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韩国白色软玉的结构特征①

2012-10-14熊燕陈美华郭宇

超硬材料工程 2012年4期
关键词:透闪石白玉片状

熊燕,陈美华,郭宇

(1.广东省珠宝玉石及贵金属检测中心,广州510080,2.中国地质大学(武汉)珠宝学院,武汉430074,3.广州市地质调查院,广州510440)

韩国白色软玉的结构特征①

熊燕1,陈美华2,郭宇3

(1.广东省珠宝玉石及贵金属检测中心,广州510080,2.中国地质大学(武汉)珠宝学院,武汉430074,3.广州市地质调查院,广州510440)

根据韩国白玉的电子探针分析发现,韩国白玉富含FeO,贫MnO2,从而使得其外观上有一种泛青色调。在偏光显微镜下观察发现韩国白玉具有似变斑晶结构,透闪石呈放射状、纤维状、纺锤状、纤维束状分布,其粒度明显分为两组:一组为较大的变斑晶,其颗粒的大小范围在0.1×0.2~0.4×0.8(mm),大部分为0.2×0.4(mm);另一组为基质部分,其透闪石呈纤维状交织结构,粒度小于0.05mm。该种结构白玉质地较为粗糙,外观上也可见到白色的颗粒呈点状较均匀的分布。

韩国白玉;结构特征;电子探针;偏光显微镜

1 韩国白玉的地质背景简介

韩国白玉的主产地是朝鲜半岛南部的春川,春川位于北汉江及其支流昭阳江汇合处,春川盆地中部,距首尔约100公里,面积53.2平方公里。全境多山,太白山脉沿海岸走向,山地占全境80%,沿岸平原狭小。韩国白玉产于当地的蛇纹岩中。目前出现的韩国料均为山料,还没有听说过籽料。韩国白玉跟和田玉外观较相似,矿物成分相近,都是以透闪石为主的矿物,按现行的国家标准,仍可定名为软玉或和田玉。

2 韩国白玉的外观特征

(1)颜色:韩国白玉颜色多呈带极浅的灰黄绿色调的白色(如图1)、灰黄白色,颜色分布较均匀,干干的白,可见细小的针状白点(如图2)。

图1 韩国白玉Fig.1 Korea white nephrite

图2 韩国白玉中细小的白点Fig.2 Small white spots in Korea white nephrite

(2)光泽及透明度:油脂-弱玻璃光泽,光泽不柔和,玉质不如新疆白玉温润,微透明-不透明。透明度比青海白玉差,抛光后油脂光泽不强,略有蜡感。肉眼观察,显得很干,几乎找不到比较细腻、温润的感觉。而市场上的韩国白玉(如图3)多用油擦拭,其光泽经长时间后会干而不润。

图3 市场上的韩国白玉Fig.3 Korea white nephrite in market

(3)质地:肉眼观察较粗糙,滋润感一般,颗粒感很强,在均匀的白玉上可见细小的白点(如图2),切割时极易崩口。

韩国白玉是目前市场上常见的品种之一,外观和其它产地的白玉相似,但颜色白中带极浅的灰黄绿色调,质地均匀,内部杂质较少,颗粒感很强,在均匀的白玉上可见细小的白点,油脂-弱玻璃光泽,光泽不柔和,玉质不如新疆白玉温润。总之,韩国白玉的白度、脂性、润度都比新疆白玉逊色几分。

3 韩国白玉的化学成分

软玉中主要矿物透闪石的化学式为Ca2(Mg,Fe)5[Si4O11]2(OH)2。它是造岩矿物角闪石族中透闪石-阳起石系列中的一员。其中Mg-Fe之间可呈完全类质同象替代。当其中Mg2+/(Mg2++Fe2+)≥0.9时称为透闪石;当0.5≤Mg2+/(Mg2++Fe2+)<0.9时,称为阳起石;Mg2+/(Mg2++Fe2+)<0.5时,称为铁阳起石。透闪石为白色、灰色,而阳起石则呈较深的绿色,这是由于FeO含量增多引起的。当FeO经氧化成Fe2O3时,颜色变成红棕色,特别是在裂隙或有空隙的部位,还有暴露在外的截面部分也容易氧化成红棕色[1-3]。根据研究[1],软玉的化学成分的理论值为:SiO259.17%、CaO 13.81%、MgO 24.81%,白玉的化学成分与透闪石的理论值较接近。

