岫岩软玉（透闪石玉）的稳定同位素研究

通过岫岩软玉的氢、氧、硅、硫同位素分析,探讨了岫岩软玉的成矿溶液特征和硅的来源.岫岩软玉的δD值为-70‰～-76‰,δ18O值为8.1‰～13.3‰,位于变质水的区域,故其形成于变质热液中.岫岩软玉的δ30Si值为-0.2‰～0.5‰,和变质岩的δ30Si值有交叠,而和大理岩的δ30Si值范围相差较大,故岫岩软玉中的硅主要来源于变质热液,同时也有大理岩中硅质条带和燧石结核的混入.与岫岩软玉共生的黄铁矿、磁黄铁矿的δ34S值为8.2‰～18.0‰,表明成矿溶液中的硫并非来源于地幔,而是来源于变质岩,也反映了岫岩软玉的变质成因.     

新疆和田喀拉喀什河青玉的组成及成因

和田玉仔料主要分布在玉龙喀什河和喀拉喀什河河床上,历史上这两条河流分别产出了高品质的白玉、青玉和墨玉。在以往的研究中,白玉的矿物学、谱学、考古学研究较多,墨玉也有过相关研究,而青玉研究非常少。本次研究采用电子探针(EMPA)对青玉样品进行测试分析。青玉样品含有少量的Cr和Ni元素(Cr2O3=0.00~0.06%,NiO=0.00~0.09%),与大理岩有关的软玉中Cr、Ni含量一致,而与蛇纹石有关的软玉(Cr2O3=0.07%~0.43%,NiO=0.08%~0.36%)相比明显不同。青玉中的副矿物有锆石、金红石、榍石、磷灰石,显示了岩浆来源的特征。根据岩相学研究,青玉中的主要矿物交代有Di→Dol,Tr→Di,Tr→Tr,Chl→Tr。次生矿床中青玉中透闪石的包裹体均一温度在200~400℃范围内,将在不同温度的成矿流体稳定同位素测试分析数据[δD=-39.4‰~-97.1‰,对应的δ18O=0.8‰~5.4‰,δ18OH2O=1.3‰~7.5‰(330℃),1.9‰~8.1‰(390℃),2.3‰~8.5‰(450℃)]与世界上其他类型的软玉矿床进行了对比,发现氢氧同位素特征与已有的大理岩型软玉一致,而与其他蛇纹石型软玉矿床差别较大。通过以上研究,认为这些青玉是通过岩浆岩与大理岩的接触交代形成的,成矿流体主要由岩浆热液和大气降水组成。     

胶莱盆地龙口-土堆金矿床成因：微量元素特征与C-H-O-S同位素约束

龙口-土堆金矿大地构造位于胶莱盆地东北缘,胶-辽-吉构造带南段,华北克拉通东南缘,成矿地质条件优越.研究区虽经多年的勘探开采,但其成矿流体和成矿物质来源研究薄弱且存在较大争议,严重制约了成矿机理研究和进一步勘探工作.文章从与成矿密切相关的方解石脉和其他矿物的微量元素与C-H-O-S同位素地球化学特征入手,探讨了龙口-土堆金矿床流体地球化学特征和矿床成因.微量元素分析表明,不同类型方解石具有明显不同的Fe、Mn含量,其中主成矿期含矿方解石具有最高的w(Fe+Mn)(114070×10-6),荆山群大理岩w(Fe+Mn)最低(3971×10-6),而不含矿的方解石的w(Fe+Mn)(5410×10-6)介于前两者之间.不含矿方解石样品δ13CPDB值在?6.90‰～?0.19‰之间,δ18OSMOW值在5.38‰～12.15‰之间;含矿方解石样品δ13CPDB值在?8.56‰～?6.41‰之间,δ18OSMOW值在8.66‰～10.61‰ 之间;荆山群大理岩样品 δ13CPDB值在?3.83‰～?6.73‰ 之间,δ18OSMOW值在14.39‰～16.28‰之间.研究表明:方解石的C-O同位素组成指示含矿碳酸盐脉形成于花岗岩和地幔多相体系;不含矿碳酸盐形成于火成碳酸岩和地幔多相体系;含矿方解石形成于地幔多相体系.石英和方解石流体包裹体氢氧同位素分别为δDwater=?51.5‰～?119.9‰和δ18Owater=0.6‰～7.81‰,表明成矿流体主要为岩浆水,同时可能存在大气降水和地层建造水的参与.矿石硫化物的δ34S值介于8.5‰～12.7‰之间,硫同位素组成呈明显的正态分布,以富集34S为特征,显示了岩浆硫和壳源硫混合的同位素组成特征.结合区域成矿地球动力学背景,文章认为龙口-土堆金矿床为岩浆热液有关的构造蚀变岩型金矿,其流体来源于壳幔混源的多相体系.综合成矿条件分析,文章完善了胶东金矿成矿模式,指出矿区中碳酸盐脉富Fe+Mn的地球化学特征可能指示围岩含矿或近矿.该研究成果可为胶东金矿床的深部及外围找矿勘查提供新的科学依据.     

