綠泥石玉的寶石礦物學特征

柴建平 姜宏遠 呂秀蓮

摘要：近來市場上大量出現了一個玉石新品種——綠泥石玉，商業名稱“綠龍晶”。為了掌握這種寶石級綠泥石玉的礦物學特征，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成分、礦物組成、結構構造等礦物學特性。

關鍵詞：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，產出較少，主要產于俄羅斯東西伯利亞貝加爾湖附近。綠泥石玉常呈動感的深綠色，肉眼觀察可見到閃爍變化的亮光。由于產地產量限制，屬于少見的寶石品種。加之人們對其認識不夠，對其寶石學研究也就達不到其他常見寶石的研究程度?；谇叭说难芯炕A上，本文首先采用折射儀、寶石顯微鏡、偏光顯微鏡等常規檢測方法，測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，為大型儀器測試提供基礎資料；其次應用現代測試技術手段對綠泥石玉進行了系統的測試，通過使用電子探針、紅外光譜的觀察，對綠泥石玉的化學成分、礦物組成、結構和構造進行了較為詳細的研究。

1. 常規寶石學測試

1.1 寶石的光學及物理性質

1.2 偏光顯微鏡下觀察礦物特征

2. 大型儀器測試

2.1 電子探針分析

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，并在一個微米級的有限深度和側向擴展的微區體積內激發，并產生特征X射線、二次電子、背散射電子、陰極熒光等?，F代的電子探針多配有X射線能譜儀，根據不同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的組成元素的化學成分、表面形貌及結構特征，為一種有效、無損的寶石化學分析方法。

2.1.1 制樣方法及實驗儀器條件

制樣方法：制為電子探針片

主要測試儀器及編號：電子探針儀JCXA—733 RP120089384

實驗條件：加速電壓：15KV；電流：19.6mA

測試環境：溫度：22℃；濕度：55%

2.1.2 測試結果

綠泥石類礦物是一種含(OH)的Mg，Fe，Al的層狀硅酸鹽。化學成分復雜，種屬較多，各亞類礦物的準確鑒別，往往需要借助其它手段，如X射線粉晶衍射等。對于綠泥石族的分類方案很多，奧比（1966）根據綠泥石的光性特征及與Fe/（Fe+Mg）的關系將綠泥石劃分為富Mg、Mg—Fe、Fe—Mg、富Fe的四個亞類。本樣品測試的結果見表2，屬于富鎂亞類的斜綠泥石。

樣品測試點的位置說明：點一位于單偏光圖1中纖維狀集合體上；點二位于單偏光圖2中除束狀結構以外的地方。測試結果顯示，兩個點上的化學成分基本相同，應屬于同一綠泥石亞種——斜綠泥石。

2.2 紅外光譜分析

物質的紅外光譜是其分子結構的客觀反映，圖譜中的吸收峰與分子中某個特定基團的振動形式相對對應。紅外光譜最突出的一個特點是具有高度的特征性。因為除光學異構外，凡具有結構不同的兩個化合物，一定不會有相同的紅外光譜，它作為“分子指紋”被廣泛地用于分子結構的基礎研究和化學組成分析上。通常，紅外吸收帶的波長位置與吸收譜帶的強度和形狀，反映了分子結構上的特點，可以用來鑒定未知物的結構或確定化學基團；而吸收譜帶的吸收強度與分子組成或化學基團的含量有關，可用于進行定量分析和純度鑒定。

2.2.1 樣品及實驗儀器條件

樣品為用綠泥石玉粉末壓成的片，采用透射技術獲得紅外光譜。

測試儀器：Nieolet公司的MAGNA—IR550型傅立葉變換紅外光譜儀，掃描次數為32次，分辨率為8.0。

2.2.2 測試結果

將樣品研磨成粉末，取極少量與0.1gKBr混合，在干燥的環境中研磨均勻，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，然后放入壓桿并輕輕轉動幾下，使樣品鋪平，移到壓片機上壓片，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，綠泥石礦物結構中的OH同陽離子相連形成氫鍵，伸縮振動頻率范圍是3750-1900cm-1；擺動及搖擺振動頻率在200-1500cm-1。1134cm-1、1005cm-1、960cm-1為Si—O—Si的伸縮振動，659cm-1、525cm-1、445cm-1為Si—O—Si的彎曲振動，與斜綠泥石的標準圖譜對比，測試結果與標準圖譜基本相符。

3. 結論

該綠泥石玉屬于斜綠泥石,具有獨特的綠色及獨特的旋渦狀花，其晶體發育良好，晶體表現出定向排列的特征,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生波狀彎曲現象?？梢?發育良好的波狀彎曲的片狀綠泥石晶體及其交織結構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準圖譜對比基本相符

參考文獻

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