山东昌乐蓝宝石砂矿中磁铁矿的宝石矿物学特征研究

采用常规宝石学鉴定方法、反光显微镜、X射线粉末衍射仪（XRD）、电子探针X射线显微分析仪（EPMA）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）等测试方法,对山东昌乐蓝宝石砂矿中的一种副矿物样品进行了常规的宝石学、矿物学、谱学特征研究。肉眼观察,这种副矿物样品呈黑色、不透明,具有强磁性,摩氏硬度大于小刀。在反光显微镜下,该样品为钢灰色,呈现不透明的四边形颗粒状。X射线粉末衍射及电子探针成分分析的结果表明,该副矿物样品为富含Ti的磁铁矿,其晶体结构中类质同象替代广泛,但未见对人体有害的微量元素。该样品的红外光谱与磁铁矿的标准红外光谱基本一致。     

山东昌乐锆石的宝石学特征及化学成分研究

在实地考察和分析前人资料的基础上,简要地介绍了山东昌乐锆石的产出特征。通过常规的宝石学测试方法、X-射线荧光光谱分析和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪（LA-ICP-MS）对该地区锆石的物理性质、内外部特征及化学成分进行了研究。结果表明,该地区锆石粒度较大,整体透明度较好,颜色呈深浅不一的褐色,以深褐色为主;主要由ZrO2和SiO2组成,微量元素主要有Fe,Ti,P,Sc,Ni等杂质元素,还有部分放射性元素和稀土元素;放射性元素主要为U和Th,Th/U比值均大于0.4（1个数据例外）;稀土元素以富钇族元素为特征,富集HREE,明显的Ce正异常（2～13）,微弱的Eu负异常（0.69～0.76）。另外,昌乐锆石放射性核素的放射性比活度非常低。综合特征表明,昌乐锆石是一种具有利用价值的宝石资源。     

山东昌乐蓝宝石的特征研究

我国新第三纪玄武岩中的蓝宝石往往存在颜色深时间暗,透明度差,净度低,色调不纯正,颜色不鲜艳等缺陷,本文通过矿物学和宝石学研究,认为山东昌乐蓝宝石具有颗粒大,净度好,透明度高,色调纯正,高度较大,饱和度较高等特点,其质量较海南文昌,福建明溪和江苏六合蓝宝石为佳。     

山东昌乐蓝宝石的EPR谱研究

本文较详细地分析论述了山东昌乐蓝宝石EPR谱各共振吸收带的位置、强度及其随EAC轴角度变化规律等特征，对各吸收带的归属也进行了深入讨论。通过EPR谱分析，笔者认为山东昌乐蓝宝石中Fe3 是大量存在的，并有可能是Fe的主要存在形式，由此指出，在昌乐蓝宝石改色工艺中过于看重将Fe2 转变为Fe3 将导致蓝宝石灰色成分增加。     

山东昌乐蓝宝石颜色与化学成分的关系

产于玄武岩中的蓝宝石颜色通常较深,山东昌乐蓝宝石的颜色因其晶体巨大更显得深暗。这类蓝宝石曾多次进行过改色试验,但成效都不大。通过对电子探针对紫外－可见光－近约外吸收光谱图测试结果的分析,并对山东昌乐蓝宝石的颜色与化学成分之间的关系进行研究,结果表明：昌乐蓝宝石的主要致色元素为Ｆｅ,Ｔｉ,Ｃｒ,Ｎｉ等,Ｆｅ２Ｏ＋ＦｅＯ含量高及ＴｉＯ２含量少,以及成对ＦｉＯ２含量少,以及成对Ｆｅ＾３＋的大量存在是其颜     

昌乐地区新生代碱性玄武岩中刚玉、尖晶石巨晶岩相学、矿物化学特征

山东昌乐蕴含中国最大的宝石级刚玉—蓝宝石矿床。昌乐刚玉巨晶与玄武岩界限截然,边缘圆化,沿巨晶溶蚀圆化的边缘发育富铝的尖晶石和钛磁铁矿反应环边,显示其为深源捕虏晶的岩相学特征。对刚玉等巨晶及其反应边矿物进行岩相学、电子探针和LA-ICP-MS(Laser Ablation-Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry)分析能有效揭示其成因及演化历程。昌乐刚玉2组样品(CL-1和CL-2)矿物化学和关键元素特征及Ga/Mg、Cr/Ga、Fe/Ti、Fe/Mg等关键元素比值显示为岩浆型来源,而CL-2组样品明显叠加了后期熔体交代作用的特征。反应边尖晶石具刚玉巨晶向尖晶石巨晶过渡的成分特征,关键元素特征指示两者具强烈亲缘性,尖晶石巨晶是刚玉经历复杂交代作用的产物。昌乐刚玉呈现碱性熔体中结晶的化学成分特征,极有可能源于交代富集的地幔岩低度熔融形成的富铝的碱性熔体。     