笔者对部分韩国白玉样品进行电子探针测试(如表1),发现韩国白玉Al2O3含量很高,还富含CaO、FeO、MgO,贫MnO2、P2O5,而且SiO2含量较低。白玉含Fe2+多而呈现绿色、青色,因此外观上,韩国白玉给人感觉有一种泛青的色调。

表1 韩国白玉的成分分析值(%)Table 1 Component analysis of Korea white nephrite(%)

4 韩国白玉的结构特征

4.1 偏光显微镜下的矿物组成

偏光显微镜下观察韩国白玉的主要矿物成分是透闪石,透闪石可呈放射状、纤维状、纺锤状等较均匀分布(如图4)。由于韩国白玉中透闪石以纤维状似变斑晶形式存在,与周围部分的界限清晰(如图5)。透闪石含量很高,较难发现杂质矿物。

图4 透闪石呈纤维状似变斑晶(+5×10)Fig.4 The tremolite appears fibrous resembling porphyroblast

4.2 偏光显微镜下的结构特征

变晶结构是指变质作用过程中形成的结构,是较为彻底的重结晶或变质重结晶的产物[4]。变晶结构是白玉的主体标型结构,变晶结构的变种虽然很多,但都说明白玉是特定组成的原岩在一定温度和相当高的压力条件下,通过区域变质结晶作用形成的[5]。韩国白玉的结构基本属于变晶结构,可细分为:

图5 透闪石边界清楚(+10×10)Fig.5 Clear boundary of tremolite

(1)毛毡状交织变晶结构:该结构中透闪石颗粒较小,均匀无定向密集分布,犹如交织的毛毡一般[6](如图6)。

图6 毛毡状交织变晶结构(+10×10)Fig.6 Felt metacryst texture

(2)鳞片片状变晶结构:由不规则的鳞片状或破碎叶片状透闪石组成,细小片状透闪石错综排列(如图7)。该种结构白玉质地很粗,在该地区较为常见。

图7 鳞片片状变晶结构(+10×10)Fig.7 Squama metacryst texture

(3)中细粒变晶结构:透闪石晶体呈菱形、片状交错分布于颗粒很细的透闪石基质中,颗粒相对较粗,大小0.1~1.0mm不等,一般在0.5mm左右。这种结构的白玉质地较粗(如图8)。

图8 中细粒变晶结构(+10×10)Fig.8 Metacryst texture with middle to fine grain

(4)似变斑晶结构:透闪石呈放射状、纤维状、纺锤状、纤维束状分布于颗粒很细的透闪石基质中(如图9~11),其粒度明显分为两组:一组为较大的变斑晶,其颗粒的大小范围在(0.1×0.2)mm~(0.4×0.8)mm,大部分为(0.2×0.4)mm;另一组为基质,其透闪石呈纤维状交织结构,粒度小于0.05mm。该种结构白玉质地较为粗糙,外观上也可见到白色的颗粒呈点状较均匀的分布。这是韩国白玉的常见特征,在其它地区的白玉里尚未发现该特点,但是在韩国白玉里却普遍存在。

韩国白玉中透闪石呈放射状、纤维状、纺锤状等较均匀分布。由于韩国白玉中透闪石以似变斑晶形式存在,这种形式加强了入射光的散射和漫反射强度,从而导致韩国白玉的透明度减弱,颗粒感增强[7]。因此,白玉中不同的杂质矿物或主要矿物的不同表现形式,都会对白玉的透明度、细腻程度造成一定的影响。

