宝玉石赏析(6)——石榴石

石榴石宝石是石榴石(garnet)族矿物的总称,岛状硅酸盐、等轴晶系矿物。根据其化学成分可划分成2个系列。铝质系列镁铝榴石:橙红色、红色铁铝榴石:橙红—红色、紫红—红紫色锰铝榴石:橙色—橙红色钙质系列钙铝榴石:     

老挝石和寿山石矿物学特征的差异性研究

以老挝石和寿山石的岩相学为基础,对其矿物学上的差异性进行了对比分析研究.重点用电子探针（EMPA）分析了老挝石和寿山石组成的化学元素种类及含量.用X射线粉晶衍射（XRD）分析了老挝石和寿山石的矿物组成.研究结果表明,老挝石和寿山石两者在矿物学上的差异主要体现在颜色、成分等方面,老挝石的颜色主要为红、白、粉,较少出现黄色,寿山石颜色丰富多彩,有红、白、粉、紫、黄、绿等,不同品种颜色差异较大.造成老挝石和寿山石颜色差异的主要原因为Fe元素含量的变化,Fe含量越高,颜色越深.老挝石和寿山石的主要矿物组成大致相同,主要由地开石、高岭石和珍珠陶石等组成,但两者在矿物组成含量及种类上略有差异.寿山石品种不同,矿物组成略有差异,如寿山虎口石中出现黄铁矿和叶蜡石,这在老挝石的研究中没有发现.     

"泰顺石"的矿物学特征及其对成因的指示

"泰顺石"是产于浙江省温州市泰顺县龟湖镇的一种叶蜡石型雕刻石,占据着一定的市场份额."泰顺石"中叶蜡石根据成因可分为热液交代型和热液充填型两类.目前,关于"泰顺石"的形成过程及环境、温压条件等的认识仍然较为缺乏,尤其对于"泰顺石"形成的蚀变演化过程仍然存在着较大的争议.本文利用偏光显微镜、X射线粉晶衍射仪、激光拉曼光谱仪、X射线荧光光谱仪等对其矿物学特征进行研究,并分析其形成环境以及成矿过程.结果表明,"泰顺石"以高硅叶蜡石型和高铝叶蜡石型为主,主要矿物组成为叶蜡石,并含有少量的石英、硬水铝石、高岭石、伊利石、赤铁矿、刚玉等.热液交代型叶蜡石表现为叶蜡石交代围岩中长石和硬水铝石形成交代残余结构和交代假象结构,热液充填型叶蜡石表现为叶蜡石在成矿后期充填于裂隙中,硬水铝石和刚玉为叶蜡石形成过程中共生矿物,在"泰顺石"中分别表现为石钉和蓝钉."泰顺石"的矿物组合直接或间接记录了成矿过程中热液交代流纹质晶屑凝灰岩的围岩蚀变过程,如叶蜡石化、硬水铝石化等,红色"泰顺石"样品中赤铁矿的存在可能指示了成矿后期向氧化环境发生了转变,这些矿物组合特征指示了"泰顺石"可能形成于300～410(±10)℃的中温环境.     

老挝北部黄色图章石的矿物成分及微量元素特征

老挝北部黄色图章石(又称老挝北部黄料)呈明亮的黄色至褐黄色,多见水波纹状内部纹理,与我国图章石中的田黄外观特征具有一定相似性。本文运用X射线粉晶衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(LRM)、扫描电子显微镜(SEM)、电子探针(EPMA)、激光剥蚀等离子质谱(LA-ICP-MS)、全铁化学分析等测试方法对其矿物组成、微量元素及产地特征等进行了研究。结果表明,老挝北部黄料的主要组成矿物单一,为无序地开石,杂质矿物包括重晶石、锐钛矿、硬水铝石和赤铁矿等,其中地开石颗粒表面平整,呈板状紧密排列;萝卜纹主要呈枝状、短脉状零星分布在基体中;老挝北部黄料的黄色由Fe~(3+)所致,且颜色深浅与Fe~(3+)含量呈正相关关系,其Cr、Rb、Sr含量低于田黄,Ga含量高于田黄。通过多元统计判别分析法可将老挝北部黄料和田黄进行有效区分,其判别函数对未知样品进行验证的正确率可达92. 9%,且模型的可靠性较高。通过稀土元素配分模式图可以直观区分老挝北部黄料和田黄。     