新疆若羌—且末戈壁料软玉的地球化学特征及成因类型研究

新疆和田透闪石集合体(软玉)矿带长约1300km,是世界上最大的软玉矿带。除传统上认识的山料和籽料外,在新疆若羌—且末地区也分布着大量的戈壁料软玉。以往对戈壁料软玉的研究主要集中在肉眼鉴定以及与人工仿制品的区别,对其来源、年龄以及成因类型等研究尚未开展。本研究采用电子探针、电感耦合等离子体质谱、氢氧稳定同位素质谱以及SHRIMP U-Pb测年等技术对若羌戈壁料的化学成分、矿物组成及年龄进行研究,在此基础上明确其成因类型。测试结果表明,若羌戈壁料主要由纤维状透闪石和阳起石(95%)组成,并含少量(5%)磷灰石、透辉石、绿帘石、铬铁矿等矿物。戈壁料颜色主要有深绿色、绿色、黄绿色、白色,除白色以外的颜色与其中的FeO含量(0.48%～2.92%)有关。样品全岩的化学成分与透闪石晶体化学组成类似,全岩稀土配分模式显示Eu负异常(δEu=0.09～0.66),LREE富集,HREE平坦,稀土总量(6.93～115.93μg/g)、Cr(68.8～119μg/g)、Ni(16.4～38.8μg/g)较低。戈壁料成矿流体中氢同位素δD为-24.94‰～-56.83‰,平均值为-40.14‰,显示其主要由岩浆水、大气降水组成。从戈壁料样品中分离出的锆石SHRIMP U-Pb年龄有四组(40～60Ma、480Ma、785Ma和1450～2460Ma),这些年龄可以约束戈壁料的形成时代。戈壁料软玉的地球化学和成矿流体组成与已报道的典型的镁质矽卡岩矿床中的软玉组成类似,其中400Ma左右的成矿年龄与报道的大部分和田区域的成矿年龄一致,多组成矿年龄也显示了软玉多期次成矿的特点。     

新疆皮山镁质矽卡岩矿床(含糖玉)成因及锆石SHRIMP U-Pb定年

新疆和田透闪石集合体(软玉)矿带约1 300 km,是世界上最大的软玉矿带。除传统上认识的白玉、青玉和墨玉外,近年来在皮山县发现的一种软玉呈红棕色(糖玉),较为少见。该糖玉矿体产于镁质大理岩与石英闪长岩之间的镁质矽卡岩中,显示矿床为接触交代变质成因。通过镜下观察,发现该地区的糖玉主要由纤维状透闪石和极少量的杂质矿物组成。糖色杂质呈浸染状、叶片状、细脉状或沿裂隙分布,并形成于玉石成矿期或构造活动间歇。糖玉颜色与镁质大理岩中大量的红褐色氧化物有关。通过电子探针和X光粉晶衍射测试均表明糖玉主要由透闪石组成,并含少量伊利石、镁橄榄石、透辉石、磁铁矿等杂质矿物。软玉(细粒透闪石集合体)主要通过透闪石交代大理岩和透辉石形成。样品全岩的化学成分与透闪石晶体化学组成类似,全岩稀土配分模式显示Eu负异常(δEu=0.09~0.28)、LREE亏损、HREE平坦、整体稀土含量(1.94×10~(-6)~26.52×10~(-6))、Cr_2O_3(0.00~0.03×10~(-6))和Ni(0.00~0.01×10~(-6))含量低。成矿流体中氢同位素δD为-81.0‰~-84.0‰,均值为-82.25‰;δ~(18)O在330℃时为3.16‰~5.48‰。这些氢和氧同位素的数值显示形成软玉的成矿流体主要由岩浆热液、大气降水和大理岩脱出的CO2组成。这些糖玉的地球化学和成矿流体组成与已报道的典型的镁质矽卡岩矿床中软玉的组成类似。从透闪石集合体中选出的岩浆锆石年龄约456±7 Ma,这个年龄可以认为是形成该糖玉矿床年龄的上限。     

