玛瑙的结构、水含量和成因机制

玛瑙是一种隐晶质硅质岩石,主要由玉髓以及少量蛋白石、斜硅石和微晶石英等组成.其在世界各地分布广泛,质地坚硬细腻、色彩鲜艳多样、纹理交错、造型千姿百态,是一种平凡而美丽的宝石.本文结合国内外最新研究进展,对玛瑙矿物的结构、水含量和成因机制进行了综合评述.玛瑙以纹带构造为特征,其内部纹带花纹和化学组成呈韵律性变化,并在不同观察尺度表征出来.因此,玛瑙也被定义为条带状玉髓.然而,多数玛瑙实际上是由纤维状玉髓、同心环带状玉髓、水平条带状玉髓、微晶石英和自形石英晶体等组成,它们的相对含量与玛瑙的产地和形成过程密切相关.X射线衍射和电子背散射衍射(EBSD)测量数据揭示,玛瑙中的硅质矿物多发生定向生长,其中微晶石英a轴倾向于垂直韵律环带,c轴则近似平行韵律环带.傅立叶变换红外光谱(FTIR)测量表明,玛瑙含有少量分子水和羟基水,并且总水含量随着硅质矿物结晶度提高而降低.至今实验室仍然无法合成玛瑙,还不清楚玛瑙纹带构造的形成机制和过程.一种代表性假设认为,玛瑙中的纹带源于硅质热液沉淀作用或者硅胶原位结晶作用.但是,最近研究发现玛瑙纹带中共生矿物的结晶度、晶体取向和含水量具有系统差异,揭示其形成过程可能与成岩序列密切相关.将实验岩石学与定量显微结构观察以及多种矿物微区分析测试手段有机结合,深入研究玛瑙环带内部微量元素、水含量和晶体取向数据,获得其系统性变化特征及其内部联系,可以为玛瑙成因机制和形成过程研究提供重要数据支撑和关键性的约束条件.     

碧石的宝石学分类及定义界定初探

碧石属于石英质玉中一类,少有文献对其深入探讨,缺乏系统性分类以及定义界定,不能准确区别于颜色相对应的玉髓(玛瑙).为解决上述问题,本次研究应用X射线衍射、拉曼光谱、红外光谱、电子探针、紫外—可见光光谱等多种测试技术相结合方式,初步确定常见单色碧石的致色矿物,其中红碧石的致色矿物为赤铁矿,黄碧石的致色矿物为针铁矿,绿碧石的致色矿物为绿鳞石,紫碧石的致色矿物是锐钛矿和赤铁矿.结合市场实际需求,从宝石学角度以颜色特征作为碧石分类依据,将碧石从宝石学分类角度,分为红碧石、黄碧石、绿碧石、紫碧石、血滴石、风景碧石、多彩碧石等七个大类.同时,根据X射线衍射半定量分析和电子探针测试近似计算结果:红碧石测试样品中赤铁矿平均含量均不低于2.187％,凉山南红样品红色富集区域测试赤铁矿含量不高于1.767％,低于2％.因此可以考虑将2％的赤铁矿含量作为区别红碧石和南红的界限.建议以杂质矿物含量2％对碧石和相似颜色的玉髓(玛瑙)区分界定,进一步补充完善已有碧石定义.     

外贝加尔—蒙古玛瑙成矿省

文章综述了１９世纪以来外贝加尔区有关玛瑙－０玉髓和碧玉矿的发现，开采，利用情况，并以详实的资料介绍了外贝加尔－蒙古玛瑙成矿省内的俄罗斯区域的七个玛瑙成矿带。略述了蒙古境内四个成矿带，依据成矿带特征，综合分析了具有玛瑙成矿潜在储量的火山夺的基本特征，分布规律。     

硅质类宝石玉石分类及特征

硅质类宝石玉石种类繁多,在自然界分布很广.它是人类应用最早、应用量最多的宝玉石原料.目前宝石商界及宝石学、矿物学、岩石学,以及各国各区对其命名不一.我们参照有关资料,结合工作实践体会,从宝百应用角度出发,按宝石学及矿物学、岩石学特征,并考虑已有的商业名称,将硅质类宝石玉石划分为晶质石英类宝石、隐晶质玉髓类玉石、非晶质胶凝体类玉石及石英岩类玉石四类,并对其主要特征作一简要综述.     

