危地马拉翡翠宝石矿物学特征及其与缅甸翡翠的对比研究
2021-02-16邢碧倩施光海张锦洪何立言胡汝杰
邢碧倩，施光海，张锦洪，龙 楚，张 昱，何立言，胡汝杰
(1.中国地质大学(北京)珠宝学院，北京 100083；2.汇玉堂玉文化博物馆，广东 四会 526200；3.广东省珠宝玉石及贵金属检测中心，广东 广州 510080；4.广东省珠宝玉石文化创意协会，广东 佛山 528251)
0 引 言
翡翠是自然界产出的，主要由硬玉或硬玉及其他钠质、钠钙质辉石(如绿辉石和钠铬辉石)组成的，具有美观、耐久、稀少性和工艺价值的玉石[1]。世界上仅缅甸[2-6]、危地马拉[7-12]、日本[13-17]、美国[18-19]、哈萨克斯坦[20-21]、俄罗斯[22-24]等国和地区产出翡翠，高品质翡翠主要来自缅甸[4]。近年来，以蓝水料为代表的危地马拉高品质翡翠进入中国市场。由于多种原因，级别相似的缅甸与危地马拉翡翠价格相差甚远，市场上以“危料”充当“缅料”的事件频繁传出。有的“危料”甚至被安排先进入缅甸获得“缅料”身份，再由缅甸以“正式缅料”的身份进口到中国，在某种程度上大大增加了翡翠产地信息的追踪难度。两产地翡翠辨别的需求日益迫切，且应用意义较大。
目前缅甸翡翠的研究内容相对较多[2-3,25-33]，危地马拉翡翠也有一定研究[7-10]。二者的产地特征研究与综合比较分析目前较少，且不系统。本研究分析了大量危地马拉翡翠原石外观特征和矿物组成与化学组成特征。通过与缅甸相似翡翠进行对比，提取鉴别依据，旨在为两产地翡翠鉴别提供具可操作性、可行性和可靠性的方法。
1 地质概况
危地马拉位于北美洲南部，其西部与北部毗邻墨西哥，东部由北到南分别与伯利兹、洪都拉斯和萨尔瓦多等国接壤(图1a)。硬玉岩产出于莫塔瓜(Motagua)断裂带(MFS)南北两侧的蛇纹岩构造块内[9,34]，该断裂带与波罗契奇(Polochíc)断裂带和乔科坦(Jocotán)断裂带近平行展布(图1b)[35-36]，共同构成危地马拉缝合带(GSZ)[35,37]。GSZ具东西走向左旋走滑特征，代表北部北美板块(玛雅地块)和南部加勒比板块(科提斯地块)的边界(图1a)。危地马拉、古巴、洪都拉斯(罗阿坦岛)、牙买加(图1b)及伊斯帕尼奥拉岛(位于古巴岛以东)等国家和地区的蛇绿岩和蛇纹混杂岩记录了两板块白垩纪—第三纪的汇聚事件[38-40]。开曼海槽自始新世以来持续扩张，记录了两板块超过1 100 km的走滑历史[41]。
危地马拉的主要断裂带为：P.波洛奇克(Polochíc)断裂带；M.莫塔瓜(Motagua)断裂带；J.霍科坦(Jocotán)断裂带；E.古巴榴辉岩带；BM.牙买加蓝山(Blue Mountain)。图1 加勒比海西北部构造单元图(a)及危地马拉硬玉岩区地质简图(b)(据文献[9,47-50]修改)Fig.1 Northwestern Caribbean tectonic map (a)and geological sketch of the jadeitite region of Guatemala (b)(modified after references[9,47-50])
GSZ为主要复合大地构造单元，含蛇绿岩、蛇纹混杂岩、变火山-沉积序列、片岩、片麻岩、大理岩、变花岗岩，及逆冲于MFS南北两侧的低级变质岩[42]。虽然蛇纹混杂岩分布于整个GSZ，但硬玉岩仅出现在MFS南北两侧，此外，MFS南北两侧蛇纹混杂岩中的岩石在构造背景、岩石类型和年龄上均存在差异[35-36]。MFS以北的蛇纹混杂岩西段含石榴石角闪岩、绿辉石-绿铁闪石变基性岩、硬玉岩、钠长石岩及斜黝帘石-榴辉岩[8,37-43]。这些岩石从绿片岩-蓝片岩相(200～400 ℃，≤1 GPa)到榴辉岩相(500～650 ℃，1.5～2.3 GPa)，跨越了广泛的温压条件[43-44]。相反，南莫塔瓜混杂岩中含硬柱石榴辉岩、蓝片岩和硬玉岩，其中硬柱石榴辉岩代表的变质峰期P-T条件(可达约2.6 GPa和约480 ℃)指示深部冷俯冲事件的存在[45-46]。综合年龄数据表明，MFS两侧的初始HP/LT变质事件发生在约130 Ma，随后仅在MFS以北记录到发生于约75 Ma的第二次变质事件[34,37]。
缅甸硬玉岩产自克钦邦(Kachin)帕敢地区(Hpakant)实皆(Sagaing)右旋走滑断裂带西部的蛇纹岩内[51-52]。帕敢位于印缅山岭，岩石从东到西逐渐年轻，其东部边界由一条蛇纹混杂岩带界定[53]。区内主要岩石类型有含多硅白云母蓝闪石片岩、含黑硬绿泥石石英岩、含多硅白云母石英片岩、含石榴石角闪岩和含透辉石大理岩等[54-55]。硬玉岩内继承锆石(岩浆或热液锆石)的U-Pb年龄指示赋存硬玉岩的蛇纹岩化/异剥钙榴岩化超镁铁质岩的原岩年龄约为163 Ma，代表其从大洋板块形成到热液蚀变的时间[25-26]。与缅甸硬玉岩形成年龄相对应的热液/交代锆石年龄仍存在争议，从约157 Ma和147 Ma(晚侏罗世)到77 Ma(晚白垩世)均有分布[25-27,33]。硬玉岩中锆石的亏损地幔Hf同位素特征表明，硬玉岩的形成受与隆升相关的中生代洋内俯冲作用影响[28]，与印度板块和欧亚板块的陆-陆碰撞无关。
2 样品与测试方法
研究对象包括来自危地马拉莫塔瓜山谷的40块翡翠次生矿原石(具代表性的9块完整翡翠原石(图2a-i)和3块暴露截面“皮”(风化皮)-“雾”特征的翡翠原石(图2j-l)；4块样本用于详细研究(图3)，经切磨抛光和制片后用于常规宝石学和岩相学测试。
图2 危地马拉翡翠原石特征Fig.2 Characteristics of feicui rough stones from Guatemala
