本文摘要：摘要:利用常規(guī)寶石學(xué)測試、顯微鏡下觀察、紅外光譜、顯微激光拉曼光譜等對四川省涼山州和云南省保山市出產(chǎn)的南紅瑪瑙的礦物組成、結(jié)構(gòu)、致色礦物等進(jìn)行測試。分析測試結(jié)果顯示:南紅瑪瑙具有較典型的放射狀-纖維結(jié)構(gòu)，主要化學(xué)成分為SiO2;正交偏光顯微鏡下可
摘要:利用常規(guī)寶石學(xué)測試、顯微鏡下觀察、紅外光譜、顯微激光拉曼光譜等對四川省涼山州和云南省保山市出產(chǎn)的南紅瑪瑙的礦物組成、結(jié)構(gòu)、致色礦物等進(jìn)行測試。分析測試結(jié)果顯示:南紅瑪瑙具有較典型的放射狀-纖維結(jié)構(gòu)，主要化學(xué)成分為SiO2;正交偏光顯微鏡下可見大量呈條帶狀分布的渾圓狀紅褐色礦物包體，點(diǎn)狀致色礦物為鐵的氧化物赤鐵礦，裂隙中可見后期熱液成因的方解石等;由拉曼光譜散射峰數(shù)值可知南紅瑪瑙中的SiO2大部分以α-石英的形式存在，少量以斜硅石形式存在。
關(guān)鍵詞:南紅瑪瑙;礦物組成;致色礦物;譜學(xué)特征
南紅瑪瑙色澤艷麗、質(zhì)感溫潤、結(jié)構(gòu)細(xì)膩，深受人們喜愛。由于出產(chǎn)玉石級南紅瑪瑙礦區(qū)較少，質(zhì)量上乘者可與翡翠、和田玉等媲美，因此南紅瑪瑙的收藏價(jià)值愈來愈高。市場上根據(jù)產(chǎn)地的不同，將云南礦區(qū)的南紅瑪瑙稱為“滇紅”，四川省的南紅瑪瑙稱為“川紅”，甘肅省的南紅瑪瑙稱作“甘南紅”[1]。本文以市場上常見的“滇紅”和“川紅”瑪瑙為研究對象，擬采用常規(guī)寶石學(xué)測試、正交偏光顯微鏡下觀察、近紅外光譜和顯微激光拉曼光譜等對南紅瑪瑙的礦物組成、結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，為南紅瑪瑙的化學(xué)成分與結(jié)構(gòu)研究工作提供一定的參考。
1測試樣品及方法
1.1測試樣品
實(shí)驗(yàn)選用拋光良好的珠子與未經(jīng)打磨的原石樣品。從左至右依次為“九口料”“聯(lián)合料”“保山料”。日光燈下，肉眼觀察保山南紅瑪瑙，大多數(shù)微透明至不透明，以橙紅色為主，常見裂隙貫穿樣品整體;涼山南紅瑪瑙色域跨度較大(淺紅-紫紅)，透明度較前者高，塊度完整，裂隙較少。其中四川省聯(lián)合鄉(xiāng)的南紅瑪瑙透明度最高，肉眼可見大量紅色近球形斑點(diǎn)包裹體。九口鄉(xiāng)礦區(qū)南部的紅色瑪瑙透明度較低，具有較強(qiáng)的膠質(zhì)感，紅色點(diǎn)狀礦物肉眼幾乎不可見。
1.2測試方法
常規(guī)寶石學(xué)測試包括相對密度(SG)、折射率(RI)、硬度(Hm)、紫外熒光(UV)等。將具有特征顏色的樣品礦物磨成薄片，使用正交偏光顯微鏡對薄片進(jìn)行觀察，結(jié)合紅外光譜和拉曼光譜近球形礦物包裹體分析，對南紅瑪瑙譜學(xué)特征及其礦物組成和化學(xué)成分特征研究。
2測試結(jié)果與分析
2.1常規(guī)寶石學(xué)性質(zhì)
因不同礦區(qū)地質(zhì)形成條件的差異，南紅瑪瑙樣品結(jié)構(gòu)和顏色參數(shù)特點(diǎn)略有不同，但寶石學(xué)特性大致相同。B代表“保山料”，J代表“九口料”，L代表“聯(lián)合料”。
