斜长石的晶体结构和连生区的划分

斜长石的晶体结构和连生区的划分

斜长石是钠长石和钙长石的连续固体化合物，但晶体结构不连续。它可以分为几个结构和相互连接的长石区域。斜长石的晶体结构十分复杂,在高温下除单斜钠长石(An分子少于12%)成为单斜钠长石固溶体、具有高透长石的结构以外,主要为高钠长石固溶体和体心钙长石固溶体,具有高钠长石和体心钙长石结构。在中温和低温下,只有钠长石和钙长石两个端元成分是真正有序的,其中间成分的结构根据X光和电子光学的研究归为e斜长石和3种微米级的长石连生,即晕长石连生、沃基尔德连生和休顿洛契连生。晕彩效应是一种干涉现象,产生干涉现象的条件是连生层的厚度与入射光的波长为同一显微尺度。晕长石连生体和沃基尔德连生体的厚度都符合干涉条件。晕长石连生系由成分为An2—16的斜长石与成分接近An25的斜长石连生体组成,连生体的宽度约1μm到几十个晶胞大小。沃基尔德连生存在于总成分为An46—60的斜长石中,能够观察到粗粒出溶结构,呈50～200nm的片状。在这两种连生体中经常可以看到晕彩。休顿洛契连生存在于总成分为An66—90的斜长石中,连生层的厚度较之前两种连生大得多,目前尚未发现有晕彩现象。根据连生区的不同,即成分的不同,来划分晕彩斜长石。晕长石连生区的晕彩斜长石,其成分为An0—25,因此为钠奥长石;沃基尔德连生区的晕彩斜长石,其成分为An46-60,因此属中拉长石。以上两种成分的晕彩斜长石在宝石学上分别称为晕彩钠长石和晕彩拉长石,它们均属斜长石系列,但却是两个不同的宝石品种。1斜长石头晕1.1连生体的组成晕彩钠长石位于晕长石连生区,系由An2～An16间的斜长石与成分接近An25的斜长石的连生体所组成。钠长石体色一般为白色和暗黄色,所产生的晕彩类似鸽颈色彩,较之拉长石的晕彩细腻;密度为2.60～2.63g/cm3;折射率为1.525～1.536,用点测法测得折射率为1.53,双折射率为0.007～0.011;无特征吸收光谱。1.2明的晕彩拉青拉青晕彩拉长石位于沃基尔德连生区,系由总成分为An46～An60的斜长石组成。拉长石是斜长石系列中最重要的宝石,具有特征的晕彩效应。最常见的是灰白色的拉长石显蓝色和绿色晕彩,还可见橙色、黄色、紫色和红色晕彩;密度为2.68～2.69g/cm3;折射率为1.560～1.568,双折射率为0.008～0.010;无特征吸收光谱。常见的晕彩拉长石多不透明,但近来在市场上出现了越来越多的透明晕彩拉长石,深受消费者喜爱。根据包裹体和透明度的不同,可以将晕彩拉长石进一步分为3类。不透明的晕彩拉长石这一品种是最常见的,多为灰色、黑色等深体色,不透明。其晕彩颜色多为蓝色、绿色,也可见橙色、黄色、黄绿色等,在同一样品上常常可以见到几种颜色。在所观察的该品种的晕彩拉长石中,无一例外地发现有大量暗色针状或片状磁铁矿包裹体,而且大部分定向性好。部分样品中针状包裹体呈3组定向分布,与红宝石中的针状金红石很像。其中两组较发育,交角接近120°。有暗色包裹体的透明晕彩拉长石该品种目前在市场上较多见,几乎无色,完全透明,但其内部大量的暗色包裹体影响了明亮度,看上去偏暗。这类拉长石晕彩的颜色有粉红色、橙色、绿色、蓝色等,同一块样品上通常可看到两种颜色的晕彩。其中包裹体多为针状,3组定向,与前一类极为相似。无暗色包裹体的透明晕彩拉长石该品种是市场上的新品种,近于无色,完全透明,外观酷似月光石。其内部尽管没有暗色包裹体,但并不洁净,有大量定向排列的线状微裂隙,方向与前两类中的暗色包裹体相同。笔者对3颗样品进行了相关测试,其晕彩颜色分别为粉红色、橙黄色和蓝绿色,折射率均为1.54(点测法),密度分别为2.672,2.688和2.663g/cm3,所测数据较已知的拉长石的偏低。根据对3颗样品的电子探针分析结果(表1),求得3颗样品的端元分子式分别为Ab47An50Or3,Ab46An52Or2,Ab49An49Or2。根据化学分析划分斜长石(只依据Ab和An的比值,略去Or组分不计),剔除钾相后,3颗样品的端元分子式分别为Ab48.5An51.5,Ab47An53,Ab50An50。可见它们是成分接近中长石的拉长石。正是由于这种拉长石中钙长石分子相对较少,导致其宝石学参数较拉长石偏低。2晕彩的青素学特性简单地说,晕彩钠长石是钠长石与奥长石两种长石层状交互构成的;晕彩拉长石是中长石与拉长石两种长石层状交互构成;月光石是钠长石与钾长石层状交互构成。三者结构相似,都有晕彩效应。晕彩是周期性平行连生结构对光的干涉形成的,但由于连生面并不完全平坦,条纹厚度也不是一成不变的,所以产生的晕彩不一定是纯色的。当条纹厚度不均匀时,可能产生白色的晕彩。当这3种晕彩长石的颜色相同时,外观上容易混淆,比如有白色晕彩的钠长石和月光石、晕彩拉长石和月光石。这3种晕彩长石的成分不同,因此它们的宝石学参数也不同(表2)。3种宝石的红外图谱明显不同(图1),但同种宝石的不同样品具有相同的红外图谱,峰位几乎不发生漂移,这说明红外透射图谱可以有效地鉴别这3种宝石。3拉矿物的类型在斜长石系列中,有晕彩的宝石品种有2种:钠长石和拉长石。钠