a.GJ-3呈绿蓝色，质地细腻且透明度好，白色虚线处可见后期结晶细脉；b.GJ-1呈蓝绿色，质地均匀细腻，透明度稍逊于GJ-3；c.G19-8呈浅蓝绿色，为细粒变晶结构，两条白色虚线之间表示后期结晶脉；d.Mp1-1呈淡绿色，具细粒变晶结构；图a-d上部白底照片为自然光顶光照明，图a-d下部黑-灰底照片为透射光照明。图3 样品手标本照片Fig.3 Photographs of hand specimens
采用中国地质大学(北京)宝石学实验教学中心的GR-5型宝石折射仪测试折射率，采用静水称重法测试相对密度，使用BX-51 OLYMPUS偏光显微镜进行观察；电子探针分析和背散射电子(BSE)照相使用中国地质大学(北京)科学研究院实验中心电子探针室的岛津EPMA-1720(1210229S)电子探针仪完成。测试前将样本镀上约20 nm厚的碳膜。电子探针分析测试条件为加速电压15 kV，加速电流10 nA，束斑直径1～3 μm，单个元素检测限约为0.01%，电子探针分析方法遵循GB/T 15074—2008通则。
3 基本特征
3.1 原石特征
经大量样本与资料统计[56-62]发现，危地马拉和缅甸翡翠原石外观特征如下：
(1)危地马拉翡翠原石磨圆较差，常为次棱角状-棱角状[57-59,61](图2)。缅甸翡翠原石多具水蚀卵石状浑圆外观，常为圆状-次圆状[56,63]。
(2)两产地翡翠“皮”的厚度和种类也存在差异。危地马拉翡翠“皮”较薄(0～2 cm)，且由于风化的差异性和后期自然搬运或人为运输磕碰，常在局部暴露“玉肉”特征(图2a-i)。缅甸翡翠常被较厚的“皮”(可达3～5 cm)包被，即使强光透射也很难探查到“皮”内部的“玉肉”特征[4,64-67]。
(3)两产地翡翠中“雾”的特征存在差异。缅甸翡翠除具有较厚的“皮”外，还常伴一层“雾”[68]。翡翠的“雾”是指颜色、质地及透明度明显区别于翡翠“玉肉”和“皮”部分的，常产出于“玉肉”和“皮”之间的风化过渡带[68]。危地马拉翡翠较少含“雾”，且多为“白雾”和“黄雾”，“红雾”极少甚至几乎不可见[57-59,61]。图2展示了含“白雾”(图2j，k)和“黄雾”(图2l)原石。缅甸翡翠常见“雾”的种类有“白雾”“黄雾”“红雾”“绿雾”“灰雾”“黑雾”等[56,60,63,69-71]，部分次生成因的油青种翡翠也可被看作“雾”[70-73]。
3.2 研究样本特征
GJ-3和GJ-1为蓝水料翡翠，G19-8和Mp1-1为蓝绿-绿色翡翠(图3)。其中GJ-3的颜色和质地在样品中品质最佳，GJ-1、G19-8和Mp1-1品质依次递减。详细描述见表1。
表1 样品宝石学特征Table 1 Gemological characteristics of the samples
a.GJ-3硬玉基质呈它形近等粒的粒-柱状变晶结构；b.GJ-3中自形硬玉的形成早于它形绿辉石；c.GJ-1弯曲镶嵌显微粒-柱状变晶结构；d.GJ-1它形绿辉石充填于早期自形硬玉粒间；e.G19-8硬玉岩中的团块状钠长石；f.Mp1-1钠长石细脉截切硬玉基质；a、c、e、f为显微镜正交偏光下拍摄，b、d为BSE照片；Jd.硬玉；Omp.绿辉石；Ab.钠长石；Anl.方沸石。图4 危地马拉蓝水料翡翠薄片显微镜与BSE照片Fig.4 Thin section microscopy and BSE photographs of blue water jade from Guatemala
4 岩相学特征
显微镜观察与电子探针分析数据(表2)显示，4块样本的主要矿物均为硬玉(含量85%～95%)(图4)。
表2 辉石电子探针分析数据(wB/%)Table 2 Electron microprobe analysis of pyroxene (%)
蓝水料翡翠GJ-3与GJ-1的硬玉含量为89%和85%，次要矿物均为绿辉石(含量分别为9%和13%)。两样品的矿物粒间接触边界呈弯曲蜿蜒状，为弯曲镶嵌显微粒-柱状变晶结构，块状构造。矿物间除具结合紧密且形态蜿蜒的接触边界外，还出现细粒化结构，说明存在韧性变形和重结晶现象(图4a，c)，指示其曾在一定的温度和很高的压力条件下受动力变质作用改造。透明度更好的GJ-3硬玉基质主要呈无色它形近等粒的粒-短柱状变晶结构，具明显的半定向构造，正交偏光下可见与手标本(图3a)对应的结晶粗大(可达200 μm×500 μm)且自形的脉体沿后期张性裂隙结晶沉淀(图4a)。脉体与基质的接触关系较为截然(图4b)，基质粒径小于30 μm×100 μm(图4a)，比GJ-1(粒径小于100 μm×200 μm)的结构更致密细腻。GJ-3中绿辉石在显微镜下不可见，BES照片中基质呈斑驳外观(图4b)，局部仍可见绿辉石结晶于硬玉粒间，指示后期结晶的绿辉石可能与早期硬玉一起受动力变质作用改造并发生韧性变形重结晶，后期结晶脉由较纯的硬玉构成。GJ-1中的绿辉石在显微镜下以纤维-束状分布于硬玉间(图4c)，硬玉的自形程度优于绿辉石，未见明显的生长环带，但绿辉石多沿硬玉裂隙或颗粒边缘交代早期硬玉，或结晶于硬玉粒间，显示硬玉早于绿辉石结晶(图4d)。
G19-8(图4e)和Mp1-1(图4f)的硬玉含量分别为95%和89%，G19-8的次要矿物为钠长石和云母，Mp1-1的次要矿物为钠长石和方沸石。G19-8呈它形-半自形不等粒粒状变晶结构，粒度为10 μm×10 μm至400 μm×500 μm。Mp1-1呈半自形粒状变晶结构，粒度小于2 mm×2 mm。G19-8较Mp1-1粒度更细，二者粒度均显著大于蓝水料翡翠。G19-8粗粒硬玉周围常被细粒硬玉包被(图4e)，显示经动力变质作用改造的边缘碎裂化外观；晶粒边缘蜿蜒，指示后期叠加韧性变形重结晶。两块样本均含钠长石，其中G19-8内钠长石(3%)呈它形团块状产于硬玉基质中，其内包裹部分基质矿物，指示其形成晚于硬玉(图4e)。Mp1-1中的钠长石(6%)细脉沿硬玉粒间薄弱位置充填，脉壁结晶方沸石(2%)(图4f)，为硬玉的热液蚀变产物。
