型钡成矿带,钡矿物种类丰富。通过对南秦岭钡成矿带钡矿床中矿石和矿化围岩的电子探针研究,结合前人研究成果,发现南秦岭大型钡成矿带中钡主要以重晶石、毒重石、钡解石、菱钡镁石、钡长石、汉江石、安康矿、钡冰长石、钒云母等形式存在;硫化物以黄铁矿为主,并含有少量的针镍矿、闪锌矿、硫钒铜矿、蓝辉铜矿、斑铜矿。此外,还发现少量钒钛氧化物。在研究钡矿物化学组成的基础上,对毒重石、钡解石、菱钡镁石、钡长石、钡冰长石等钡矿物的成因进行了探讨。     

胶东金青顶金矿钾长石化岩相学特征及形成温度的估算

金青顶金矿是胶东东部一个特大型石英脉型金矿床,其探测深度已达约1 340 m,含矿石英脉的围岩主要为黑云二长花岗岩。文中对蚀变围岩中钾长石、斜长石和石英等主要矿物的结构与形态特征进行了详细观察及成因分析,发现热液成因钾长石大量存在于近矿围岩中,且深部钾长石化强度和范围都有加大的趋势,并大量出现由正长石和石英组成的团块状似伟晶岩。关于热液钾长石的形成温度,目前尚无可靠的测试数据。文中运用二长石温度计对蚀变岩中条纹长石平衡温度进行了估算,获得似伟晶岩中条纹长石平衡温度为433~482 ℃,而钾长石化叠加弱黄铁矿化花岗岩中条纹长石平衡温度为362~419 ℃。从似伟晶岩到钾长石化花岗岩、钾长石化叠加黄铁绢英岩化花岗岩中条纹长石平衡温度的渐次降低,反映了成矿流体与围岩反应逐渐弱化的特征。     

优化处理红宝石中轻微玻璃态物质的清理实验

针对目前市场上出现的一些因优化处理而产生轻微玻璃残余物的天然红宝石,经适当浓度的氢氟酸(浓度23%)浸泡后,位于红宝石内裂隙和表面凹坑中的轻微玻璃态残余物被溶解,达到清理玻璃态残余物的目的,并利用电感耦合等离子体-原子发射光谱仪(ICP-AES)分析含玻璃材料的溶液中Si和Al的浓度分别为28.60μg/mL和2.795μg/mL,进而估算玻璃态残留物的损失量以判定热处理过程中非人为加入的玻璃态物质在红宝石中的充填程度。利用红外光谱仪对玻璃残留物清理前后的红宝石红外光谱进行对比研究得出:清理前,红外光谱显示在1 100~1 000 cm-1内有1个单峰宽谱带,谱峰为1 050 cm-1,是由νas(Si—O—Si)非对称伸缩振动引起的,表明残留物为非晶质体,750~600 cm-1之间位于744 cm-1的吸收峰为νs(Si—O—Si)对称伸缩振动引起;清理后,未检测到玻璃残余物特征的Si—O振动峰,仅具950~600 cm-1范围内的宽谱带,为刚玉Al—O基频振动谱带736、622 cm-1,体现晶质金属氧化物的特征,表明样品中玻璃态物质已被清除,实验后红宝石可被划归为经人工优化范畴。宝石显微镜下观察到清理实验后红宝石中原先被玻璃残余物所掩盖的显著内裂隙及表面凹坑。     

长石溶解模拟实验研究综述

在综合分析前人研究成果基础上,对长石溶解模拟实验研究进行了综述.研究表明,长石溶解与其成分、结构、反应的温压条件以及流体性质等有关.在相同的温压条件下,3种长石的稳定性依次为:钾长石>钠长石>钙长石,且温度升高可加强长石的溶解能力,促进长石的溶解,而压力的变化对长石的溶解影响不大.长石的溶解速率在酸性区域随pH值增大而减小、在中性区域溶解速率低且受影响小、在碱性区域随pH值增大而增大.有机酸通过提供H+、络合金属元素来提高长石的溶解度.长石的溶蚀速率与颗粒的总表面积大小以及颗粒表面粗糙度有关,总表面积越大,表面越粗糙,则反应速率越快,而且溶液的矿化度越低越有利于长石的溶解.长石的溶解过程由表面反应和扩散反应所控制,描述长石溶蚀机理的模型主要包括:表面反应模型和淋滤层扩散模型.     

