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文档简介
I不同产地和田白玉的宝石学特征及其鉴别1前言1.1研究背景 11.2研究目的与意义 21.3研究现状 22不同产地的和田玉的矿床特征2.1不同产地的和田玉的矿床及成因 42.2不同产地和田玉的品种 53不同产地和田白玉的宝石学特征3.1新疆和田白玉的宝石学特征 63.2青海和田白玉的宝石学特征 63.3俄罗斯和田白玉的宝石学特征 64不同产地和田白玉的鉴别特征结语……………8参考文献…………………………121前言1.1研究背景和田白玉是我国较为名贵的的玉石种类之一,白玉因产地的特殊性,早期使用的和田玉中,绝大部分的白玉产地均为我国和田地区,因此越来越多的人称之为和田白玉。与和田白玉成分相似的和田玉品种还包括青白玉、青玉、碧玉、墨玉等以颜色而定名的和田玉种类。白玉也是和田白玉中较为名贵的玉石种类,最优质的和田白玉品种“白如凝脂”,故称为"羊脂玉"。文化遗产的跨学科研究已经成为考古学的一个学术热点。古代玉器文化作为中国传统文化的重要标志,对和田玉的研究也是玉文化研究的重要组成部分。近30年来,古玉的研究取得了很大的进展,基础理论和技术应用涉及到许多科学科目。玉是中华民族的瑰宝。“玉器见证着中华民族文明的起源,是中华文明与世界文明最重要的区别。”中国古代玉器使用时间最早,延续时间最长,遍布范围最广,形状器型最多,制作工艺最精美,影响范围最深,这一特点是世界上任何国家的玉器所不能及的。在英文文献中不存在‘玉石之路’这个说法,但在中文的考古和文化的文章就能找到。这个词语怎么还没被翻译到英语里呢?在这篇文论里有新石器时代(公元前12,000-2200)和青铜时代(公元前2200-500)玉石贸易的证据,把丝绸在丝绸之路沿着运输。很久以前,从今日的新疆维吾尔自治区来的玉器跟别的地方所找到的玉器可以看到相似之处,即新石器时代的文化和青铜时代的文化已经有文化交流。中国的考古学家、宝石学家及人类学家用‘玉石之路’描述新石器时代和青铜时代的从“中国”西部的商人走东部的路,有的学家说这些路去及地中海。在英文文献中这个贸易只有很简短的提及“丝绸之路“的史前史。当前运用这个词语的中国学者大部分建议“玉石之路“就是“丝绸之路“的前身,他们也建议玉石为东西两方的交换铺平了道路。商人到底是否常常在这条路走仍无证据,但是有证据指从新石器时代有玉石的贸易穿过全现代的中国,还有证据指这个贸易到达西亚,这些证据在中国考古文章有凭有据。1.2研究目的与意义中华民族的历史从某种意义上来说就是一部玉文化史,玉文化对中华民族文化造成了深刻的影响。中华民族自古以来就有玩玉、赏玉、佩玉的习惯,对中华民族文化的影响可以说是全方位的。虽然自晚清以来,翡翠在中国市场上大行其道,但自古以来,中华民族所说的玉是指和田玉。2000年,北京申办奥运会取得了成功,随后将奥运会奖牌以和田玉制作,从此以后,在中国流行几千年并且对中华民族文化造成深刻影响的和田玉又返璞归真,重新回到消费者的视野中。和田玉是中国玉石文明的主体,又是中华民族文明宝库中不可分割的宝贵财产和艺术珍品,其内涵之丰富,更是不言而喻。由于市场需求的日益增多,再加上根据《中华人民共和国珠宝玉石国家标准》中的明文规定,不再依据产地来定义和田白玉作为主要定义方式,这也就突破了传统和田玉的地域性定义。不同产地的和田玉具有不同的宝石学特征,本论文总结了不同产地和田白玉的宝石学特征为研究对象,试图通过对不同产地的和田白玉的研究,比较它们的不同,以此达到区分或鉴别和田玉产地的目的。本项研究对区分鉴别不同产地和田白玉具有重要的参考意义。1.3研究现状在朝鲜半岛和日本群岛的早期国家社会中,翡翠弯珠是地位和权威的象征。珠作为地位和权力的象征。然而,在中国大陆翡翠被赋予了更多的社会和宇宙学意义。翡翠物品在中国受到重视有几个原因:象征着等级、权力、道德、财富和不朽。公元前2世纪,许慎在《说文》中写到玉的五种美德:玉的光泽象征着"慈善",玉的声音象征着"智慧",玉的硬度象征着"勇气",玉的光滑象征着"美感"。