5 结果与讨论
5.1 原石特征的影响因素及其对产地鉴别的意义
危地马拉翡翠多数非原位产出于风化构造蛇纹岩块中，常因风化、飓风和洪水等因素被剥离和搬运，并聚集于河沟、山涧和河床等[8-9,47,52]。缅甸硬玉岩则受季节性强降雨影响，主要以次生砂矿形式产出于北部的低海拔平原地区[6,29,74]。
结合缅甸与危地马拉硬玉岩产出位置[9,49]可知，两硬玉岩区翡翠出露点的纬度与海拔差异较大。危地马拉位于北美洲南部，其翡翠出露点位于危地马拉南部，经纬度为W88°51′～90°35′，N14°53′～15°31′[9,49-50]，海拔一般在600～1 700 m，平均1 113.83 m，少数超过2 000 m。该区山地十分发育且海拔较高，相对高度可超过800 m，属于山地高原环境。缅甸位于亚洲东南部，翡翠出露点位于缅甸北部，经纬度为E96°14′～96°21′，N25°34′～25°45′[3,30-31]，海拔一般在200～600 m，矿区相对高度一般为200～300 m，较危地马拉矿区地形更加平缓。
两产地翡翠原石最显著的差别为缅甸翡翠原石常具更好的磨圆度和更厚的“皮”，且具有特征的“红雾”。岩石的磨圆度主要受风化作用影响，一般风化程度越深，岩石磨圆越显著。风化作用主要受岩石的矿物组成、结构构造、所处风化环境及风化时间等影响[75]。陈利友等[76]认为，风化作用影响因素主要为太阳辐射、水溶液(地表、地下及空气中的水)、空气(O2与CO2等)及生物有机体等。Jenny[77]认为风化和土壤的形成过程主要受气候、母岩、生物活性、地形和时间等变量约束。结合前人观点与两翡翠产地的原石产出特点，对影响翡翠原石风化的因素进行分析。
5.1.1 矿物组成和结构构造
岩石的抗风化能力受其矿物组成和结构构造共同影响[75]。翡翠中常见矿物的抗风化顺序为：沸石>白云母>长石>黑云母>角闪石>辉石[75]。抗风化能力强的矿物含量越多，相似结构和构造的翡翠在相同风化环境下抗风化能力越强。相似矿物组成的翡翠，结构越致密则在相同风化环境下的抗风化能力越强，这与实际观察中发现的以硬玉为主要矿物的高品质蓝水料翡翠(致密且细腻)比蓝绿色翡翠(疏松且粗糙)原石磨圆更差(更抗风化)的现象一致。矿物风化速率还与颗粒大小、形状以及解理和包裹体情况等有关[75]。由于两产地翡翠之间“皮”厚度和磨圆度的差异存在普遍性，故两产地翡翠的风化程度还受外因即风化环境的影响。
5.1.2 环境风化因素
危地马拉位于北美洲大陆南部，境内多高海拔山地且火山众多，西部有库丘马塔内斯山脉(Altos Cuchumantanes)，南部为马德雷山脉(Sierra Madre)[36]，西部和南部火山密布且地震频发，导致绝大部分国土被厚0.3～30.5 m的火山灰覆盖[78]。危地马拉地处热带，北部与东部沿海平原地区属热带雨林气候，但产出硬玉岩的南部山地属亚热带气候。根据与矿区地理位置最为接近的危地马拉城(Guatemala City)气象站气象数据，全年平均温度为14～25 ℃，极少达30 ℃，全年气温浮动小；全年降水总量约为1 300 mm，全年降水天数145 d，主要集中在6—10月[79]。
缅甸位于亚洲东南部、中南半岛西部，地势北高南低，北部为高山区，西部有那加丘陵(Naga hills)和若开山脉(Arakan Yoma)，东部为掸邦高原(Shan Plateau)，西部山地和东部高原间为伊洛瓦底(Irrawaddy)江冲积平原，地势低平。缅甸大部分地区位于北回归线以南，属于热带季风气候，除高海拔地区外，全年气温偏高。根据与矿区地理位置最为接近的八莫(Bhamo)气象站气象数据，全年平均气温为18～30 ℃，最高可超过40 ℃，温差较大[79]。由于缅甸地处热带，加之西南季风影响，除北部少数地区外，降雨量十分充足。以八莫气象站降水数据为例，全年降水总量约为1 900 mm，全年降水天数102 d，主要集中在6—10月，而热季(3—5月)降水较少[79]。雨季(6—10月)常受飓风和水灾的侵扰，容易引发泥石流和滑坡等灾害[80-81]。
总的来说，危地马拉和缅甸的地理环境与气候特征有明显差异，即缅甸比危地马拉具有更高的气温(平均温差7.6 ℃)和降水量(年降水量差为578 mm)[79]。此外，由于缅甸在降水量较高的同时降水天数较少，使两地区单日降水量差异(缅甸∶危地马拉≈2∶1)远远显著于年降水量差异(缅甸∶危地马拉≈3∶2)[79]。
5.1.2.1 温度和降水量
缅甸虽然较危地马拉纬度更低，但由于危地马拉硬玉岩区海拔显著高于缅甸硬玉岩区，一般海拔每上升100 m，气温下降0.4～0.6 ℃[82]，故缅甸翡翠矿区的温度更高。
缅甸的降水更加充沛，且两地温差在雨季更加显著，可达数十摄氏度。充沛的降水有利于翡翠原石在搬运过程中与其他岩石发生碰撞而通过物理风化使棱角磨圆化；充足的降水维持了持续的化学淋滤[75]，为化学反应提供良好媒介。在高温作用下，缅甸翡翠原石的化学风化速率大大提升，化学风化不仅可以增加翡翠风化壳的厚度，还可以在一定程度上加剧翡翠原石的磨圆化。此外，缅甸较危地马拉拥有更显著的温差，虽然这种高温潮湿环境的温差较高寒和干旱地区物理风化影响更弱，但也在一定程度上促进缅甸翡翠的物理风化，并加速翡翠原石磨圆化[75]。
5.1.2.2 植被覆盖情况
温度和降水量差异导致的植被覆盖率差异对岩石的风化程度与类型也有一定影响。以森林覆盖率[83]为例，虽然近几十年来人类活动使缅甸的森林覆盖率迅速减少[84]，但由于缅甸硬玉岩区充沛的降水和较高的温度，目前缅甸硬玉岩区森林覆盖率(约60%)仍明显高于危地马拉硬玉岩区(<35%)。植被覆盖率的差异会导致土壤理化性质(如孔隙度、有机质及微生物种类和含量、植物分解形成的有机酸和CO2浓度等)差异，还会提高水的潜在蒸发量[79]。植被覆盖率提高导致的孔隙度提高有助于降水的下渗淋滤和土壤含氧量的提高，从而促进化学风化的进行；植被覆盖率提高导致的有机质与微生物种类和含量的增加有利于生物风化的进行，从而促进风化作用的进行[75]。
