应用元素分析-电子顺磁共振能谱研究不同颜色青海软玉致色元素

颜色是软玉价值的重要体现,青海软玉颜色丰富,而致色方面的研究较为滞后。近年来青海软玉致色研究多为翠青玉和烟青玉,认为Cr~(3+)和Mn~(2+)分别为翠青玉和烟青玉致色元素。青海软玉的颜色非单一色彩,如青白色、翠绿色、灰紫色等,因此青海软玉致色应包含多种致色元素。本文在前人研究的基础上,利用X射线荧光光谱法(XRF)、化学滴定法、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)和电子顺磁共振能谱(EPR)测试数据,根据分析数据与色调变化之间的关系揭示了8种颜色青海软玉的致色元素。结果表明:白玉致色元素为Fe~(3+);青白玉和碧玉致色元素为Fe~(2+)和Fe~(3+);青玉致色元素为Fe~(2+)、Fe~(3+)和高价态的Mn;翠青玉致色元素为Fe~(2+)、Fe~(3+)、Cr~(3+);黄玉和糖玉致色元素为Fe~(3+)和高价态的Mn;烟青玉致色元素为Fe~(3+)和Ti~(4+)。研究认为青海软玉中绿色调与Fe~(2+)有关,黄色调与Fe~(3+)和高价态的Mn有关,而蓝紫色调与Fe~(3+)和Ti~(4+)有关。本研究基本确定了不同颜色青海软玉的致色元素,为青海软玉致色机制的研究提供了理论依据。     

"翠花玉"的宝石学特征及矿物组成

近期,珠宝市场上出现了一种商业名称为"翠花玉"的呈紫色、绿色和白色的玉石,容易被误认为是和田玉.为了查明其矿物组成及宝石学特征,笔者选取了3块样品,对其进行了常规宝石学测试和偏光显微镜下的观察,并用X射线粉晶衍射法和电子探针测试等分析方法,重点对"翠花玉"样品的矿物组成进行了研究.结果表明,"翠花玉"样品为多矿物集合体玉石,为交代成因产物,主要矿物组成为透辉石、透闪石、萤石、石英、斜长石、方解石,其中透闪石多呈网脉状分布.绿色部分折射率为1.61(点测),紫色部分折射率为1.43(点测),平均密度为3.03 g/cm³左右.样品颜色主要由紫色的萤石和绿色的透闪石致色.     

青海翠青玉的宝石学特征及颜色研究

软玉的颜色品种多样,其中翠青玉作为青海三岔河的一个特殊颜色品种受到市场上的追捧。为了研究翠青玉的主要成分及颜色成因,选取多个具有渐变色的代表性样品,分别对其运用红外光谱仪、拉曼光谱仪、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）、USB2000光纤光谱仪进行了测试,通过红外、拉曼光谱发现翠青玉由透闪石组成,ICP—MS的成分测试结果显示该样品的翠绿色与Cr抖离子的质量分数呈正比,USB2000光纤光谱仪显示翠青玉中翠绿色部分的主波长在557nm附近,并且吸收光谱表现为橙黄区与蓝紫区的吸收,通过一系列的实验数据对翠青玉中致色离子的占位情况进行了相关讨论,并分析该离子来源于成矿母体中的基性岩浆岩。     

独山玉颜色成因分析

本文通过常规宝石学特征测试、偏光显微镜下观察、电子探针成分分析以及X射线粉晶衍射分析等实验手段,对不同颜色的独山玉样品的宝石学特征进行了分析和研究,并进一步探讨了不同色调独山玉的颜色成因。结果表明,独山玉是由斜长石、黝帘石、云母等组成的多矿物集合体,其中斜长石均发生了不同程度的蚀变作用。天蓝玉和翠绿玉的颜色主要由含铬的白云母形成,绿白玉中绿色部分经分析为透辉石;粉绿玉中含有绿帘石,绿帘石中Fe类质同像替代产生黄绿色,是产生粉绿玉中绿色的原因。紫色的形成原因是紫独玉中含有黑云母和绢云母以及致色元素Ti、Cr等。粉色的成因是粉独玉中含有大量的黝帘石和相应的致色元素。而黑色独山玉的颜色与浅闪石有关。黑色独山玉的颜色过渡现象与斜长石蚀变程度有关,也与斜长石蚀变矿物有关。     

