第23卷第2期2021年3月
宝石和宝石学杂志(中英文)
JournalofGems1Gemmology
Vol.23No.2
Mar.2021“樱花玛瑙"
的宝石矿物学特征
吴v言,周全,张龙博,张倩
(中国地质大学珠宝学院,湖北武汉430074)
摘要:“樱花玛瑙”是目前中国珠宝市场上较新的玛瑙品种,拥有特征的“樱花状”包裹体,常见颜色为无色—粉色%通过手标本观察、偏光显微镜观察、常规宝石学测试、红外光谱、显微拉曼光谱、电子探针、微区X射
线荧光分析和EDS能谱仪等测试方法分析“樱花玛瑙”样品的宝石学特征、矿物y成、结构和不同颜色的形
成
原因。结果显示,“樱花玛瑙”样品中基质和包裹体的主要矿物y成均为-石英,且基质中还含有少量的斜硅石;基质为隐晶质石-,包裹体为显晶质石-。“樱花玛瑙”样品的颜色差异源于其所含微量元素的种类和质
量分f,粉橘色基质主要是由Mn和Fe元素致色,少部分“樱花玛瑙”中还含有绿色包裹体,其主要是由Fe元
素致色。“樱花状”包裹体存在石膏和重晶石颗粒,表明在包裹体形成时,含矿流体富‘(生物‘)和钙,同时可
能有含硫酸盐的“隙水混入,成矿条件不稳定。
关键词:“樱花玛瑙”;颜色成因;矿物y成;形成环境
中图分类号:TS93文献标识码:A文章编号:20969120(2021)02002612 DOI:10.ki.027jgg.2021.02.004
Mineralogical and Gemmological Characteristics of
“Sakura Agate"
WU Kunyan,ZHOU Quan,ZHANG Longbo,ZHANG Qian (Gemmoloeical Institute,China University of Geosciences,Wuhan430074,China)
Abstract:^Sakura agate"is a relatively new kind of agate in the domestic market.It has the characteristic“sakura-shape"inclusionsanditscommoncolouriscolourless-pinkries.The gemmologicalcharacteristics,mineralcomponents,structureandtheformationofdi f erent coloursof“Sakuraagate"werestudiedbyhandspecimensobrvation,polarizingmicroscoic obrvation,conventionalgemmologicaltests,infrared spectrometer,micro-Raman spectrometer,electron probe,micro-area X-ray fluorescence analysis and EDS.The results showedthatthemain mineralcomponentsofthesubstrateandinclusionsof“Sakuraagate" are%-quartz while a sma l amount of moganite can be found in substrate.The substrate is cryptocrysta l inequartz,while the inclusion is consist of crysta l ine quartz.Thecolour
收稿日期:2020-08-04奥沙利文简介
基金项目:国家大学生创新创业项目(201810491219),中国地质大学(武汉)珠宝检测技术创新中心项目(文章编号CIGTWZ-2020013)
作者简介:吴银言(1998—),女,学士,主要从事宝石学方向的学习及研究$
通讯作者:张倩(1986—),女,讲师,主要从事宝石学及矿物学方向的研究$E-mail:qianzhang@
第2期吴银言等:“樱花玛瑙”的宝石矿物学特征27
difference of"Sakura agate"is due to the different types and contents of trace elements.The pink-orange substrate is mainly caud by Mn and Fe elements,while the rare green inclusions are mainly caud by Fe elements.There are some gypsum and barite grains in inclusions,indicating that when the inclusions are formed,the ore-forming fluid is rich in barium (biological barium)and calcium,and there might be sulfate-containing pore water mixed in, resulting in the unstable mineralization conditions.