图9 似变斑晶结构(+5×10)Fig.9 Like variational phenocrystal structures

图10 似变斑晶结构(+10×10)Fig.10 Like variational phenocrystal structures

图11 纺锤状变晶结构(+10×10)Fig.11 Fusiform metacryst structure

4.3 扫描电镜下的结构特征

韩国白玉在放大倍率较大的扫描电子显微镜下,其透闪石颗粒的大小和形态十分清晰,基本上都呈集合体状、片状、纤维状和不等粒状。

(1)毛毡状交织结构

放大倍数为4000倍时,韩国白玉的自然断面呈毛毡状交织结构,均匀无定向性分布,其组成矿物透闪石颗粒呈长短不一、大小不等的柱状形式存在,矿物颗粒宽度较大,为1~8μm,有的可能更大(如图12)。矿物延伸的方向杂乱无章,相互交织且镶嵌较紧密。透闪石颗粒呈短柱状,沿不同方向互相穿插、啮合生长,形成较紧密结合的结构。

图12 毛毡状交织结构4000×Fig.12 FelTiNter weave structure

(2)纤维状变晶结构

放大倍数为4000倍时,韩国白玉的自然断面呈现为微纤维状结构,透闪石纤维呈弱定向性排列,透闪石颗粒延伸方向受剪切作用发生旋转,呈近左右扭摆状排列(如图13)。

图13 纤维状变晶结构4000×Fig.13 Fibrous metacryst structure

(3)片状变晶结构

放大倍数为1000倍时,韩国白玉中透闪石呈微片状结构,片与片之间近平行堆叠状排列(如图14)。放大倍数为4000倍时,透闪石柱状颗粒呈弱定向性排列(如图15),这种弱定向排列使得韩国白玉在受外力作用时,容易断裂。

图14 片状变晶结构1000×Fig.14 Metacryst structure like sheet

图15 片状结构中的弱定向性4000×Fig.15 The weak directionality in sheet structure

(4)不等粒变晶结构

放大倍数为4000倍时,透闪石集合体呈许多小的球形颗粒状堆积分布(如图16),颗粒的直径大小范围在0.5~5μm之间,该种结构白玉质地较为粗糙,外观上也可见到白色的颗粒呈点状较均匀的分布。有的透闪石颗粒呈不等粒的片状分布,其宽度相对较窄,约0.5~2μm(如图17)。放大倍数为4000倍时,透闪石颗粒没有沿不同方向互相穿插、啮合生长而形成紧密结合的结构,更像是融合在一起的整体块状(如图18),导致其韧性较低。因此,该地的白玉在切割时易崩口。

5 似变斑晶结构的成因模式探讨

韩国白玉具有典型的似变斑晶结构,其成因可能是白玉在生长过程中经历了多期生长,白玉颗粒进行重结晶,并不同程度进行叠加,使得矿物颗粒大小不等。白玉的接触热变质作用的加热速率较高,生长速率较大,过程进行较快,透闪石不能连续生长,结果在具似变斑晶结构的透闪石长到一定程度时,较快地以其它形式生长,且透闪石为了变得更稳定,便通过发育规则的界面来降低边界总表面积[4],因此该透闪石的边界较清晰,其在外观上表现为较细小的针点状。

在白玉中,透闪石易呈短柱状、纤维状、片状等,这恐怕是应力因素参与作用的结果。在区域变质作用中,应力是一个非常活跃的因素。应力的作用可使矿物柱面或层面上的组分溶解,溶解的组分迁移到柱体两端或纤维两侧的低压域内沉淀生长,结果使柱体加长变细。显然白玉结构的多样性和白玉生长的环境和条件有着不可分割的联系,其成因更是一个非常复杂的过程,无疑需要更系统的资料进行深入的探讨。