贵州罗甸玉岩石化学特征及成因意义

以XRF、ICP-MS及常规化学分析方法为主要研究手段,对贵州罗甸玉的岩石化学特征进行研究,玉石常量化学特征表明,罗甸玉中透闪石的形成经历了Mg相对饱和及不饱和两个阶段,Mg相饱和的成矿阶段形成了白色罗甸玉中接近理想透闪石晶体化学组成的透闪石,其晶体化学通式为A0.01B2.00C5.34T8O22(OH)2;而在Mg不饱和阶段,则形成了青色系列罗甸玉中具有高Ca低Mg特点的透闪石,相应的晶体化学通式A0.01B2.35C4.13T8O22(OH)2。微量元素研究表明,罗甸玉中的白色与青色系列,由不同微量元素组合所表征的三个主因子有所差异,同时,罗甸玉中青色主要由其化学组成中微量的V,Cr引起;罗甸玉的稀土元素配分具有δCe和δEu异常的特点,稀土配分模式与围岩辉绿岩及灰岩均较为一致。在罗甸玉岩石化学特征研究的基础上,认为罗甸玉的形成是罗甸玉为岩床状辉绿岩顺层侵入时带来气液流体,与灰岩围岩发生长期的交代蚀变所形成的,灰岩提供成矿所需的Ca,Mg,而气液流体则主要提供了Si,为一种新类型的软玉矿体。     

不同颜色青海软玉微观形貌和矿物组成特征

青海软玉颜色丰富,近年来对青海软玉矿物学的研究不少,但针对不同颜色青海软玉矿物学特征的研究还存在欠缺。本文利用偏光显微镜、扫描电子显微镜、电子探针及粉晶X射线衍射仪器,从透闪石微形貌特征、微观结构、矿物组成及结晶度四个方面,研究了青海软玉颜色与矿物学特征的对应关系。结果表明:白玉、烟青玉、糖玉中透闪石主要为纤维状,显微纤维变晶结构,结晶度为96. 12%～96. 88%;青白玉和翠青玉中透闪石主要为叶片状,显微叶片变晶结构,结晶度为97. 35%,97. 32%;青玉和碧玉中透闪石主要为叶片状,显微叶片-隐晶质变晶结构,结晶度为95. 48%,95. 29%;黄玉中透闪石主要为柱状,显微柱状变晶结构,结晶度为97. 84%。青海软玉主要组成矿物均为透闪石,含量在95%以上,部分次要矿物如翠青玉中的榍石、黄玉中的钙长石、青玉中的菱镁矿、碧玉中的铬铁矿、糖玉中的斜黝帘石只出现在特定颜色的青海软玉样品中。研究认为不同颜色青海软玉矿物学特征确实存在差异,这些特征为研究不同颜色青海软玉成矿环境及成矿条件提供了科学依据。     

辽宁岫岩县桑皮峪透闪石玉的玉石学特征与成因研究

以辽宁省岫岩县桑皮峪新近发现的透闪石玉矿为研究对象,运用现代测试方法,如岩相学观察、矿物化学分析、同位素分析等,对桑皮峪透闪石玉的玉石学特征、矿物组合、化学成分等做了较为系统详细的研究.结果表明桑皮峪透闪石玉主要由隐晶质和细晶质透闪石集合体组成,透闪石含量在94%以上,杂质矿物主要有磷灰石、绿泥石、绿帘石、蛇纹石、方解石、褐铁矿等.根据对桑皮峪透闪石玉的各种分析测试资料和成矿地质背景进行综合分析,桑皮峪透闪石玉的矿床成因类型可以定为变质热液矿床.     

