俄罗斯奥斯泊矿区(11~#矿)碧玉的宝石矿物学研究

本文以采自俄罗斯奥斯泊矿区11#矿的碧玉样品作为研究对象,采用常规的宝石学测试、傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜、X射线粉晶衍射仪,对其表面微观形貌、矿物组成、化学成分特征进行了较全面的研究。研究表明,俄罗斯奥斯泊11#矿区碧玉主要的矿物组成为透闪石,内含的黑色点状矿物为铬铁矿。结晶度较好,矿物结晶颗粒局部具有定向性,结构主要为毛毡状纤维交织变晶机构,使其具很高的韧性。俄罗斯奥斯泊11#矿碧玉的主要化学成分为MgO、SiO2、CaO,与透闪石类玉一致,与含铁量较高的新西兰碧玉不同,其主要矿物成分为透闪石。     

俄罗斯碧玉的物质组成及颜色成因研究

采用傅立叶变换红外光谱、紫外可见分光光谱、X射线粉晶衍射、X射线荧光分析、偏光显微镜下观察以及电子探针等测试方法,对目前市场上较常见的软玉品种——俄罗斯碧玉进行了分析测试,主要针对其物质组成及颜色成因进行了研究。结果表明俄罗斯碧玉主要由闪石族矿物组成,颜色较浅的碧玉主要矿物为透闪石,随着颜色加深,矿物过渡为阳起石。俄罗斯碧玉中含有少量碳酸盐矿物,俄罗斯碧玉中常见的黑色点状矿物包体为铬铁矿。俄罗斯碧玉的绿色主要是由于含铁所致,绿色的深浅主要由铬含量决定。     

俄罗斯奥斯泊(7号)矿碧玉的宝石学及致色离子研究

俄罗斯碧玉进入中国市场以来,以其艳丽的颜色和细腻的质地而深受广大爱玉者的喜爱。前人对俄罗斯碧玉的研究中,样品大部分采自市场,具体产地不清,且未对水线、猫眼进行研究。本文在前人研究的基础上,运用电子探针和微量元素测试等现代测试方法对俄罗斯奥斯泊矿碧玉进行分析,并对其致色离子进行研究。结果表明,奥斯泊矿碧玉主要矿物成分为透闪石,黑色点状杂质为铬铁矿,周围含有绿泥石;水线成分为透闪石;碧玉鲜艳的绿色调主要与Cr元素含量有关,Cr元素含量在400~1 500μg/g时,可使碧玉呈现比较鲜艳的翠绿色。     

软玉中的一种绿色斑点——钙铝榴石

近年来我国软玉市场上见到一种比较罕见的局部带有翠绿色矿物的软玉,其矿物组成及绿色斑点还没有相关研究报道.本文应用高倍率光学显微镜观察到绿色矿物的晶形较完整并呈斑点状分布,再利用拉曼光谱仪和能量色散荧光光谱仪对样品及其绿色矿物进行无损分析.结果表明,该软玉样品主要矿物成分为透闪石,呈斑点状分布的绿色矿物为钙铝榴石,钙铝榴石的主要致色元素为Cr元素,因此含Cr绿色钙铝榴石是使玉石局部呈现绿色的原因之一,与青海翠青玉、碧玉的绿色成因有一定差异.绿色石榴石多出现于碧玉中,在其他品种的软玉中一般没有见到,本文研究的玉石中出现一定数量并有一定晶体形态的绿色钙铝榴石对研究该类玉石的产地及矿床成因具有重要意义.     

世界范围内代表性碧玉的矿物特征和成因研究

由于碧玉的样品来源、测试技术单一,有关碧玉的成因及其与大理岩型软玉之间的成因差别都不明确。本文采集了我国青海、俄罗斯、加拿大、新西兰、巴基斯坦等全球代表性碧玉样品,采用显微镜观察、X射线粉晶衍射、电子探针、电感耦合等离子体质谱和稳定同位素质谱等技术进行岩相学、矿物组成、微量和主量元素、氢氧同位素测试,对碧玉的成因进行综合分析,同时和澳大利亚大理岩型软玉进行对比性研究,以明确两种类型的软玉之间的成因差别。碧玉样品测试结果表明:(1)碧玉的主要组成是透闪石,次要矿物有石英、滑石、黑云母、铬铁矿、石墨、石榴石等;(2)氢氧同位素组成(δD值-69. 763‰～-29. 251‰,δ~(18)O值4. 7‰～13. 4‰)显示由明显的变质水组成;(3)全岩Fe~(2+)/(Mg+Fe~(2+))值为0. 11～0. 32,Cr含量约22. 9～3400μg/g,Ni含量为700～1800μg/g,表明了明显的幔源物质参与成矿的特征。通过对比发现,碧玉与大理岩型软玉的地球化学性质有明显不同,这种差别与两者的产出环境有关:大理岩型软玉的矿物组成和地球化学特征受控于花岗岩和镁质大理岩,而碧玉的地球化学特征与幔源物质组成和变质流体相关。     

