论文部分内容阅读
本文以陕西洛南地区的石英质玉——“秦紫玉”为研究对象,借助光学显微镜、X射线衍射仪、电子探针、红外光谱仪、热重分析仪、紫外-可见-近红外分光光度计等仪器设备,研究了秦紫玉的宝石矿物学特征,初步探讨了玉石的颜色成因和矿床成因。秦紫玉的颜色丰富多样,主要有红色、紫色、绿色及浅黄绿色,多为玻璃光泽,半透明-不透明,折射率1.53~1.55,相对密度2.65~2.69,摩氏硬度6.5~7,紫外荧光均为惰性。玉石常见它形粒状变晶结构和层状环带结构,主要组成矿物为粒径5~20μm的它形粒状石英,含量大于90%,次要矿物包括针铁矿、赤铁矿、绿泥石、云母、埃洛石等,可见少量无定形水合氧化铁等铁质化合物。化学成分除Si和O外,还含有少量K、Mg、Al、Fe、Ti等杂质元素。秦紫玉的颜色与玉石中次要矿物、铁质化合物以及杂质元素的含量和存在方式密切相关。粒径约1~10μm左右的针铁矿、赤铁矿以及无定形水合氧化铁等红色铁质化合物(FeO含量约84.39%~87.08%,含水10%左右)呈点状、浸染状分布在石英颗粒之间,是玉石呈现红色的主要原因;不同色调的绿色由玉石中片状绿泥石(约10μm)和细小鳞片状云母(约2~10μm)均匀分布所致,云母、埃洛石等矿物的存在会使玉石呈现浅黄色调;玉石中0.15%~0.23%的Fe和Ti以类质同象代替石英晶体中的Si时,形成空穴色心而使玉石呈紫色。“红绿相间”或“红白相间”的颜色条带主要与红色铁质化合物、绿泥石在不同区域的含量及分布有关。陕西省洛南县中元古代蓟县系的硅质岩整体呈层状、似层状产出,硅质岩中wAl/w(Al+Fe+Mn)比值为0.45%~0.58%,铝的含量高达6.50%~17.59%,ΣREE均值5.11μg/g,δEu均值0.86,δCe均值1.02,(La/Ce)_N均值0.85,推测该区域内的硅质岩为沉积期或成岩阶段的产物,而团块状、透镜状的秦紫玉与后期变质作用过程中氧化还原环境变化有关。