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.     

河南栾川透闪石玉的化学组成特征研究

采用电子探针、等离子质谱、等离子光谱等测试方法对河南栾川透闪石玉进行了研究,并结合国内其他产地的透闪石玉进行了分析比较.结果表明,河南透闪石玉的主要矿物组成为透闪石,其化学组成特征与和田玉相似.初步推断其矿床成因为岩浆热液交代成因.     

新疆和田地区大理岩型和田玉的形成及致色因素探讨

采集阿拉玛斯和田玉山料和喀拉喀什河(墨玉河)的和田玉样品,利用显微镜和背散射图像、电子探针等研究手段,结合以往全岩数据对和田玉的形成和致色因素进行了综合分析。研究发现,除透闪石以外,和田玉中还含有大量的绿帘石、透辉石、绿泥石、锆石、磷灰石、尖晶石、石榴石、重晶石、阳起石、闪锌矿、磁黄铁矿、石墨、方解石和氢氧化铁等多种副矿物; Cr、Ni含量(100×10-6)及Mg/(Mg+Fe2+)-Si投点显示这些样品均属于大理岩型软玉(和田玉)。全岩及其微区成分分析结果显示,从白玉(TFe_2O_3=0. 33%～1. 42%)、青白玉(TFe_2O_3=0. 43%～0. 96%)至青玉(TFe_2O_3=0. 77%～3. 97%),TFe_2O_3含量逐渐增加,而且所有样品的Cr和Ni含量都分别低于60×10-6和20×10-6,说明从白玉、青白玉至青玉,颜色的加深与透闪石中铁元素含量逐渐增加有关。墨玉的颜色主要与透闪石集合体中的石墨和Fe(OH)3等细脉大量出现有关。为深入研究和田玉的致色因素,同时采集了加拿大的碧玉样品进行对比,发现同样主要为透闪石组成的加拿大碧玉,除Fe外,还含有大量的Cr元素(1 400×10-6～5 100×10-6),碧玉的颜色鲜艳与透闪石C位中含有0. 01～0. 03 a. p. f. u.的Cr有关,而和田玉中Cr含量较低,在C位中几乎为0。通过野外观察和岩相学分析认为,含和田玉的镁质矽卡岩的形成经历了接触变质、接触交代变质和硫化物阶段,主要通过交代镁质大理岩、透辉石、绿帘石等矿物形成,而和田玉的主要形成机制是多期次的细粒透闪石交代粗粒透闪石。     

江苏省溧阳梅岭玉(软玉)的宝石学研究

江苏省溧阳市南部小梅岭地区的梅岭玉(软玉)产于花岗岩和大理岩的外接触带中.通过野外地质调查、室内显微镜和扫描电子显微镜观察和分析、X射线粉晶衍射物相分析、电子探针成分分析和物理性质测定表明梅岭玉的主要矿物组成为透闪石,含有少量磁铁矿和粘土矿物,具纤维状变晶结构;梅岭玉中透闪石的主要化学组分为SiO2、MgO、CaO,次要组分Na2O、P2O5的含量明显高于和田玉中透闪石;玉石的颜色可分为白色、青白色和青色,随Fe2+含量增加颜色加深,半透明至不透明,玻璃光泽,平均密度为2.99 g/cm3,硬度5～6,折射率1.61(点测).梅岭玉的特殊内部结构使其块度较大、裂隙较少,具有较好的加工工艺性.     