5.1.2.3 环境对“红雾”形成的影响
两产地翡翠“雾”的差异也与风化环境有密切关系。“红雾”的形成往往与土壤成分、pH、氧化还原条件、降水和温度关系密切。通常认为“红雾”的红色主要来自赤铁矿、针铁矿和褐铁矿等铁氧化物、氢氧化物和含铁矿物的风化产物[63]，富Fe土壤可提供部分Fe源，氧化环境有利于Fe2+氧化为Fe3+，较低的pH值(3～4)有利于铁氢氧化物胶体的形成，而充足的降水量为淋滤、氧化和水合作用等提供媒介，高温使化学反应速率增加[75]。当流体中的胶体被翡翠吸附或充填于(微)裂隙、晶界等部位，随着铁氢氧化物失水并氧化为铁氧化物，继而形成“红雾”[85]，这种红色的翡翠常被称为“红翡”。值得注意的是，余平[86]认为形成“红翡”或“红雾”的Fe源可能来源于表层翡翠的氧化和水解[62]，袁奎荣等[87]认为皮色受土壤颜色的影响，而“雾”色相对来说不受环境影响。结合前人对红翡的宝石学和矿物学研究[85,88-91]认为这些说法是不全面的，“红翡”的致色矿物多以隐晶质结构充填于裂隙及晶界等结构薄弱位置[85,90-91]，同时“红雾”的产出很大一部分源于含Fe量极低的较纯硬玉质翡翠，且红翡颜色的不同与硬玉Fe含量之间不存在特定关系[88]，这在一定程度上说明“红翡”或“红雾”的产出也受环境因素影响。
根据世界土壤数据库数据[92]，缅甸和危地马拉翡翠矿区土壤主要类型分别为强淋溶土(低活性强酸土)和淋溶土(高活性淋溶土)，二者均受淋溶作用影响。在淋溶过程中，土壤中包括铁铝氧化物的可溶性或悬浮性化合物在渗漏水的作用下发生由上到下或侧向迁移，并在下层形成淀积层[93]。虽然缅甸的土壤类型指示其可能经历更彻底的淋溶，但能否形成“红雾”主要取决于发生迁移的铁质成分能否形成铁质胶体并于翡翠中沉淀[85]。
两硬玉岩区的温度、降水量和植被覆盖情况差异[79]不仅影响风化速率，还影响铁质胶体的形成与沉淀。危地马拉硬玉岩区地处山地高原，高海拔导致低温和低含氧量。较低的温度不仅不利于淋滤作用的进行和铁质胶体的形成，还影响吸附充填于翡翠中的铁质胶体沉淀。虽然氧化条件对“红雾”的产出十分重要[85]，但由于两矿区海拔差异[79]对空气含氧量的影响可能仅为约1%[82]，故含氧量差异并非导致两产地“红雾”产出差异的主要因素。降水量增加会促进淋滤(淋溶)[75,93]，低降水量区域的风化环境与土壤往往呈中性或弱碱性，而充足降水区域的风化环境与土壤往往被酸化[75]。较低的pH值(3～4)促进铁氢氧化物胶体形成，故充足的降水量有利于“红雾”形成。随着植被覆盖率提高，土壤的孔隙度、含氧量和有机质含量随之提高，这不仅可以促进降水的下渗淋滤，还有利于微生物种类和含量的增加。淋滤作用为“红雾”的产生提供了部分物质来源，而微生物种类和含量的增加有利于生物风化的进行[75]。生物风化不仅可以加速岩石风化，微生物生命活动所提供的有机酸和CO2还可以调节土壤pH，从而促进生物化学风化的进行与形成“红雾”所需铁质胶体的形成。另外，高温和高植被覆盖率可导致潜在蒸发量增加，有利于从铁质胶体中沉淀出促使“红雾”形成的含铁矿物[75]。
总的来说，“红雾”形成主要受铁质胶体的形成与铁氧化物沉淀过程控制[85]。两产地“红雾”的形成过程差异主要受温度、降水量和植被覆盖率等影响，这些因素共同影响铁质胶体的形成与铁氧化物沉淀所需的弱酸性环境、氧化反应、淋滤和水合作用等条件[75]。而危地马拉温度、降水及植物覆盖率较低(较缅甸)，故危地马拉翡翠极少出现“红雾”。
5.2 辉石成分对产地鉴别的意义
由于测试样本矿物组成主要以硬玉和绿辉石为主，且危地马拉鲜有产出钠铬辉石质翡翠[94]，主要产出硬玉质和绿辉石质翡翠[9]；又由于商业上的“翡翠”岩石学界定不清晰，很多与硬玉质翡翠伴生且外观相似的其他岩石类型以“翡翠”的身份流通于市场，故选取两地宝石级硬玉岩及与其在成因和产状上关系密切的宝石级硬玉化绿辉石岩、绿辉石岩、硬玉化异剥钙榴岩(一种硬玉钙铝榴石绿辉石岩)和钠长石岩等作为数据来源。
为获得足够丰富的辉石成分数据，避免副矿物对翡翠成分的干扰，本文选取已发表文献中缅甸与危地马拉的宝石级硬玉岩、硬玉化绿辉石岩、钠长石化硬玉岩、绿辉石岩、硬玉化异剥钙榴岩和钠长石岩等岩石(玉石)中的低Cr(Cr2O3<1%)绿辉石及低Cr(Cr2O3<1%)硬玉的电子探针数据[2-3,8-9,27,30,32,57-62,95-107]进行分析。结合研究样本和未发表的硬玉与绿辉石电子探针分析数据，使用GeoKit软件[108]进行单位分子式离子数重新计算。使用单位分子原子含量(简称apfu)和其计算值对缅甸与危地马拉的硬玉和绿辉石成分投图(图5—图8)。
首先依据产地和岩石类型差异将辉石成分数据分组，根据各类岩石中主要矿物组成的不同，将辉石成分数据分为硬玉质玉(宝石级的硬玉岩和钠长石化硬玉岩)、绿辉石质玉(宝石级的绿辉石岩、硬玉化绿辉石岩和硬玉化异剥钙榴岩)和钠长石质玉(宝石级钠长石岩)3类。随后使用MATLAB建立二元平面空间并划分格子，构造随机函数并依次导入两产地不同岩性硬玉或绿辉石点位的横、纵坐标，通过单位格子点数求出单位格子点位频率并绘图。利用已知产地的翡翠中绿辉石和硬玉的成分分布二维空间频次所占比(频率)，得到两产地不同类型玉石的绿辉石和硬玉成分分布频率模型。
根据每个投点图中相同产地硬玉或绿辉石投点的空间分布规律，调整格子大小，将不同频率格子划分为低、中、高和极高4个频率范围并导出密度图，其在图中表现为似等高线的封闭图形。不同颜色的密度图代表不同类型的硬玉和绿辉石的分布频率特征，随着频率增加，等高线内充填颜色的饱和度亦增加(图5—图8)。利用该模型可对未知产地翡翠中绿辉石和硬玉的成分投图，通过比对其与两产地成分模型在分布概率上的相似性，对翡翠进行产地判断。
