第10卷 第3期 2008年 9月 宝石和宝石学杂志JournalofGemsandGemmologyVol110 No13Sep1 2008
福建寿山高山桃花石的颜色成因研究
陈 涛1,唐亮亮1,鲁 纬1,严雪俊2
(1.中国地质大学珠宝学院,湖北武汉430074;
2.浙江省黄金珠宝饰品质量检验中心,浙江杭州310013)
摘 要:福建寿山高山桃花石具有独特优美的颜色特征,其中红色斑点的深浅与大小不一。主要采用光学显微镜、X射线粉末衍射仪(XRD)和拉曼光谱仪(LRM)对高山桃花石样品的颜色成因进行了研究。光学显微镜的观察结果表明,高山桃花石样品中存在透明和不透明矿物,其中不透明矿物形成了艳丽的红色斑点;XRD测试表明,样品的矿物组成为地开石、赤铁矿、石英以及少量的叶腊石;拉曼光谱测试结果表明,样品的基质部分为地开石,结晶形态完好的红色矿物颗粒与呈浸染状的红色部分均为赤铁矿,无色透明的矿物颗粒为石英。呈浸染状的赤铁矿多围绕晶形完好的赤铁矿分布,有小,有深有浅。
关键词:桃花石;地开石;赤铁矿;高山;寿山;福建省
中图分类号:P619.28;TS93 (2008)0320001203
BlossomStonefrom
,County,FujianProvince
CHENTao1,TANGLiang2liang1,LUWei1,YANXue2jun2
(1.GemmologicalInstitute,ChinaUniversityofGeosciences,Wuhan430074,China;
2.ZhejiangGold&GemQualityTestingCenter,Hangzhou310013,China)
Abstract:ThepeachblossomstonefromGaoMountain,ShoushanCounty,FujianProvince,isofuniqueandbeautifulcharacterisitcofthecolour,inwhichtheredspotshavedifferentshadeandsize.ThecolourcausingofthesamplesfromGaoMountainarestudiedbymeansofopticalmicroscope,XRDandLRM.Underopticalmicroscope,theobservationalresultin2dicatesthatthepeachblossomstonesamplesfromGaoMountaincontainstransparentanddistransparentmineralswhichformspealikeandredspots.TheXRDtestingresultindicatesthatthemineralcompositionsinthesamplesaredickite,hematite,quartzandalittlepyro2phyllite.LRMtestingresultshowsthatthebasicpartofthesamplesisdickite,theredmin2eralswithbothwellcrystalshapeanddip2dyeshapearehematite,andcolourlessandtrans2parentmineralgrainsarequartz.Whatismore,thedistributingcharacteristicsthatthehem2atitebeingdip2dyeshapecommonlysurroundsthewellhematitecrystal,causetheredsportsinthepeachblossomstonefromGaoMountaindifferentshadeandsize.
Keywords:peachblossomstone;dickite;hematite;GaoMountain;Shoushan;FujianProvince 福建寿山石是我国四大印章石之一,寿山—峨媚火山喷发盆地是形成寿山石的最有利地段
。 收稿日期:2008207214 修回日期:2008208211
基金项目:中国地质大学(武汉)第四批优秀青年教师资助计划项目和国家自然科学基金面上项目(40702007)
),女,博士,讲师,主要从事粘土矿物学和宝石学的研究工作。 作者简介:陈涛(1979—
2 宝石和宝石学杂志 2008年
寿山一带的原生矿主要分布于高山、都成坑、善伯
洞、月尾、旗降等地[1]。由于寿山矿区开采早,历
史上习惯将寿山石分为“田坑石、水坑石和山坑
石”,指在此矿区的田底、水涧、山洞中开采的矿石。
山坑石是寿山石中的大宗,是高中档寿山石
印章和石雕艺术品的主要原料来源,其中以高山
石最多。高山石的石质优劣各异,有以颜色、质
地、产洞等特征来命名与分类的,多不规范。例
如,以颜色分类的有红高山、白高山、黄高山、虾背
青和巧色高山等;以质地分类的有高山冻、高山
晶、掘性高山、高山桃花石、高山牛角冻和高山鱼
脑冻等;以产洞命名的有荔枝洞高山石、水洞高山
石、玛瑙洞高山石和太极头高山石等[2]。
高山桃花(冻)石(图版Ⅰ21)呈微透明—不透