辽宁岫岩河磨玉岩石地球化学组成及锆石U-Pb定年研究

河磨玉是产于辽宁省岫岩县细玉沟沟谷及白沙河河谷底部和两岸阶地的和田玉,目前仅依据产出位置判断河磨玉来源于细玉沟沟头的原生和田玉矿床,但河磨玉的矿物组成、地球化学特征、年龄等并不清楚,与原生和田玉是否一致有待深入研究。本文主要通过电子探针成分分析、全岩主微量分析、氢氧同位素分析、锆石SHRIMP U-Pb定年等测试方法对河磨玉的矿物组成、地球化学特征及年龄进行研究,确定河磨玉与老玉是否为相同成因。结果表明:①河磨玉中主要矿物为透闪石、阳起石,次要矿物为透辉石、磷灰石、绿泥石、绿帘石、石英、榍石、锆石、磁铁矿、菱锌矿等。②河磨玉的成因类型为大理岩型。河磨玉稀土总量低,相对富集轻稀土,普遍显示Eu正异常。③河磨玉中透闪石δ18O值为8. 00‰～10. 60‰,δD值为-94. 95‰～-75. 20‰,成矿流体中的水主要为岩浆水。④河磨玉中的岩浆锆石U-Pb年龄为220. 8±7. 6Ma(n=4,MSWD=2. 3),代表河磨玉成玉年龄的上限。本文提出河磨玉的稀土分配特征、氢氧同位素组成、成矿流体来源及形成年龄均与原生和田玉不一致,河磨玉并非来源于细玉沟沟头的原生和田玉。     

豫西寺家沟金矿床氢氧硫同位素特征及地质意义

豫西寺家沟金矿床是崤山地区主要金属矿床之一,是典型的蚀变破碎带型金矿床,对矿床主要矿脉矿石进行的氢氧硫同位素研究显示:寺家沟金矿床矿石δDV-SMOW范围为-97‰~-74‰,平均-88‰,δ~(18)O_(V-SMOW)范围为9.9‰~14.5‰,平均12.5‰,在寺家沟金矿床金矿δD-δ~(18)O图上,所有数据落在岩浆水和变质水的范围之下或临近,表明金矿的氢氧同位素组成较为复杂,类似于岩浆水和变质水;硫同位素δ34S介于2.29‰~5.66‰,平均3.28‰,硫同位素组成较均一,以较小的正值为特征,与幔源硫特征较为接近,表明硫主要来源于地幔。综合分析认为,寺家沟金矿床成矿物质以幔源物质为主。     

苏州A型花岗岩氢氧同位素地球化学研究

对苏州Ａ型花岗岩氢氧同位素组成进行了系统深入的研究,其全岩δ１８Ｏ值为＋３．５‰～＋９．２‰,全岩δＤ值在－８１‰～－５９‰之间变化。主要造岩矿物对保持氧同位素平衡分馏的样品,其Ｄ亏损主要受单阶段岩浆去气机理的制约。部分全岩样品表现出不同程度Ｄ－１８Ｏ同步亏损,这种亏损要受岩浆期后固相线下与外来渗透大气降水之间进行同位素交换机理的制约。石英δ１８Ｏ值基本正常,石英与碱性长石之间氧同位素不平衡分馏特征表明,苏州Ａ型花岗岩整体上起源于亏损１８Ｏ源区物质通过地球动力学再循环产生低δ１８Ｏ岩浆的可能性不大。根据氢氧同位素实测值和理论模型计算结果,推测苏州Ａ型花岗岩浆δＤ和δ１８Ｏ初始值分别为－５０±５‰和７．５±１．０‰,这排除了岩浆起源于曾经历过化学风化循环的地壳上部岩石的可能性。     