此外，用MATLAB建立不同组别数据拟合函数。选用不同类型的函数进行拟合，最终选取拟合度较高的高斯函数表征各产地不同类型玉石成分特征。由于所统计的辉石成分数据分布较为分散且不同组别数据量不同，故不同组别拟合曲线的拟合优度(决定系数R2、误差平方和SSE以及均方根误差RMSE等)差异较大。所得到的拟合曲线不能直接应用于产地判别，而需结合具体的投点分布和频率图特征进行综合分析，但仍可利用拟合曲线对各组辉石成分数据的分布范围和分布趋势进行概括，拟合函数如图5—图7中虚线所示。
5.2.1 Ca和Mg/(Mg+Fe)判别图
在硬玉的Ca vs.Mg/(Mg+Fe)判别图(图5a，b)中，两产地不同岩石类型内的硬玉整体呈随Ca值增加，Mg/(Mg+Fe)值递增的趋势。虽然不同岩石类型的硬玉数据有重叠，但硬玉质玉中的硬玉往往比绿辉石质玉中的硬玉Mg/(Mg+Fe)值更高，这种差异在缅甸硬玉岩和绿辉石岩中尤为显著(图5b)。两产地硬玉质玉中硬玉数据分布较广且重合度高，其中危地马拉硬玉质玉中硬玉的Ca值可达0.191 apfu(图5a)，但缅甸硬玉质玉中的硬玉Ca值最大值仅为0.141 apfu(图5b)。虽然两产地硬玉质玉中硬玉的Mg/(Mg+Fe)最小值均为0，但缅甸硬玉质玉中的硬玉有9个数据达到最大值1.000(图5b)，危地马拉硬玉质玉中硬玉的Mg/(Mg+Fe)最大值仅为0.947(图5a)。
各元素含量以apfu(atoms per formula unit，单位分子原子数)表示。图5 缅甸与危地马拉的硬玉和绿辉石Ca vs.Mg/(Mg+Fe)判别图Fig.5 Discriminant maps of Ca vs.Mg/(Mg+Fe)of jadeite and omphacite constituents from Myanmar and Guatemala
两产地硬玉质玉中硬玉的分布频率差异主要体现在危地马拉硬玉在低Ca值(0～0.03 apfu)、中低Mg/(Mg+Fe)值(0.35～0.45)区出现高-极高频的聚集，以及在高Ca值(0.14～0.19 apfu)、高Mg/(Mg+Fe)值(0.50～0.95)区出现低-高频的聚集(图5a)，缅甸硬玉在上述两范围内均存在数据缺失。缅甸硬玉在低Ca值(0～0.03 apfu)、高Mg/(Mg+Fe)值(0.94～1.00)区和低Ca值(0～0.02 apfu)、低Mg/(Mg+Fe)值(0～0.25)区域出现高-极高频的聚集(图5b)，危地马拉硬玉在上述两范围内存在数据缺失和低频分布(图5a)。
在绿辉石质玉中，危地马拉绿辉石质玉中的硬玉比缅甸绿辉石质玉中的硬玉普遍具更高的Ca值和Mg/(Mg+Fe)值，而缅甸绿辉石质玉中几乎仅硬玉化异剥钙榴岩中的硬玉与危地马拉绿辉石质玉中的硬玉重叠(图5a，b)，故可据缅甸绿辉石岩和硬玉化绿辉石岩中硬玉在高Ca值(0～0.18 apfu)、低Mg/(Mg+Fe)值(0～0.30)范围的中-高频聚集特征(图5b)，与危地马拉绿辉石质玉内硬玉在该范围的局部数据缺失区分(图5a)。
在绿辉石Ca vs.Mg/(Mg+Fe)判别图(图5c，d)中，除危地马拉绿辉石质玉中的绿辉石外，两产地其余不同岩石类型中的绿辉石整体呈现随Ca值增加，Mg/(Mg+Fe)值递增的趋势。
危地马拉硬玉质玉和绿辉石质玉中的绿辉石比缅甸硬玉质玉和绿辉石质玉中的绿辉石具有更高的Ca值和更广的Mg/(Mg+Fe)值范围(图5c,d)。缅甸硬玉质玉中的绿辉石除1个在低Ca值区域(Ca<0.24 apfu)的Mg/(Mg+Fe)值小于0.80外，其余绿辉石数据的Ca值(0.266～0.514 apfu)和Mg/(Mg+Fe)值(0.817～0.952)均在较窄范围内(图5d)；危地马拉硬玉质玉中绿辉石的数据分布广，Ca值为0.100～0.640 apfu，Mg/(Mg+Fe)值为0.228～0.967(图5c)。在硬玉质玉的绿辉石数据分布频率上，危地马拉绿辉石在中高Ca值(0.40～0.64 apfu)、中高Mg/(Mg+Fe)值(0.65～0.95)范围的中-极高频聚集(图5c)，可以与缅甸硬玉质玉内绿辉石在该区局部数据的缺失区分(图5(d))。危地马拉硬玉质玉的绿辉石在中低Ca值(Ca<0.20 apfu)和低Mg/(Mg+Fe)值区(Mg/(Mg+Fe)<0.60)的低频分布(图5c)可与缅甸硬玉质玉内绿辉石在该范围数据的缺失区分(图5c，d)。
在绿辉石质玉的绿辉石数据中，危地马拉绿辉石的Mg/(Mg+Fe)值与Ca值呈负相关关系，且分布范围更广(Ca值为0.224～0.694 apfu，Mg/(Mg+Fe)值为0.331～0.889)(图5c)；缅甸绿辉石的Mg/(Mg+Fe)值与Ca值呈正相关关系，分布范围较危地马拉绿辉石窄(Ca值为0.224～0.563 apfu，Mg/(Mg+Fe)值为0.394～0.930)(图5d)。在绿辉石质玉内绿辉石的频率图中，危地马拉绿辉石在中高Ca值(0.40～0.70 apfu)、中低Mg/(Mg+Fe)值(0.30～0.60)区的低-极高频聚集可与缅甸绿辉石在该范围的缺失区分(图5c，d)。缅甸绿辉石质玉中绿辉石在低Ca值(<0.40 apfu)、低Mg/(Mg+Fe)值(<0.65)范围的中频聚集(图5c)可与危地马拉绿辉石质玉内绿辉石在该区域的极为稀疏的低频分布(图5d)区分。