玉石的物理性质在一定程度上决定了它们的价值,如硬度、韧性、颜色和手感。关于玉石在中国社会中的作用和它的属性,已经有了大量的文字记载。目前报道的和田白玉的产地包括中国的新疆、青海和俄罗斯等地。国内已有多位作者利用电子探针、扫描电镜、拉曼光谱等现代测试技术手段,对产自于不同区域的和田白玉的组成构成情况等进行了系统研究,研究资料丰富。新疆和田玉是中华民族的珍宝,在中国人心中有着不可替代的位置。肉眼及放大观察表明和田白玉的结果表明,子料质地细腻,油质感强,多为扁球体,磨圆自然度好,由碰撞、冲刷、腐蚀等综合作用形成。其主要为毛毡状交织、纤维交织变晶结构等,色皮有褐色、红色和黑色等多种颜色且过渡自然。仿子料质地粗糙,光泽较弱,可出现圆形等多种形状,表面凹坑、沟槽数量较少,主要为显微片状变晶、斑状变晶结构等,皮色较艳丽且过渡不自然。扫描电子显微镜观察表明,子料和仿子料的表面微形貌存在差异。仿子料表面较粗糙,颗粒较子料大,其表面基本在同一平面上,能谱仪还测出仿子料表面有C、Cl等元素,推测含有机染料。电子探针分析表明,软玉的主要矿物组成为透闪石,其中子料的纯度较高,仿子料的杂质矿物较多,次要矿物为透辉石、榍石等,成分中的铁主要以Fe2+的形式存在,是天然皮色主要的致色原因。红外光谱分析表明,和田玉子料与仿子料的振动谱线基本吻合,吸收峰位也一致,在矿物组成上均属透闪石。拉曼光谱分析表明,不同产地的软玉拉曼光谱基本一致,峰值、强度和形状等存在细微差别,染色仿子料可出现染剂的谱峰,主要谱峰值减弱。青金石术语"玉石"指的是两种非常坚韧的宝石,两者都有变质的起源,与它们的宿主蛇纹岩体和汇流边缘岩石保护学密切相关。辉石玉是翡翠岩(jadeitite),其纹理从微晶到大晶不等。大多数软玉沿着蛇纹岩和黑云岩至长石质火成岩之间的断层接触,或在俯冲环境中的变质岩出现。它是由富含Ca和Si的水流体介导的蛇纹岩的变质置换形成的,通常是在绿泥石型或较低P-T条件下的反戈壁。其他软玉体反映了白云岩在长石质沉积过程中被富含Si的水流体进行接触性元气置换。与大多数软玉一样,和田白玉也是由反硝石为主的蛇纹石体承载。然而,这些蛇纹石与HP/LT变质岩有关,在这些变质岩中,和田白玉以孤立的片状体或构造化的块状体出现。根据纹理证据,特别是阴极射线研究的明确结果,几乎所有的翡翠体似乎最初都是作为水流体的静脉结晶形成的,最容易解释为俯冲/碰撞环境中HP/LT条件下的富Na-Al-Si流体。主体蛇纹岩通过在蛇纹岩化过程中降低流体的aSiO2,并将Ca+Mg±Cr贡献给晚期的玉石形成流体,从而影响玉石的成分。因此,尽管两种类型的和田白玉玉石都是在会聚边缘构造环境中形成的,但和田白玉(玉石)有两种不同的主要起源模式。(1)在俯冲后的低P、低至中T条件下,已经蛇纹岩的硅质置换(软玉);或(2)在活跃的俯冲/碰撞期间,在HP/LT条件下,蛇纹岩的橄榄石和Na-Al-Si流体的相互作用(玉石)。随着和田白玉资源的不断减少,这一领域的研究将会越来越受到重视。2不同产地的和田玉的矿床特征2.1不同产地的和田玉的矿床及成因位于中国新疆塔里木盆地南部的和田矿床,是世界上最大的与白云岩有关的和田白玉矿床之一。在该矿床的阿拉玛斯矿体中,和田白玉以矿脉或透镜的形式沿着邻近白云质大理岩的断层或裂隙出现。使用电子显微镜探针分析和X射线荧光光谱仪对从Alamas的一个横截面收集的和田白玉和白云质大理岩样品进行了化学分析,以调查矿体的地带性结构。Alamas的和田白玉主要由透闪石、榍石和闪石组成,白云石大理岩相对纯净,FeO含量低于0.20wt.%。诱导颜色的元素,如铁、锰和铬的含量,随着颜色从白色到白绿色再到绿色的变化而逐渐增加,从而形成了颜色区分区。透闪石的颗粒大小随着颜色从白色到白绿色再到绿色的变化而增加。这一趋势可能与从白云质大理岩到花岗岩的温度变化相一致,而这又表明颜色从白色到绿色的变化以及粒度随温度升高的变化都导致了和田白玉带状结构的形成。