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一种墨绿色玉石的宝石学特征与成因矿物学研究

成因矿物学；绿泥石；阳起石；低温热液；和田玉

摘要：市场上新出现一种名为“撒金花黑青玉”的玉石，为了了解该玉石的结构与矿物组成，对其基本宝石学特征进行了测试，并利用偏光显微镜、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)等测试手段进行了深入分析。样品整体呈墨绿色，可观察到表面的金属色片状反光（图1），宝石学测试结果表明该玉石折射率在1.60-1.61之间，与软玉相比偏小，相对密度在3.11-3.21之间，与软玉相比偏大。X射线衍射、偏光显微镜与扫描电子显微镜测试结果表明，样品主要矿物成分为阳起石(45%)、绿泥石(45%)、黄铁矿(5%)、其它矿物(5%)（图2）。阳起石呈纤维状变晶结构，束状集合体，存在微定向（图3a）；绿泥石呈鳞片状变晶结构（图3b），d060峰值在1.53-1.54Å之间，为三八面体结构，绿泥石与阳起石共同组成基质成分，黄铁矿镶嵌于基质内。根据电子探针计算结果，对阳起石中Mg/(Mg+Fe2+)值与Si值进行投点定名，其Mg/(Mg+Fe2+)值介于0.88~0.89，投点均落在阳起石范围内（图4a）[1]；根据绿泥石的Fe-Mg-（Al+□）分类图解进行投点定名，投点均落在镁绿泥石范围内，同时也落在I型三八面体绿泥石范围内（图4b）[2]，与XRD检测结论相符；根据绿泥石的Fe-Si分类图解进行投点定名，投点均落在斜绿泥石范围内（一种镁绿泥石）（图4c）[3]。两种绿泥石种属定名模式均显示出样品中绿泥石有富镁贫铁的特性。根据阳起石中的较低的Mg/(Mg+Fe2+)值(≈0.9)对其成因进行判定(图4a)，结果显示其成因可能与蛇纹石化超基性岩有关[4]；根据绿泥石中Al/(Al+ Mg+ Fe)与Mg/(Mg+ Fe)值进行投点，结果显示样品原岩系超基性岩且富镁不为含铁建造（图5）[5]，与阳起石的判定结果相同。对绿泥石中Mg与Si、AlIV，AlVI，Fe离子之间的进行投点以显示其相关性，结果显示Mg与上述主要阳离子之间线性相关性较弱，指示样品可能经历多期变质作用（图6）[5]。根据绿泥石化学成分对其形成环境进行估算，结果显示其形成温度介于219℃~252℃[6]，氧逸度lgƒ(O2)介于-63.3~-59.4，硫逸度lgƒ(S2)介于-15.6~-9.1[7]，指示样品的形成环境是相对还原条件的低温热液。因在GB/T16552-2017《珠宝玉石名称》中并未对和田玉中主要组分的具体含量与结构有很好的界定，且样品中较高的绿泥石含量已经对其主要性质产生了影响。考虑到不同标本中矿物含量存在差异性，建议对阳起石含量大于50%的标本定名为和田玉，尽管有鉴定机构鉴定本样品为和田玉，本文建议本样品不能定名为和田玉。