危地马拉钠长石质玉中的辉石以透辉石为主[8]，本次研究中未统计到硬玉或绿辉石。硬玉的Ca vs.Mg/(Mg+Fe)判别图(图5b)显示缅甸钠长石质玉中的硬玉与缅甸硬玉质玉中的硬玉投图高度重合，且Mg/(Mg+Fe)值略低，靠近缅甸硬玉质玉和绿辉石质玉的重合区域。在绿辉石的Ca vs.Mg/(Mg+Fe)判别图(图5d)中，缅甸钠长石质玉中绿辉石显示相似的靠近硬玉质玉和绿辉石质玉重合区域的特征，且相较于缅甸硬玉质玉和绿辉石质玉中的绿辉石，缅甸钠长石质玉中绿辉石更加富Ca(可达0.736 apfu)。上述特征结合钠长石沿硬玉解理和裂隙分布的结构特征[96]，在一定程度上支持了在后期流体的作用下钠长石交代早期硬玉岩，即钠长石质玉中硬玉来自早期硬玉岩的观点，另一方面缅甸钠长石岩中硬玉和绿辉石较缅甸硬玉岩中硬玉和绿辉石更加富Ca，指示其可能受后期流体的交代和沉淀作用的影响[96]。
由于绿辉石是透辉石-硬玉固溶体系列的中间组分，在钠长石质玉中透辉石(CaMg[Si2O6])的存在表明，危地马拉钠长石质玉内的辉石比缅甸钠长石质玉内的辉石更加富Ca和Mg，贫Na和Al。以危地马拉钠长石质玉中靠近绿辉石化学成分的透辉石为例(Ca值为0.814 apfu，Mg值为0.718 apfu，Fe值为0.157 apfu，Mg/(Mg+Fe)值为0.821，图5c中未显示其投图)[8]，其比缅甸钠长石质玉中的绿辉石(Ca值为0.354～0.736 apfu，Mg值为0.349～0.657 apfu，Fe值为0.064～0.112 apfu，Mg/(Mg+Fe)值为0.818～0.859)的Ca、Mg和Fe值更高，且Mg/(Mg+Fe)值更低。
5.2.2 Na和Mg/(Mg+Fe)判别图
在硬玉的Na vs.Mg/(Mg+Fe)判别图(图6a，b)中，危地马拉和缅甸不同类型玉石中的硬玉均呈随Na值增加、Mg/(Mg+Fe)值降低的趋势，且危地马拉各类玉石中硬玉的Mg/(Mg+Fe)值随Na值的增加而降低的趋势更加缓慢。
危地马拉硬玉质玉和绿辉石质玉中硬玉的Na值(分别为0.659～1.090 apfu和0.832～1.045 apfu)比缅甸硬玉质玉和绿辉石质玉中硬玉的Na值(分别为0.806～1.049 apfu和0.827～1.095 apfu)分布更分散，整体更贫Na(图6a，b)。
在硬玉质玉中硬玉的频率图(图6a,b)中，危地马拉硬玉在Na<0.8 apfu区域存在高频区，而缅甸硬玉在该范围缺失；缅甸硬玉在高Na值(>0.94 apfu)、高Mg/(Mg+Fe)值(>0.95)区域存在极高频区，而危地马拉硬玉在该范围缺失。上述特征结合危地马拉硬玉Na值较低的特征可对两产地硬玉质玉中的硬玉进行区分。
危地马拉绿辉石质玉中的硬玉与缅甸绿辉石质玉中的硬玉数据重合度较高，差异主要体现在危地马拉硬玉更贫Na，Mg/(Mg+Fe)值更高(图6a，b)。在缅甸绿辉石质玉中，硬玉化异剥钙榴岩中的硬玉普遍比硬玉化绿辉石岩和绿辉石岩中的硬玉Mg/(Mg+Fe)值(图6b)更高，且与硬玉质玉内硬玉的重叠率很高，指示导致异剥钙榴岩发生硬玉化的流体可能与形成硬玉质玉的结晶或交代流体在成因或性质上存在相似性[95]。
在绿辉石的Na vs.Mg/(Mg+Fe)判别图(图6c，d)中，两产地不同玉石中绿辉石的分布趋势不同。危地马拉硬玉质玉内的绿辉石呈随Na值增加、Mg/(Mg+Fe)值降低的负相关关系，缅甸硬玉质玉的绿辉石呈随Na值增加、Mg/(Mg+Fe)值缓慢增加的正相关关系；危地马拉绿辉石质玉的绿辉石呈随Na值的增加、Mg/(Mg+Fe)值增加的正相关关系，缅甸绿辉石质玉的绿辉石呈随Na值的增加、Mg/(Mg+Fe)值降低的负相关关系。
各元素含量以apfu(atoms per formula unit，单位分子原子数)表示。图6 缅甸与危地马拉的硬玉和绿辉石Na vs.Mg/(Mg+Fe)判别图Fig.6 Discriminant maps of Na vs.Mg/(Mg+Fe)of jadeite and omphacite constituents from Myanmar and Guatemala
危地马拉硬玉质玉中的绿辉石比缅甸硬玉质玉中的绿辉石数据分布范围更加广泛，前者Na值为0.355～0.849 apfu，Mg/(Mg+Fe)值为0.228～0.967，后者Na值为0.426～0.785 apfu，Mg/(Mg+Fe)值为0.644～0.952。在频率图中，危地马拉硬玉质玉中绿辉石在低Na值(<0.42 apfu)区的极高频分布及低Mg/(Mg+Fe)值(<0.80)区的极高频分布可区别于缅甸绿辉石在相同区内的缺失和低频分布(图6c，d)。
危地马拉绿辉石质玉中绿辉石的极高频区主要集中在Na值为0.40～0.54 apfu且Mg/(Mg+Fe)值为0.40～0.60的区域；缅甸绿辉石质玉在该范围缺失数据，反而在高Na值(0.60～0.80 apfu)、低Mg/(Mg+Fe)值(0.40～0.60)区出现绿辉石的高-极高频区，故可根据两产地绿辉石质玉中绿辉石在低Mg/(Mg+Fe)值(0.40～0.60)区域中显著的Na值差异区分产地(图6c，d)。
缅甸钠长石质玉中硬玉和绿辉石在Na vs.Mg/(Mg+Fe)与Ca vs.Mg/(Mg+Fe)判别图(图6b，d和图5b，d)中表现类似。首先，两种判别图中钠长石质玉内的硬玉和绿辉石均具有较硬玉质玉中的硬玉和绿辉石略低的Mg/(Mg+Fe)值。其次，缅甸钠长石质玉中的硬玉与硬玉质玉中的硬玉重合度高(图6b)，也指示钠长石质玉中的硬玉可能与硬玉岩中的硬玉存在继承关系；缅甸钠长石质玉中的绿辉石向低Na方向偏移(图6d)，也指示钠长石化的交代过程中绿辉石中的硬玉端元不断减少。
危地马拉钠长石质玉中未发现硬玉和绿辉石，但所发现的透辉石在化学成分上与绿辉石十分接近(Na值为0.183 apfu，Mg/(Mg+Fe)值为0.821，图6c中未投图)，其比缅甸钠长石质玉中的绿辉石具有更低的Na含量和相对较低的Mg/(Mg+Fe)值。
5.2.3 Na和Ca/(Mg+Fe)判别图