和田白玉带状结构和次要矿物,如接触面中发现的方解石、榍石和闪石,都表明这个与白云石有关的和田白玉矿体是在假定压力为100-200兆帕、温度<550℃的情况下产生的。和田白玉包括几乎纯透闪石,以及少量阳起石。世界上有十多个和田白玉矿床被记录下来;其中,引人注目的矿床包括俄罗斯西伯利亚的东萨彦山(Prokhor,1991);韩国春川(Yui&Kwon,2002);新西兰南岛的南韦斯特兰田(Wilkins等人,2003);南澳大利亚的考威尔(Flint&Dubowski,1990);以及最重要的一个,中国新疆的昆仑山(Tsien等人,1996)。和田白玉的岩石成因分为两类,包括变质岩和变质岩起源,和田白玉矿床起源于蛇纹岩或白云质大理岩(Leaming,1978;Harlow&Sorensen,2000,2005)。Leaming(1978年)认为,与蛇纹石有关的和田白玉是变质的,而与白云石有关的和田白玉则相当于变质的来源。最近,人们认为和田白玉是通过两种截然不同的环境进行接触和/或渗入变质作用的产物。(i)蛇纹岩在与硅质岩石(包括板岩、灰岩、辉绿岩和/或白垩岩)的接触中被变质作用取代;(ii)白云质大理岩被与花岗岩岩浆相关的硅质流体取(Harlow&Sorensen,2005)、Yui和Kwon(2002),根据同位素研究等间接证据得出了类似的结论。在世界所有的和田白玉矿床中,有少数矿床得到了很好的记录(Coleman,1966;Leaming,1978;Tan等,1978;Wenner,1979;Yui等,1988;Prokhor,1991;Cooper,1995;Yui&Kwon,2002);然而,这些研究大多集中在与蛇纹石有关的和田白玉矿床,而与白云石有关的和田白玉矿床几乎被忽略了。因此,和田白玉的岩石成因和地球化学特征还没有被完全区分出来。为解决这一问题,重点研究了和田矿区阿拉玛斯矿体中由白色、白绿色和绿色和田白玉组成的带状结构,提出了矿体中和田白玉和白云质大理岩的块状岩石化学成分,以及这些和田白玉样品中透闪石和其他次要矿物的矿物化学成分,并讨论了和田白玉的带状结构的岩石成因和元气过程。和田白玉产地位于中国新疆塔里木盆地南部的和田矿床,是世界上最大的与白云岩有关的软玉矿床之一。在该矿床的阿拉玛斯矿体中,软玉以矿脉或透镜的形式沿着邻近白云质大理岩的断层或裂隙出现。使用电子显微镜探针分析和X射线荧光光谱仪对从Alamas的一个横截面收集的软玉和白云质大理岩样品进行了化学分析,以调查矿体的地带性结构。Alamas的软玉主要由透闪石和少量方解石、榍石和闪石组成,白云石大理岩相对纯净,FeO含量低于0.20wt.%。诱导颜色的元素,如铁、锰和铬的含量,随着颜色从白色到白绿色再到绿色的变化而逐渐增加,从而形成了颜色区分区。透闪石的颗粒大小随着颜色从白色到白绿色再到绿色的变化而增加。这一趋势可能与从白云质大理岩到花岗岩的温度变化相一致,而这又表明颜色从白色到绿色的变化以及粒度随温度升高的变化都导致了软玉带状结构的形成。软玉带状结构和次要矿物,如接触面中发现的方解石、榍石和闪石,都表明这个与白云石有关的软玉矿体是在假定压力为100-200兆帕、温度<550℃的情况下产生的。2.2不同产地和田玉的品种2.2.1新疆塔里木盆地的和田玉和田白玉矿床区位于中国新疆塔里木盆地南部的昆仑山上。该地区包括三个主要的原生和田白玉带。沙河-叶城、和田-于田和祁门-若羌,它们由许多具有相同地质环境的和田白玉矿体组成,这些矿带都分布在前寒武纪白云质大理岩和海西花岗岩之间的接触面上,次生冲积和田白玉岩仅见于和田地区的玉龙喀什河(白玉河)和卡拉喀什河(黑玉河)的阶地,所有这些原生和次生矿床都被认为是与白云石有关的变质源。地质简图显示了和田和田白玉矿床沿昆仑山的三个主要原生和田白玉矿床带。沙河-叶城、和田-于田、祁门-若羌;以及中国新疆和田和田白玉矿床的玉龙喀什河(白玉河)和卡拉喀什河(黑玉河)两个次级和田白玉矿床(根据Tang等人修改,1994),Y11-1和Y11-2,Alamas的两条主要和田白玉矿脉。