柴建平 姜宏遠(yuǎn) 呂秀蓮

摘要：近來(lái)市場(chǎng)上大量出現(xiàn)了一個(gè)玉石新品種——綠泥石玉，商業(yè)名稱“綠龍晶”。為了掌握這種寶石級(jí)綠泥石玉的礦物學(xué)特征，筆者利用偏光顯微鏡、電子探針、紅外光譜分析等研究手段，較全面地分析了它的化學(xué)成分、礦物組成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造等礦物學(xué)特性。

關(guān)鍵詞：綠泥石玉 偏光顯微鏡 電子探針 紅外光譜

綠泥石玉，是以綠泥石為主要成分的一種玉石，產(chǎn)出較少，主要產(chǎn)于俄羅斯東西伯利亞貝加爾湖附近。綠泥石玉常呈動(dòng)感的深綠色，肉眼觀察可見(jiàn)到閃爍變化的亮光。由于產(chǎn)地產(chǎn)量限制，屬于少見(jiàn)的寶石品種。加之人們對(duì)其認(rèn)識(shí)不夠，對(duì)其寶石學(xué)研究也就達(dá)不到其他常見(jiàn)寶石的研究程度。基于前人的研究基礎(chǔ)上，本文首先采用折射儀、寶石顯微鏡、偏光顯微鏡等常規(guī)檢測(cè)方法，測(cè)試了綠泥石玉折射率、顏色、密度等，以獲取綠泥石玉的基本屬性，為大型儀器測(cè)試提供基礎(chǔ)資料；其次應(yīng)用現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)手段對(duì)綠泥石玉進(jìn)行了系統(tǒng)的測(cè)試，通過(guò)使用電子探針、紅外光譜的觀察，對(duì)綠泥石玉的化學(xué)成分、礦物組成、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造進(jìn)行了較為詳細(xì)的研究。

1. 常規(guī)寶石學(xué)測(cè)試

1.1 寶石的光學(xué)及物理性質(zhì)

1.2 偏光顯微鏡下觀察礦物特征

2. 大型儀器測(cè)試

2.1 電子探針?lè)治?/p>

電子探針（EPMA）又稱X射線顯微分析儀，利用集束后的高能電子束轟擊寶石樣品表面，并在一個(gè)微米級(jí)的有限深度和側(cè)向擴(kuò)展的微區(qū)體積內(nèi)激發(fā)，并產(chǎn)生特征X射線、二次電子、背散射電子、陰極熒光等?，F(xiàn)代的電子探針多配有X射線能譜儀，根據(jù)不同X射線的分析方法（波譜儀或能譜儀），可定量或定性地分析物質(zhì)的組成元素的化學(xué)成分、表面形貌及結(jié)構(gòu)特征，為一種有效、無(wú)損的寶石化學(xué)分析方法。

2.1.1 制樣方法及實(shí)驗(yàn)儀器條件

制樣方法：制為電子探針片

主要測(cè)試儀器及編號(hào)：電子探針儀JCXA—733 RP120089384

實(shí)驗(yàn)條件：加速電壓：15KV；電流：19.6mA

測(cè)試環(huán)境：溫度：22℃；濕度：55%

2.1.2 測(cè)試結(jié)果

綠泥石類礦物是一種含(OH)的Mg，F(xiàn)e，Al的層狀硅酸鹽?；瘜W(xué)成分復(fù)雜，種屬較多，各亞類礦物的準(zhǔn)確鑒別，往往需要借助其它手段，如X射線粉晶衍射等。對(duì)于綠泥石族的分類方案很多，奧比（1966）根據(jù)綠泥石的光性特征及與Fe/（Fe+Mg）的關(guān)系將綠泥石劃分為富Mg、Mg—Fe、Fe—Mg、富Fe的四個(gè)亞類。本樣品測(cè)試的結(jié)果見(jiàn)表2，屬于富鎂亞類的斜綠泥石。

樣品測(cè)試點(diǎn)的位置說(shuō)明：點(diǎn)一位于單偏光圖1中纖維狀集合體上；點(diǎn)二位于單偏光圖2中除束狀結(jié)構(gòu)以外的地方。測(cè)試結(jié)果顯示，兩個(gè)點(diǎn)上的化學(xué)成分基本相同，應(yīng)屬于同一綠泥石亞種——斜綠泥石。

2.2 紅外光譜分析

物質(zhì)的紅外光譜是其分子結(jié)構(gòu)的客觀反映，圖譜中的吸收峰與分子中某個(gè)特定基團(tuán)的振動(dòng)形式相對(duì)對(duì)應(yīng)。紅外光譜最突出的一個(gè)特點(diǎn)是具有高度的特征性。因?yàn)槌鈱W(xué)異構(gòu)外，凡具有結(jié)構(gòu)不同的兩個(gè)化合物，一定不會(huì)有相同的紅外光譜，它作為“分子指紋”被廣泛地用于分子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)研究和化學(xué)組成分析上。通常，紅外吸收帶的波長(zhǎng)位置與吸收譜帶的強(qiáng)度和形狀，反映了分子結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)，可以用來(lái)鑒定未知物的結(jié)構(gòu)或確定化學(xué)基團(tuán)；而吸收譜帶的吸收強(qiáng)度與分子組成或化學(xué)基團(tuán)的含量有關(guān)，可用于進(jìn)行定量分析和純度鑒定。

2.2.1 樣品及實(shí)驗(yàn)儀器條件

樣品為用綠泥石玉粉末壓成的片，采用透射技術(shù)獲得紅外光譜。

測(cè)試儀器：Nieolet公司的MAGNA—IR550型傅立葉變換紅外光譜儀，掃描次數(shù)為32次，分辨率為8.0。

2.2.2 測(cè)試結(jié)果

將樣品研磨成粉末，取極少量與0.1gKBr混合，在干燥的環(huán)境中研磨均勻，樣品量與KBr的比例以1：100—1：200為宜。將研磨好的混合物灌入壓模內(nèi)，然后放入壓桿并輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)幾下，使樣品鋪平，移到壓片機(jī)上壓片，便可得到透明的薄片。將制得的薄片放入紅外光譜儀中，按步驟操作，即得到圖7所示的紅外光譜。

如圖7中所示，綠泥石礦物結(jié)構(gòu)中的OH同陽(yáng)離子相連形成氫鍵，伸縮振動(dòng)頻率范圍是3750-1900cm-1；擺動(dòng)及搖擺振動(dòng)頻率在200-1500cm-1。1134cm-1、1005cm-1、960cm-1為Si—O—Si的伸縮振動(dòng)，659cm-1、525cm-1、445cm-1為Si—O—Si的彎曲振動(dòng)，與斜綠泥石的標(biāo)準(zhǔn)圖譜對(duì)比，測(cè)試結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)圖譜基本相符。

3. 結(jié)論

該綠泥石玉屬于斜綠泥石,具有獨(dú)特的綠色及獨(dú)特的旋渦狀花，其晶體發(fā)育良好，晶體表現(xiàn)出定向排列的特征,不同方向的綠泥石晶體集合體交叉排列；顆粒較大的片狀綠泥石晶體產(chǎn)生波狀彎曲現(xiàn)象?？梢?jiàn),發(fā)育良好的波狀彎曲的片狀綠泥石晶體及其交織結(jié)構(gòu)是該綠泥石玉樣品具有絲絹光澤的可能原因。電子探針成分分析結(jié)果顯示該綠泥石玉為富鎂的斜綠泥石。紅外光譜顯示，該綠泥石玉與斜綠泥石的標(biāo)準(zhǔn)圖譜對(duì)比基本相符

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