新疆黑山筋脉玛瑙的分类及显微特征.pdf

第25卷第2期2023年 3月宝石和宝石学杂志(中英文)Jo u r nal o f Ge ms&Ge mmo l o gyVo l.25 No.2Mar.2023新疆黑山筋脉玛瑙的分类及显微特征尹希严，狄敬如1S4,顾一露2(1.中国地质大学(武汉)珠宝学院，湖北武汉430074;2.湖北省珠宝工程技术研究中心，湖北武汉430074;3.湖北松石检测技术有限公司，湖北十堰442299;4.中国地质大学(武汉)珠宝检测中心，湖北武汉430074)摘要：筋脉玛瑙作为石英质玉石中一个尤为特殊的品种，深受消费者喜爱。近年来自新疆维吾尔自治区 喀什地区巴楚县黑山附近产出的筋脉玛瑙以其鲜艳丰富的颜色、奇峻多样的形态，成为最受欢迎的筋脉玛瑙 品种之一。对150余件新疆黑山筋脉玛瑙样品进行常规宝石学测试并分类研究,使用偏光显微镜观察其结构 特征，分析了“筋脉”以及其它特殊表面结构的微观结构成因。结果显示，黑山筋脉玛瑙根据颜色色系分为：灰绿-墨绿色系、橙红-深红色系、橙黄-土黄色系、班白-乳黄色系、黑灰色系五类;按照表面结构特征分为：细筋 脉、粗筋脉、内筋脉、外筋脉和纯筋脉和“鱼籽”，分类依据涵盖“筋脉”的粗细和分布密集程度、“筋脉”在玛瑙 整体的位置以及部分特殊结构如环形突起和球粒状突起。显微结构特征显示，黑山筋脉玛瑙的主要为隐晶 质结构、隐晶质纤维结构，其中“筋脉”和“鱼籽”的外部结构特征对应其内部的隐晶质纤维结构(平行纤维结 构、纤维放射结构);而基体(“肉质)部分基本由隐晶质结构组成。结合拉曼光谱测试可知，黑山筋脉玛瑙的 主要矿物成分为CT石英，次要矿物为斜硅石，部分样品中的红色球粒状杂质矿物为赤铁矿。关键词：筋脉玛瑙；显微结构;石英质玉；品种分类;新疆黑山中图分类号：TS93 文献标识码：A 文章编号：2096-9120(2023)02-0021-11DOI：10.15964/j.c nk i.027jgg.2023.02.004Classification and Microscopic Characteristic of Jinmai Agate from Heishan,Xinj iangYIN Xiyan12,DI Jingr u134,GU Yil u12(1.Gemmological Institute,China University of Geosciences 9 Wuhan 430074,China；2.Hubei Gems and J eivelry Engineering Technology Research Center,Wuhan 430074,China;3.Hubei TurquoiseTesting Technology Co.,Ltd.,Shiyan 442299,China;4.Gem Testing Center,China University of Geosciences 9 Wuhan 430074,China)Abstract:As a spe c ial var ie t y o f qu ar t z jade,“Jinmai”agat e,t hat has t e ndo n pat t e r ns o n t he su r fac e,is de e pl y l o ve d by c o nsu me r s.In r e c e nt ye ar s,t he Jinmai”agat e pr o du c e d ne ar He ishan,Bac hu Co u nt y,Kashgar Pr e fe c t u r e,Xinjiang Uygu r Au t o no mo u s Re gio n,has bec o me o ne o f t he mo st po pu l ar var ie t ie s o f Jinmai agat e du e t o it s var ie d c o l o u r s and var io u s收稿日期：2022-08-18基金项目：绿松石工艺和机理研究项目(KH2260304)；中国地质大学(武汉)珠宝检测技术创新中心项目(CIGTWZ-2021002)作者简介：尹希严(1999-),男，硕士研究生，主要从事宝石学研究工作 E-mail：5O5468746qq.c o m通讯作者：狄敬如(1964-),女，副教授，主要从事珠宝检测及宝石学研究工作。