山东省昌乐蓝宝石矿地质特征

山东迄今发现的蓝宝石砂矿和原生矿位于昌乐地区。根据成因蓝宝石砂矿层分为冲积砂矿层、洪积砂矿层和残坡积砂矿层；洪积砂矿层中蓝宝石最富。蓝宝石原生矿赋存于新生代新近纪临朐群牛山组和尧山组的玄武岩中，与高钾碱性玄武岩关系密切。     

尼日利亚锌尖晶石的宝石矿物学及包裹体特征研究

采用常规宝石学测试、电子探针、单晶X射线衍射和拉曼光谱等方法,深入分析了尼日利亚锌尖晶石的常规宝石学特征、化学成分、晶体结构以及包裹体特征。尼日利亚锌尖晶石呈完好的八面体晶形,强玻璃光泽、半透明,相对密度为4.48~4.61,折射率为1.792~1.794,紫外荧光灯下呈惰性。通过电子探针测试,计算其化学式为Zn_(0.87~0.92)Fe_(0.06~0.07)Al_(1.98~2.01)O₄。单晶X射线衍射揭示其为立方晶系、空间群Fd3m,晶胞参数a=8.089(2)Å,四面体键长T—O=1.953(4)Å,八面体键长M—O=1.912 9(19)Å。锌尖晶石的特征拉曼吸收峰位于418 cm^-1和659 cm^-1,分别对应E_g模式、高频T_2g(3)模式。包裹体研究显示锌尖晶石含有多种矿物包体,包括闪锌矿、钠长石、白云母、石英、绿柱石、锆石和硅铍石,结合前人研究认为尼日利亚锌尖晶石形成于富Li、Cs、Rb、Be和Ta等元素的花岗伟晶岩中。     

山东蓝宝石的宝石矿物学特征

对山东蓝宝石进行了系统的宝石矿物学研究,描述了山东蓝宝石的形态,大小,结构及包裹体特征,运用电子探针,粉晶Ｘ射线分析,顺磁共振光谱及化学全分析等测试手段,揭示了山东蓝宝石的成分,结构和物性之间的相互关系。     

山东昌乐蓝宝石的颜色成因与优化

本文对昌乐蓝宝石进行了大量的颜色指数测量。各样品的主波长虽多落在蓝紫—蓝—蓝绿区,但其纯度均很低,以致肉眼观察十分暗淡,近乎黑色。蓝宝石的颜色主要由全铁含量和Fe~(2+)/Fe~(3+)值决定。随Fe~(2+)含量的增多,蓝宝石的颜色由黄逐渐变为蓝紫色。热处理难以改变蓝宝石中全铁的含量,但可使不同价态铁的含量发生改变。昌乐蓝宝石中全铁含量太高,通常热处理效果不很理想。     

山西新发现大理岩玉的宝石矿物学特征

山西北部六棱山地区新发现了一种玉石品种——大理岩玉,其主要有黄色和黄褐色两种颜色,结构较致密,透明度较好,是一种优质的饰面石材和玉雕原料。采用薄片观察、环境扫描电子显微镜、X射线粉末衍射、LA-ICP-MS和常规宝石学仪器等测试手段对该大理岩玉样品的宝石矿物学特征进行了测试与研究。结果显示,该大理岩玉为经变质作用形成的方解石大理岩,所含CaCO3的质量分数为96%～97%,推测Fe元素是该玉石的致色元素;微量的碳质和铁质粉末阻碍了柱状方解石的重结晶,形成条纹结构;方解石为不规则的多边形柱体,呈镶嵌的不规则他形变晶结构。通过分析大理岩玉的结构特征,认为平行于其层纹方向切磨,可使得其成品表面光洁度好,光泽强,不易破损。     