和田玉、玛纳斯碧玉及岫岩老玉(透闪石玉)的硅、氧同位素组成

新疆和田玉是世界上最重要的透闪石玉矿产资源之一,和田也是我国最重要的玉产地.对新疆和田玉、天山玛纳斯碧玉和辽宁岫岩老玉的硅、氧同位素对比研究表明,和田玉δ18O值为+2.3‰～+6.5‰、δ30Si为-0.1‰～+0.3‰;天山玛纳斯碧玉δ18O值为+9.4‰、δ30Si为-0.5‰;辽宁岫岩老玉δ18O值为+8.7‰～+12.4‰、δ30Si为+0.1‰～+0.3‰,所有玉石矿的δ18O和δ30Si值均低于含矿围岩.由此认为新疆和田玉和辽宁岫岩老玉矿床属于岩浆热液交代型成因矿床,天山玛纳斯碧玉矿则属于变质成因矿床.     

新疆且末碧玉矿的成因研究

以往勘察和研究显示,在新疆和田及其附近地区主要出现与大理岩相关的软玉(和田玉)矿床,而与蛇纹岩有关的软玉(碧玉)矿床尚未有明确报道。笔者通过两年多的野外勘察和室内实验分析,新近在且末县阿尔金断裂附近发现一定规模可开采的碧玉矿床,对其中碧玉样品进行了主量元素、微量元素、电子探针、氧同位素和成矿年龄等方面的研究。岩相学研究显示其主要组成矿物是阳起石和透闪石,全岩的Mg/(Mg+Fe~(2+))=0.83~0.89,Cr_2O_3=0.08%~1.65%,Ni O=0.14%~0.22%,δ~(18)O=15.2‰~15.4‰,经与世界上已发现的碧玉矿床进行对比并结合野外观察,确定该矿床是一种与蛇纹岩有关的碧玉矿床。蚀变闪长岩(δ~(18)O=14.3‰~14.7‰)、大理岩围岩(δ~(18)O=15.2‰~15.9‰)和透闪石(δ~(18)O=15.3‰)具有相似的氧同位素组成,表明它们很可能经历了同样的流体蚀变作用。根据蚀变闪长岩(Cr=107×10~(-6)~155×10~(-6),Ni=53.5×10~(-6)~85.8×10~(-6))和大理岩(Cr=2 036×10~(-6)~2 415×10~(-6),Ni=1 403×10~(-6)~1 933×10~(-6))中的Cr、Ni元素含量判断,碧玉中大量的Cr(867×10~(-6)~2 418×10~(-6))和Ni(960×10~(-6)~1 662×10~(-6))很可能来自于蛇纹岩中的流体。对碧玉的主要围岩蚀变闪长岩进行的锆石SHRIMP U-Pb年龄测试结果分别为267±14 Ma(n=5)和272±14 Ma(n=6),与碧玉密切共生的黑云母的Ar-Ar坪年龄为260.6±1.5 Ma。鉴于蚀变闪长岩的形成时代与黑云母年龄数值在误差范围内一致,花岗岩、大理岩和碧玉的氧同位素值接近,同时碧玉的Cr、Ni元素含量较高,因此推断碧玉的物质来源很可能是蚀变闪长岩和大理岩,而成矿流体是由蚀变闪长岩中的岩浆水、蛇纹岩中活化的流体和大气降水组成。     

软玉子料的形状规律及其应用

通过对软玉子料形状总结,发现子料多呈扁平状,其长宽比较小,磨圆好的子料形状可分为11类。这些特征可用于子料鉴别与特殊材料制作。     

加州软玉和缅甸软玉特征及矿物成分的研究

根据加里福尼亚州的“加州玉“和缅甸“困就“的物理性质、矿物组成、化学成分及红外光谱特征,确定“困就“的主要矿物成分是透闪石,“加州玉“的主要矿物成分为阳起石,两者的宝石名称是软玉.此两玉石较新疆和田、江苏溧阳、辽宁岫岩、俄罗斯贝加尔湖软玉具有较高的Fe、Cr、Ni含量,其矿床类型均为透闪石化或阳起石化超基性岩型.紫外可见吸收光谱特征及化学成分表明:Cr是它们的一个重要致色元素.     