2.2.2阿拉马斯的和田玉阿拉玛斯和田白玉矿体是和田-玉田带的主要和田白玉矿体之一,位于玉田县六神村东南40公里处(东经81°55′,北纬36°12′,图1a中显示为矩形),海拔约4.5公里。在阿拉马斯,相对于闪长岩和石英闪长岩,花岗岩和花岗石分布广泛。在Alamas发现了大约11条和田白玉矿脉,长度可达20米(平均为10米),宽度约为10-50厘米。少数矿脉出现在白云质大理岩与花岗石相邻的一侧,而大多数透镜则沿着白云质大理岩内的断层和裂隙分布。在白云质大理岩和花岗岩石之间,白色、白绿色和绿色和田白玉以及其他矿物分布成区。在和田白玉矿体的西北侧,仅在闪长岩的边缘发现了宽度为数厘米的狭窄透闪石或蛇纹石矿脉。阿拉马斯的和田白玉矿体的壁岩是前寒武纪白云质大理岩,含有少量方解石,厚度大约为50至200米。阿拉玛斯周围的花岗岩石的年龄是晚变质期、中变质期和加里东期(江,1986)。和田白玉根据颜色在花岗岩和白云质大理岩之间进行分区,从白色到白绿色,然后到绿色。在图2g中可以观察到这些颜色的差异,并明确归入两个不同的区域。除了白云质大理岩和花岗岩之间的接触带中的和田白玉之外,其他矿物形成尖晶石、透辉石和粗粒透闪石区。尖晶石可能是一种镁铁矿,在白云质大理岩和安山岩所承载的矽卡岩矿床中已有报道(如Zhao等人,1999;Shi等人,2009)。在和田白玉区中,相对于白-绿和白区,绿区发生在接近花岗岩的地方,而白-绿和白区是向白云质大理岩的过渡。和田白玉矿床的形成与花岗石沉积密切相关,而不是其他矿床所揭示的当地地质结构因素(如Deng等人,2009;Yang等人,2009)。图一为考古发现中的和田玉龙型玉佩,图二为新疆和田玉带皮籽料羊脂白玉。在显微镜下,白色、白绿色和绿色样品含有不同晶体大小的透闪石集合体。和田和田白玉的一个微观结构特征是微晶到隐晶质地,由长宽比高的透闪石晶体的纤维状互生组成,与Dorling和Zussman(1985)、Germine和Puffer(1989)以及O'Hanley(1996)的观察类似,他们描述的和田白玉质地类似于微晶品种的毛毡石棉。白色样品由长度小于50微米的微晶到隐晶透闪石组成,白-绿样品由长度为80-100微米的细小晶体组成,而绿色样品由长度为100-200微米的毛毡石棉组成,比白色和白-绿样品中的透闪石晶体更大。在和田白玉中还发现了一些其他矿物或矿物包裹体,如方解石、钛铁矿和辉钼矿。方解石的直径小于40微米,散布在和田白玉中,轮廓不规则。3不同产地和田白玉的宝石学特征不同产地和田白玉的宝石学特征。利益从以下来探究,颜色。和田白玉的颜色可以分为:羊脂白、糯米白、荔枝白、鸡骨白、象牙白、奶白等。不同产地白玉的颜色特点也不尽相同,新疆白玉颜色白中泛青,玉质顶级的羊脂白玉白中透出的黄色调;青海白玉的颜色通常为灰白色到蜡白色,白色中通常带有灰色调和黄灰色调,颜色整体不够清爽明快,青海软玉中最常见的品种就是青海白玉;俄罗斯白玉则略带鸭蛋青色,部分白色中很淡黄色,整体色调偏冷色系,白度普遍要比新疆白玉要高。光泽及透明度,透明度是指玉石对光线的吸收度,常用的测量方法是将光线照射到玉石上,观察其穿透程度。玉石的透明度分为四种:透明、半透明、微透明、不透明。此外影响透明度的因素有三个:一是光源的强弱、二是样品的厚度、三是样品对光线的吸收强弱。而光泽是指玉石对光的反射能力。其他特征,光性特征:和田白玉是非均质集合体,在偏光镜下旋转一周全亮;吸收光谱:对各产地和田白玉样品使用手持式棱镜分光镜进行观察,未观察到吸收线;发光性:利用紫外荧光灯对白玉样品进行测试,各产地样品均显示荧光惰性。由于以上宝石学特性和田白玉均无明显特征,所以在鉴定过程中不将这三项特征列入参考范围。3.1新疆和田白玉的宝石学特征新疆糖白玉主要产于和田地区,俄罗斯糖白王主要产于巴格达林和达克西姆地区.青海糖白玉主要产于三岔口地区。铁克里克古陆缘地块是开发历史最早,如元代时就在大同和阗玉矿建有矿山,设有碾玉作坊。铁克里克古陆缘地块开采规模最大,密尔岱玉矿清代开采盛期,采玉工人超过三千名。