广东丹霞山红色成因的矿物学研究

广东丹霞山作为丹霞地貌的典型代表和命名地,对于其独具特色的红色成因至今仍存在争议,本文利用光学显微镜、X射线粉末衍射以及电子探针微区分析对丹霞山红色地层石英砂岩开展了矿物学研究.结果 表明,该石英砂岩中含有的主要矿物为石英、长石和云母等.红色物质主要呈团簇状、串珠状和浸染状3种状态,分布于胶结物和基质中,并在矿物表面形成一层薄膜,使岩石宏观上呈红色.Fe元素是致红色的关键,其来源可能是非晶态的铁氧化物,属于赤铁矿的无定形早期形态或铁络合物的形式.铁镁硅酸岩等母体矿物的继承,以及被地下水机械渗透的碎屑和粘土矿物,都能够为染色提供直接的铁来源.丹霞山的红色是在沉积后改造形成的,地下水的参与促进了长石等矿物的溶解,导致次生孔隙的发育和含铁物质的沉淀.含氧水环境的持续更新有利于溶蚀作用和胶结作用的进行,促使蚀变过程中释放出来的铁和溶液中的铁不断沉淀,导致红色加深,最终形成丹霞山广泛分布的红色地层.对于丹霞山红色成因的研究,有利于为以丹霞山为代表的丹霞地貌红色成因和致色机理研究提供新的科学理论依据.     

假玄武玻璃年代学研究现状及其地震学指示意义

假玄武玻璃是一种呈暗色的微晶—隐晶质岩石,一般产于古地震断层滑动面,被认为是研究地震活动的＂化石岩＂。经过碎裂岩化或摩擦熔融,假玄武玻璃发育于从地表到岩石圈地幔的整个地震活动区,其年代学研究对于揭示某一地区古地震活动频次及发生规律有重要意义。假玄武玻璃的定年一般采用Rb-Sr、^40Ar-^39Ar、裂变径迹等三种方法,但Sr的扩散性质、假玄武玻璃内部结构和成分的不均一性及其形成高温快速过程中锆石的退火行为等诸多因素,制约了以上三种方法的应用。文中总结了三种方法,分析了其适用范围和局限性,探讨了假玄武玻璃定年研究中最适用的方法和需注意的事项。最后,阐述了假玄武玻璃研究的地震学指示意义。     

大洋锰结核氨浸渣作为陶瓷原料的实验研究

通过研究大洋锰结核经氨浸工艺提取Co,Ni,Cu等有价金属后的粉末状固体残渣（氨浸渣）对石英-长石-高岭土3组分陶瓷体系烧结行为及制品性能的影响发现：3组分体系中添加不超过10％的氨浸渣,在1140℃烧结90min,烧结体的抗折强度大于65．9MPa,吸水率小于0．128％．达到JC／T665-1997规定的要求。氨浸渣的助熔效果明显,添加5％～10％即可降低3组分陶瓷烧结温度40℃～80℃,添加量过多（超过10％）会增加熔体相含量．易引起坯体过烧,不利于坯体致密化和烧成工艺控制。添加氨浸渣,烧结体呈灰白色一黄褐色,且烧结体颜色随氨浸渣含量增加而变深。研究认为,氨浸渣可以作为石英-长石-高岭土3组分陶瓷的助熔剂和色料。     

天池天文峰全新世火山喷发物长石表面硅膜特征及意义

利用扫描电镜和能谱分析研究天池火山天文峰剖面全新世喷发物中长石表面硅膜的结构状态和化学组成,结果显示:天文峰剖面从顶部黑色浮岩向下到暗灰色浮岩中,长石表面发育有不同结构状态的硅膜.硅膜的结构特征有随火山喷发时代越早,长石颗粒表面硅膜越厚,结构越复杂;喷发时代越晚,长石颗粒表面硅膜越薄,其结构越简单的变化趋势,即长石表面...     