新西兰碧玉的宝石学特征

以产自新西兰的碧玉样品作为研究对象,采用常规的宝石学测试、傅里叶变换红外光谱仪、环境扫描电子显微镜、等离子体质谱仪、X射线粉晶衍射仪,对其表面微观形貌、矿物组成、化学成分特征进行了较全面的研究。研究表明,新西兰碧玉的显微结构致密程度不高,矿物结晶颗粒粗细不一,局部具有定向性,其主要的矿物组成为角闪石,内含黑色的铬铁矿杂质。将新西兰碧玉的化学成分特征与新疆一带所产的碧玉相比较,主量元素和微量元素的含量均有所差别。     

新疆若羌阿其克库勒碧玉的宝石学特征研究

通过常规宝石学测试、偏反光显微镜鉴定及电子探针、X射线粉晶衍射测试分析,对产于若羌县阿其克库勒的碧玉进行详细研究,总结其产地特征及成因。结果表明碧玉主要矿物成分为透闪石并含少量钙铬榴石、铬铁矿。透闪石在偏光显微镜下呈鳞片状、片状、纤维状,其中片状具轻微卷曲变形现象,偶见少量辉石为原岩蚀变残留矿物。钙铬榴石为翠绿色,呈针点状、斑点状、团块状、丝绺状不均匀分布,铬铁矿呈黑色,以点状、不规则粒状杂乱分布。铬铁矿由铬镁尖晶石蚀变形成,蚀变程度不一,可见铬铁矿沿铬镁尖晶石边缘分布。碧玉的绿色源于Fe^2+和Cr^3+综合作用形成,结合铬铁矿与碧玉成因及产状特征,推断该种碧玉为超基性岩蚀变形成,与新疆和田碧玉、玛纳斯碧玉、俄罗斯碧玉、新西兰碧玉、加拿大碧玉等属于同一成因类型。     

台湾花莲碧玉宝石学性质研究

台湾花莲碧玉因其浓厚的颜色以及较细腻的结构和特殊光学效应受到广大消费者的喜爱.本文运用常规仪器、电子探针等测试手段研究台湾花莲碧玉宝石矿物学特征.通过科学全面系统的研究与前人资料对比可得,碧玉样品的颜色主要为淡绿-深绿色,颜色较为纯净,分布不均匀.内部可见黑色金属矿物杂质.具油脂-丝绢光泽,微透明-不透明,折射率为1.61,相对密度2.96～3.02 g/cm³,硬度为6～7.碧玉的主要组成矿物为透闪石或者阳起石,次要矿物包括铬铁矿、铬钙铝榴石、透绿泥石.电子探针结果显示,碧玉样品的主要元素成分为MgO、SiO₂、CaO,以及少量的FeO和微量的Cr₂O₃、MnO、K₂O、Na₂O、Al₂O₃、TiO₂.根据样品数据的对比可以推测,碧玉颜色的深度与FeO的含量呈正比,当碧玉含有铬钙铝榴石包体时,碧玉颜色更鲜艳.     

中国三地软玉的矿物组成和成矿地质背景研究

为了查明新疆玛纳斯、青海格尔木、江苏溧阳产软玉的矿物组成和了解其品质与矿物组成的内在联系,为软玉的鉴别与质量评价等提供基础资料,采用偏光显微镜、电子探针、X射线粉末衍射等测试方法对3个产地的软玉样品进行了测试分析,从矿物成因特征、结构构造、矿物组成、化学成分等方面进行了对比分析。结果表明,新疆玛纳斯、青海格尔木、江苏溧阳的软玉虽然均由透闪石组成,但其晶体中Mg与Fe的离子数量明显不同,玛纳斯碧玉中的透闪石含有更多的Fe,其化学成分十分接近阳起石的;玛纳斯碧玉的成矿地质背景与格尔木和溧阳的有所差别,形成于蛇纹石化超镁铁岩中,富含FeOT和MgO,而溧阳和格尔木软玉则产于中酸性火成岩与白云质大理岩的接触带中,其FeOT的质量分数较低。软玉的颜色、韧性和透明度主要取决于其形成的地质背景条件。     

加拿大卡西碧玉宝石学性质与特征研究

对中国碧玉市场上销售的加拿大卡西碧玉样品进行了电子探针成分分析(EPMA).卡西碧玉的矿物成分主要为透闪石.碧玉的常规宝石学性质与特征与GB/T16553-2011国标数据一致.显微硬度测试其维氏硬度在813.6～605.7 N/mm²之间.利用压片法和粉末法分别测试获得了卡西碧玉的红外光谱特征,KBr压片法相比较压片法可以揭示碧玉更多的结构特征.     