公格尔—柳什塔格中间地块包括赛图拉玉矿、康西瓦玉矿及其附近的矿点、矿化点。阿格居改地段产出极著名的羊脂白玉、墨玉和青玉;奥米沙地段现知只有奥米沙一处和田玉矿床,以往曾开采,但玉石为灰白色,且裂纹较多,又含黑色晕斑,无质量上乘之玉。。位于AltynTagh山脉(中国西北部的新疆)的历史悠久的Yinggelike软玉矿床以其宝石级的软玉而闻名,其特有的浅黄色至绿黄色的色调。尽管英吉利软玉具有非凡的宝石质量和商业意义,但由于其地理位置偏远,交通不便,人们对该软玉矿床的研究工作很少。本报告首次对英吉利克软玉矿床进行了系统的矿物学和地球化学研究。电子探针显微分析法、X射线荧光光谱法、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)和同位素比值质谱法被用来测量英吉利克样品的矿物学、块状岩石化学和稳定(O和H)同位素特征。现场调查显示,英吉利克软玉矿体发生在侵入的花岗岩附近的白云质大理岩中。岩相研究和EMPA数据表明,软玉主要由细粒透闪石组成,并伴有准噶尔石、透辉石、硬玉、白云石、安山石、钛铁矿、锆石和方解石。地球化学研究表明,所有软玉样品都具有较低的原岩铁/(铁+镁)值(0.02-0.05),以及较低的铬(0.81-34.68ppm)、钴(1.10-2.91ppm)和镍(0.52-20.15ppm)含量。大多数样品的软玉规范化REE模式表现出强到中等的负Eu异常(0.04-0.67),中等的LREE富集,几乎平坦的HREE模式,和低的ΣREE含量(2.16-11.25ppm)。软玉样品的δ18O和δD值分别为5.3至7.4‰和-74.9至-86.7‰。矿物学、块状岩石化学和O-H同位素特征与白云岩相关的软玉分类一致。根据矿物的成因关系,确认了三个可能的矿物结晶阶段。(1)顺行变质作用形成的透辉石;(2)逆行变质作用和第一阶段无水矿物的替换形成的软玉;(3)软玉形成后的热液改变。过渡金属含量的特点表明,英吉利软玉的颜色可能受Fe2+、Fe3+和Mn的控制。淡黄色与Mn,特别是Fe3+有关,而绿色则与Fe2+有关。我们对英吉利软玉的新的矿物学和地球化学结果为阿尔泰格山其他软玉矿床的形成提供了更好的约束,并能促进该地区未来软玉的勘探和研究,新疆和田白玉如下图所示。3.2青海和田白玉的宝石学特征通过使用中国传统的宝石学测定方法,结合光电子探针,傅立叶交换红外光谱仪,以及激光拉曼光谱仪对产自中国青海省三岔河地区的烟紫色和田白玉,开展了化学成分解析与波谱学性质研究.试验结果显示,青海烟紫色和田白玉的基本宝石学性质与中国其他产区的和田白玉接近.通过结合物理化学成份与振动频谱特征分析,可以推测青海省烟紫色和田白玉的主要致色微量元素为Fe。碧玉是和田玉中的“翠绿至绿色”品种,我国青海省产出包括碧玉在内的多种和田玉,而目前对于青海和田玉的研究主要集中在青海的白玉—青玉系列,鲜少有关于青海碧玉的研究。青海碧玉具毛毡状交织结构,呈深浅不一的碧绿色,油脂~蜡状光泽,微透明,折射率1.60~1.61,摩氏硬度为6.5左右,与和田玉理论值一致。青海碧玉的红外光谱与激光拉曼光谱均显示其为和田玉。红外光谱中1150~850cm~(-1)区间部分谱峰缺失,800~600cm~(-1)区间峰位向低频漂移,激光拉曼光谱中部分930cm~(-1)峰缺失,均与碧玉中Fe~(2+)置换Mg~(2+),导致Fe~(2+)含量增加有关。电子探针实验表明青海碧玉的主要组成矿物为透闪石,部分向阳起石过渡,次要矿物有透辉石、锆石、铬铁矿、绿泥石、黝帘石、金红石。其中透辉石在富Al的环境下被透闪石交代形成和田玉,铬铁矿为透闪石提供了Cr元素,锆石的发现为青海碧玉的定年提供了研究思路和物质基础,青海和田白玉如下图所示。3.3俄罗斯和田白玉的宝石学特征和田白玉以其硬度、温和的质地和美丽的颜色而闻名。它经常被用来制作手镯、吊坠和艺术品。在东亚和东南亚,它一直是玉石(软玉和翡翠)的一个重要类型。例如,来自玛纳斯(中国西北部)的和田白玉在明朝(公元1368年至1644年)期间被作为皇室财产进行工业规模的开采,并在古代皇家收藏品和考古采矿遗址中普遍发现。