内蒙古塔木素地区断层铁化学种特征及其对断层活动性的指示

塔木素地区的构造稳定性对其作为高放射性废料处置预选地至关重要,需要进行全方位系统调查与安全评价。结合野外地质资料,利用X射线衍射和穆斯堡尔谱技术对该地区3条断层的断层泥及其围岩进行矿物组成和铁化学种分布特征研究发现：① 塔木素断层（F2）围岩和断层泥主要以石英、长石为主,断层泥中含少量粘土矿物而其围岩几乎不含粘土矿物;样品中均只含氧化性铁。② 乌兰铁布科断层（F4）围岩和断层泥中矿物以粘土矿物和方解石为主,见有微量黄铁矿,粘土矿物主要为伊利石、蒙脱石、伊蒙混层;断层围岩中只含还原性铁,但断层泥中含有少量的氧化性铁。③ 除样品TMS04不含方解石,那仁哈拉断层（F7）围岩和断层泥均含石英、长石和粘土矿物及少量方解石,粘土矿物主要为绿泥石和伊利石、蒙脱石;在断层泥及围岩中均检测到氧化性铁和还原性铁,除TMS04中氧化性铁含量较高于还原性铁以外,其余所有样品中氧化性铁含量均稍低于还原性铁。断层泥和断层围岩的矿物组成和铁化学种分布特征与断层的发展演化密切相关,其差异性显示塔木素地区断层与深部和外界的复杂连通性关系,总体显示断层处于相对稳定状态。     

广东河台金矿假玄武玻璃地球化学和年代学特征及其地质意义

前人对河台金矿中的假玄武玻璃早有报道,但是因为未认识到其与成矿的关系而被忽视。在前人发现的糜棱岩中假玄武玻璃的基础上,本次研究又发现了三种其他岩性中的假玄武玻璃。河台金矿中的假玄武玻璃呈黑色脉状、网脉状和树枝状贯穿于糜棱岩化片岩、糜棱岩、混合岩和矿体中。本研究结合野外宏观特征和室内的岩相学微观特征,运用粉晶X射线衍射、全岩地球化学和Ar-Ar同位素等实验分析手段,比较了河台金矿不同地质体中假玄武玻璃岩脉的特征。研究发现假玄武玻璃脉体中存在树枝状微晶结构和碎屑颗粒的港湾结构,同时也含有碎裂成因的石英、长石,表明其成因以同震断层的摩擦熔融为主,并伴随有少量碎裂化。通过计算得出假玄武玻璃样品中结晶态的各类矿物含量为石英53.3%、伊利石20.5%、高岭石17.3%、钾长石8.9%。假玄武玻璃与围岩都具有富SiO_2和Al_2O_3,富K_2O贫Na_2O,低MgO和Fe_2O_3~T的地球化学特征。两者的稀土元素配分型式也非常相似,都显示轻稀土富集和中等程度的负Eu异常(δEu=0.51～0.71)。假玄武玻璃的显微构造和地球化学特征指示其主要是由围岩原地熔融形成的,形成深度在6～18 km。我们认为河台金矿的假玄武玻璃可以指示云开大山抬升过程中伴随着地震的发生,同时,假玄武玻璃脉体在空间上切穿矿体,因此假玄武玻璃的⁴⁰Ar/³⁹Ar年龄123.3±1.0 Ma可以作为河台金矿的成矿年龄上限。     