b bKey words:"Sakura agate";colour genesis;mineral component;formation environment
玛瑙是一种石英岩质玉,主要由%-石英构成,不同的生长环境造就了不同形状和不同颜色的品种$玛瑙的颜色花纹多样,价格适中,受到众多消费者喜爱$其分布广泛,世界上的著名产地有斯洛伐克、罗马尼亚、保加利亚、加勒比和美国中部,在德国、墨西哥、美国北部等也有一些中到小型矿床$中
国也常见玛瑙矿床,主要是四川和云南南红玛瑙、河北宣化战国红玛瑙、辽宁阜新水草玛瑙和陕西洛南紫绿玛瑙等玛瑙矿床$长期以来,人们对各种类型玛瑙的化学成分、矿物组成、环带结构、晶体取向、水含量及其赋存状态等开展了大量测试分析[1]$国外学者对玛瑙的研究主要集中在结构、年代学以及矿产的指示作用等方面[2-3],国内学者着重于玛瑙的市场价值研究以及玛瑙的品质鉴赏,主要研究对象多为国内出产的玛瑙品种,如南红玛瑙、紫绿玛瑙、水草玛瑙、宣化战国红玛瑙等[4-6]$
“樱花玛瑙”常见产出于马达加斯加和巴西$因其具有粉白色以及“樱花状”特征包裹体受到大众青睐,特殊的白色花瓣状包裹体和浅粉色基质相互融合,具有很强的观赏价值和收藏价值,近几年进入国内市场,价格一路走高$目前对“樱花玛瑙”的相关研究较欠缺,笔者通过手标本观察、常规宝石学测试、偏光显微镜观察、显微拉曼光谱、红外光谱、电子探针以及微区X射线荧光等测试分析手段对“樱花玛瑙”样品的宝石学特征、显微结构、矿物组成及分学成分进行相关研究分析$
1样品及测试方法
1.1基本特征
本次研究的“樱花玛瑙”样品为9件成品和2块原石(图1)$9件“樱花玛瑙”样品为弧面型成品(编号为YH-1-YH-9),玻璃光泽,透明一半透明,内部含有白色团簇花瓣状的包裹体。样品基质的颜色略有
不同,从样品YH1至样品YH-9,质颜色为色、色、色-红色、白色、色-色、色、色、色-
粉色、浅灰紫色;“樱花玛瑙”原石样品编号为YS-1和YS-2,样品YS-1中有明显的红色基质和绿色包裹体,样品YS-2中有粉色、白色和少量绿色$
1.2测试方法php是什么意思
常规宝石学测试在中国地质大学(武汉)珠宝学院完成,包括折射率、相对密度和硬度测试;偏光显微镜观察在中国地质大学(武汉)地球科学学院完成,使用仪器型号为DM4P莱卡显微镜$红外光谱在中国地质大学(武汉)珠宝学院完成,使用Bruker公司Vertex80型傅里叶变换红外光谱仪,测试条件:扫描范围400〜4000cm-1,分辨率4cm-1,反射法。拉曼光谱在中国地质大学(武汉)珠宝学院完成,使用Bruker公司Sen-terra型激光拉曼光谱仪,测试条件:激光光源波长为532nm,激光输出功率20mW,分辨率9〜15cm-1,扫描范围45〜4450cm-1,扫描时间10s,叠加2次$
电子探针测试共2次,分别在中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室和中国地质大学(武汉)地球科学学院全球大地构造中心完成,使用配备有4道波谱仪的JEOL JXA-8100和JEOL JXA-8230电子探针对样品进行测试$测试条:15kV#20nA#
束斑直径分别为10"m和1"m$所有测试数据均进行了ZAF校正处理。Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Fe、
Cr元素特征峰的测量时间为10s,Mn、Ti元素特征峰的测量时间为20s,上下背景的测量时间分别是峰测量时间的一半。微区X射线荧光分析("-XRF)在北京同步辐射装置(BSRF)的4W1B X荧光微分析实验完#BSRF 储存环电子束能量为2.2GeV,束流强度为60〜120mA,利用其产生的同步辐射光引出的4W1B 束线,在准单色光聚焦模式下其能量范围在8〜
penny是什么意思
28宝石和宝石学杂志(中英文)2021年
图1“樱花玛瑙”样品
Fig.1“Sakura agate"samples
15keV,经毛细管聚焦镜聚焦后,在样品处光斑尺寸的理论值可达到15"m(水平)X10"m(垂直)。
2测试结果
2.1基本特征
日语片假名
