闪石玉研究进展的文献计量学分析

2022-11-01崔中良黄怡祯郭心雨

宝石和宝石学杂志 2022年5期

崔中良，黄怡祯，郭心雨

(江西应用科技学院，江西南昌 330100)

主要由透闪石、阳起石组成的细粒岩石致密细腻，柔和温润，具有较高的工艺性能和经济价值，国内外文献中对其称呼颇多，有软玉、闪玉、和田玉、闪石玉和透闪石质玉等，在本文笔者采用闪石玉这一称呼。闪石玉的开发和利用历史源远流长，在我国玉石文化中占有重要地位。孕育闪石玉所需的地质条件较为苛刻，因此闪石玉的产地与产量都十分有限[1]。随着我国经济的高速发展，闪石玉的市场需求大幅增加，而优质闪石玉的资源储备却十分匮乏，导致闪石玉价格飙升，掀起了地质行业和宝玉石行业对闪石玉的研究热潮，同时积累了大量翔实珍贵的文献资料[2-7]。文献计量学集数学、统计学、文献学于一体[8]，它基于文献事实，不仅可以总结研究领域的现状与不足，还能揭示学科的整体布局和发展方向[9]，目前已广泛应用于地球科学领域中[10-12]，并取得了良好的应用效果。

当前针对闪石玉的研究仍缺乏宏观尺度的系统归纳和总结，而厘清闪石玉的研究现状和进展，不仅有助于推动我国在闪石玉科研领域的研究深度，还可以为后期学者的相关研究提供参考。因此，本文基于中国知网数据库对1996-2022年的学术论文开展文献计量学分析，并采用定量研究与定性分析相结合的方式开展综合研究，对闪石玉研究的核心文献开展年度发文量、发表期刊、项目资助、研究机构、关键词等分析，最后阐述闪石玉的研究进展。

1 数据来源及研究方法

1.1 文献来源及检索策略

中国知网是目前全球最大的中文数据库，亦是国内学术研究文献最权威、完备的数据库。基于最新的国家标准GB/T 16552-2017《珠宝玉石名称》及GB/T 16553-2017《珠宝玉石鉴定》，结合当今学术界术语的使用习惯，以中国知网(https://www.cnki.net/)为期刊论文检索平台，数据检索时在中国知网界面选择“高级检索”栏目，在“主题”检索框中输入检索内容“透闪石玉”“软玉”“和田玉”“白玉”“青玉”“青白玉”“碧玉”“墨玉”“糖玉”“黄玉”，中间连接词选择“或含”或“或者”；将“时间范围”设定为“1996年到2022年”，来源类别选择SCI来源期刊、EI来源期刊、核心期刊、CSSCI、CSCD，并勾选“同义词扩展”，点击“检索”共获得1 510篇文献；操作时间为2022年5月4日。

1.2 文献纳入及排除标准

纳入标准：(1)研究对象为闪石玉，且研究涉及地质学或宝玉石学领域；(2)古玉器若为闪石玉，其内容涉及矿物成分检测与分析；(3)若为综述，至少部分内容涉及闪石玉的地质学或宝玉石学研究。

排除标准：(1)玉文化研究、肾结石清除等非本文研究领域的文献；(2)以硬度为8的黄玉矿物作为研究对象的文献；(3)重复发表的文献仅选用1次；(4)采访、书评、篇首语等去除；(5)不能获得全文的文献。

笔者采用逐年筛查的办法，最后得到168篇文献，并以其为原始数据源，开展综合研究。

1.3 研究方法及研究工具

基于文献计量学方法，采用定量研究与定性分析相结合的方式开展综合研究，以透闪石玉研究相关的文献体系为研究对象，综合运用Excel 2019、VOS viewer等工具对168篇文献数据的分布结构、数量关系、关系网络等进行可视化分析，进而阐明闪石玉研究进展。VOS viewer软件是一种知识发现工具，能够进行主题挖掘、作者聚类及关键词共现等分析[13]，其操作步骤、分析原理及参数设置等介绍可从官方网址(www.vosviewer.com)获得。

2 研究概况分析

2.1 年度发文量

论文数量是衡量学术界某一领域发展状况的重要指标之一，在一定程度上能反映该领域受到的关注度及其发展历程[14]。从图1可以看出，闪石玉的研究总体上呈波状稳步发展，但发展相对迟缓，年发文量大多数在10篇范围之内。2002年和2014年发文量均大于20篇，处于峰值，表明经过长时间成果的积累，在这两年均取得了较大的研究突破。本文选取的168篇文献有163篇发表于核心期刊，9篇发表于CSSCI期刊，29篇发表于EI期刊，22篇发表于SCI期刊。