山东蓝宝石原生矿床成因探讨

山东昌乐地区广泛分布晚第三纪碱性玄武岩。该时代的玄武岩浆喷出活动在构造上受到大陆裂谷型沂沐断裂带的控制。玄武岩浆活动是喷溢型而不是喷发型。富含蓝宝石的寄主玄武岩比不含蓝宝石的玄武岩含Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ、Ａｌ２Ｏ３和ＴｉＯ２高,而含ＳｉＯ２低,其成分投影点落入（Ｋ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ）－ＳｉＯ２图中的碱性玄武岩区。含蓝宝石的玄武岩中含有大量的二辉橄榄岩,该种岩石是上地幔部分熔融出玄武岩熔体后的上地幔残留物。二辉橄榄岩中的矿物都处于平衡状态。用地质温度和压力计估算的二辉橄榄岩中的矿物平衡温度和压力分别为１１００℃和１．５ＧＰａ。蓝宝石是碱性玄武岩浆早期结晶的产物,而且与单斜辉石、长石、石榴石和锆石巨晶共生。     

山东昌乐锆石的热处理实验及呈色机理研究

对山东昌乐锆石进行了一系列不同温度、不同气氛的热处理实验,并通过紫外-分光吸收光谱对锆石的颜色及其变化进行分析,探讨了昌乐锆石的呈色机理。结果显示,锆石在氧化条件下变成无色、黄色或橙色,在还原条件下产生无色,且所有样品都在400℃时颜色发生明显改变。研究表明,锆石的红色、红褐色是由空穴色心所致,锆石的黄色是由于样品中Fe3+造成的染色;锆石无色效果的改色所需温度较低,效果较好,具有巨大的商业价值。     

山东昌乐凹陷油页岩地球化学特征及成因探讨

山东昌乐凹陷油页岩出产于古近系五图群李家崖组,与济阳拗陷和潍北凹陷孔二段相当。利用有机地球化学方法对昌乐凹陷油页岩品质进行分析,结果显示该区油页岩有机质丰度较高、干酪根类型主要为Ⅰ型和Ⅱ₁型,处于未熟低熟阶段,具有较好的勘探开发前景。通过区域构造演化和气候变化分析,昌乐凹陷油页岩形成于郯庐断裂带左旋右旋转换期,构造活动强度较弱加之温暖湿润的气候环境促成了油页岩的发育。油页岩与煤共生于水进体系域和高水位体系域之中,油页岩成矿模式为断陷湖沼型。     

大别山区石英质玉宝石矿物学特征研究

大别山区石英质玉属新近发现的一种石英质玉（简称＂大别山玉＂）,具色彩绚丽、质地细腻温润等特点。利用偏光显微镜、扫描电子显微镜、X射线粉末衍射、化学分析、红外光谱分析等方法,重点对＂大别山玉＂的矿物组成、化学成分、物理光学性质、微结构、红外吸收光谱等特征进行研究。结果表明,＂大别山玉＂具较典型的微粒-细粒结构,主要矿物为石英,含少量的绢云母、绿泥石、萤石、黄铁矿及其它粘土矿物等次要矿物,实属石英质玉;其化学成分相对较纯,主成分为SiO2,含少量的Al2O3,CaO,MgO,Fe2O3,FeO,K2O等;其红外反射光谱以Si—O非对称伸缩振动致特征的1177,1104 cm-1谱带、Si—O—Si对称伸缩振动致800,781cm-1分裂谱带以及由Si—O弯曲振动致492 cm-1较强谱带和542 cm-1弱谱带为特征。同时,还对＂大别山玉＂的结晶度及水的赋存状态一并给予了探讨。     