桂林“鸡血红碧玉”的岩石学和矿物学特征及其地质意义

桂林"鸡血红碧玉"是一种石英质玉石,颜色以鲜艳的红色与黑色为主,质地坚硬且耐磨。目前对该矿石的野外产状、地质背景、岩石结构和颜色成因等相关研究报道较少。野外勘察表明,桂林"鸡血红碧玉"矿床位于扬子板块与华夏板块交界处,产于广西北部龙胜地区新元古界丹洲群三门街组经含铁氧化物浸染的汽水热液浅变质砂岩中,其形成过程受到了新元古代-三叠纪数次大地构造与岩浆活动的影响,成因复杂。本文利用偏光显微镜和X射线衍射分析等手段,对桂林"鸡血红碧玉"的成分进行了深入研究,结果表明桂林"鸡血红碧玉"主要矿物组合为石英和赤铁矿,部分样品中含有白云石。石英呈现他形等粒结构和自形变斑晶结构;自形石英颗粒中可见加大边,指示后期经历过变质交代作用。赤铁矿在样品中呈现3种形式产出:1呈单晶形式产于石英颗粒的粒间与晶内;2呈点尘状包裹于石英颗粒中;3呈浸染状分布于石英颗粒间隙。赤铁矿中铁离子为红色致色原因。电子探针分析显示,浸染状和单晶赤铁矿中铁含量高达78.9%~85.6%;点尘状赤铁矿由于颗粒细小,难以精确分析其铁含量。结合石英和赤铁矿发育期次,认为"鸡血红碧玉"中不同形态的石英和赤铁矿的产出与区域地质演化背景相一致。     

X射线荧光光谱-X射线粉晶衍射-偏光显微镜分析12种产地铜精矿矿物学特征

我国是世界上最大的铜精矿进口国,研究不同产地铜精矿的矿物学特征,能支撑铜精矿原产地分析及相关固体废物属性鉴定。本文研究对象为来自8个国家12个矿区的进口铜精矿样品,采用X射线荧光光谱(XRF)、X射线粉晶衍射(XRD)以及偏光显微镜进行综合分析,探寻这些矿区铜精矿的元素组成、矿物组合特征,探讨不同成因类型铜精矿的矿物学差异。X射线荧光光谱分析表明铜精矿样品主要元素为Cu、Fe、S、O,普遍含有Zn、Si、Al、Mg、Ca、Pb;X射线粉晶衍射物相分析表明铜精矿样品主要物相为黄铜矿,其次常含有黄铁矿和闪锌矿等物相;偏光显微镜光片鉴定表明铜精矿样品金属矿物中黄铜矿的含量在88%~98%之间,观察到黄铜矿与闪锌矿、黄铁矿、磁黄铁矿共生,闪锌矿与斑铜矿、砷黝铜矿共生,黄铜矿、砷黝铜矿和斑铜矿共生等连生体矿相。结合铜精矿不同成矿类型分析表明,斑岩型、矽卡岩型、火山成因块状硫化型铜矿床样品中常见黄铜矿、黄铁矿、闪锌矿,并分别含有黑云母、草酸钙石、硫酸铅特征矿物;铁氧化物铜金矿床样品主要矿物为黄铜矿,常见磁黄铁矿、滑石特征矿物。通过本文采用多种技术表征不同产地铜精矿样品元素含量、物相组成、矿相组成的差异,能够全面分析不同产地铜精矿样品的矿物学特征,对进口铜精矿的风险识别和管控具有重要意义。     

华南钨锡稀有金属花岗岩的岩石化学和矿物学特征

通过对华南钨锡稀有金属花岗岩的系统研究,将其划分为四类含矿花岗岩,它们构成了一个有成因联系的成岩成矿系列。本文从岩石化学、矿物组合及特征性矿物等方面,对含矿花岗岩的演化规律进行了探讨和总结。     

红铊矿在我国的发现和研究

红铊矿(Lorandite)是一种分布极少的分散元素独立矿物。本文报道了产于贵州滥木厂汞矿中的红铊矿,这在我国属首次报道。本文作了系统的矿物学研究并与国外资料作了对比,在此基础上讨论了矿物的成因和其作为找金指示矿物的可能性,以及直接利用富铊矿石等方面的意义。     

新疆和田碧玉的结构特征与组成矿物成分分析

采用扫描电子显微镜、电子探针、X射线粉晶衍射、红外光谱、拉曼光谱等测试方法对新疆和田-于田县矿区产出碧玉的结构特征、组成矿物成分进行了测试与分析,得到新疆和田碧玉的典型显微结构为纤维交织结构。组成矿物颗粒呈纤维状、粒状交织排列,进而形成了其手标本细腻的质地与高韧度。和田碧玉为闪石质玉石,主要矿物成分为透闪石,并且含有铬铁矿、绿泥石、蛇纹石、辉石、磷灰石等杂质矿物,透闪石随铁含量的增加向阳起石过渡。     

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.     