图1 1996-2022年年度发文量统计Fig.1 Statistics of annual papers issued from 1996 to 2022注：部分期刊既为核心期刊，又为EI期刊，或SCI期刊，或CSSCI期刊

2.2 载文期刊及资助项目

由统计可知，1996-2022年刊载透闪石玉相关研究文献的期刊有53种。笔者采用1990年比利时情报学家埃格(L.Egghe)提出的布拉德福核心区数量计算法确定本文研究主题核心区域期刊数量，即P=2ln(eE·Y)[15]，其中P为核心数量，E为欧拉系数，E=0.5772，Y为最大载文量期刊的载文量。P=2ln(eE·Y)=2ln(1.781×54)≈9，说明处于核心区域的期刊有9种，分别为《岩石矿物学杂志》《光谱学与光谱分析》《岩矿测试》《矿物学报》《矿床地质》《文物保护与考古科学》《桂林理工大学学报》《岩石学报》《华东理工大学学报(自然科学版)》，刊载量合计116篇，合计占比69.05%(图2a)。占比16.98%的期刊刊载了69.05%论文，反映出我国闪石玉相关研究成果分布较为集中，主要刊发在少数期刊上。

图2 主要载文期刊(a)及资助项目(b)Fig.2 Main journals (a) and funded projects (b)

有基金项目支持的文献在一定程度上可以代表该领域未来研究的趋势。根据1996-2022年文献基金资助情况统计(图2b)可知，国家自然科学基金支持发表的文献量为41篇，占总发文量的比例为24.40%，其他科研基金支持发表的文献量较少，均少于10篇。基金资助类型多样化，包括国土资源大调查项目、国家重点研发规划、广西科学基金、上海市高等学校科学技术发展基金、国家重点基础研究发展规划(973计划)、中国科学院知识创新工程项目、高等学校博士学科点专项科研基金等资助类型，表明我国闪石玉研究得到了各级别、各类型资助项目的推动。

2.3 主要研究机构

对不同研究机构发文量进行统计(图3)，可知中国地质大学(武汉)、中国地质大学(北京)、北京大学、同济大学、中国地质科学院地质研究所、桂林理工大学、国家珠宝玉石质量监督检验中心、中国地质科学院矿产资源研究所是发表成果最多的机构。考虑到机构名称调整常由机构组分整合所致，因此在本文中不予区分。由统计结果可知，对闪石玉研究做出贡献的机构类型主要为大学及研究性机构，反映了我国闪石玉研究领域主要受大学和研究性机构推动。

2.4 发文作者

文献作者共计412个，发文量大于等于4的作者有15个，其中王时麒位列第一，刘琰和周征宇并列第二，张勇和尹作为并列第三(图4)。其中，仅发表1篇论文的作者有322人，占总数的78.16%，超过洛特卡定律的临界值(60.79%)，说明透闪石玉研究的多产作者较少，多数作者未做持续深入的研究。

在168篇透闪石玉研究论文中，独立作者15篇，占发文总量的8.93%，2人合作者29篇，占发文总量17.26%，3人合作者45篇，占发文总量26.79%，3人以上合作者79篇，占发文总量47.02%(表1)。作者合著率91.07%，远高于自然科学论文的平均合著率70%[14]，说明闪石玉研究的方式主要以合作为主。

表1 文献作者个数统计表Table 1 Statistical table of the number of authors in aliterature

核心作者的论文可以反映出本领域的研究深度和广度，亦能确切地反映出文献的特征和内涵[16]。普莱斯计算公式可以确定核心作者的最低发文数，即M=0.749(Nmax)1/2[17]，其中M为论文篇数，Nmax为所统计的年限中最高产作者的论文数。发文量最多的学者为北京大学的王时麒，论文数为9篇，按照取整原则M应为3。据统计，发表文献在3篇及以上的作者共有31位，这31位作者即为闪石玉研究领域的核心作者群。