然而,许多古代/现代文物中的和田白玉的地质/地理来源很难确定,这阻碍了考古学、历史和文化的研究。近几十年来,俄罗斯、加拿大和新西兰等国家出现了新的绿玉来源,其中俄罗斯的和田白玉因其体积大、质量好、颜色好、裂纹和黑点少而受到称赞。不同的俄罗斯和田白玉有不同的地质渊源、质量和文化。它们的市场价值也是不同的;因此,确定和田白玉的产地对消费者和收藏家来说也是非常重要的。俄罗斯白玉在市面上的占比还是比较大的,相比于新疆和田玉来说,俄罗斯白玉没有那么细腻、油润,有韧性。俄料主要有白玉、青白玉、碧玉、墨玉和糖玉,通体微透明,从这点看,俄料的透明度好于新疆和田玉,呈现油脂状玻璃光泽。俄罗斯白玉多属于纤维交织结构,矿物粒度不均匀,看着细腻但是可以看到较大的晶体颗粒。盘玩佩戴后容易泛黄、泛黑,它的硬度在2-5.4之间,呈现玻璃光泽,略带瓷感,质地发干,没有新疆和田玉来得滋润柔和,俄罗斯和田白玉如下图所示。4不同产地和田白玉的鉴别特征研究发现,俄罗斯的白玉与中国新疆白玉略有不同,在结构上,俄罗斯白玉的粒度更大,多数晶粒在0.01~1mm之间,整体呈现纤维粒状结构,新疆白玉结构极其致密,主要是纤维交织结构,但这在宝石显微镜下难以观察,只能看到少数交织的丝状结构。从光泽和透明度上来说,俄罗斯白玉透明度高,光泽强,一般为玻璃光泽,和田白玉的透明度相对低一些,光泽是柔和的油脂光泽。新疆白玉的薄片进行偏光显微镜的镜下观察,得出新疆白玉的主要矿物组成为透闪石,在单偏光镜下透闪石呈无色,浅灰白色,正中凸起,无多色性,在正交偏光镜下,最高干涉色为一级黄到二级蓝,消光角约为15°,另外在镜下还可观察到少量的方解石、磷灰石、透辉石、普通角闪石。在镜下观察到新疆白玉主要有以下结构:显微纤维隐晶质变晶结构:透闪石矿物呈纤维隐晶状排列,矿物晶体颗粒特别细小,边界模糊不清,通过与实物样品进行对比发现拥有这种结构的白玉样品玉质较为细腻。毛毡状隐晶质变晶结构:透闪石颗粒呈隐晶质,粒度细小均匀,镜下无法分辨出其轮廓。俄罗斯白玉样品中透闪石主要呈纤维状集合体,少数呈片柱状,除主要矿物透闪石外,还有磷灰石、透辉石等杂质矿物。磷灰石:正中突起,最高干涉色一级灰。透辉石:单偏光镜下呈正中突起,正交偏光镜下最高干涉色一级灰。青海白玉的主要矿物组成为透闪石,含量较多,通常在95%以上,主要呈纤维状,另外还可观察到少量的方解石、透辉石、磷灰石等,其含量较少,在2%左右。显微粒状变晶结构:透闪石矿物颗粒较大,具有较为完整的晶形,呈粒状、短柱状分布,通过跟实物样品进行对比发现白玉具有这样的结构则玉质较差,颗粒感较为明显总之,从和田白玉的各个性质来看,它更具有中国玉文化中圆润的要求。但在宝石实验室里,这些区别并没有太大的意义,我们也难以找到有力的产地鉴别证据,包括象DEXRF等这样的大型仪器都没有什么意义,但是喜欢和田白玉的人,或者说传统的玉文化观念就是倾向于和田玉。本来人们就认为俄料的白玉,青海的白玉要比和田玉档次低而不原接受它们,又经过了充填处理,如果在购买时没有被告知,购买者肯定有被欺骗的感觉。再就是,白玉的处理方法和过程仍属高级商业秘密,甚至连白玉又充填处理的行为都鲜为人知,所以,几乎所有的购买者都不知道白玉会经过处理,他们根本想不到手上的“和田玉”有可能原产自俄罗斯。从感官上来说,特别是颜色和透明度上,和田白玉更象是动物的油脂,特别是羊大肠上的脂肪,天然的俄罗斯白玉则有冰感,而充填处理的白玉,则感觉更象雪,特别是象被用手压硬的雪。显微镜观察,顶光源照射时,和田白玉的表面非常圆润,透射到内部的光比较均匀,也就是说,和田白玉的结构致密均一;而俄料白玉表面经常可见晶粒镶嵌,能够分辨出晶体的界限,偶尔可以看见某个晶面对光的定向反射。充填白玉表面粗糙,有坑凹不平的现象,类似显微镜下看到的毛玻璃,而凹雕部位的平整面,可以看见类似和田白玉断口的参差不齐现象,偶尔可见到比较明显的凹坑,凹坑内的光泽比较弱,于充填翡翠不同,充填和田白玉几乎看不到剪切沟渠纹,这说明即使是结构相对粗糙的充填和田白玉,相对翡翠来说还是致密得多。