E-mail：1016106644qq.c o m22宝石和宝石学杂志（中英文）2023 年shape s Mo r e t han 150 sampl e s o f Jinmai agat e fr o m He ishan,Xinjiang,w e r e st u die d and c l assifie d by c o nve nt io nal ge mmo l o gic al t e st s,and it s st r u c t u r al c har ac t e r ist ic s w e r e o bse r ve d by a po l ar ize d l ight mic r o sc o pe,and t he mic r o st r u c t u r e c au se s o f t e ndo n-pat t e r n o n t he su r fac e and o t he r spe c ial su r fac e st r u c t u r e s w e r e anal yze d.The r e su l t s sho w t hat t he c o lo u r o f“Jinmai”agat e fr o m He ishan,mainl y inc l u de s five c at e go r ie s：gr ay-gr e e n t o dar k gr e e n se r ie s,o r ange-r e d t o dar k r e d se r ie s,o r ange-ye l l o w t o k hak i se r ie s,mil k y-ye l l o w t o ye l l o w se r ie s,and bl ac k t o gr ay se r ie s The r e ar e“t e ndo ns,t hic k t e ndo ns”，int e r nal(t e n-do ns,e x t e r nal“t e ndo ns”，pu r e t e ndo ns”and fish r o e”st r u c t u r e s?and t he c l assific at io n is base d o n t he t hic k ne ss and dist r ibu t io n de nsit y o f t he“t e ndo ns”，t he po sit io n o f t he(t e n-do ns in t he agat e,and so me spe c ial st r u c t u r e s,su c h as annu l ar pr o t r u sio ns and gl o bu l ar pr o t r u sio ns The mic r o st r u c t u r al fe at u r e s o f Jinmai agat e fr o m He ishan,Xinjiang ar e mainl y c r ypt o c r yst al l ine st r u c t u r e and c r ypt o c r yst al l ine fibe r st r u c t u r e,amo ng w hic h t he e xt e r nal st r u c t u r al fe at u r e s o f 5及部分样品表层同时存在有筋脉和球粒 状凸起的“鱼籽”结构。图3细筋脉表面特征Fig.3 Su r fac e fe at u r e s o f fine t e ndo ns图4粗筋脉表面特征Fig.4 Su r fac e fe at u r e s o f t hic k t e ndo ns图5内筋脉表面特征Fig.5 Su r fac e fe at u r e s o f inne r t e ndo ns26宝石和宝石学杂志（中英文）2023 年图6外筋脉表面特征Fig.6 Surface features of external tendons图7纯筋脉表面特征Fig.7 Surface features of pure tendons图8“鱼籽”表面特征Fig.8 Surface features of“fish roe2显微结构和拉曼光谱特征2.1显微结构特征挑选出19颗黑山筋脉玛瑙制成薄片,显微结 构观察部分使用VOSTRO320型偏光显微镜 完成。2.1.1 隐晶质结构隐晶质结构是黑山筋脉玛瑙中最常见的结构（图9）,常出现于外筋脉品种内部基体（图9b,图 9c）以及内筋脉样品“肉”中（图9f,图9i）。单偏光 下见白一浅黄白色，正交偏光下为I级灰干涉色（图9c,图9f）,颗粒细小均匀，无明显集合体间 隙，排列没有方向性，不可见自形晶。