陕西商洛紫绿玛瑙的宝石学特征及致色机理研究

通过常规宝石学仪器、偏光显微镜、电子探针及扫描电子显微镜等检测手段,对陕西商洛紫绿玛瑙的宝石学特征及致色机理进行了深入研究。研究表明,紫绿玛瑙是典型的石英质玉石,颜色以绿色、紫红色为主,颜色分布多以紫心绿边、灰白心绿边、淡青白色加紫红色等纹带特征出现,半透明—微透明,部分透明度较好的区域可见明显包裹体。紫绿玛瑙为典型的隐晶质结构,主要组成矿物为石英,结晶程度较好,为呈半自形—他形结构,含量≥90%,粒径为1~25μm,分布均匀;次要矿物有绿泥石、绢云母、铁白云石、白云石等。紫绿玛瑙为矿物致色,紫红色的致色矿物为铁的氧化物或氢氧化物,粒度微细,粒径为1~10μm,呈星点状均匀分布,含量为1%~2%;绿色的致色矿物为绿泥石,含量较高(6%~7%),主要呈集合体状均匀的分布于石英粒间,绿泥石含量与绿色区域的颜色深浅程度成正比。     

辽西阜新地区火山岩系玛瑙成矿规律及找矿方向

根据路线地质调查、实测地质剖面及200余处典型玛瑙矿点、矿化点的调研信息,将义县组划分为5个喷发旋回,阐述了阜新地区义县组及相关潜火山岩中分泌体状玛瑙和断裂充填型玛瑙的主要特征;并得出如下结论:上述两种成因类型的玛瑙层控性明显,主要产于义县组喷发旋回Ⅰ、Ⅱ中;断裂充填型玛瑙脉体走向多呈北北西至北北东向;有利赋矿岩石依次是安山玢岩及相关隐爆火山碎屑岩、玄武岩、火山碎屑岩。在调查研究基础上,指出断裂充填型玛瑙是今后玛瑙找矿的主要目标,重点勘查靶区主要位于紫都台—七家子、老河土—十家子地区。     

水胆玛瑙及其鉴别

玛瑙,是一种隐晶质石英,硬度６．５～７,比重２．５５～２．６５,半透明至不透明,折射率约１．５３～１．５４,玻璃光泽,有白色、绿色、蓝色、杂色等,多呈条带状构造．世界各地均易见到．其中比较珍贵的为含有特殊包裹体的品种,特别是含有水胆的玛瑙,成为购买和...     

天然南红和热处理南红鉴别方法研究

近期,市场上出现一种外观与天然南红极为相似的热处理南红,由赤铁矿致色,颜色均匀,质地细腻,给南红市场带来很大冲击。本次研究应用实验室常规检测仪器,以及红外光谱仪、紫外-可见分光光谱仪、激光拉曼光谱仪、X射线衍射仪等大型仪器设备,测试分析了目前市场上四个有代表性的产地,即四川、云南、蒙古、非洲产出的天然南红,以及市场上出现的两类热处理南红和被用于热处理南红的黄色玉髓。同时选取了部分黄色玉髓和天然南红进行热处理实验和变温拉曼光谱分析,并应用X射线衍射仪对拉曼光谱分析结果进行了验证。结果表明,放大检查、折射率、紫外荧光、密度等实验室常规测试以及红外光谱、紫外-可见分光光谱等测试方法均无法确证性有效区分天然南红和热处理南红。研究团队发现,热处理南红中赤铁矿通常具有明显660 cm^-1拉曼峰,其中MK系列样品赤铁矿峰高比(H₆₁₀/H₆₆₀)通常<1,与天然南红不同;YK系列样品赤铁矿峰高比(H₆₁₀/H₆₆₀)通常在0.4～1.9,与天然南红有部分重叠,但有重叠的样品,其斜硅石和...     