利用VOS viewer软件采用全计数法对1996-2022年的中文文献作者进行合作网络分析(图5)，其中1个节点代表1个作者，节点之间线条的粗细代表作者之间的关联强度，同一种颜色代表同属一个合作群体，表示各作者之间研究方向一致，且合作关系密切。从图5可以看出在闪石玉研究领域主要形成了12个研究团队。

图5 作者科研合作聚类图Fig.5 Author’s scientific research cooperation cluster diagram

2.5 高被引文献分析

论文被引频次是衡量论文质量的重要指标，也是反映作者在该领域被同行认可程度的定量表征，被引量≥46的文献见表2。从表2可以看出：被引量≥46的文献主要发表在《岩石矿物学杂志》，说明该杂志得到了高被引作者的青睐，同时也说明该杂志在闪石玉研究领域的影响力较高；经过仔细阅读被引量≥46的文献，发现研究内容以矿物岩石学特征、宝石学特征及成矿机理为主，说明这些内容已得到学界广泛关注。

表2 被引量≥46的文献Table 2 Literatures cited ≥ 46

3 研究热点及进展分析

关键词是论文内容的核心与精髓、主题的概括和提炼，因而高频关键词能够反映学科领域的研究主题，对其共现分析有助于分析学科领域的发展重点和研究热点[18-19]。采用全计数法绘制近15年频数大于1的关键词(除软玉、和田玉、透闪石玉)共现知识图谱(图6)，图中节点大小代表关键词出现频次，两个节点间连线粗细表示两个关键词共现次数的多少。图6中的关键词可根据属性划分为“产地”“手段”“内容”三类，因此本文基于近15年关键词共现知识图谱(图6)，并结合相关文献的具体内容，就资源分布、研究手段、研究内容开展深入探讨。

图6 近15年关键词共现知识图谱Fig.6 Knowledge map of keywords co-occurrence in recent 15 years

图7 不同产地(a)及新疆(b)闪石玉矿研究成果数量统计图Fig.7 Statistics of nephrite research results in different producing areas (a) and Xinjiang (b)

3.1 资源分布

从全球范围来看，闪石玉矿主要分布于中国、俄罗斯、韩国、新西兰、加拿大、美国等国家[20-27]。就中国范围而言，闪石玉矿在新疆、青海、辽宁、贵州、广西、甘肃等地均有分布[28-33]，但主要分布于新疆、青海两地。从空间分布来看，中国的闪石玉矿床点主要沿和田-叶城-且末-若羌-格尔木一带分布[24]，根据中国闪石玉矿成矿带的划分[4]，中国闪石玉矿主要位于西昆仑-阿尔金山成矿带(新疆地区)和东昆仑成矿带(青海地区)。其中西昆仑-阿尔金山成矿带呈北西-东西-北东向线状分布，西起塔什库尔干，经莎车县、叶城县、和田县、于田县，东至罗布泊西南的若羌县，而东昆仑成矿带主要为格尔木地区[4,34]。

从文献计量结果来看，闪石玉矿空间分布数量的多寡与其研究成果数量(学者关注度)的多少密切相关。从图7可以看出：(1)目前学者们研究的闪石玉矿位于国内新疆、青海、辽宁、江苏、贵州、广西等地区(图7a)，位于国外俄罗斯、加拿大、韩国等国家，其中新疆闪石玉矿研究成果数量(关注度)居国内之首，青海次之，这与目前已发现的闪石玉矿床空间分布情况吻合；(2)新疆闪石玉矿研究成果数量(关注度)统计图中(图7b)，涉及的产地主要有塔什库尔干、叶城、和田、于田、若羌县、策勒、玛纳斯、皮山，这与新疆闪石玉矿床主要分布于莎车-叶城、和田-于田和且末-若羌3个矿集区[28,34]的情况基本吻合。

3.2 测试手段

为探讨1996-2022年测试手段使用情况的整体特征，制作使用频数≥3的研究手段统计表(表3)和时间变化图(图8)。从表3可知：(1)闪石玉研究领域中使用的测试手段主要有电子探针、X射线衍射、红外光谱等16种；(2)使用频数合计位列前5的测试手段与使用年份数量统计前5的测试手段一致，依次为电子探针、X射线衍射、红外光谱、拉曼光谱、扫描电镜，说明这5种手段在1996-2022年整体使用次数较高，使用延续性较好；(3)2017-2022年整体使用频率≥50%的测试手段有激光剥蚀电感耦合等离子体质谱、同位素质谱仪、紫外-可见光谱、电子顺磁共振波谱仪、离子探针、太赫兹光谱、激光诱导击穿光谱、电感耦合等离子体发射光谱仪，但频数合计均小于20次，暗示这些测试手段是“新起之秀”，未来应用前景广阔；(4)这些测试手段大多数为无损检测手段，主要用于物相判定、结构分析、形貌观察、成分分析和同位素比值测定。

