邱偉

(山東省第五地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東 泰安 271000)

泰山玉以泰山賦予的獨特泰山平安文化內(nèi)涵[1]而被人們青睞，其市場價值也超出了與其成分和特征都極其相似的其他產(chǎn)地的蛇紋石質(zhì)玉石，但隨之而來的是外地玉冒充泰山玉對市場的沖擊。為了凈化市場，泰山玉產(chǎn)業(yè)發(fā)展管理中心委托山東省第五地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，開展泰山玉微量元素“指紋”鑒定研究。該研究在全國分產(chǎn)地系統(tǒng)采集了樣品，進行巖礦測試和鑒定，發(fā)現(xiàn)不同產(chǎn)地樣品和泰山玉微量元素之間，有著類似于人類“指紋”的差異。該文以泰山玉與甘肅省武山縣鴛鴦玉為例進行比對探討。

1 泰山玉特征

泰山玉的成礦母巖為黃前序列西店子單元變輝石橄欖巖(蛇紋巖、透閃陽起片巖)，其巖漿源于虧損地幔，屬于變質(zhì)超鎂鐵質(zhì)超基性巖漿礦床。未玉化蛇紋巖經(jīng)受后期巖漿侵入等地質(zhì)作用分化出墨玉到碧玉的進化式不同玉化程度類型[2]。

泰山玉礦物成分[3-5]以蛇紋石為主，其次為綠泥石，伴生有少量磁鐵礦、滑石、石棉、碳酸鹽等礦物。蛇紋石以鱗片狀為主，見少許纖維狀，在巖石中呈雜亂-半定向排列，顆粒細小，含量一般80%～99%。另外磁鐵礦分布較普遍，多是局部少量呈脈狀或浸染狀出現(xiàn)，其他礦物稀少。礦石呈細粒變晶結(jié)構(gòu)和顯微變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，少數(shù)為弱定向構(gòu)造。泰山玉折射率1.540～1.580，平均1.568，多在1.565±0.01范圍內(nèi)。摩氏硬度2.5～6.0，一般>5，綠色玉石多比黑色玉石硬度高。密度2.48～2.71g/cm3，平均2.60g/cm3。

泰山玉根據(jù)顏色和花色分為碧玉、墨玉、紫檀玉和花斑玉4類，主要特征[6-11]如下：

泰山碧玉：呈墨綠、深綠、翠綠、黃綠、青綠等綠色調(diào)，半透明—亞透明，個別為不透明(黃綠或淺綠)，質(zhì)地細—細潤，玻璃—蠟狀光澤，常具有細小的黑色斑點。

泰山墨玉：呈黑色、褐黑、灰黑、綠黑等黑色調(diào)，不透明—微透明，質(zhì)地細—細潤，玻璃—蠟狀光澤。

泰山紫檀玉：顏色以紅褐色、黃褐色等褐色調(diào)為主，不透明—半透明，質(zhì)地細—細潤，玻璃—蠟狀光澤，常具有黑色斑點細紋。

泰山花斑玉：淺—墨綠色，夾雜較多白色、糖色、黑色等不規(guī)則斑塊或條紋，或由2種及以上明顯不同顏色混合組成，不透明—半透明，不同部位透明度差異較大，質(zhì)地粗—細，玻璃—蠟狀光澤。

2 甘肅省武山縣鴛鴦玉特征

武山縣鴛鴦玉[12]是我國著名的蛇紋石玉，產(chǎn)于武山縣鴛鴦鎮(zhèn)、山丹鄉(xiāng)等地。大地構(gòu)造位置屬于北秦嶺海西褶皺帶西南緣的駱駝巷-四店-武山深大斷裂帶。玉石產(chǎn)于蛇紋石化輝橄巖巖體中，屬于超鎂鐵質(zhì)超基性巖變質(zhì)成因的蛇紋石玉。玉石自然類型有塊狀、條帶狀和花斑狀蛇紋石玉石[13]。 鴛鴦玉為淺灰綠--深綠色、灰黑--黑色，偶見灰白、灰綠等顏色，呈蠟狀--玻璃光澤。礦物成分以蛇紋石為主，伴生有少量磁鐵礦、透閃石、碳酸鹽礦物等。蛇紋石多呈微鱗片狀，部分呈纖狀、葉片狀，顆粒細小，含量85%～95%。呈隱晶質(zhì)變晶結(jié)構(gòu)，塊狀和條帶狀構(gòu)造。折射率1.565～1.572，平均1.568。摩氏硬度4.5～6.0。密度2.64～2.70 g/cm3。玉石凈度較差，以透明質(zhì)玉為基質(zhì)，大量見有大小不一呈條帶狀分布的灰黑色—黑色斑點?；揖G色—深綠色樣品的透明度較好，可達透明程度；黑色和灰色的樣品透明度相對較差，一般為微透明—半透明。總體來說，鴛鴦玉質(zhì)地細膩，韌性較大，容易加工成較薄的器皿等制品。

3 微量元素特征

該次系統(tǒng)采集樣品進行了微量元素分析(表1)。樣品由山東省魯南地質(zhì)工程勘察院實驗測試中心測試。分析方法一般為ICP-AES法。含量低的稀散元素主要以ICP-MS法測試，特殊元素選用專用方法測試。

表1 樣品微量元素分析結(jié)果 (×10-6)

