浅谈山东泰山玉的矿物学特征

2014-08-15张璐

科技视界 2014年33期

张璐

（石家庄经济学院，河北石家庄 050031）

泰山玉产于山东省泰安市泰山山麓，属于蛇纹岩，主要由叶蛇纹石组成。形成于新太古代五台期，距今约26亿年。在20世纪八九十年代主要用于生产钙镁磷肥，后来随着开采深度的增加才发现可用于雕刻的玉石。山东泰山玉勘探面积为3.64平方千米，探矿石量为353.3万吨，其中玉石量为156.9万吨，含玉量约为44.4%。矿床呈带状分布，形成于太古宙新太古代阜平期南涝坡超单元西店子单元。其形成过程为深源岩浆沿构造侵入，富镁超基性岩受高温气体——液体作用变质而成，属变质超基性岩浆矿床。本文中的泰山玉，主要对玉石的矿物学特征进行研究。

1 光学性质

大多数泰山玉原石颜色均为碧绿色，少数为棕褐色。肉眼可见其含有黑色团状包裹体，杂质较少处颜色较浅。表层有白色条带不规则分布。黑色团状包裹体多为磁铁矿。蜡状光泽及油脂光泽，半透明至微透明，成品抛光后为玻璃光泽，半透明。平均折射率为1.56。泰山玉为非均质矿物集合体，正交偏光下无消光位，视野全亮。无多色性。在紫外灯下均表现为荧光惰性。不具特征吸收光谱。无特殊光学性质。

2 力学性质

泰山平均的相对密度为2.63，摩氏硬度为5。无解理，断口呈参差状。

3 泰山玉分类

泰山玉可依据颜色、杂质、结构特征等分为泰山碧玉、泰山墨玉、泰山翠斑玉和泰山紫金玉。

其中泰山碧玉，质地晶莹，绿如夏荷，有暗绿、深绿、墨绿等色，部分泰山玉局部呈黄色，以鲜绿色为最佳，但颜色纯净者很少见，大多内包含有黑色团状包裹体。碧玉多加工成挂件、戒面、手镯等首饰以及各类把件。此类泰山玉价值最高。

泰山墨玉，质地细腻，色黑而晶莹，在阳光下显墨绿色，有些墨玉在透射光下仍呈黑色不透明，较好鉴别。墨玉切割成片状后，多显出各种透明或半透明的图案，很有欣赏价值，多雕刻成印玺，各种类型摆件以及手镯等。

泰山翠斑玉，俗名花斑玉，鸭蛋绿色、黄绿色。微透明至半透明，价值相对最低。

4 泰山玉矿物组成

在偏光显微镜下观察泰山玉薄片样品，其主要矿物为蛇纹石，为细片状变晶结构其形态为细小的片状，有的可见放射状；低突起；有解理；一级白-黄白干涉色；有波状消光。含少量几粒黑色不透明铁质矿物。

不同品种的泰山玉中的杂质含量变化较大，碧玉中含量一般小于5%，但是在墨玉中为15%-30%。杂质主要有磁铁矿、滑石、黄铁矿、褐铁矿等。其中磁铁矿为泰山玉中最常见的杂质矿物。常呈黑色斑点状分布。有随泰山玉颜色加深而含量增加的趋势。

根据化学全分析和光谱全分析的结果，确定泰山玉的化学成分主要为SiO2和MgO，其次为Fe2O3，H2O+等。通过对不同矿石类型各化学成分分析得出泰山墨玉中MgO和Fe2O3含量较高，而泰山碧玉中的SiO2和H2O+含量相对较高。

目前泰山玉的名称为早期山东省地质博物馆鉴定所定，依据现行的国家标准，其鉴定名称应为“蛇纹石玉”或“岫玉”。

此外，大型仪器在研究中的使用，可以使成分确定更加准确。

红外光谱是样品在红外光的照射下，引起晶格（分子）、络阴离子团和配位基的震动能级发生跃迁，并吸收相应的红外光而产生的光谱，它是矿物分子结构的具体反映。矿物内分子或官能团在红外吸收光谱中分别具有自己特定的红外吸收区域，依据特征的红外吸收谱带的数目、波数位及位移、谱形及普带强度、谱带分裂状态等内容，对物质进行结构分析以及定性和定量分析。蛇纹石族包括纤蛇纹石、利蛇纹石、叶蛇纹石等同质多象变体，它们的结构差异主要在于为协调四面体片与八面体片而实现不同结构变形，这些蛇纹石亚种在一般显微镜下较难区分，只有借助大型仪器红外光谱则可以较好区分出，泰山碧玉是由比较纯净的叶蛇纹石组成。

X射线粉晶衍射分析是应用较为广泛的一种测试技术，X射线粉晶衍射所提供的数据可用于物相鉴定、定量相分析、晶胞参数的精确测定、晶粒大小及其分布测定、晶格畸变测定等，利用粉晶衍射数据还可以进行结构的解析和精修等。从泰山玉的实测谱线、晶胞参数并对比叶蛇纹石的标准衍射数据可以看出，泰山玉由较纯净的叶蛇纹石组成，这也与傅里叶变换红外光谱测试所得结果一致。