测试手段的使用频次整体呈稳步上升的态势，使用类别整体亦呈稳步上升的趋势(图8)。1997-2001年测试手段使用类别有3种，使用频次平均值为0.6次，2002-2006年测试手段使用类别有8种，使用频次平均值为9.2次，2007-2011年测试手段使用类别有11种，使用频次平均值为9.2次，2012-2016年测试手段使用类别有12种，使用频次平均值为20.8次，2017-2021年测试手段使用类别有16种，使用频次平均值为24.2次。

图8 使用频数≥3的测试手段的时间变化图Fig.8 Time variation diagram of test means with frequency ≥ 3

表3 使用频数≥3的测试手段统计表Table 3 Statistical table of test methods with frequency ≥ 3

表3(续)

3.3 研究内容

3.3.1 矿床成因

大体可分为两方面内容：(1)对典型产地闪石玉矿床开展成因研究[35-42]，主要集中在成矿物质(钙、镁、硅等)来源、成矿流体(氢、氧)来源及其类型、成矿作用类型3个方面，而无论闪石玉矿床是哪种成因类型，均与热液作用息息相关[43-46]；(2)从宏观角度探讨闪石玉原生矿床成因类型划分。当前闪石玉原生矿床成因类型的划分尚无统一方案，学者们主要根据闪石玉的地质产状、成矿作用类型、成矿热液来源等提出了不同的划分方案(表4)。这些划分方案表明大多数学者[47-55,57]倾向于认为闪石玉需要在原有岩石的基础上进行结构转换或者置换才能形成。少数学者[56,58]基于矿体的形态特征(脉状)及其与围岩的接触特点(界线清晰)，提出了闪石玉存在热液充填成矿或热液交代与充填共同成矿的形成机制，但该形成机制在成矿物质来源、成矿条件和成矿过程上的解释仍需加以完善[59]。

表4 透闪石玉原生矿床成因类型Table 4 Genetic type of tremolite jade primary deposit

表4(续)

3.3.2 成矿年代学

2016年以后，闪石玉的成矿年代学研究[1-4,29-30,36-37,58,60]逐渐增多。闪石玉矿床成矿年代学研究中最常用的定年方式为锆石U-Pb定年法，其次为云母Ar-Ar定年法、透闪石Ar-Ar定年法、榍石Pb-Pb定年法。实际上定年方法的选择需要进行综合考量(如副矿物类型、副矿物成因、采样位置的客观局限性等)，最终确定合适的定年矿物和定年方法。雷成等[58]提出对闪石玉中锆石进行U-Pb定年的前提是确定这些锆石是否为热液成因，并基于热液锆石U-Pb定年得到了东昆仑小灶火矿床的成矿年龄;郑奋等[30]对辽宁岫岩河磨玉中的岩浆锆石进行U-Pb定年得到了河磨玉成玉年龄的上限;贾玉衡等[36]在对新疆且末碧玉矿开展成矿年龄研究时，未在碧玉中找到锆石，因此对碧玉和花岗闪长岩接触带的黑云母样品进行了Ar-Ar年龄分析，有效约束了成矿年龄。

3.3.3 成矿环境

目前闪石玉成矿环境的研究主要集中在成矿温度、成矿压力和酸碱度等方面。在闪石玉成矿温度和压力研究方面：周征宇等[41，61]在对青海三岔口矿区研究时发现某些闪石玉样品中含有大量硅灰石，而硅灰石是中高温变质作用的产物，因此认为三岔口闪石玉形成温度要远大于新疆和田等地区；王建军等[62]对大灶火玉矿床进行成矿条件分析时，认为温度在550～750℃，压力在5～15 kb的范围内有利于透闪石的形成;徐立国等[63]通过矿石共生矿物包裹体测温方法确定了广西大化东扛村闪石玉成矿温度为250～327℃。角闪石中TAl3+含量与形成时的温压条件密切相关，Ti的含量也与成矿温度有关，基于此，于海燕等[29]基于青海不同颜色闪石玉样品的晶体化学数据，提出了翠青玉的成矿温度最高、压力最大，黄玉成矿温度较高、压力较大，烟青玉和青玉成矿温度较高、压力较低，而白玉、青白玉和糖玉成矿温度较低、压力较低。一般情况下，Sr/Ba值可以一定程度上反映成矿环境，而闪石玉中Zr/Hf、Nb/Ta值从酸性到碱性成矿条件逐渐升高[64]，因此闪石玉成矿环境的酸碱性研究主要基于Zr/Hf、Nb/Ta、Sr/Ba等指标进行分析。于海燕等[29]根据青海不同颜色闪石玉样品的Zr/Hf、Nb/Ta、Sr/Ba比值综合分析后认为，翠青玉和黄玉的成矿环境趋于酸性。

