孫秀鳳 劉銘艷 張夢雪 宋倩倩
(①核工業(yè)二一六大隊 烏魯木齊830011②新疆地質礦產開發(fā)局第一區(qū)域地質調查大隊 烏魯木齊 830011)
近年來,新疆和田玉市場上出現(xiàn)一種名為“滿天星”軟玉的玉石,以其內部含有繁星點點的金黃色金屬礦物,使該類玉石充滿了神秘感、時尚感和迷人感,部分銷售商家稱其為“灑金”和田玉,使得消費者誤以為金黃色礦物為黃金,存在誤導行為,價格也正在逐步攀升。因其肉眼觀察呈黑色,部分銷售商家還以和田玉(墨玉)的名義進行銷售。為解決以上問題,本文擬通過對該類“滿天星”和田玉做系統(tǒng)的寶石學和礦物學特征研究,為今后該類玉石的鑒定工作提供理論依據,并能更好的維護消費者的利益。
測試樣品來自新疆和田地區(qū)市場上的原料。樣品自然光下呈黑色,但在色溫為5000~7000K的日光燈下、中性環(huán)境中整體呈深青色,可見粒狀淺黃色金屬礦物呈斑點狀分布。樣品呈不透明,新鮮面呈玻璃光澤-油脂光澤,未見解理,折射率為1.61(點測),紫外熒光燈下熒光惰性,吸收光譜不特征。利用靜水力學法多次測量求得其平均密度為3.02g/cm3。
圖1 樣品外觀圖
將樣品磨制得薄片和光片,采用德國ZEISS透反數字偏光顯微鏡進行樣品的顯微礦物學分析;采用Bruker TENSORII 傅立葉變換紅外光譜儀對樣品進行紅外光譜測試,測試范圍為400-4000cm-1,掃描次數為32次,分辨率4cm-1;采用日立高新SU8100超高分辨場發(fā)射掃描電子顯微鏡對樣品進行能譜分析。
樣品薄片單偏光鏡下具纖維交織變晶結構,可見約95%的透明礦物和約5%的不透明礦物。透明礦物多呈纖維交織狀,呈略定向集合體分布,局部可見柱狀晶形,無色,正中突起,正交鏡下最高干涉色為II級藍,正延性(圖2a、b),局部具極輕微程度綠泥石化。不透明礦物,黑色,呈自形-半自形粒狀分布于透明礦物間,據以上特征可以推斷透明礦物為透閃石[1]。
為確定不透明礦物的種類,制得樣品光片進行觀察。不透明礦物在反射光系統(tǒng)下呈淡黃色,均質性,無內反射色,用摩氏硬度筆測得硬度為6,多呈自形-半自形晶,可見立方體和五角十二面體晶型(圖2c、d),由此可得不透明礦物為黃鐵礦[2]。
為進一步確定玉石的種屬,對樣品進行了紅外光譜測試,測試譜圖如圖3。從譜圖中可見樣品具有1144cm-1、1092cm-1、1041cm-1、920cm-1的O-Si-O 和Si-O-Si 的反對稱伸縮振動及O-Si-O 對稱伸縮振動的強吸收峰,具有723cm-1、683cm-1、660cm-1、641cm-1的Si-O-Si 對稱伸縮振動的吸收峰,以及具有543cm-1、462cm-1的Si-O彎曲振動的吸收[3],紅外光譜圖具有與標準透閃石光譜圖非常相近的吸收峰位置和形狀,結合樣品在偏光鏡下的顯微特征判斷,樣品種屬屬于玉石中的軟玉,主要礦物成分為透閃石。
圖2 樣品顯微鏡下的特征
圖3 樣品的紅外漫反射光譜圖
對樣品中不透明礦物和透明分布進行能譜學分析,譜圖如圖4。能譜圖顯示,不透明礦物主要由Fe和S元素組成,未見其他元素,元素含量如下:ω(Fe)占47.87%,ω(S)占52.13%,根據原子比計算方程式得出該礦物為黃鐵礦,驗證了偏光顯微鏡下的觀察結果。
“滿天星”和田玉樣品中透明礦物化學成分經能譜檢測如下:ω(O)占42.84%,ω(Si)占26.47%,ω(Mg)占12.85%,ω(Ca)占10.59%,ω(Fe)占6.63%,ω(Al)占0.62%,根據原子比計算方程式得到該礦物為透閃石[4],與紅外光譜分析結果一致。
結合最新頒布的國家標準GB/T16552-2017《珠寶玉石名稱》和新疆地方標準DB65/T035-2010《和田玉》的相應條款,將主要礦物成分為透閃石的玉石可定名為和田玉[5,6]。從樣品的光澤、硬度、折射率、密度、偏光顯微鏡下特征和紅外光譜特征等方面可以判定“滿天星”軟玉符合國家和田玉的定義標準,可定名為和田玉。
另外,樣品雖在自然光下呈黑色,但依據新疆地方標準在色溫為5000~7000K的日光燈下、中性環(huán)境中樣品整體呈深青色,且在偏光鏡下未見有石墨的存在,而和田玉(墨玉)致色因素是因為含有一定量的石墨包體[6]。經與和田玉實物標準樣品進行比較,結合樣品在以上的分析結果,按照標準符合和田玉(青玉)的定義,在進行珠寶玉石定名時可定名為和田玉(青玉)[6],而非和田玉(墨玉)。
圖4 樣品中金屬礦物的掃描電鏡能譜圖
圖5 樣品中透明礦物的掃描電鏡能譜圖
(1)偏光顯微鏡、紅外光譜和掃描電鏡結果顯示新疆和田地區(qū)“滿天星”軟玉主要礦物組成為透閃石,具纖維交織結構,另見少量金屬礦物為黃鐵礦,黃鐵礦多呈自形-半自形,可見立方體和五角十二面體晶型,呈斑點狀分布,而非黃金。
(2)根據珠寶玉石的的鑒定標準,結合樣品的寶石學和礦物學特征判斷主要礦物組成為透閃石,符合和田玉定義標準。且在標準要求的檢測環(huán)境下判斷樣品顏色為深青色,未見致色礦物石墨包體,可定義該類和田玉為和田玉(青玉),而非和田玉(墨玉)。