所有“樱花玛瑙”样品的折射率均为1.53(点测),静水称重法测得其相对约为2.65,长短波紫外荧光均无荧光$
cpio宝石显微镜下,“樱花玛瑙”样品的包裹体呈不规则状(图2a)((图2b)、放射簇状(图2c)和同心圆状(图2d),其中放射簇状常见的,形似单片或者多片(图2c和图2e)$“樱花状”包裹体由同一平面上不同方向 平面的簇状叠组成,呈现似有的,且“樱花状””多3组成,的颜色有细微,旋转样品可小晶面反光
$
第2期吴银言等:“樱花玛瑙”的宝石矿物学特征
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包裹体与基质边界清晰,可见清晰条带且颜色有细微的,一般来说为不同深的粉色-白色,偶会岀现透明圈层,多层呈放射状向外伸展(图2a),)樱花状”包裹体在
的地方颜色越浅,中的呈状(图2e)。其中,“樱花玛瑙”样品YH-7有罕见的绿色包裹体,呈不规则状
分布(图2f)。“樱花状”包裹体的大小一般为5〜10mm,条带状包裹体一般大于10mm,绿色的不规则包裹体的大小为5〜15mm$
图2“樱花玛瑙”样品的“樱花状”包裹体形态
Fig.2)Sakura-shape”inclusionsof)Sakuraagate”samples
a.不规则状包裹体'
b.六边形包裹体'
c.放射簇状包裹体'
d.同心圆状包裹体'
e.多片花瓣聚集状包裹体'
四级考试时间几个小时
f.不规则状绿色包裹体
2.2偏光显微镜特征
采用偏光显微镜观察“樱花玛瑙”样品YH-2、YH7、YH-9的包裹体和基质,挑选样品YH-2和YH9薄片中最具代表性的3分,结果(图3)显示,“樱花玛瑙”样品的和基质的主要矿物组成为石英,体积分数约为95%,黑色物质占5%$
在单偏光下,样品薄片中基质为无色透明,隐晶质结构,难以观察明显的矿物颗粒(图3a)。包为白色,矿物颗粒较大,可的:色环带(图3b);在正交偏光下,样品的基质为灰白色纤维状、球状微粒,部分可色干涉色,矿物颗粒大小和分布较均匀,为霏细结构(图3c)。包裹体为深灰色粒状颗粒,可见明显颗粒边界。外围环状颗粒组成,为灰白色-黄褐色干涉色,沿着包裹体边缘生长(图3d)。
玛瑙主要状石英!)、纤维状石英(环带)和微粒状石英(基质)3种的石英组成。结果显示,样品包裹体中的石英自形程度比基质的好,从包裹体中心向基质为粒状显晶质石英颗粒-纤维状显晶质石英颗粒-粒状质石英-交叉短纤维状质石英和球状质石英。前人旧在研究战国红玛瑙和马达玛瑙岀,玛瑙形态的改热液注玛瑙的脉动成矿引起。笔者推测,“樱花玛瑙”可:浆中后期围岩的气孔中,生中热液渗入和地质环境变化导致生成不同形态的石英。
中的黑色物质为石英(图3b),因薄片切割方向与石英生长方向,切岀现凹坑所偏光镜下观察没有石英特征。
在“樱花玛瑙”样品YH-2基质中靠近包裹体的地方可见游离状态的石英,单偏光下呈现完整的(图4a),中间的黑色为切割薄片$蚀的凹坑,成分为SiO:。基质中石英仍呈不规则短纤维状-球状,石英质(图4b)新歌快递
。
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宝石和宝石学杂志(中英文)2021 年
“樱花玛瑙”样品YH-7中无色基质中可见长 纤维状、短纤维状和少量球状石英从
方向生
,汇 中间,接触 呈锯齿状,正交偏光镜
下形成向日葵花瓣状消光(图5b )。与样品YH-2
和YH9的半透明基质对比,样品YH-7透明基 质中的石英呈长纤维状、形状清晰,可见从不同方 向生长的痕迹及相交的 $笔者认为,使玛瑙 基质呈半透明的原因可能并不一定是由于其含有 某些致色矿物,内 构发生 微 也可能
一
图3 “樱花玛瑙”样品薄片在偏光显微镜下特征
picc是什么意思
Fig. 3 Characteristics of thin ctions of “Sakura agate" samples under polarizing microscope
a.样品YH-2基质,—'
b.样品YH-2包裹体与基质,一;
c.样品YH-2基质,+ ;
d.样品YH-2包裹体与基质,+
e.样品YH9包裹体,一'
f.样品YH9包裹体,
+