贵州罗甸软玉矿的元素地球化学特征研究

罗甸玉是贵州首次发现的软玉矿,矿体赋存于晚二叠世辉绿岩与二叠系四大寨组灰岩接触带上。本文对辉绿岩、硅质岩、灰岩、大理岩及玉石共16件样品进行微量元素及稀土元素测试,数据分析结果表明:辉绿岩微量及稀土元素总量高,稀土元素配分曲线明显区别于其它样品;玉石、灰岩、大理岩及硅质岩地球化学性质相似,不同剖面玉石均表现为轻稀土富集及Ce与Eu明显负异常。结合玉石矿野外地质特征分析,认为玉石成矿并非岩浆直接作用的结果,而与侵入岩浆热驱动和岩浆带来气水热液作用关系更密切,提出罗甸玉两种成矿方式,即热驱动下岩层内部元素交代成矿和热液交代蚀变成矿。     

仿碧玉玻璃制品的特征和鉴别

采用常规宝石学测试手段、薄片观察、电子探针、红外光谱等方法对目前中国市场上常见的一种仿碧玉玻璃样品进行了研究。结果表明,该样品为乳浊的脱玻化玻璃,其主要成分为SiO2,其次为Al2O3,还含有K,Na,Ca,Mg碱金属氧化物以及乳浊剂的析出物氟化钙和磷酸钙。该仿碧玉玻璃样品的鉴别特征为：颜色呆板,有时可见白斑,密度与硬度较低,贝壳状断口,羊齿植物叶脉状结构。此外,还可通过特征的红外光谱加以鉴别。     

回顾与展望:软玉的研究

软玉是中国传统文化的主要载体之一，自古以来吸引了众多国内外地质学者不懈的研究，期间大致可分为开创和萌芽、大发展、总结和探索三个时期。通过努力，在软玉文化、物质组分、物理性质、矿物学特征、岩石学特征等方面的研究已取得令人瞩目的成绩，但还存在不少问题。基于对软玉研究现状的分析，笔者认为软玉矿床学、成玉机理和质量评价三个方面的研究还存在极大的不足，是下一阶段软玉研究的重点和突破口。     

和田玉

通过对和田玉的矿物成分、矿床成因类型、产状序列特征比较系统地介绍,总结了当前市场上和田玉与相似软玉的肉眼鉴定要点。     

江苏省溧阳县透门石岩研究

江苏省傈阳县小梅岭地区透闪石岩矿床，经研究后认为其矿石主要是钙镁透闪石岩， 其中部分岩石微透明，与软玉中的粗玉极相似。本文对透闪石岩的产状、用途做一简介，从矿物 学、岩石学方面对透闪石岩矿床进行研究，对其成因进行了初步探讨，认为透闪石岩是典型的接 触交代变质作用形成的。     

江苏省溧阳县透闪石岩研究

江苏省溧阳县小梅岭地区透闪石岩矿床,经研究后认为其矿石主要是钙镁透闪石岩,其中部分岩石微透明,与软玉中的粗玉极相似。本文对透闪石岩的产状、用途做一简介,从矿物学、岩石学方面对透闪石岩矿床进行研究,对其成因进行了初步探讨,认为透闪石岩是典型的接触交代变质作用形成的。     

两种新型白玉仿制品

在珠宝市场上白玉的仿制品较多,目前除了常见的仿制品外,又出现了两种新型仿制品。采用常规宝石学检测方法,测试了白玉及其两种仿制品样品的鉴定特征并进行了比较,但未能确定两种仿制品的宝石品种。进一步测试和分析了两种玉石样品的红外反射光谱特征,并与宝石的标准红外图谱进行了对比,结果表明,两种白玉仿制品分别为石膏和硅灰石。