3.3.4 矿物岩石学特征/宝石学特征

由于该部分研究内容涉及的研究方法和手段基本成熟，积累了大量的研究成果，这些成果大体可分为四个方面：矿物组成、结构构造、元素含量、光学性质及颜色成因。

根据珠宝玉石最新鉴定标准(GB/T 16552-2017)，闪石玉(软玉)主要由透闪石、阳起石组成，标准中未明确规定二者占比。从现有的研究成果来看，国内新疆[28,60,65-67]、青海[45,68-69]、辽宁[2,30,70-71]等地产出的闪石玉中，成分以透闪石为主。其中，新疆皮山闪石玉中透闪石含量在98.0%～99.7%[60]，青海闪石玉中透闪石含量在95%以上[68]，辽宁岫岩桑皮峪闪石玉中透闪石含量在94%以上[39]。然而，闪石玉中的主要矿物并不总是透闪石，加拿大Cassiar碧玉中主要矿物为向阳起石过渡的透闪石[72]，台湾花莲碧玉中主要组成矿物为透闪石-阳起石类质同象系列矿物，根据含铁量的不同，主要成分为透闪石或阳起石[73]，广西大化墨玉中的主要矿物为阳起石，含量大于98%[74]。从化学组成上看，闪石玉中主量元素的含量一般差别不大[2,71]。而微量、稀土元素的含量变化多端，可能与闪石玉的成矿环境[7,30,39,75]、产地[45-46,75-76]等有关。

闪石玉的结构构造与其质地、韧性等性质密切相关。新疆和田产出的优质闪石玉为纤维状交织结构，结构致密，质地细腻，透明度低，韧性高，呈现明显的油脂光泽[66]。青海部分地区的闪石玉常呈现为不同类型的变晶结构，透明度较高，可呈现油脂-蜡状光泽、蜡状-半玻璃光泽[68-69,76]。辽宁析木玉一般呈毛毡状纤维交织结构[70]。目前闪石玉光学性质的研究十分普遍，此处不再展开。闪石玉的颜色成因，众说纷纭，但毋庸置疑的是，闪石玉的颜色成因主要为过渡金属元素致色(主要为Fe、Mn、Cr、Ti)[28,77-84]，另外石墨、绿泥石等次要矿物亦能致色[22,28]。

3.3.5 产地特征及产地鉴别

产地特征及产地鉴别一直是闪石玉研究领域的重点内容之一。从产地空间分布上，产地特征及产地鉴别研究涉及的主要产地有新疆(和田、且末、玛纳斯等)、青海(三岔口、大灶火、拖拉海沟等)、辽宁(岫岩、桓仁、海城等)、江苏(溧阳小梅岭)、广西(大化、河池、巴马等)、贵州(罗甸、冗里)、台湾(花莲)、甘肃(马衔山)、河南(栾川)等中国地区，加拿大、俄罗斯、韩国等国外国家。从具体内容上看，产地特征及产地鉴别研究均涉及宝石学特征，不同的是，闪石玉的矿物组成、结构构造、颜色等对于产地鉴别的作用有限，因此当前产地鉴别主要基于元素组成、谱学特征等内容。

至于产地鉴别研究，学者们采用的方法大体可归纳为三种：基于元素组成进行产地鉴别[31,75,85]；基于谱学特征进行产地鉴别[7,86-88]；两种及以上方法组合进行产地鉴别[89-90]。产地鉴别研究已取得了一定成绩，但当前研究选取的产地数量和样品数量比较有限，而同一产地闪石玉的产出类型可具有多样性，因此如何有效的进行产地鉴别仍然是亟需解决的一道难题。