西南地区岩溶水源地类型及开发技术条件

明确了岩溶水源地的定义,并提出了新的岩溶水源地分类方案。首先按岩溶含水层的埋藏分布、岩溶水出露状态,将岩溶水源地划分为天然出露的岩溶水源地及隐伏的岩溶水源地两大类。然后再根据岩溶水源地的岩溶含水介质特征（导水和赋水空间形态、结构及水动力特征）进一步将天然出露的岩溶水源地划分为暗河、泉、表层泉三个亚类,将隐伏的岩溶水源地划分为饱水带富水块段、表层带富水块段两个亚类。并研究评价了各个类型的岩溶水富集规律、动态特征、岩溶水资源、开发技术条件。      

内蒙古阿拉善地区绿色戈壁玛瑙的宝石学特征与致色成因研究

内蒙古阿拉善地区经历数亿年的地质活动,产出颜色丰富且结构致密的戈壁玛瑙。通过常规宝石学测试、偏光显微镜及扫描电镜观察、X射线粉晶衍射、电子探针、红外光谱及紫外-可见光-近红外分光光度计等测试分析方法对绿色戈壁玛瑙的宝石矿物学特征及致色成因进行了深入研究。肉眼观察,阿拉善绿色玛瑙呈深绿色至褐绿色,微透明至不透明,相对密度、折射率、摩氏硬度等均符合石英质玉石的特点。偏光显微镜观察,绿鳞石富集于表层,并向内部呈放射状生长;方解石与石英均为隐晶质结构。扫描电镜观察,绿鳞石呈颗粒状分布于石英及方解石之间。X射线衍射分析结果表明,绿色戈壁玛瑙的物相组成主要为石英、方解石和绿鳞石。电子探针分析结果表明绿鳞石的主要化学组成为SiO₂、FeO、Al₂O₃、K₂O和MgO。红外光谱分析也显示存在绿鳞石对应基团的特征峰。表层绿鳞石在紫外-可见光-近红外分光光度计下显示出Fe²⁺与Fe³⁺的特征光谱,Fe²⁺与Fe³⁺之间的电荷转移是其...     

X射线衍射技术应用于宝石鉴定-合成及晶体结构研究进展

因宝石检测常附带无损要求、宝石评价具科学性和不确定性等特点,X射线衍射(XRD)在宝石学这门矿物学的分支学科中的应用具有特殊性,其应用领域主要集中在三个方面。①宝石鉴定领域:对单晶宝石和多晶宝石进行物相鉴定、宝石产地特征研究以及宝石矿物多型的种类划分等。例如根据XRD图谱,可将品种繁多的微晶石英隐晶质变种玉髓中不同的SiO₂质矿物相精确区分;通过黏土矿物成分及其含量可将鸡血石中"地"的种类进行划分。②宝石矿物的晶体结构研究:对成分复杂的单晶宝石进行晶体化学分析、获取矿物类质同象替代情况、利用结晶度划分宝石品质。例如晶格参数中的c/a比值可将绿柱石的Al八面体类质同象替代和Be四面体类质同象替代进行区分;软玉中通过XRD数据计算出的结晶度与软玉的品质关系密切。③宝石学研究技术的开发:对宝石的优化处理过程进行监测,在宝石合成过程中检验矿物晶形大小、结晶质量及内应力等,以有机宝石的晶体结构为基础的人工养殖技术研究。例如尖晶石在热处理过程中,Mg离子由四面体中的T位迁移至八面体中的M位,导致M-O和T-O键长随温度变化,并反映在尖晶石的色调中;在托帕石合成过程中,XRD数据显示770~800℃时形成含氟托帕石(与天然托帕石结构相同),而在950℃和1000℃出现含氟托帕石离解成刚玉和莫来石。目前,我国在宝石学的XRD应用方面起步较晚,国外在宝石鉴定、优化与合成方面的应用相对成熟。本文认为,该技术与扫描电镜、质子探针等分析技术的联用仍有很大发展空间。     