图16 不等粒变晶结构,透闪石颗粒感很强4000×Fig.16 Inequigranular crystalloblastic texture and more granular tremolite

图17 不等粒变晶结构1000×Fig.17 Inequigranular crystalloblastic texture

图18 不等粒变晶结构4000×Fig.18 Inequigranular crystalloblastic texture

6 结语

韩国白玉普遍具有似变斑晶结构,透闪石集合体呈放射状、纤维状、纺锤状、纤维束状分布于颗粒很细的透闪石基质中,其粒度明显分为两组:一组为较大的变斑晶;另一组为基质,其透闪石呈纤维状交织结构。由于韩国白玉中透闪石以似变斑晶结构形式存在,这种形式导致韩国白玉的透明度减弱,颗粒感增强。可见,白玉中不同的杂质矿物或主要矿物的不同表现形式,都会对白玉的透明度、细腻程度造成一定的影响。

韩国白玉具有不等粒变晶结构,其透闪石集合体呈许多小的球形颗粒状堆积分布,该种结构白玉质地较为粗糙,外观上也可见到白色的颗粒呈点状较均匀的分布。有的透闪石颗粒呈不等粒的片状分布,其宽度相对较窄。放大观察,透闪石颗粒没有沿不同方向互相穿插、啮合生长而形成紧密结合的结构,更像是融合在一起的整体块状,导致其韧性较低。

尽管韩国白玉不似新疆白玉在外观和结构上白、润、韧,但韩国白玉的开发和利用,丰富了玉器市场,对于面临白玉资源日益短缺的中国玉雕业来讲,它也起了积极的作用,相信韩国白玉的前景会越来越光明。

[1] Reller A,Wilde P.M.W,Wiedemann H.G.Thermal reactivity of jadeite and nephrite[J].Journal of Thermal Analysis,1993.40(1):99-105.

[2] 廖宗廷,周祖翼,周征宇,等.中国玉石学概论[M].武汉:中国地质大学出版社,2007:27-31.

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[6] 李洁.新疆白玉显微镜下鉴定[J].新疆有色金属,2008:52-53.

[7] 高媛.翡翠显微构造特征及其对品质的影响[D].成都理工大学硕士学位论文,2006:19-38.

Structural features of the white nephrite explored from Korea

XIONG Yan1,CHEN Mei-hua2,GUO Yu3
(1.Guangdong Provincial Gem &Precious Metal Testing Centre,Guangzhou510080,China;2.Geminstitute of China University of Geosciences,Wuhan 430074,China;3.Guangzhou Institute of Geological Survey,Guangzhou510440,China)

According to the electron microprobe analysis,the white nephrites with rich FeO and depleted MnO2from Korea will be greenish.It has resembling porphyroblast texture in which the tremolites present the radial,fibrous,fusiform and fibrous bundle distribution,their granularity obviously divides into two groups.The one is the bigger porphyroblast which size is from 0.1mm×0.2mm to 0.4mm×0.8mm,most of them are 0.2mm×0.4mm.Another group is groundmass which tremolites present as fibrous pilotaxitic texture and the granularity is smaller than 0.05mm.The texture of this white nephrites is rough and the white pellets distribute evenly like punctate in appearance.

white nephrite in Korea;structural features;electron microprobe;polarizing microscope

TQ164

A

1673-1433(2012)04-0055-06

近年来,玉石的投资和收藏成为热门。韩国白色软玉(以下简称“白玉”)就是目前市场上常见的品种之一,其外观与新疆和田玉、青海白玉和俄罗斯白玉相似,作为一种高产量、低价格的白玉资源,在中国玉器市场上逐渐受到关注。为此,笔者对国内市场上的韩国白玉进行研究,以期揭示其结构特征。

2012-07-23

熊燕(1983-),女,中国地质大学(武汉)宝石学专业硕士,现在广东省珠宝玉石及贵金属检测中心从事珠宝鉴定、科研和评估等工作。

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