“綠幽靈”水晶包裹體電子探針分析

蔡爽

摘? ?要：晶是一類擁有豐富包裹體的單晶寶石，其成因產生多種多樣。“綠幽靈”水晶為其中比較獨特的一種，其內部包裹體為綠泥石。本實驗采用電子探針對“綠幽靈”水晶成分進行研究，計算得出綠泥石種屬成分分類，根據分析其不同生成環境達到推測其主晶成因種類的目的。結果表明，本實驗所選樣品主晶成因為熱液型。

關鍵詞：“綠幽靈”水晶，綠泥石，電子探針

1? ? 寶石包裹體概述

有關寶石包裹體的研究，一直是國內外學者關注的一個重點問題。水晶中的包裹體是在水晶形成過程中被捕獲的成礦介質。由于晶體的生長隨溫度、飽和度等環境變化而變化，因而包體特征敏銳地反映出晶體生長過程中的環境條件，可通過包裹體特征找出水晶母體的礦物成因及成礦環境。

2? ? 樣品選擇

根據論文方向，選擇如下樣品：內部綠泥石包體呈綠色，蠕蟲狀，零散分布，約占總體積的25%，少量白色點狀包體（見圖1）。

3? ? 電子探針數據分析

綠泥石族礦物的一般分子式為：XmY4O10（OH）8，X=Li+、Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg、Mn、Cr3+，均占據八面體空隙中。M=5～6。Y=Si、Al及少量Ti、Cr、Fe3+位于四面體空隙中。由于類質同相代替廣泛，代替比列變化大，所以成分復雜，礦物種屬多，可簡略分成兩類。

（1）富含鎂的一組礦物可統稱為“正綠泥石”，常見。化學成分可用下式表示：

（Mg，Fe）6-p（Al，Fe3+）2pSi4-pO10（OH）8

（2）富含鐵的且大部分呈膠體狀的綠泥石統稱為“鱗綠泥石”（主要為鮞綠泥石），化學成分可用下式表示：

（Fe，Mg）n-p（Fe，Al）2p Si4-pO10（OH）2（n-2）*xH2O（n常近于5）

綠泥石族礦物在晶體結構上具有滑石或葉臘石結構層和氫氧鎂石層的互層，為本族礦物特有的層狀結構，稱之為綠泥石結構。多型現象比較復雜，在結構層硅氧四面體內的硅—鋁代替，一般Si∶Al不超過1∶1。

現將樣品進行電子探針實驗，采用7點，數據如表1所示。

晶體化學式推導以O=18來計算：36/18=陽離子原始數據/X，X=2，所得陽離子數如表2所示。

綠泥石的化學組成中，六次配位陽離子主要是Mg2+、Fe2+、Fe3+和Al3+。其四次配位Si—Al代替和六次配位的二價陽離子Mg2+、Fe2+同Al3+、Fe3+之間的代替存在著十分密切的關系。根據D.Foster（1962）對綠泥石化學成分的研究，按照成分式組成中6次配位陽離子Fe2+同全部R2+陽離子的數量比值和4次配位的Si原子數量大小，可將綠泥石劃分為以下諸變種，依據如表3所示[4]。

根據此種劃分方法作圖，將綠泥石各變種在圖中標定各自區域，具體如圖2所示。

圖中縱坐標為Fe2+∶R2+，其中R2+為Fe2++Mn2++Mg+;橫坐標為Si原子數。

現選用數據計算得出結果如表4所示，將所得橫豎坐標在圖2中做相應投影，并用藍色十字在圖中標定可發現，數據全部落在鐵綠泥石區。由此可斷定，此次論文所選用“綠幽靈”水晶標本其內部包體綠泥石的標型為鐵綠泥石（又名蠕綠泥石）。

由于綠泥石礦礦物生成與低溫熱液作用，淺成變質作用和沉積作用有關，富含鎂的綠泥石（即常見綠泥石）產于低級區域變質巖如綠泥石片巖及在低溫熱液蝕變范圍巖中（綠泥石化），或在巖石的裂隙中成綠泥石細脈;而富鐵的綠泥石主要產于沉積鐵礦中，與菱鐵礦、黃鐵礦、赤鐵礦等共生。一般在貧氧富鐵的淺海-濱海沉積環境下可形成巨大的鮞綠泥石層狀礦物。

克彼任斯卡斯根據綠泥石的成因和產狀，把綠泥石分歸為11個“共生類型”[4]。

（1）蛇紋巖及滑石菱鎂巖的綠泥石（與滑石、蛇紋石等礦物相組合）;（2）不同程度蝕變的超基性巖的綠泥石（與鉻鐵礦伴生）;（3）鎳風化殼的綠泥石;（4）超基性巖中高鋁去硅巖石及淺變質片巖的綠泥石（與剛玉、水鋁石及珍珠云母組合）;（5）接觸交代巖石的綠泥石（與石榴石、透輝石、鎂磁鐵礦伴生）;（6）綠泥石片巖、石英脈和花崗巖的綠泥石;（7）基性巖漿巖的綠泥石;（8）沉積鐵礦石及鐵質砂巖的綠泥石（與鐵的氧化物、氫氧化物、碳酸鹽等礦物組合）;（9）多金屬礦床的綠泥石;（10）銅礦床的綠泥石;（11）硫化物錫石礦床的綠泥石。

采用大量綠泥石單礦物標本進行研究，對其化學成分進行測試分析，并采用統計學分析方法，根據不同含鐵系數及Si、Al離子數得出不同成因綠泥石95%置信區間圖，如圖3所示。

在圖3中可以清楚看到，每種綠泥石成分范圍有各自的特征。現由圖3分析本次標本中綠泥石原產狀。

由于圖3中橫坐標為綠泥石的含鐵系數f=Fe2+/（Fe2++Mn2++Mg+），豎坐標上部分為Al離子數，下部分為Si離子數，依然采用表4中數據，將對應橫豎坐標位置投影到圖上，以黑色十字標定，可發現，本試驗所采用“綠幽靈”水晶標本中綠泥石數據幾乎全落在6號范圍及其邊界上，所以推得其原產狀與基性巖漿巖、沉積巖無關，應屬于綠泥石片巖、石英脈和花崗巖的綠泥石這一范圍。但根據其為包裹體的特性及主晶各項特征可知其不屬于綠泥石片巖，應為石英脈和花崗巖的綠泥石，由此推測“綠幽靈”水晶原礦為與酸性巖漿活動有關的熱液成因。

4? ? 結語

本實驗所采用“綠幽靈”水晶內含物綠泥石，其化學成分標型為鐵綠泥石，又名蠕綠泥石，應產于與酸性巖漿作用有關的石英脈和花崗巖中，推測其主晶成因為熱液型。

不同成因綠泥石的95%置信區間橢園形圖

（據К.Б.Кепежинскас，1965）（成因代號見文中說明）

[參考文獻]

[1]王? 濮.系統礦物學[M].北京：地質出版社，1984.

[2]薛君治，白學讓，陳? 武.成因礦物學[M].北京：中國地質大學出版社，1990.

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[4]趙淑霞，張良鉅，林? 杰.水晶包裹體的類型及成因綜述[J].礦產與地質，2002（6）：349-352.

[5]姚鳳良，孫豐月.礦床學教程[M].北京：地質出版社，2007.