不同產地羊脂白玉寶石學特征及鏡下對比研究

張夢雪

(核工業二一六大隊 檢測研究院，新疆 烏魯木齊 830000)

和田玉文化擁有悠久的歷史，和田玉也是備受國人喜歡的一種玉石。當前市場上的和田玉產地主要是我國的新疆、青海，韓國，俄羅斯等地，主要的種類有碧玉、黃玉、青玉、白玉、青白玉、羊脂白玉等。各個產地的和田玉巖石學和礦物學特征上基本沒有明顯差異，只是透閃石礦物結晶程度的高低、顆粒尺寸大小、晶體不同的結合方式，導致了玉石結構上的差異，使和田玉外觀上呈現出細微的差異。之前有學者已經深入研究了不同產地和田玉的巖石學和寶石學特征[1-4]，但是對不同產地和田玉中的羊脂白玉結構類型及其表觀的總結缺少對比歸納。本次研究從和田玉(羊脂白玉)的化學成分、顯微結構和表觀特征方面進行了比較，并且尋找不同產地和田玉(羊脂白玉)的共同特征與差異，為和田玉(羊脂白玉)的產地評價提供一些依據。

1 樣品基本特征

本次研究分倆批次購買和田玉羊脂白玉樣品(如圖1)。一批次樣品采集于烏魯木齊市華凌國際珠寶玉器城，其中，有4件中國青海料羊脂白玉散珠，4件俄羅斯料羊脂白玉散珠；另一批樣品采集于新疆烏魯木齊市大巴扎玉石店，包括6件中國新疆料羊脂白玉雕件碎片和4件韓國料羊脂白玉方形長珠。根據樣品產地和國標GB/T16552-2017《珠寶玉石命名》、GB/T16553-2017《珠寶玉石鑒定》，以及《新疆維吾爾自治區地方標準(DB65/T035-2010)》等，將樣品分為4個大類。第一類為產自中國新疆的羊脂白玉，編號以XJ開頭；第二類為產于中國青海地區的羊脂白玉，編號以QH開頭；第三類為韓國料羊脂白玉，編號以HL開頭；第四類為俄料羊脂白玉，編號以EL開頭。

基礎寶石學測試在核工業二一六大隊寶玉石鑒定中心完成，使用常規寶玉石鑒定儀器(比重儀、折射儀、摩氏硬度筆等)，檢測不同產地羊脂白玉樣品的常規寶石學特征。

2 結果與討論

2.1 不同產地和田玉(羊脂白玉)的寶石學特征

2.1.1 光澤及透明度

玉石的透明度主要受樣品的厚度、樣品對光線的吸收強度、光源的強弱的影響。在5000到 7000 K 的日光燈下和投射燈觀察下，將羊脂白玉的四大產地樣品的透明度和光澤總結如表1所示。

表1 不同產地羊脂白玉樣品的基礎寶石學特征

2.1.2 折射率

玉石折射率的測量方法采用的是點測法。在折射儀上滴好折射油，然后分別將羊脂白玉樣品的拋光面接觸到折射油，在折射儀窗口讀取數據，每件樣品測量2次并且取平均值。結果表明(如表2)，羊脂白玉樣品的折射率并無明顯差異。

表2 羊脂白玉樣品點測折射率表

2.1.3 密度

密度的測量采用的是賽普利斯比重天平，應用的原理是靜水力學法， 測得結果如表3所示。

表3 不同產地羊脂白玉樣品密度表 g/cm3

由實驗可知，各個產地羊脂白玉密度有細微不同，俄國料羊脂白玉，韓國料羊脂白玉，中國青海的羊脂白玉明顯低于中國新疆羊脂白玉的密度；對于羊脂白玉級別的玉石，Fe2O3侵染、致色元素等影響可以忽略，密度大的羊脂白玉表明玉石結構更加致密。同等品質下，羊脂白玉的密度是可以反映出玉質的好壞，高密度玉石表現在外觀上油潤度會更高[1-3]。

2.2 電子顯微鏡下特征

對不同產地羊脂白玉的樣品進行了掃描電鏡檢測，列出了典型的微觀形貌圖。分析微觀形貌在中國科學院新疆生態地理研究所進行。掃描電子顯微鏡的測試條件：加速電壓 10 kV，分辨率最高可達 1.2 nm。把樣品破損成不規則的小塊，然后在不規則的管口處噴金。

中國新疆羊脂白玉鏡下特征可見：纖維狀透閃石變晶排列方式近平行，并且非常密集間隙小，沿長軸方向構成纖維束，形成典型的平行纖維結構(圖2)。

圖2 我國新疆羊脂白玉掃描電鏡下特征

我國青海和田玉(羊脂白玉)中可見粗纖維透閃石晶體，近平行且間隙較大，但青海羊脂白玉的透閃石纖維沒有新疆羊脂白玉排列密集。

圖3 我國青海羊脂白玉掃描電鏡下特征

掃描電鏡下俄羅斯羊脂白玉可見透閃石變晶纖維的基本均一，細小的纖維交織呈現毛氈狀，纖維變晶以不同方式相互交錯在一起，呈扭曲狀(圖4)。俄羅斯羊脂白玉中透閃石呈現長短粗細相近的纖維狀，與典型的中國新疆羊脂白玉的毛氈狀纖維交織結構的微觀形貌相似[4-6]。