海南石碌铁矿碧玉及其对矿床成因的制约

海南石碌铁矿是我国著名的富铁矿床。由于其复杂的地质特征,矿床的形成机制和富集机理一直存在争议。本文对石碌铁矿的碧玉和铁矿石进行了详细的矿相学和岩相学研究,特别是对肉眼无法识别的微小的碧玉进行了识别和观察。结果发现,碧玉除了在铁矿层的露头中有发育,在微观尺度上,微小的碧玉在铁矿石中也普遍发育,并和铁矿具有密切的共生关系,说明碧玉是石碌矿床重要的组成部分。由于碧玉是一种与火山-热液活动有关的化学沉积产物,因此可以明显地排除铁矿的矿浆喷溢型成因模式和矽卡岩型成因模式观点,表明原始的石碌铁矿是一套化学沉积的Si-Fe建造,从而为矿床的火山-热液沉积模式提供了直接有力的证据。由于Si-Fe质沉积过程有可能直接沉积形成富铁矿,所以石碌矿床的富铁矿是否像前人所提出的由构造去硅作用富集形成,值得进一步研究。     

云南牟定安益铂钯钛磁铁矿床铂族矿物特征及成因初探

云南牟定安益矿床为一处铂族金属与钛磁铁矿共同产出的大型钛磁铁矿铂族金属矿床。目前对该矿床中铂族元素的赋存状态研究甚少。结合野外宏观地质特征和室内岩矿鉴定,笔者利用TIMA和LA-ICP-MS-Mapping分析方法,对安益矿床中铂族金属矿物学特征进行研究,发现安益矿床中的铂族元素（PGEs）主要以独立矿物的形式存在。铂族矿物（PGMs）多为铂和钯的砷化物、碲化物,如砷铂矿、砷钯矿、黄碲钯矿、碲钯矿等;主要分布于硅酸盐矿物中,其次为硫化物边缘,部分分布于磁铁矿边缘;铂族矿物成因主要有岩浆成因和热液成因2种。岩浆作用形成的铂族矿物分布于硅酸盐矿物中或硫化物边缘,硅酸盐中的铂族矿物是早期PGE与半金属元素形成的纳米团簇颗粒随岩浆演化形成矿物颗粒,被结晶的硅酸盐矿物包裹;分布于硫化物边缘的铂族矿物是残余熔浆结晶的结果。热液作用将PGE以类质同象的形式富集于钛磁铁矿单辉岩的部分矿物中,如热液蚀变较强烈的黄铜矿中含有较高的Rh,这也与铂族矿物集中分布在钛磁铁矿单辉岩中一致。     

小西南岔富金铜矿床流体包裹体中子矿物特征及意义

运用显微镜和激光拉曼技术对小西南岔富金铜矿床北山矿段流体包裹体内的子晶矿物进行了鉴定。结果表明,其子晶矿物有硬石膏、石盐、钾盐以及黄铜矿等,这种特征反映该矿床的含矿流体为高盐、高氧化流体和还原流体,为进一步研究该矿床流体性质和矿床的成因提供了重要依据。     

Establishment of research methodology and workflow for the occurrence state of the critical metal cobalt in ore: A case study of the Longqiao cobalt -rich skarn iron deposit in the Luzhong BasinSCIEI北大核心CSCD

关键金属钴的赋存状态是研究关键金属成矿作用的核心问题之一。由于含钴矿物粒度较小,难以在矿床尺度查明关键金属矿物的种类、含量、粒度、分布特征以及与其他矿石矿物和脉石矿物的共生关系,因此亟需建立一套成本低且效率高的钴赋存状态研究流程。本次工作以龙桥铁矿床为例,建立了新的采样与制样流程,提高了样品的代表性,并大幅缩短了样品前处理与制样的时间。通过综合矿物分析技术(TIMA)分析,查明了不同钴含量的三类矿石样品中矿物的含量,在6个实验矿石样品中寻找到了辉砷钴矿、铁硫砷钴矿和硫铜钴矿三种钴矿物共753颗,并使用扫描电镜和能谱分析(SEM-EDS)对钴矿物进行了核验与半定量分析。最后,在同一个树脂靶上利用激光剥蚀-等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)对磁铁矿和黄铁矿进行了原位点分析,进一步查明了样品中钴的赋存状态。本次研究建立了关键金属钴在矿石中赋存状态的研究方法和技术流程,具有制样简单便捷、分析时间短、分析费用低和分析精度高等诸多优点,为矿床尺度上关键金属空间分布规律和赋存状态研究提供了可靠的技术支撑。