另外,有些带有淡淡褐黄色的充填和田白玉,在显微镜下可以发现,越向玉石内部深入,其颜色越深。用强的底灯照射或者用光纤灯照射观察玉石内部,往往可见棉花团状包体,偶见黑色包体。而俄料和充填白玉几乎没有棉花团状包体,而是多见一些类似蝉翅,又类似轻纱的一些相互交织的结构。图一为俄罗斯白玉手镯,充填白玉几乎找不到黑色包体。最有效,也是最准确的鉴别方式是用红外光谱仪。所有的样品都在玛瑙研钵中研磨到约200目大小,图二为俄罗斯白玉较强的玻璃光泽,在中国科学院地质与地球物理研究所(IGGCAS),使用PhillipsPW2400系统(Phillips,阿姆斯特丹,荷兰),通过X射线荧光光谱法(XRF)测定主要氧化物。使用了熔融玻璃盘,根据对GSR-3(玄武岩,中国标准参考材料;见Shi等人,2008)的重复分析估计,分析精度优于5%。此外,在IGGCAS用XRF分析总铁(Fe2O3);测量FeO的样品用HF(1.15克/毫升)和H2SO4(1.84克/毫升)溶解,然后用硼酸络合残留的F元素。用K2Cr2O7(0.002319mol/L)溶液来滴定样品溶液。用CAMECA-SX-51系统的电子显微镜探针(EMPA)来测定和田白玉中的矿物化学含量。分析是在15kV的工作电压和12nA的光束电流下进行的。显微探针标准包括合成和天然翡翠、铬铁矿、焦宝石、闪石、长石和云英石。透闪石的计算公式是使用MINPET2.0软件(Richard,m.,1988-94,书面交流),选择电荷平衡铁作为重新计算的方法(见Shi等人,2005)。MgO(53.25-58.58%),CaO(10.20-12.67%),SiO2(53.25-58.58%)和LOI(燃烧损失)(1.48-2.94%)。绿色样品(AQY1、AQY2、AQY3、AQY4和AQY5)的总铁含量(1.03-1.96%)相对高于白色(ABY1和ABY2)和白色-绿色样品(AQB1、AQB2、AQB3、AQB4和AQB6),范围为0.41-0.96%。在所有12个样品中,AQB1和AQB2的SiO2含量较低(53.25%和43.59%),可能是由于钛铁矿和方解石的存在。AQB1和AQB4样品中CaO含量低(分别为10.20%和10.97%),Al2O3、MgO和LOI相对较高,这是因为样品中存在辉绿岩。图一图二结语综上所述,新疆、青海、俄罗斯糖白玉的主要矿物组成均为透闪石,在微量成分方面具有一定差异。新疆糖白玉中杂质的质量分数非常低,仅见少量的透辉石、白云母、褐铁矿;青海糖白玉中杂质的质量分数稍大,常见有硅灰石、石英、方解石、白云石、褐铁矿;俄罗斯糖白玉中杂质的质量分数较大,常见有透辉石、白云石、白云母、褐铁矿。新疆、青海、俄罗斯糖白玉均具有和田白玉典型的显微结构,块状构造。新疆和俄罗斯糖白玉以毛毡状变晶结构为主,青海糖白玉以纤维状变晶结构和纤维-隐晶质变晶结构为主。俄罗斯糖白玉由于节理发育,常形成较大裂隙,破坏致密结构的完整性,新疆和俄罗斯糖白玉可见变余斑状结构,影响玉质细腻程度,青海糖白玉中未见。Alamas的和田白玉矿体的岩石学和矿物成分表明,和田白玉和其他矿物是通过白云质大理岩和邻近花岗岩的热流体之间的反应形成的。在变质过程中,白云石大理岩中的Ca2+和Mg2+可被流体提取,并沉淀为透辉石,即CaMg(Si2O6);而热流体中的二氧化硅则被输送到白云石大理岩中,从而形成透闪石。在大多数情况下,由EMPA测定的FeO含量(0.02-0.20wt.%)或白云质大理岩中FeO和Fe2O3的体积含量(在以前的研究中分别为0.00-0.16wt.%和0.12-0.30%)低于白色和田白玉样品的含量(TFe2O3为0.42-0.50wt.%)。由于白云石大理岩主要由CaMg(CO3)2组成,相对不含FeO和Fe2O3,以下反应很可能发生在接触和/或浸润变质过程中。在白云质大理岩和花岗岩石之间形成的矿物带表明,从白云质大理岩向花岗岩石的温度有上升的趋势。根据对矿物或和田白玉形成温度的研究,这一趋势可以通过以下观察得到验证。