注：※數(shù)據(jù)來自于參考文獻[14]。

對測試結(jié)果利用遲清華等[14]統(tǒng)計的中國超鎂鐵質(zhì)巖元素平均豐度值(表1)進行了標準化(標準化值=樣品元素值/中國超鎂鐵質(zhì)巖元素平均豐度值)，以確定其和平均豐度值的相對特征。

3.1 泰山玉微量元素特征

利用標準化后的數(shù)值分別做出碧玉、墨玉、未玉化蛇紋巖的蛛網(wǎng)圖(圖1、圖2、圖3)。對照蛛網(wǎng)圖可以看出，雖然3類樣品巖石學特征差異較大，但其元素含量相對中國超鎂鐵質(zhì)巖元素平均豐度值，除Cr含量在碧玉和墨玉中相對未玉化蛇紋巖略有降低外，其他元素含量在3類樣品中特征基本一致：Co，Ge，Mo含量基本與中國超鎂鐵質(zhì)巖元素平均豐度值相當；Bi含量表現(xiàn)在中國超鎂鐵質(zhì)巖元素平均豐度值上下窄幅變化；Ba，Ga，Nb，Zr，V，Sc，Ti，P，Cu，Pb，Sb，Tl，Zn含量低于中國超鎂鐵質(zhì)巖元素平均豐度值，多在0.5～0.001倍數(shù)值間波動式變化；Ni，As，Bi，Br含量則相對升高。

圖1 泰山碧玉樣品與中國超鎂鐵質(zhì)巖元素豐度平均值標準化元素分配型式圖

圖2 泰山墨玉樣品與中國超鎂鐵質(zhì)巖元素豐度平均值標準化元素分配型式圖

綜上可見，在3類樣品中，元素相對含量在樣品間雖然有一定的區(qū)間變化，但其經(jīng)標準化后的數(shù)據(jù)在蛛網(wǎng)圖中的特征基本是一致的，反映了除Cr，Co在玉化過程中；隨著玉化程度的不同有隨蛇紋巖玉化而減少的趨勢，其他元素的含量在玉化過程中相對是穩(wěn)定的。

3.2 鴛鴦玉微量元素特征

鴛鴦玉和中國超鎂鐵質(zhì)巖元素平均豐度值比較(圖4)，兩者Co，Sc，Pb，Zn大致相當；Bi，Sb，Tl相對升高；Ba，Ga，Nb，Zr，V，Ti，P，As，Br，Cu，Ge，Mo等元素，除Ba降幅較大外，其他基本在1～0.1倍范圍內(nèi)波動變化；Zr的含量在1倍上下窄幅波動。

對照圖4蛛網(wǎng)圖，不同樣品間元素含量雖有差異，但像泰山玉樣品蛛網(wǎng)圖一樣，各樣品蛛網(wǎng)圖的特征基本是一致的，反映了元素在這個產(chǎn)地樣品的各個元素的相對含量特征，其在一定含量范圍內(nèi)同樣是穩(wěn)定的。

4 特征比對

從蛛網(wǎng)圖上可以直觀地看出，V，Sc，Sb，Tl，Zn等5個元素在兩個產(chǎn)地樣品中有著普遍的差異性；鴛鴦玉樣品元素含量的波動范圍明顯高出泰山玉的波動范圍，尤其Sb元素含量比泰山玉樣品高出2個數(shù)量級。

以上元素在兩個產(chǎn)地的差異，可能是由于所處大地構(gòu)造位置和環(huán)境的巨大差異，造成形成礦體的巖漿成因差異，從而形成微量元素含量產(chǎn)生了這種差異性，而且這種差異特征在兩個產(chǎn)地之間普遍存在。

圖3 泰山未玉化蛇紋巖樣品與中國超鎂鐵質(zhì)巖元素豐度平均值標準化元素分配型式圖

圖4 鴛鴦玉樣品與中國超鎂鐵質(zhì)巖元素豐度平均值標準化元素分配型式圖

5 討論

(1)要想成為兩產(chǎn)地間玉石的鑒定“指紋”，來區(qū)分玉石產(chǎn)品，“指紋”特征必須在兩個產(chǎn)地間具有穩(wěn)定的差異性，并且只要定性分析就可以達到區(qū)分的目的。

以上5個元素正好具備了這個特征，盡管相同元素含量在同一個產(chǎn)地樣品中也存在高低不同的變化，但在兩個產(chǎn)地間相同元素含量分別的波動范圍是不重疊的，而且有較明顯的差異。

(2)其他產(chǎn)地玉石基本都產(chǎn)于不同的較高級別的大地構(gòu)造單元內(nèi)，因為形成環(huán)境的巨大差異，其微量元素或多或少都可能與泰山玉存在差異。只要能找出這些差異性，就可以作為“指紋”特征，對不同產(chǎn)地蛇紋石玉進行產(chǎn)地鑒別。

6 結(jié)語

通過甘肅省武山縣鴛鴦玉與泰山玉的微量元素特征比對，V，Sc，Sb，Tl，Zn等5個元素可以作為產(chǎn)地“指紋”來區(qū)分其產(chǎn)品。以此類推，其他產(chǎn)地蛇紋石玉和泰山玉之間，也可以找到類似的鑒定“指紋”。

致謝：在研究過程中，泰山玉產(chǎn)業(yè)發(fā)展管理中心及泰山玉礦山給予了極大的支持和幫助，項目組成員付出了大量的辛勤勞動，在此一并感謝！