一种外观酷似绿松石的新型宝石材料——加斯佩石

介绍了一种新型宝石材料,其外观酷似绿松石,不透明,具有明亮的苹果绿色,常见棕色矿物杂质呈网脉状分布。这种宝石材料的主要矿物组成为富镁的菱镍矿,是一种罕见的镍碳酸盐,最早发现于加拿大魁北克省加斯佩半岛,因此而得名加斯佩石。加斯佩石的摩氏硬度仅为4.5～5.0,解理发育,可加工性较差,但资源稀缺、颜色喜人,市场升值空间较大,投资前景较好。     

广西隆华铝土矿的矿物学特征研究

广西隆华铝土矿是一水硬铝石型铝土矿，该矿的矿物组成主要为硬水铝石，其次有三水铝石、软水铝石、高岭石、伊利石、鲕绿泥石、锐钛矿、金红石、铝赤铁矿及锂硬锰矿等。硬水矿石中主要元素为铝，且分布较均匀，适应于高压拜耳法溶矿。本矿床的底泥中发现有一未知矿物，经X射线衍射分析及格林—凯利(Greene-Kelly,1953)方法鉴别，该矿物为贝得石；经蒙脱石-贝得石系列的蒙脱石群定量法（Jones,1964)测定，该矿物的含量为15.45%。     

氟钠烧绿石——一种烧绿石超族的新矿物

氟钠烧绿石发现于中国新疆维吾尔自治区阿克苏地区波孜果尔稀土矿床的碱性侵入花岗岩中。本文对其物理性质、化学成分和晶体结构进行了研究,并按照烧绿石超族矿物分类命名新方案定名为"氟钠烧绿石"。该新矿物及其名称得到了国际矿物学会新矿物及矿物、分类命名委员会(CNMNC-IMA)的正式批准。     

羟铟石研究的新进展

羟铟石(Jalindite)产在云南个旧马拉格锡石—多金属矿床氧化带中,是一种铟的次生矿物。镜下观察白色透明,均质体。折光率1.725±0.002,ao=7.9514×10-7mm。主要粉晶谱线(nm):0.395(10),0.279(8),0.178(10),0.163(8),0.1325(7),0.1260(7),0.1200(8),0.1065(10)。电子探针8个测试点平均含铟69.34%。元素分析含H1.78%,计算OH30.26%,不含C、S、N。矿物成因和实验研究表明,羟铟石中铟来源于原生硫化物矿物。铟在氧化铁矿石中主要呈独立矿物,其他形式均占极次要地位。     

烧绿石的新变种——铈铀烧绿石

烧绿石组矿物由于广泛的类质同象作用,其化学成分非常复杂,变化很大,因而变种甚多。经初步工作,在我国某地碱性伟晶岩中发现了烧绿石组矿物的新变种——铈铀烧绿石(Ceruranopyrochlore)。     

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.     

电子微探针-X射线衍射-扫描电镜研究老挝石岩石矿物学特征

新近发现的老挝石因与寿山石多个品种高度相似,给老挝石的科学定名和印材质量评价带来困难。本文采用常规宝玉石学测试结合电子微探针(EPMA)、X射线粉晶衍射(XRD)以及扫描电镜(SEM)等矿物谱学分析测试方法,系统解析其化学成分、矿物组成及显微结构特征。结果表明,老挝石由高岭石亚族矿物多型组成,其中主要为高岭石、地开石及其过渡矿物,少量为珍珠陶石。红、黄色老挝石颜色与铁含量呈正相关性,表明铁元素可能为老挝石常见红、黄两色的主要致色原因。老挝石主要组成矿物晶体以不规则鳞片状或假六方片状为主,其粒径越细小、镶嵌越紧密,相应表现为质地细腻和篆刻工艺性能优异,作为印章石的工艺价值也就越高。老挝石的密度(2.58~2.60 g/cm3)及折射率(1.561~1.570)等常规宝石学特征均与地开石型寿山石较为一致,其中颜色鲜艳、结构细腻者可作为优质的篆刻印材新资源。     