在单偏光下无法清晰见到内筋脉样品中“筋”与“肉”的界限，正交偏光下可见到隐晶质纤维颗 粒相互平行定向排列形成“筋脉”，并以脉状延伸，将内筋脉隐晶质结构的“肉”分割开。2.1.2 隐晶质纤维结构隐晶质纤维状结构是黑山筋脉玛瑙中“筋”的 主要结构,根据纤维的排列方式的差异，又可以分 为平行纤维结构和纤维放射结构。对样品进行偏光显微镜观察（图10）发现，平 行纤维结构于单偏光下呈淡黄白色，与周围隐晶 质构成的“肉”的界限较为明显，正交偏光下可见 I级灰一I级黄白干涉色（异常高干涉色是由于 薄片的厚度较大引起），周围隐晶质为I级灰干涉 色，交界明显（图10c图10e）。与肉眼观察结果第2期尹希严等:新疆黑山筋脉玛瑙的分类及显微特征27D-2手标本(d)D-2-,50 xD-2-R50X2.5 mm(g)F3+.50 x(i)100_pmJ-2手标本 J-2-，50 x J-2+,50 x图9隐晶质结构宏观特征与显微特征Fig.9 Mac r o sc o pic and mic r o sc o pic c har ac t e r ist ic s o f c r ypt o c r yst al l ine st r u c t u r eC-l-,50 x C-l+,50 x C-2+,100 x图10隐晶质平行纤维结构宏观特征与显微特征Fig.10 Mac r o sc o pic and mic r o sc o pic c har ac t e r ist ic s o f c r ypt o c r yst al l ine fibe r par al l e l st r u c t u r e28宝石和宝石学杂志（中英文）2023 年对应发现，平行纤维结构常沿玛瑙表层分布，构成 外筋脉的外皮;在内筋脉、纯筋脉以及部分“鱼籽”品种中的“筋脉”、“鱼籽”在镜下也呈现明显的隐 晶质平行纤维结构（图10f图10i）。纤维放射结构常见于部分内筋脉以及“鱼籽”的筋脉玛瑙品种，球状的隐晶质纤维集合体单偏 光下为淡黄白色，相邻的球状集合体之间存在明 显的界限或空隙，正交偏光下呈I级黄白色（图 l ib图1 If）。“鱼籽”类的筋脉玛瑙内部近圆形 的隐晶质纤维放射状集合体是形成“鱼籽”的原因（图 l l）o同时观察I组的橙红色系筋脉玛瑙结构时,发现大量红色球粒状杂质矿物出现，单偏光下呈 现明显的红色（图12a,图12b,图12e）0B-2手标本 B-2 50 x B-2+,50 x1-10手标本 1-10 50 x 1-10+,50 xG-10手标本 G-10 50 x G-10+,50 xF-1 手标本 F-l 50 x F-2 七50 x图11隐晶质纤维放射结构宏观特征与显微特征Fig.11 Mac r o sc o pic and mic r o sc o pic c har ac t e r ist ic s o f c r yp t o c r y s t al l inefibe r r adiat ing st r u c t u r e第2期尹希严等:新疆黑山筋脉玛瑙的分类及显微特征291-1 100 x1-1+,50 x1-1 50 x1-2手标本 1-2 50 x 1-2+,50 x图12 I组样品的宏观特征与显微特征Fig*12 Macroscopic and microscopic characteristics of group I samples2.2拉曼光谱特征激光拉曼测试部分使用日本JASCO品牌 NRS-75OO型拉曼光谱仪，激发光源波长为 532 nm。采用共聚焦模式测试，输出功率 4.9 mW,测试范围为02 000 cm1，扫描叠加2 次，每次持续时间为30 s。测试在中国地质大学(武汉)珠宝学院完成。对黑山筋脉中不同显微结构的基底及主要杂 464质矿物取点进行拉曼光谱测试，测试结果(图 13a,图13b)显示，464 cmT处为最强拉曼光谱振 动峰，并伴随 126、205、260、354 cm-】和 392 cm-1 等石英的拉曼峰位组合。石英的振动峰 464 cmT处的强峰和353,388 cm-1处的弱峰属 于Si-O弯曲伸缩振动，126、205 cm-1和 260 cni-i处的峰位属于SiO。的旋转或者平移振 动。斜硅石是石英的一种同质多象变体，常含有(a)BISU3UI0 200 400 600 800 1 000 1 200 1 400a/cm-iASU3UI(b)0 200 400 600 800 1 000 1 200 1 400a/cm-i图13新疆黑山筋脉玛瑙的拉曼光谱：(a)外筋脉;(b)“鱼闿”Fig.13 Raman spectra of Jinmai agates from Heishan,Xinjiang:(a)external tendons；(b)fish roe”30宝石和宝石学杂志（中英文）2023 年2%4%的水，多以分子水和轻基水的形式存 在，在拉曼光谱中的特征峰主要为502 c m-由斜硅石的伸缩振动引起。