在硬玉的Na vs.Ca/(Mg+Fe)判别图(图7a-e)中，危地马拉硬玉质玉中硬玉的Ca/(Mg+Fe)值最大可达26.601(图7a)，远大于大部分危地马拉和缅甸硬玉质玉中硬玉的Ca/(Mg+Fe)值(图7a-c)。为便于对比，减少离散程度过大对分析结果造成干扰，对两产地硬玉质玉中硬玉数据选取Ca/(Mg+Fe)值小于8.00(图7b，c)和小于1.50的区域进行放大并重新计算拟合曲线(图7d，e)。
各元素含量以apfu(atoms per formula unit，单位分子原子数)表示。图7 缅甸与危地马拉的硬玉和绿辉石Na vs.Ca/(Mg+Fe)判别图Fig.7 Discriminant maps of Na vs.Ca/(Mg+Fe)of jadeite and omphacite constituents from Myanmar and Guatemala
两产地硬玉在主要分布区(Na为0.80～1.10 apfu)内均呈随Na值增加、Ca/(Mg+Fe)值减少的趋势(图7d，e)。相较于缅甸，危地马拉硬玉数据分布更分散，整体更贫Na(图7a，b)。在Ca/(Mg+Fe)值上两产地硬玉的差异更显著：危地马拉硬玉质玉中硬玉的Ca/(Mg+Fe)值除最大值26.601外(图7a)，在1.50～15.00范围仍有14个数据；缅甸硬玉质玉中硬玉的Ca/(Mg+Fe)值仅有4个数据在1.50～7.00范围内分布，其余Ca/(Mg+Fe)值均小于1.50(图7c)。两产地绿辉石质玉中的硬玉也呈现危地马拉硬玉Ca/(Mg+Fe)值更广的分布特征。
频率图显示危地马拉硬玉质玉中硬玉的高-极高频区域主要分布于Na值为0.80～1.00 apfu、Ca/(Mg+Fe)值为0.50～1.00的范围(图7d)，虽然缅甸硬玉质玉中硬玉的高-极高频区在该范围与危地马拉硬玉质玉中硬玉数据有重合，但缅甸硬玉质玉中的硬玉在高Na值(0.90～1.05 apfu)、低Ca/(Mg+Fe)值(0～0.50)区域较广泛的高-极高频分布，尤其是在Ca/(Mg+Fe)值为0～0.10范围的极高频分布，可明显区别于危地马拉硬玉质玉中硬玉在该范围以低-中频为主的分布特征。绿辉石质玉的差异更加明显，危地马拉硬玉的Ca/(Mg+Fe)值更高(图7d，e)。
在绿辉石的Na vs.Ca/(Mg+Fe)判别图(图7f，g)中，两产地不同类型玉石中绿辉石均呈Ca/(Mg+Fe)值随Na值增加而减小的趋势。危地马拉硬玉质玉内绿辉石的Na值(0.355～0.849 apfu)和Ca/(Mg+Fe)值(0.151～1.111)比缅甸硬玉质玉中绿辉石的Na值(0.426～0.785 apfu)和Ca/(Mg+Fe)值(0.547～1.009)分布更广。两产地硬玉质玉内绿辉石的极高频区重叠率高，可结合低-高频区域分布范围的差异与危地马拉硬玉质玉中绿辉石在Na<0.4 apfu范围的高频聚集进行产地判别(图7f，g)。
在绿辉石质玉中，危地马拉绿辉石质玉中绿辉石(Na值为0.361～0.637 apfu，Ca/(Mg+Fe)值为0.575～1.351，图7f)整体上比缅甸绿辉石质玉中的绿辉石(Na值为0.413～0.806 apfu，Ca/(Mg+Fe)值为0.449～1.009，图7g)具更低的Na值和更高的Ca/(Mg+Fe)值。这种特征在频率图中更明显，相较于缅甸绿辉石质玉内绿辉石高频区数据(Na值为0.55～0.80 apfu，Ca/(Mg+Fe)值为0.45～0.75，图7g)，危地马拉绿辉石质玉中的绿辉石的高频区域(Na值为0.45～0.55 apfu，Ca/(Mg+Fe)值为0.85～1.00)明显向低Na值、高Ca/(Mg+Fe)值方向偏移(图7f)。
缅甸钠长石质玉中的硬玉与硬玉岩中的硬玉重合度高(图7e)，而钠长石质玉中的绿辉石比硬玉质玉和绿辉石质玉中的绿辉石都更贫Na(图7g)。危地马拉钠长石质玉中未发现硬玉和绿辉石，但存在与绿辉石成分接近的透辉石(Na值为0.183 apfu，Ca/(Mg+Fe)值为0.930，图7f中未投图)，在化学成分上，比缅甸钠长石质玉中的绿辉石具更低的Na含量和相近但相对较高的Ca/(Mg+Fe)值。
5.2.4 Mg-Fe-Al判别图
在危地马拉和缅甸硬玉的Mg-Fe-Al判别图(图8a-d)中，危地马拉硬玉质玉中的硬玉(图8a，c)较缅甸硬玉质玉中的硬玉(图8b，d)在贫Fe区(<0.10 apfu)具有更富Mg的特征。缅甸硬玉质玉中的硬玉(图8c)在富Fe区(>0.10 apfu)的Mg值分布范围虽然不如危地马拉硬玉质玉中的硬玉(图8d)Mg值的分布范围大，但在该范围内缅甸硬玉数据的数量更多且分布更分散(图8c)。在硬玉质玉中硬玉的频率图上，危地马拉硬玉数据分布集中且仅在贫Fe区存在极高频区，其极高频区(图8c)比缅甸硬玉数据的极高频区(图8d)更富Mg；缅甸硬玉数据在富Al端元(>0.95 apfu)存在贫Mg、富Al和贫Fe、富Al的极高频区(图8d)，相比之下，危地马拉硬玉数据在Al>0.90 apfu范围内的极高频分布(图8c)比缅甸硬玉质玉中硬玉的极高频分布(图8d)更富Fe。
两产地绿辉石质玉内硬玉的Mg-Fe-Al判别图(图8a-d)差异较明显，危地马拉硬玉数据分布集中，且高-极高频区聚集于贫Fe区(图8c)；缅甸硬玉数据(尤其是绿辉石岩中的硬玉数据)则分布非常分散，Fe值整体较高(图8d)。
在两产地绿辉石的Mg-Fe-Al判别图(图8e，f)中，危地马拉硬玉质玉中的绿辉石较缅甸硬玉质玉中的绿辉石分布更广，在Fe值上差异尤为明显(前者Mg值为0.139～0.600 apfu，Al值为0.330～0.769 apfu，Fe值为0.016～0.489 apfu；后者Mg值为0.260～0.516 apfu，Al值为0.377～0.619 apfu，Fe值为0.022～0.143 apfu)。频率图中，危地马拉硬玉质玉中的绿辉石在富Mg区(>0.50 apfu)存在高频聚集，在富Fe区(>0.10 apfu)存在中-极高频聚集(0.10 apfu