内蒙古清水河木纹石特征及其形成机制

内蒙古呼和浩特南部的"木纹石"为碳酸盐岩,其质地细腻致密,具有木纹般纹饰,由红色环带及黄色环带构成。本文在野外调研的基础上,针对岩石及其红色和黄色环带进行了矿物学、岩石地球化学分析,并利用扫描电镜对元素的分布进行测试。研究表明,木纹石由中—细晶白云石组成,胶结物以泥质绢云母、钾长石和黏土矿物为主,含少量稀土矿物、钛铁矿、黄铁矿和褐铁矿等金属矿物。岩石化学和地球化学分析发现,红色环带较黄色环带富Al_2O_3、K_2O、Fe_2O_3、Sr,特别是Fe元素,以线扫描中Fe的计数频率(cps)350作为标准可以很好的区分红黄条带。据Yb/(Ca+Mg)-Yb/La图解分析显示出岩石受热水活动迹象,表明海相碳酸盐岩在成岩后期演化过程中,地下(热)水沿裂隙进行渗透淋滤,由于温度差异,Fe氧化程度差异,致色因素三价Fe含量不同,使得岩石具有红-黄相间条纹特征,形成以裂隙为边界状如树木纹饰的环形环带。     

钛钡铬石,钛钾铬石的穆斯堡尔谱研究及晶体化学

本文在结构测定的基础上。应用穆斯堡尔谱技术。确定了钛钡铬石和钛钾铬石中铁离子的价态及结晶学位置。测试结果表明钛钾铬石中Fe的相对含量Fe~(2+)>Fe~(3+),而钛钡铬石中Fe~(2+)相似文献   

江西信江流域硅质黄蜡石特征研究

江西黄蜡石具有亮丽悦目、光润如蜡的外表,其形态千变万化,具有一定的观赏价值,然而目前对其基础特征及形成研究甚少。文章以信江流域的硅质黄蜡石为研究对象,采用电感耦合等离子体质谱仪及电感耦合等离子体发射光谱仪、高倍率偏光显微镜、X-射线衍射分析仪等测试手段对样品进行了观测和分析。其研究结果表明,鹰潭硅质黄蜡石主要物质组成为玉髓和石英,含有少量黏土矿物、褐铁矿、赤铁矿、氧化锰和绢云母;颜色多为黄色、红色及其混合色;透明度为亚透明、半透明,呈显微隐晶质变晶、显微显晶质变晶结构;硬度6.5~7.0,密度2.53~2.81g/cm~3。折射率1.528~1.553(点测1.53~1.55)。并提出了鹰潭硅质黄蜡石质量评价初步方案。     

含放射性核素天然榍石的稳定性研究

放射性核素固化体备选矿物的研究是高放废弃物处理及其安全性评估的重要方面,但选择理想的人工固化矿物及其评估在地质环境中的安全性一直是一个需要解决的难题。含放射性核素的榍石作为固化核废料的备选矿物,其稳定性对核废物固化体的安全性评估意义重大。通过对北祁连牛心山变质杂岩体中榍石(775Ma)和山西凤凰山花岗岩中榍石(1758Ma)的XRD及EDS等测试与研究,结果表明:两地榍石的杂质元素质量分数高达8.6%～10.91%,放射性核素锶、铯和铀的质量分数达4.26%～4.58%;晶胞参数的变化极小,△a=-0.0009nm～0.0041nm、△b=0.0018nm～0.0004nm、△c=0.0002nm～-0.0048nm、△β=-0.10°～0.09°,结晶度仍高达99.27%～96.46%,榍石经过10×108a的地质作用,结晶度仅减少了3%,显示榍石固化放射性系列核素的能力较强,虽经历了约775Ma～1758Ma的复杂地质演化及其所含放射性核素的衰变作用,其晶体结构完好,稳定性极高,是值得期待的理想核废物固化矿物。     