广西大化东扛村透闪石玉的宝石学特征及成因

本文通过镜下观察,配合电子探针和红外光谱等大型仪器分析,对广西大化东扛村新发现的透闪石玉进行了宝石学特征及成因研究。矿物颗粒主要呈纤维状、柱状等变晶结构,晶体颗粒细小,结构致密。主要矿物角闪石的Mg2+/(Mg2++Fe2+)全部0.90,属透闪石,透闪石含量一般在95%以上。通过矿石共生矿物包裹体测温确定透闪石玉矿成矿温度为250~327℃。利用稀土元素和氢氧同位素分析,确定成矿流体主要来自岩浆水,东扛村透闪石玉矿为岩浆热液型交代矿床。     

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。     

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。     

江苏梅岭玉的基本特征

通过野外调查、室内镜下观察、化学分析、光谱分析等综合研究后认为梅岭玉是透闪石族的软玉,有白玉、青白玉、青玉等品种.矿床是多种成因的,其中以透闪石矿物为主的梅岭白玉是接触交代变质作用形成的,以钠透闪石矿物为主的青玉形成较晚,是由"玉浆"贯入后,在低压高温下迅速冷凝形成的.     

贵州罗甸玉矿物学及成分特征

本次研究对贵州省罗甸地区产出的玉石进行了矿物学及化学组成的研究。从外观上,罗甸玉可分为白玉、灰白玉、青白玉、青玉及斑点玉。显微镜下观察罗甸玉的结构为纤维状-柱状变晶交织、纤维状-毡状变晶交织、纤维状变晶交织结构,分带现象明显。利用电子探针对白玉、灰白玉、青白玉、青玉及斑点玉中主要矿物角闪石进行分析,结果显示角闪石为钙质角闪石组的透闪石。根据钙质角闪石的Si_Ti变异及成因类型划分投图,样品落入蚀变和交代角闪石区域内。根据单斜辉石中Ca_Mg_Fe组合分类与命名方法判断,得出罗甸玉矿床中产出的辉石主要为透辉石,并有小量次透辉石。     

红外光谱-拉曼光谱无损检测技术对透闪石和阳起石鉴定特征的研究

透闪石属于角闪石族矿物,与阳起石构成完全类质同象,有关透闪石和阳起石的红外光谱和拉曼光谱的特征差异还未见有报道。本文以外观特征相似的5件广西大化黑青色阳起石样品和2件新疆塔县青玉样品为研究对象,在前期矿物成分测试的基础下,采用红外光谱和拉曼光谱进行测试和对比分析。结果表明,阳起石的红外光谱和拉曼光谱都表现为闪石类矿物的特征峰,与透闪石的特征峰存在细微差异,漫反射红外光谱的差异特征是鉴别两者最准确、快速、无损的依据,并且适用于任意形状的样品,符合珠宝玉石饰品实验室检测领域的要求,可为和田玉的分类分级和产地鉴别等提供科学依据。按照GB/T 16552-2017与GB/T 16553-2017规定,广西大化黑青色阳起石可定名为和田玉。     

广西巴马玉的矿物学特征及其成因探讨

继贵州罗甸、广西大化发现多个新型透闪石玉矿床之后,在同属黔桂地区的广西巴马亦发现了透闪石玉矿.通过偏光显微镜镜下观察、X射线衍射仪、电子探针及重砂分析等测试手段对广西巴马玉的宝玉石矿物学特征进行了研究,发现巴马玉主要由微晶透闪石组成,具毛毡状结构和束状结构,多见水草花结构,其主要矿物成分为微晶透闪石集合体,并含有滑石、...     

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.     

玉石新品种——绿帘石透闪石玉

绿帘石透闪石玉是市场上发现的一新品种,主体呈特征的黑绿色和黄绿色,商家称其为“青花玉”。采用薄片观察、电子探针、红外光谱等测试手段,对其样品的矿物学、宝石学、谱学特征进行了研究。结果显示,其主要矿物组成为透闪石和绿帘石,含有少量的石英、方解石、绿泥石、褐铁矿和榍石等,因此,将其定名为“青花玉”不恰当,建议定名为“绿帘石透闪石玉”。其结构致密,硬度高,是一种较好的玉石材料,以特征的颜色和结构易与其它玉石相区分。