在绿辉石质玉(图8e，f)中，危地马拉绿辉石质玉中的绿辉石数据分布更集中，而缅甸绿辉石质玉中的绿辉石分布更分散。在频率图中，危地马拉绿辉石质玉中绿辉石的极高频聚集主要集中在贫Mg(<0.30 apfu)、贫Al(<0.50 apfu)、富Fe(>0.20 apfu)区，而缅甸绿辉石质玉中的绿辉石的极高频聚集在贫-中Mg(>0.20 apfu)、富Fe(>0.15 apfu)区和富Mg(>0.40 apfu)、贫Fe(<0.15 apfu)区分散分布。其中，硬玉化异剥钙榴岩中的绿辉石位于硬玉质玉和绿辉石质玉的重叠区域，可能是受异剥钙榴岩化和硬玉化流体交代作用共同影响的结果[95]。
在缅甸钠长石质玉中，硬玉的分布特征依旧显示出与硬玉质玉中硬玉极高的相似度(图8d)，绿辉石则呈现显著的富Mg特征(图8f)。危地马拉钠长石质玉中接近绿辉石化学成分的透辉石(Mg值为0.706 apfu，Al值为0.140 apfu，Fe值为0.154 apfu，图8c中未投图)比缅甸钠长石质玉中的绿辉石含更高的Mg和Fe值，更低的Al值。
各元素含量以apfu(atoms per formula unit，单位分子原子数)表示。图8 缅甸与危地马拉的硬玉和绿辉石Mg-Fe-Al判别图Fig.8 Discriminant maps of Mg-Fe-Al of jadeite and omphacite constituents from Myanmar and Guatemala
5.2.5 应用依据与注意事项
前人针对危地马拉与缅甸翡翠产地的鉴别主要从矿物成分[109]与结构构造[107]、谱学特征[110]、微量元素组成[111]等方面入手，但由于以下原因难以广泛应用，如：(1)研究样本数量有限，所代表的地质作用或流体活动存在空间局限性，所获得的产地特征不具普遍代表性；(2)模拟手段复杂或亟待优化，应用门槛高或难以推广；(3)数据未进行充分计算和筛选导致误差的存在；(4)测试成本高等。本研究通过较全面细致的岩石学分类、矿物分类及重新计算，限定危地马拉与缅甸两产地翡翠的主要矿物组合，较全面地统计了已发表数据并结合大量危地马拉硬玉质玉和绿辉石质玉的电子探针数据测定，对两产地的绿辉石与硬玉成分特征进行分析和总结。两产地翡翠中硬玉和绿辉石内Ca、Mg、Fe、Na和Al含量及其相互关系具良好的差异性，根据不同产地不同玉石类型中硬玉或绿辉石的Ca vs.Mg/(Mg+Fe)、Na vs.Mg/(Mg+Fe)、Na vs.Ca/(Mg+Fe)和Mg-Fe-Al判别图，结合两产地不同种类玉石中硬玉或绿辉石数据的拟合曲线，可从数据的分布趋势、分布范围和二维空间分布频率等方面进行对比和分辨。
在应用过程中，首先应对未知产地的样品进行岩石学分类，随后尽量采集随机、分散、充足的电子探针数据进行投图，并与已知产地的辉石成分数据从分布趋势、分布范围和二维空间分布频率等方面进行差异性分析。在实际应用上，以研究样本的数据分布特征为例，其在图5—图8中的分布在遵循产地普遍特征的同时具有一定的分散性。综合对比样本在投图中与两产地其他辉石成分数据的分布趋势、分布范围和二维空间分布频率的相似性(图5—图8)，认为样本符合危地马拉硬玉质玉的数据特征。在样品岩石学分类准确，单个样品选取的电子探针数据尽量随机、分散且充足的前提下，可将多个判别图的综合对比应用于危地马拉与缅甸两产地硬玉质(宝石级硬玉岩和钠长石化硬玉岩等)、绿辉石质(宝石级绿辉石岩、硬玉化绿辉石岩和硬玉化异剥钙榴岩等)和钠长石质玉(宝石级钠长石岩等)等翡翠及其伴生玉石的产地鉴别。
6 结 论
(1)总体上，带“皮”(风化皮)的危地马拉与缅甸翡翠原石存在一定差异。前者磨圆度较缅甸翡翠原石差，“皮”厚度较缅甸翡翠原石薄，很少甚至几乎不出现“红雾”，推测危地马拉与缅甸翡翠原石的上述外观差异主要受所处的自然地理气候与环境差异影响。矿物组成和结构构造对原石外观及“皮”的特征虽有一定影响，但对例如蓝水料翡翠的以硬玉为主要矿物组成、结构构造致密、质地细腻的优质翡翠影响有限。因此，两产地翡翠原石外观差异分别代表了缅甸高温多雨的热带季风性气候和危地马拉高海拔较低气温的亚热带气候对翡翠风化过程的影响，对两产地翡翠原石外观及“皮”-“雾”特征的区分有助于产地鉴别。
(2)危地马拉与缅甸翡翠中硬玉和绿辉石的化学组成存在可以识别的一些差异。Ca vs.Mg/(Mg+Fe)、Na vs.Mg/(Mg+Fe)、Na vs.Ca/(Mg+Fe)和Mg-Fe-Al等判别图显示，虽然两产地翡翠中硬玉和绿辉石投图间存在一定的重叠，但缅甸翡翠中硬玉和绿辉石整体呈现相对贫Ca和Mg、富Na的特征，危地马拉翡翠中硬玉和绿辉石呈现相对富Ca和Mg以及贫Na的特征。在Fe值上，两产地不同矿物的表现不同。危地马拉翡翠(尤其是绿辉石质玉)中的硬玉整体上比缅甸翡翠中的硬玉更贫Fe，而危地马拉翡翠(硬玉质玉和绿辉石质玉)中的绿辉石比缅甸翡翠中的绿辉石更加富Fe。个别判别图，如两产地绿辉石质玉中绿辉石的Ca vs.Mg/(Mg+Fe)判别图(图5c，d)、硬玉质玉和绿辉石质玉中绿辉石的Na vs.Mg/(Mg+Fe)判别图(图6c，d)、硬玉质玉中硬玉的Na vs.Ca/(Mg+Fe)判别图(图7a-c)、绿辉石质玉内绿辉石的Na vs.Ca/(Mg+Fe)判别图(图7f，g)、绿辉石质玉中硬玉的Mg-Fe-Al判别图(图8b，d)和硬玉质玉中绿辉石的Mg-Fe-Al判别图(图8c)等均可较好地区分两产地辉石成分差异。
综上，结合两产地翡翠的皮壳差异，综合应用缅甸与危地马拉硬玉和绿辉石成分判别图，有助于对两产地翡翠进行判别。