山东昌乐新生代碧玄岩中歪长石巨晶特征及成因

山东昌乐新生代玄武岩中发育大量长石、辉石和刚玉巨晶。前人的研究多集中在辉石和刚玉上,而长石巨晶的来源仍存在争议。本文对新生代玄武岩岩石学、地球化学,以及长石巨晶矿物特征、包裹体成分和原位主微量元素进行了系统分析,结果显示：长石巨晶主要存在于K₂O和Na₂O含量较高、SiO₂含量较低的碧玄岩中。背散射图像下长石巨晶无环带,存在长石、辉石微晶及玻璃质组成的反应边。巨晶原位主量元素分析表明：长石为歪长石,An值为4.76%～5.62%,Ab值为49.81%～71.89%,巨晶核部Mg、Fe、Na、Al、K等元素及An、Ab的含量处于小范围内的无序波动状态,无明显的变化规律,可能为地幔环境下结晶的高温无序矿物;长石巨晶富集轻稀土元素（LREE）,亏损重稀土元素（HREE）,具有明显的Eu正异常（δEu=12.37～26.22）,Sm、Nd、Gd相对亏损,核部稀土元素总量较低,ΣREE=1.98×10^-6～2.46×10^-6,LREE/HREE=21.71～76.51,（La/Yb）_N为18.14～36.70,长石巨晶与碧玄岩的稀土元素总量比值在0.006～0.015之间,暗示两者无演化联系。综合歪长石巨晶以及寄主岩浆的成因特征,本文认为歪长石巨晶结晶于含有洋壳俯冲流体组分的地幔环境,后期被来源于软流圈地幔的玄武质岩浆捕获,带出地表。     

山东泰山玉矿地质特征

泰山玉产于山东省泰安市泰山山麓,属蛇纹岩质玉石,形成于新太古代五台期,距今约26亿年。玉石呈墨色、浅绿-墨绿色,致密块状,质地细腻温润,油脂光泽,不透明-半透明,硬度4．8～5．5。根据玉石的颜色、杂质成分、显微结构等特征可分为泰山墨玉、泰山碧玉和泰山翠斑玉3类。泰山玉矿床是由富镁超基性岩受高温气体液体作用变质而成,属变质超基性岩浆矿床。     

山东昌乐新生代碱性玄武岩中的巨晶单斜辉石成因研究

山东昌乐新生代碱性玄武岩中除斑晶单斜辉石和基质单斜辉石外,还发育大量巨晶单斜辉石和同源斜方辉石捕掳晶。巨晶单斜辉石与玄武岩间发育复杂和简单两种类型的反应边。复杂反应边往往发育在颗粒较大的巨晶单斜辉石外围。复杂反应边可分为4个带：内部带、过渡带、外部带和边缘带,其中,内部带、过渡带和外部带均由具不同结构特征的单斜辉石＋熔体＋金属氧化物构成,边缘带为不含熔体和金属氧化物的干净的单斜辉石;内部带的单斜辉石具梳状构造,过渡带的单斜辉石具细密筛孔构造,外部带为具似砂钟构造的筛孔状单斜辉石。反应边中单斜辉石、熔体及金属氧化物的成分显示,只有内部带受到单斜辉石巨晶的影响,其余带均受玄武岩浆的制约。简单反应边往往发育在颗粒较小的巨晶单斜辉石外围。简单反应边仅发育不含熔体和金属氧化物的干净的单斜辉石。巨晶单斜辉石的反应边是巨晶与玄武岩浆间温度差造成的。在与玄武岩浆反应的过程中,大颗粒的单斜辉石巨晶需要较长的时间与玄武岩浆达到温度平衡,从而有足够的时间发育包含4个带的复杂反应边;反之,由于缺乏足够的反应时间,小颗粒单斜辉石巨晶的外围只发育不含熔体和金属氧化物的简单反应边。同源斜方辉石捕掳晶的成分与地幔二辉橄榄岩包体中的斜方辉石类似,其边部发育类似于Bowen反应（1956）形成的单斜辉石环边。在单斜辉石Al^IV-Al^VI图解上,巨晶单斜辉石、二辉橄榄岩包体中的单斜辉石以及部分单斜辉石斑晶的核部,均位于较高压力的“麻粒岩和玄武岩中包体”区域,反应边中单斜辉石、基质单斜辉石以及绝大部分斑晶单斜辉石位于“火成岩”区域,说明部分斑晶单斜辉石核部来源于地幔二辉橄榄岩,属于捕掳晶。结合单斜辉石结晶压力的估算,笔者认为巨晶单斜辉石的成因模式为：来自软流圈的碱质基性熔体上侵到地幔岩石圈下部,结晶形成单斜辉石巨晶,后来该熔体携带巨晶单斜辉石与来自上地幔岩石圈、夹带大量二辉橄榄岩包体以及斜方辉石（和单斜辉石）捕掳晶的玄武岩浆混合,巨晶单斜辉石随混合后的碱性玄武岩浆上升、喷出地表。