2.2結(jié)構(gòu)特征
南紅瑪瑙顆粒結(jié)合緊密，近隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，在10倍放大鏡下不能準(zhǔn)確觀察其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。為了更清楚地觀察結(jié)構(gòu)特征，將原石樣品制成礦物薄片置于偏光顯微鏡下觀察。正交偏光鏡下的樣品均具有典型的放射狀-纖維結(jié)構(gòu)。由于處于同一構(gòu)造層中的多個(gè)晶體，晶體自微晶芽時(shí)垂直于基底，向?qū)γ嫱窖由欤瑢?dǎo)致晶體從一點(diǎn)或某個(gè)礦物邊緣開始呈放射性生長[2]。由于SiO2膠體的流動(dòng)性差，晶體只能生長成細(xì)小的纖維狀晶體，呈放射狀結(jié)構(gòu)[3]。南紅瑪瑙的顏色與大致呈條帶狀密集分布的紅色點(diǎn)狀礦物有關(guān)，1000倍鏡下細(xì)小的近球形紅褐色致色礦物，晶體形態(tài)不完整，有近似六邊形顆粒的存在。
2.3礦物組成
采用傅里葉近紅外光譜儀對表面拋光良好的3顆不同地區(qū)的珠子樣品進(jìn)行測試。測試條件:室溫，反射法，測量范圍設(shè)置成為400~2000cm-1，分辨率為4cm-1，掃描30次。
2.4致色礦物
因南紅瑪瑙結(jié)構(gòu)細(xì)膩，在顯微鏡下觀察難以確定某些礦物的種類，而激光拉曼分析技術(shù)經(jīng)常用于巖礦分析的微小區(qū)域的定性定量分析，故采用拉曼光譜進(jìn)一步確定近球狀致色礦物種屬。針對肉眼下見到的呈條帶狀密集分布的紅褐色點(diǎn)狀礦物進(jìn)行激光拉曼測試得出的光譜。
3結(jié)論
南紅瑪瑙具有典型的放射狀-纖維構(gòu)造結(jié)構(gòu)，各層內(nèi)都有相互平行的纖維狀晶體結(jié)構(gòu)[5]。云南省保山市和四川省涼山州的南紅瑪瑙的顏色大致呈條帶狀分布，與近六邊形紅褐色礦物分布一致。保山南紅瑪瑙顏色帶有橙色調(diào)，而且裂隙較發(fā)育，涼山南紅瑪瑙顏色豐富，裂隙較少。南紅瑪瑙的常規(guī)寶石學(xué)特征與普通隱晶質(zhì)石英巖相似，但通過放大觀察可見大量紅色近球形包裹體密集分布。結(jié)合紅外光譜與拉曼光譜測試可知其主要礦物是α-石英，其中的近六邊形紅褐色近球形礦物包裹體為鐵的氧化物赤鐵礦，裂隙處的方解石為后期熱液成因的礦物。
礦物方向論文投稿刊物：《礦物巖石》介紹巖礦鑒定、分析測試的新技術(shù)、新方法等。設(shè)有礦物巖石、沉積學(xué)與石油天然氣地質(zhì)、油氣田開發(fā)、新技術(shù)新方法、巖礦測度與環(huán)境、綜述、簡訊等欄目。讀者對象為從事地質(zhì)科研與生產(chǎn)的工作人員及相關(guān)院校師生。獲獎(jiǎng)情況：2004年獲全國高校優(yōu)秀科技期刊二等獎(jiǎng)、中文自然科學(xué)核心期刊、中國科技論文統(tǒng)計(jì)源期刊、中國科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫源刊。
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