在外筋脉样品J2选取5个基底点进行拉曼光 谱测试，结果（图1岚）显示都存在502 c m-】处特征 峰，以及693、794 c nT】处弱峰，502、693 c m-1和 794 c m-1处均属于斜硅石的拉曼特征峰，同时处 于外层隐晶质纤维结构的3个测试点J2-3J2-4.J2-5在693 c m-1和794 c m-1两处弱峰强度高于 内部隐晶质结构测试点J2-1和J2-2（图13G,说 明外层筋脉结构中斜硅石含量高于内部隐晶质基 质。“鱼籽”玛瑙的拉曼光谱（图13b）也显示位于 126、205、260、353、395、462 c m-1 和 502 c m-1 等 处石英的拉曼峰位组合，说明“鱼籽”中隐晶质纤 维结构中也有斜硅石的存在。针对红色“鱼籽”样品中的圆球状杂质矿物进 行了拉曼光谱测试，结果（图14）显示126.205.242、290、409、464、502、608 c m-1 ft 1 319 c m-1处 的拉曼 谱峰，242、290、409、608 c m-1 和 1 319 c m-1左右的峰归属于赤铁矿的特征峰，其 中1 319 c mT峰归属于赤铁矿中两个磁振子的散 射峰，峰值较强。126 c m-1和464 c m-1左右的 峰位属于石英的峰位，502 c m-1峰位指示了斜硅 石的存在，红色杂质矿物为赤铁矿。图14新疆黑山筋脉玛瑙中红色杂质矿物的拉曼光谱Fig.14 Raman spe c t r u m o f r e d impu r it y mine r al s inJinmai agat e fr o m He ishan,Xinjiang3结论通过对新疆黑山筋脉玛瑙的宝石学特征测 试、薄片观察以及拉曼光谱测试，结合前人对各类 玛瑙结构成因、矿物学特征的研究，得出以下 结论。（1）新疆黑山筋脉玛瑙基本宝石学特征与玛 瑙相同，但少见玛瑙的同心环带,光泽根据表层结 构的不同变化较大，可呈土状、蜡状和油脂光泽。颜色多样且鲜艳，从灰褐、墨绿色系到明亮的橙 黄、橙红色系皆有，跨度极大,可细分为灰绿-墨绿 色系、橙红-深红色系、橙黄-土黄色系、乳白-乳黄 色系、黑灰色系。（2）新疆黑山筋脉玛瑙表面结构类型丰富，按 表面结构特征分类时，以“筋脉”的粗细和分布密 集程度分为细筋脉和粗筋脉；以“筋脉”在玛瑙整 体的位置分为内筋脉、外筋脉、纯筋脉;将环形突 起和球粒状突起两种特殊结构定为“鱼籽”。黑 山筋脉玛瑙的颜色与表面特征并无直接关联性,其表皮与内部基质常有截然的分界线，这一现象 或许说明形成过程中有明显的期次变化，这一分 层现象在传统其他产地产出的筋脉玛瑙中则很少 出现。（3）黑山筋脉玛瑙的内部结构主要为隐晶质 结构与隐晶质纤维结构，玛瑙中心核部少见显晶 质他形石英。其基质（即“肉”的部分）与“筋脉”和“鱼籽”在结晶颗粒大小、结晶的形状、晶体的结合 方式上均存在明显差异，基质的主要结构为隐晶 质结构，而“筋脉”和“鱼籽”主要结构为隐晶质纤 维状结构，外层“筋脉”结构和内部基质常可见到 明显分层现象。隐晶质纤维状结构又包括纤维平 行结构、纤维放射结构。隐晶质平行纤维结构多 出现于外筋脉玛瑙外层的筋脉结构，以及部分筋 脉玛瑙内部穿插的内筋脉结构；而隐晶质纤维放 射结构则对应宏观的球形“鱼籽”结构。部分黑山 筋脉玛瑙的表皮筋脉结构呈短纤维平行结构，由 外向内矿物形态常从纤维状截然变化为隐晶质 结构。第2期尹希严等:新疆黑山筋脉玛瑙的分类及显微特征31(4)拉曼光谱测试结果显示，黑山筋脉玛瑙主 要组成矿物为石英，并含有少量斜硅石的存在，主 要出现在纤维平行结构、纤维放射状结构中。同 时其形成过程中还常会包裹一些其他矿物如赤铁 矿，其中橙红-深红色系类型的筋脉玛瑙红色正是 由球粒状的赤铁矿聚集所致，当赤铁矿颗粒越小、分布越密集时，其红色调越深。参考文献：1 夏玉梅，戴苏兰，陈大鵬，等.玛瑙的宝石学分类及其鉴别 特征J.矿物岩石，2020,40(2):1-14.Xia Y M,Dai S L,Che n D P,e t al.Ge mo l o gic al c l assific at io n and ide nt ific at io n c har ac t e r ist ic s o f 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