各色独山玉的矿物组合研究

我国河南南阳市郊独山所出产的独山玉是中国古代"四大名玉"之一,也是迄今为止世界上唯一发现达到宝石工艺要求的黝帘石化斜长岩质(少数为斜长黝帘岩或细粒斜长角闪岩等)玉种。独山玉属复杂的多矿物集合体,色杂是其重要特征之一,弄清各色(品种)独山玉矿物组合特征对全面研究独山玉具有十分重要的意义。本文查清了独山玉中的矿物种属及其相应的生成顺序,首次确认了独山玉中榍石、电气石和葡萄石的存在。此外,还对各色(品种)独山玉的外观特征、主要和次要矿物、结构等做了详尽的描述,特别是对其中的矿物组合特征做了具体的分析。     

兴安石的晶体结构

兴安石是我国新发现的一种富含稀土、铍的硅酸盐新矿物,其理想的化学式为(Y,Ce)BeSiO_4(OH)。该矿物属于单斜晶系,利用四圆单晶衍射仪收集强度数据,测得α=4.7681±0.00263,b=7.6757±0.00686,c=9.9301±0.00639;α=90°,β=90.17°±0.053°,γ=90°;空间群为P2_1/c;Z=4。利用直接法及电子密度函数法测定了晶体结构,经最小二乘修正,最后的偏离因子R=0.086。 结构测定结果证实兴安石具有硅硼钙石的结构类型,与羟磷铍钙石,硅铍钇矿等均属同构似型矿物。     

新疆翠榴石的矿物成因研究

翠榴石(Demantoid)是一种稀少的贵重宝石矿物。本文的新疆含铬翠榴石在我国属首次发现。通过化学成分、X射线粉晶衍射、穆斯堡尔谱、红外及可见吸收光谱等测定确认,新疆翠榴石所含钙铁榴石端员分子均在90%以上,接近于纯端员组成,Fe~(2+)含量低于穆斯堡尔谱最低检出界限。在这里,绿色与占据八面体位置的Fe~(3+)直接相关,而微量Cr~(3+)的存在则使其翠绿色色调大大加强。结合翠榴石产出地质条件及矿物共生组合分析可以认为,在超镁铁质岩体中残存的挥发分作用下出现了橄榄石、辉石被蛇纹石交代的现象,形成贫铝富铁的结晶环境。后期侵入的岩浆热液沿蛇纹岩裂隙交代促使石棉脉中翠榴石的结晶沉淀,而局部范围内的挤压错动则造成了由蛇纹石石棉“胶结”的翠榴石“团块”,翠榴石中含的微量铬来源于超镁铁质岩中的铬铁矿和铬尖晶石。     

姑婆山主体花岗岩中富钇钍石的发现

本文论述一种据X射线粉晶分析属钍石类矿物结构,但成分上富含高量重稀土(HRE_2O_3达11.51%),且以钇(Y_2O_3达8.69%)为主的钍石矿物。文中在阐述其产状、共生组合及物性的基础上,对其生成条件进行了初步探讨,认为该矿物的生成是两次替代作用的结果。铀在其中起了媒介作用;重稀土(特别是钇)在姑婆山主体花岗岩边部相岩石中的明显富集是其生成的物质条件。     

滇东南丘北地区大铁铝土矿工艺矿物学特征

云南省丘北县大铁中型铝土矿是近年来在滇东南地区新发现并探明的一水硬铝石沉积型铝土矿床,矿体赋存于上二叠统龙潭组下段。通过矿相学分析,对大铁铝土矿矿石的矿物组成和主要矿物的赋存状态进行了系统研究。研究结果表明,矿石主要矿物组成为一水硬铝石,其次是高岭石、伊利石、绢云母、绿泥石、锐钛矿、赤铁矿、针铁矿、金红石、玉髓等。一水硬铝石呈现出多种结晶形态和复杂的赋存状态,其嵌布特征主要有以下5种：①呈自形、半自形粒状不均匀地嵌布在脉石矿物中;②呈豆状、土豆状、豆鲕状产出;③呈隐晶质、微晶集合体或极不规则的粒状、微粒状产出;④呈脉状、骸晶状产出;⑤一水硬铝石与铝凝胶或脉石矿物的集合体呈环带状或同心圆状产出。