白垩纪大洋红层的致色机制及成因研究

为了查明白垩纪大洋红层的致色矿物及其赋存状态,并探讨白垩纪大洋红层可能的制约因素及成因模式,本文以中国西藏床得剖面红色页岩、意大利Vispi Quarry剖面红色灰岩以及北大西洋ODP1049C孔12X岩芯段Aptian-Albian期高频旋回红色泥灰岩为研究对象,对各剖面(或岩芯)中的红色和非红色样品分别进行了X射线衍射和漫反射光谱测试,同时对配制的含赤铁矿的标样进行了同样的测试。测试结果表明,无论是红色页岩、红色灰岩,还是红色泥灰岩,赤铁矿都是主要的致色矿物,其中西藏床得剖面红色页岩由结晶较好的碎屑状赤铁矿和结晶较差的细分散状的赤铁矿共同致色。在意大利Vispi Quarry剖面红色泥岩中,结晶程度相近的赤铁矿是唯一的致色铁氧化物,而在ODP1049C孔红色泥灰岩中,结晶差的赤铁矿和针铁矿的出现是泥灰岩呈红色的矿物学根源。赤铁矿的形成主要受铁的来源、沉积时的氧化还原条件以及成岩作用的影响,这些因素也成为制约红层形成的关键因素。本课题组在多年研究的基础上,结合前人研究成果进一步从矿物学的角度深化了大洋红层的成因模式。     

非火山地热区玛旁雍热田土壤CO_2脱气研究

地热活动是地球脱气的重要形式之一,其过程常伴随大量温室气体排放。选取非火山地热区西藏玛旁雍热田作为研究对象,基于菲克扩散定律对地热田区土壤CO_2脱气量进行评估。结果表明:该区一般土壤CO_2脱气通量为0.167~0.771 kg/(m2·a),含喷气孔区域土壤CO_2脱气通量为2.054~7.877 kg/(m2·a),含喷气孔地区的土壤CO_2脱气通量是一般土壤脱气量的18.9倍;与全球火山区土壤脱气量(0.001~2.25 Mt/(m2·a))相比,其值显著偏低;但比青藏高原高寒草原生态系统土壤的CO_2排放量(187.46 g/(m2·a))大。结合区域地质背景推测地热系统中的CO_2含量主要来源于岩浆脱气和热液同长石等围岩矿物的蚀变反应。区内土壤CO_2的低脱气通量受透水性较差的碎屑岩沉积盖层约束。     

隧道锚–围岩系统承载特性的室内模型试验及畸变纠正

为研究隧道锚–围岩系统的承载特性,依托云南普立特大桥普立岸隧道锚,开展锚塞体不同大小和埋深的室内模型试验研究。试验结果表明,试验荷载作用下和锚塞体接触部位的围岩首先发挥抗剪作用直至到极限状态,锚塞体发生微小变形,然后荷载产生的应力逐步向围岩中扩散,围岩表面出现变形,最终锚塞体位移发生突变,围岩表面出现放射性裂纹。根据锚塞体和围岩表面的荷载–位移曲线以及围岩中的附加应力变化情况,研究了隧道锚–围岩系统的承载力确定方法。针对相似材料中III类围岩黏聚力不满足相似比的情况,提出采用数值仿真的方法对进行畸变修正,得到与原始地质模型匹配的相似模型允许荷载是30f(f为设计荷载),极限荷载是设计50f。研究结果可为大桥隧道锚的修建及类似的工程设计提供参考。     

碱性长石在次固相下的微组构重组织:碱性长石流体相互作用

辫状微纹长石通过粗化、微孔隙和亚颗粒的形成 ,最终发展为脉状微纹长石和条纹长石 ,粗化沿着不规则的前锋从晶体边缘往内部推移和扩展。亚颗粒和微孔隙的形成极大地提高了碱性长石的反应性和岩石的渗透性。通过沿着晶体边缘的拱状褶边、平行褶边以及褶头的过渡带往整个晶体内的推移和“繁殖” ,辫状微纹长石最终改造为脉状微纹长石和条纹长石。水从褶边向晶体内部的扩散促进了褶边的粗化以及过渡带的发展。流体长石相互作用机制包括 :体积扩散、管道扩散、溶解再沉淀。碱性长石流体的氧同位素交换机制主要是溶解再沉淀。碱性长石在次固相下的微组构重组织发生于约 4 75～ 4 0 0℃的温度下 ,区块性条纹长石的形成温度更低。碱性长石的微组构重组织导致放射成因氩的局部和部分丢失 ,从而给出年轻的表面年龄。