陕西洛南县蓟县系洛南群层控玉化硅质岩特征、成因及意义*

华北板块南缘陕西洛南县北部中元古界蓟县系洛南群巡检司组顶部层控玉化硅质岩中,发育似层状硅质玉髓及透镜状燧石,这些燧石及硅质玉髓已经玉化,质细色艳,达到高品级石英岩质玉石级别,已申报为国家宝玉石矿种,并在宝玉石市场崭露头角,显示出巨大的经济开发潜力。作者以岩石学及地球化学分析为手段,研究该层控玉化硅质岩特征、成因及意义。研究表明: (1)层控玉化硅质岩赋存于中元古界蓟县系洛南群巡检司组顶部的紫红色、灰绿色薄层状砂泥质板岩层中,层厚一般0.5~4 m;似层状玉髓多呈紫红色、灰绿色、烟灰色和无色等,透镜状燧石多呈紫红色及灰绿色似玛瑙纹圈层状。(2)硅质玉髓主要成分为石英,隐晶、微晶结构,块状构造,质地细腻、坚硬,玻璃光泽,半透明—微透明;其Al/(Al+Fe+Mn)均值为0.62,Zr/Hf均值为34.83,Sr/Ba均值除1个异常点外为0.50,V/Ni均值为0.37,ΣREE均值为5.11,δCe均值为1.02,δEu均值为0.86,La_N/Ce_N均值为0.85,总体显示淡水沉积环境,硅质来源主要为陆源来源,也有后期热液作用来源的部分加入。(3)似层状硅质玉髓层是由于快速海退引起的淡水淋滤硅化作用形成的海底硬底构造或硅质壳;似玛瑙纹透镜状燧石及彩色似层状硅质玉髓层是由于沉积期及沉积期后成岩作用氧化还原条件变化,及后期热液侵入烘烤引起的紫色与绿色致色矿物或致色元素转变形成;角砾状燧石是由于后期秦岭强烈构造作用,引起似层状硅质玉髓上下岩层因软硬差异而产生的变形破裂作用形成的构造角砾岩。     

陕西洛南县蓟县系洛南群层控玉化硅质岩特征、成因及意义

华北板块南缘陕西洛南县北部中元古界蓟县系洛南群巡检司组顶部层控玉化硅质岩中,发育似层状硅质玉髓及透镜状燧石,这些燧石及硅质玉髓已经玉化,质细色艳,达到高品级石英岩质玉石级别,已申报为国家宝玉石矿种,并在宝玉石市场崭露头角,显示出巨大的经济开发潜力。作者以岩石学及地球化学分析为手段,研究该层控玉化硅质岩特征、成因及意义。研究表明:(1)层控玉化硅质岩赋存于中元古界蓟县系洛南群巡检司组顶部的紫红色、灰绿色薄层状砂泥质板岩层中,层厚一般0.5～4 m;似层状玉髓多呈紫红色、灰绿色、烟灰色和无色等,透镜状燧石多呈紫红色及灰绿色似玛瑙纹圈层状。(2)硅质玉髓主要成分为石英,隐晶、微晶结构,块状构造,质地细腻、坚硬,玻璃光泽,半透明—微透明;其Al/(Al+Fe+Mn)均值为0.62,Zr/Hf均值为34.83,Sr/Ba均值除1个异常点外为0.50,V/Ni均值为0.37,ΣREE均值为5.11,δCe均值为1.02,δEu均值为0.86,La_N/Ce_N均值为0.85,总体显示淡水沉积环境,硅质来源主要为陆源来源,也有后期热液作用来源的部分加入。(3)似层状硅质玉髓层是由于快速海退引起的淡水淋滤硅化作用形成的海底硬底构造或硅质壳;似玛瑙纹透镜状燧石及彩色似层状硅质玉髓层是由于沉积期及沉积期后成岩作用氧化还原条件变化,及后期热液侵入烘烤引起的紫色与绿色致色矿物或致色元素转变形成;角砾状燧石是由于后期秦岭强烈构造作用,引起似层状硅质玉髓上下岩层因软硬差异而产生的变形破裂作用形成的构造角砾岩。     

几种俗称为桃花玉玉石的区别和鉴定

采用常规宝石学鉴定方法、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）等测试方法,对市场上统称为桃花玉的石英质玉、菱锰矿和蔷薇辉石进行了常规的宝石学、光谱学特征鉴定。结果表明,三者的常规宝石学特征及红外光谱特征等都有明显区别。     