圖4 俄國料羊脂白玉掃描電鏡下特征

掃描電子顯微鏡結果顯示，韓國料羊脂和田玉(白玉)呈片狀變晶結構或者顯微鱗片狀結構，纖維的定向性較差，顆粒之間結合不夠緊密(圖5)。與典型中國新疆和田玉纖維交織(毛氈狀)結構相比[6-9]，結構不夠致密，而局部存在高結晶度的透閃石礦物，呈破碎狀，相互穿插排列。所以韓國料白玉從外觀上要更粗糙，透明度較低。

圖5 韓國料羊脂白玉掃描電鏡下特征

2.3 紅外光譜分析

紅外吸收光譜分析測試是在核工業二一六大隊寶玉石鑒定中心進行的，采用儀器是德國布魯克傅里葉紅外變換紅外光譜儀，應用的方法是反射法，技術參數：分辨率為 0.5 cm-1，信噪比憂于32000∶1(1 min 測試)。測試條件：掃描區間范圍400～3600 cm-1。紅外吸收光譜測試結果如圖4。羊脂白玉樣品(XJ-1,QH-1,EL-1,HL-1)的紅外吸收光譜基本相同，紅外吸收頻率主要出現在400～1150 cm-1范圍內，主要的蜂位是989、766，536，460，1142，1043 cm-1等處與標準紅外圖譜中的透閃石相似[4]，表明各個產地羊脂白玉樣品主要由透閃石組成。

圖6 不同產地和田玉(羊脂白玉)樣品的紅外反射光譜

2.4 電子探針分析

對具有代表性的樣品 XJ(中國新疆羊脂白玉)、 EL(俄國料羊脂白玉)、 HL(韓國料羊脂白玉)和QH(中國青海羊脂白玉)采用電子探針成分分析, 測試地址是聚尚分析測試中心，結果見表4。

表4 不同產地羊脂白玉樣品電子探針成分分析

由表4得出：各個產地羊脂白玉的主要成分含量和透閃石標準礦物理論值接近，說明各個產地羊脂白玉的主要礦物是透閃石。主要的化學成分均為CaO、MgO、SiO2。其中，俄羅斯羊脂白玉的CaO含量相對偏低。在次要組分中，俄羅斯羊脂白玉中Al2O3質量分數以0.85%，K2O以0.18%高于另外三個產地，而中國青海羊脂白玉Na2O以0.33%的質量分數高于中國新疆的羊脂白玉和俄羅斯、韓國的羊脂白玉。另外，在各個產地羊脂白玉中的FeO、MnO等次要成分質量分數都很低。

3 結論

1)中國新疆羊脂白玉玉質細膩，密度較大，偏黃色調，不透明到微透明，油脂光澤，油潤度較高；俄羅斯羊脂白玉有較高的白度，帶冷色調，光澤略帶瓷性，玉質細膩程度有中國新疆羊脂白玉高，油潤度低，略顯干澀；青海羊脂白玉帶灰白色調，透明度高，蠟狀光澤，油潤度較差，打燈照射內部常見有“水線”；韓國料羊脂白玉偏青色調，蠟狀光澤，不透明，結構相對較粗，外觀呈現出較干澀。

2)中國新疆羊脂白玉的纖維狀透閃石變晶排列方式近平行，并且非常密集間隙小，沿長軸方向構成纖維束，形成典型的平行纖維結構。中國青海和田玉(羊脂白玉)中可見粗纖維透閃石晶體，近平行且間隙較大，并且透閃石纖維沒有中國新疆羊脂白玉排列密集。俄國料羊脂白玉掃描電鏡下可見透閃石變晶纖維基本均一，細小的纖維交織呈現毛氈狀。韓國料和田玉(羊脂白玉)呈片狀變晶結構或者顯微鱗片狀結構，纖維的定向性較差，顆粒之間結合不夠緊，且局部存在高結晶度的透閃石礦物，呈破碎狀，相互穿插排列，所以韓國料白玉從外觀上要更粗糙，透明度較低。

3)各個產地的羊脂白玉的主要成分含量和透閃石標準礦物理論值接近，說明各個產地羊脂白玉的主要礦物是透閃石，主要的化學成分均為CaO、MgO、SiO2。其中，俄羅斯羊脂白玉的CaO含量相對偏低；在次要組分中，俄羅斯羊脂白玉中Al2O3質量分數以0.85%，K2O以0.18%高于另外三個產地；而中國青海羊脂白玉Na2O以0.33%的質量分數高于中國新疆羊脂白玉、俄國和韓國羊脂白玉。另外，在各個產地羊脂白玉中的FeO、MnO等次要成分質量分數都很低。