尖晶石的出现表明变质岩中各种矿物组合的形成温度较高(500至1100℃)(Nex等人,2001;Asami等人,2007;Djafer等人,2009),而透辉石代表中低温(400至600℃),如在一些岩浆源的矽卡岩矿床中形成的透辉石(如Meinert等人,2003;Baker等人,2004;Kamvong&Zaw,2009)。根据台湾奉天和田白玉矿床的和田白玉(透闪石)和蛇纹石(安钛石)之间的氧同位素分馏,透闪石和蛇纹石在低温(320至420℃)条件下形成(Yui等,1988),从白色和田白玉到绿色和田白玉的粒度增加对应于从低温到高温的变化。据推断,阿拉马斯的和田白玉是在中低压力(100-200兆帕)和330℃-550℃的低温下发生的。这一估计的依据是,在对韩国春川和俄罗斯东萨扬的白云岩相关和田白玉的研究中,白云岩衍生的和田白玉形成的P-T条件受限于100-200兆帕的中低压力下550℃的温度上限(如Noh等人,1993;Sekerin等人,1997)。白云质大理岩和花岗岩之间的矿物带(尖晶石、透辉石、透闪石和含镁的橄榄石蛇纹岩)的分布以及Alamas的和田白玉中的矿物组合都与韩国春川和田白玉矿床相似,形成温度在330-430℃之间(Yui&Kwon,2002)。因此,阿拉马斯的和田白玉可能是在330℃至550℃的更广泛的温度范围内形成的。由于Alamas和田白玉矿体周围的花岗岩是在海西时代的低压条件下形成的(Jiang,1986年),而且Alamas、春川和东沙扬之间存在着地质上的相似性,因此我们假定Alamas和田白玉矿体的元气条件为低至中度压力(100-200兆帕)。这些和田白玉样品和透闪石的化学特性表明,和田白玉样品的颜色饱和度随着FeO、MnO和Cr2O3浓度的增加而增加,这些元素是和田白玉的主要着色元素。这与以前的报告一致(如Douglas,1996,2003;Leaming,1978;Wilkins等人,2003;Casadio等人,2006)。此外,元体过程在带状结构的发生中起着重要作用。由于没有其他流体和结构活动,花岗石将是通过热流体在和田白玉中的铁的供应者。根据化学成分,白云石大理岩中的铁含量低于白云石。因此,白玉中的一些铁可能来自花岗石。和田白玉中的铁也可能来自主岩。在南澳大利亚考威尔的Katunga,和田白玉中的铁含量异常丰富(阳起石中1.26至7.1重量百分比的铁),这归因于宿主白云岩的铁,a性质(Flint&Dubowski,1990)。对于阿拉马斯的和田白玉区,白色和田白玉的出现更接近白云质大理岩,而远离花岗石,因此缺乏"着色元素"。这说明了带状结构的颜色差异,反映出和田白玉带状结构是花岗岩和白云质大理岩之间的变质作用产生的和田白玉区的着色元素富集的结果。白玉的特点是颜色纯白,半透明(这是玉石的基本特征,与单晶宝石不同),触感细腻,使阿拉玛斯和田白玉享誉世界。这些特性与铁、锰、铬等着色元素的低含量以及细粒透闪石的聚合体有关。这些元素或不同数量的元素组合导致了各种和田白玉的颜色,包括深橄榄绿到黑色的和田白玉(经常看到来自中国的和田白玉工艺品),这被认为是变质白云岩大理石,因为它的镍和铬含量低,但铁和锰含量丰富(道格拉斯,1996,2003)。最高"商业质量"的白色和田白玉具有最低的着色元素含量(FeO、MnO和Cr2O3,在和田白玉的透闪石中<0.1wt.%)。此外,"高质量"还指这些透闪石集合体的细粒和紧凑的微观结构。白玉没有"颗粒状"纹理,与白绿和绿玉相比,其颗粒大小小于50微米,显示出白玉的细腻感觉(有时甚至被描述为"蜡质"或"油质")。所有这些特征使和田白玉对宝石学家来说很有趣。阿拉马斯和田白玉矿体中的白色和田白玉区是一个例子,说明了具有高宝石学价值的白色和田白玉出现的基本机制。阿拉玛斯和田白玉矿体是介于白云质大理岩和花岗岩之间的白云质相关矿体。和田白玉是根据颜色来划分的;从白
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