我国珠宝市场中几种低价钙质珊瑚特征探讨

目前,一些曾经不被用作首饰加工的低价钙质珊瑚种因其具有与宝石级红珊瑚相似的特征而出现于市场。从生物学的角度探讨了宝石级红珊瑚与几种低价珊瑚种样品的生物学归属,按照生物学分类界定了其种属。通过偏光显微镜观察、放大观察以及常规宝石学测试,初步分析了这些低价钙质珊瑚样品的结构、优化处理以及市场价格特征。结果表明,这些低价钙质珊瑚样品与宝石级红珊瑚样品属于不同的生物学种属,由不同科属的珊瑚生物体分泌而成,具有不同的生物学特征以及与宝石级红珊瑚不同的外观结构、宝石学参数和拉曼光谱,常经过优化处理后出现于珠宝市场,可通过常规宝石学测试进行鉴别。     

三种和田玉仿制品的宝石学特征及鉴别

针对市场上出现的三种仿和田玉品种叶腊石岩、蛇纹石滑石岩、透闪石质玉（含碳酸盐）,采用常规宝石学鉴定仪器以及偏反光显微镜、红外光谱仪对样品的折射率、相对密度、矿物组成及红外光谱特征进行分析检测,通过对比研究认为三种仿和田玉品种虽在外观上与和田玉极为相似、难以区分,但其常规宝石学参数、主要组成矿物、红外光谱谱峰等特征均与和田玉有所不同,在实验室测试条件下可将其准确区分。     

湖南郴州玛瑙山铁锰多金属矿成矿规律及找矿

玛瑙山铁锰多金属矿呈似层状、透镜状、脉状产于岩体外接触带玛瑙山背斜虚脱部位、层间破碎带、次级断裂构造花岗斑岩脉两侧边缘或附近。成矿作用具有多期、多阶段性。研究结果表明,矿床成因类型应属与岩浆活动有关的中-低温热液型铁锰多金属矿床。运用玛瑙山铁锰多金属矿的成矿模式,在玛瑙山铁锰多金属矿深、边部及外围枫树下、天字号一带,可能找到同类型的铁锰多金属矿床。     

黔中三叠系台地边缘相碳酸盐岩中的玛瑙纹构造及其成因

 本文通过一条剖面的重点解剖,研究了广泛分布于上扬子台地边缘相碳酸盐岩中的玛瑙纹构造的成因。研究表明,这是一种早期的成岩组构,组成成分为纤状方解石和粒状方解石。沉淀介质为溶解了部分地表藻类的淡水同孔隙和裂隙海水发生不同程度混合的混合水溶液。被玛瑙纹充填的围岩裂隙主要由岩溶坍塌作用造成,但也有牵引拉伸裂隙和暴露收缩裂隙的叠加。由于介质溶液以地下潜水方式侧向运动,因而随潜水面波动形成了间隔的多层状含玛瑙纹岩层。     

碳酸盐岩沉积相及相模式

碳酸盐岩在我国广泛发育,是重要的油气勘探层位。目前关于碳酸盐岩沉积相及相模式,存在诸多问题,主要包括部分沉积相命名混乱,同一种相,名称不同,或同一名称,含义不同;相模式不完善,用词不严谨,不同相带的区别特征不明确,应用困难等等。本文根据多年碳酸盐岩研究经验以及国内外前人对现代及古代碳酸盐岩的研究,对一些碳酸盐岩沉积相的定义进行了厘定,对台地、斜坡和盆地的类型进行了划分。在前人研究基础上,将台地划分为孤立台地、镶边台地和离岸台地,其中将镶边台地进一步划分为镶边陡坡台地和镶边缓坡台地,将离岸台地进一步划分为离岸陡坡台地和离岸缓坡台地;将斜坡划分为缓坡、陡坡和陡崖;将盆地划分为浅盆和深盆。分析了不同类型台地的成因和演化序列,将台地演化划分为初期、早期、中期和晚期四个阶段,不同阶段特征不同。总结出了不同类型台地的沉积模式,尤其对不同相带的识别标志进行了提炼和总结。     

两种与绿松石“菜籽黄”品种相似玉石的鉴定特征

目前市场上有两种黄绿色的玉石与绿松石中的"菜籽黄"品种的外观非常相似,采用薄片观察、扫描电镜、红外光谱、拉曼光谱、X射线衍射分析等测试手段,进行了矿物学、宝石学和谱学特征的研究,结果显示,两种玉石的主要矿物成分都为明矾石和磷灰石,都定名为磷灰石-明矾石玉。在实验室常规检测中可以通过外观特征、常规宝石学特征和红外光谱与绿松石相区别。