宝石级绿泥石玉的矿物学特征

摘 要：采用偏光显微镜，测试了绿泥石玉偏光镜下的矿物学特征；应用现代测试技术手段对绿泥石玉进行了系统的测试，通过使用电子探针、红外光谱的观察，对绿泥石玉的化学成分、矿物组成、结构和构造进行了较为详细的研究。

关键词：绿泥石玉 矿物学 特征

中图分类号：K928 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2012）001-114-02

绿泥石玉，是以绿泥石为主要成分的一种玉石，产出较少，主要产于俄罗斯东西伯利亚贝加尔湖附近。绿泥石玉常呈动感的深绿色，肉眼观察可见到闪烁变化的亮光。由于产地产量限制，属于少见的宝石品种。加之人们对其认识不够，对其宝石学研究也就达不到其他常见宝石的研究程度。基于前人的研究基础上，本文首先采用偏光显微镜，测试了绿泥石玉偏光镜下的矿物学特征，为大型仪器测试提供基础资料；其次应用现代测试技术手段对绿泥石玉进行了系统的测试，通过使用电子探针、红外光谱的观察，对绿泥石玉的化学成分、矿物组成、结构和构造进行了较为详细的研究。

1 偏光显微镜下观察矿物特征

无色―浅绿色，多色性弱。具一组完全解理。可见晶体呈规则的定向排列，整体呈纤维状排列。

无色―浅绿色，多色性弱，两组纤维状晶体集合体成束状交叉和放射状排列。

大片纤维状晶体见“柏林蓝”异常干涉色。

两组交叉的绿泥石晶体集合体显示波状 消光（A）。

两组交叉的绿泥石晶体集合体显示波状 消光（B）。

两组交叉的绿泥石晶体集合体显示波状消光（C）。

2 大型仪器测试

2.1 电子探针分析

电子探针（EPMA）又称X射线显微分析仪，利用集束后的高能电子束轰击宝石样品表面，并在一个微米级的有限深度和侧向扩展的微区体积内激发，并产生特征X射线、二次电子、背散射电子、阴极荧光等。现代的电子探针多配有X射线能谱仪，根据不同X射线的分析方法（波谱仪或能谱仪），可定量或定性地分析物质的组成元素的化学成分、表面形貌及结构特征，为一种有效、无损的宝石化学分析方法。

2.1.1 制样方法及实验仪器条件

制样方法：制为电子探针片

主要测试仪器及编号：电子探针仪JCXA―733 RP120089384

实验条件：加速电压：15KV；电流：19.6mA

测试环境：温度：22℃；湿度：55%

2.1.2 测试结果

绿泥石类矿物是一种含(OH)的Mg,Fe,Al的层状硅酸盐。化学成分复杂，种属较多，各亚类矿物的准确鉴别，往往需要借助其它手段，如X射线粉晶衍射等。对于绿泥石族的分类方案很多，奥比（1966）根据绿泥石的光性特征及与Fe/（ Fe+ Mg）的关系将绿泥石划分为富Mg、Mg― Fe、Fe―Mg、富Fe的四个亚类。本样品测试的结果见表1，属于富镁亚类的斜绿泥石。

样品测试点的位置说明：点一位于单偏光图1中纤维状集合体上；点二位于单偏光图2中除束状结构以外的地方。测试结果显示，两个点上的化学成分基本相同，应属于同一绿泥石亚种――斜绿泥石。

2.2 红外光谱分析

物质的红外光谱是其分子结构的客观反映，图谱中的吸收峰与分子中某个特定基团的振动形式相对对应。红外光谱最突出的一个特点是具有高度的特征性。因为除光学异构外，凡具有结构不同的两个化合物，一定不会有相同的红外光谱，它作为“分子指纹”被广泛地用于分子结构的基础研究和化学组成分析上。通常，红外吸收带的波长位置与吸收谱带的强度和形状，反映了分子结构上的特点，可以用来鉴定未知物的结构或确定化学基团；而吸收谱带的吸收强度与分子组成或化学基团的含量有关，可用于进行定量分析和纯度鉴定。

2.2.1 样品及实验仪器条件

样品为用绿泥石玉粉末压成的片，采用透射技术获得红外光谱。

测试仪器：Nieolet公司的MAGNA―IR550型傅立叶变换红外光谱仪，扫描次数为32次，分辨率为8.0。

2.2.2 测试结果

将样品研磨成粉末，取极少量与0.1gKBr混合，在干燥的环境中研磨均匀，样品量与KBr的比例以1：100―1：200为宜。将研磨好的混合物灌入压模内，然后放入压杆并轻轻转动几下，使样品铺平，移到压片机上压片，便可得到透明的薄片。将制得的薄片放入红外光谱仪中，按步骤操作，即得到图7所示的红外光谱。

如图7中所示，绿泥石矿物结构中的OH同阳离子相连形成氢键，伸缩振动频率范围是3750-1900cm-1；摆动及摇摆振动频率在200-1500cm-1。1134 cm-1、1005 cm-1、960 cm-1为Si―O―Si的伸缩振动，659 cm-1、525 cm-1、445 cm-1为Si―O―Si的弯曲振动，与斜绿泥石的标准图谱对比，测试结果与标准图谱基本相符。

3 结论

该绿泥石玉属于斜绿泥石,具有独特的绿色及独特的旋涡状花，其晶体发育良好,晶体表现出定向排列的特征,不同方向的绿泥石晶体集合体交叉排列;颗粒较大的片状绿泥石晶体产生波状弯曲现象。可见,发育良好的波状弯曲的片状绿泥石晶体及其交织结构是该绿泥石玉样品具有丝绢光泽的可能原因。电子探针成分分析结果显示该绿泥石玉为富镁的斜绿泥石。红外光谱显示，该绿泥石玉与斜绿泥石的标准图谱对比基本相符。