明,多为白色、黄色中带细密的红色斑点且其深浅
与大小不一,似三月桃花洒落水上,凝视时似有移
动感。由于其独特优美的颜色特征,吸引了不少
图章石爱好者浓厚的收藏兴趣。,。体种类;透明的次要矿物主要是石英;有2种结晶形态的不透明次要矿物:一种为晶形完好,褐红色,多呈六边形、五边形和三角形;另一种为不规则结晶形态,呈浸染状分布于基质中,且多以晶形完好的不透明矿物为中心分布。一般来说,细小的不透明矿物不仅在手标本中难以辨认,而且在普通光学显微镜下也难以准确鉴定[3]。在反光显微镜下,该薄片中晶形完好的不透明矿物呈红褐色,少部分呈钢灰色,而不规则结晶形态的则为杂乱排列、细小的红色斑点。结合偏光显微镜和反光显微镜的观察结果,笔者初步推断,这2种结晶形态的不透明矿物为褐铁矿或赤铁矿,是高山桃花石中红色斑点的颜色成因。但这2(1)显示,所有样品的,仅强度略有不同,说明,为地开石、赤铁矿、石英以及少量的叶腊石,仅其质量分数有一定差别
。
1 样品与测试方法
高山桃花石样品采自福建寿山高山矿区,属
洞采山坑石。选择4块原石磨制成光片(图版Ⅰ2
2)、薄片及粉末,分别采用光学显微镜、X’Pert2
PRODy2198型X射线粉末衍射仪和RM21000
型显微激光拉曼光谱仪对其进行了观察与测试。
X射线粉末衍射和拉曼光谱测试均在中国地质大
学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室完图1 1块样品的XRD图Fig.1 X2raydiffractionpatternofonesample
成。实验电压为40kV,电流为40mA,Cu靶,扫
θ为3°描步长为0.017°,测量范围2～65°;激发光
源为Ar+激光器(λ=514.5nm),样品上的功率
为1mW,狭缝宽度为25μm,曝光时间为30s;
由于只定性分析了样品的矿物成分,故光谱收集
叠加次数为1次。 拉曼光谱XRD初步确定,高山桃花石中的红色斑点为赤铁矿引起,但其结果为大量颗粒的平均成分。笔者采用拉曼光谱对样品中各部位的矿物组分进行了更直观、精确地归属与鉴别,尤其对在光学显微镜下的2种结晶形态的不透明矿物,如基质部
分、结晶形态完好的红色矿物颗粒、呈浸染状分布
的红色部位和无色透明的矿物颗粒。
将测试结果(图2)与标准矿物图谱进行对比
分析,样品的基质部分具有266,333,435,463,
747,798,910cm-1处的振动谱峰(图2a),与地开
石的标准谱峰对应,故其基质部分主要为地开石,
且地开石的矿物颗粒过小致使图谱的荧光背景2 结果与讨论 光学显微镜在偏光显微镜下观察样品的光片(图版Ⅰ23),其基质部分(白色或黄色部分)由粘土矿物组成,呈块状构造,显微鳞片变晶结构,但很难确定其具
第3期 陈涛等:福建寿山高山桃花石的颜色成因研究3
表1 样品的X射线粉末衍射数据分析
Table1 AnalysisonXRDdataofsampleθ)2
/(°
9.64
12.38
20.00
20.36
20.89
21.56
22.46
23.48
24.90
26.00
26.69
29.13
32.05
33.16
35.08d/!I/I09.167.144.434.364.254.123.953.793.573.423.343.062.792.702.[***********]5204338矿物组分叶腊石地开石地开石地开石地开石+石英地开石地开石地开石地开石地开石石 英叶腊石地开石赤铁矿地开石θ)2/(°35.8636.5837.7238.7440.3140.8342.4848.9250.1751.0455.6759.2959.9862.4264.01d/!I/I02.502.452.382.322.242.202.131.861.821.791.651.561.541.491.[**************]3矿物组分赤铁矿石 英地开石地开石石 英赤铁矿石 英地开石石 英地开石地开石
地开石石 英,特别是强谱峰的位,。该部位的赤铁矿颗粒小,;无色透明的矿物颗粒为石英,以463cm-1峰为特征(图2d)。
3 结论
福建寿山高山桃花石由地开石、赤铁矿、石英
以及少量的叶腊石组成,其红色斑点为赤铁矿。在高山桃花石中存在2种结晶形态的赤铁矿,一种呈六边形、五边形和三角形,晶形完好,另一种为不规则结晶形态,呈浸染状分布于基质中,且多围绕晶形完好的分布,这种分布特征决定了高山桃花石中红色斑点有大有小,有深有浅。当赤铁矿的结晶颗粒大且其周围呈浸染状分布的赤铁矿浓密或者仅以单晶赤铁矿分布时,则红色斑点大,颜色深;反之,则红色斑点小,颜色浅。同时,由于红色斑点的周围被浸染状分布的赤铁矿围绕,使得斑点看上去具有灵动感、不沉闷,这也是高山桃花石迷人的原因所在。
衷心感谢姚春茂先生在样品采集的过程中给
予帮助以及提供了高山桃花(冻)石印章照片。
参考文献:
[1]高天钧,张智亮,刘志逊.寿山石成矿地质条件及找矿前景
[J].福建地质,1997,16(3):110-131.
[2]张蓓莉.系统宝石学[M].北京:地质出版社,2006.710.
[3]曾广策.简明光性矿物学[M].武汉:中国地质大学出版社,1998.104.图2 样品中不同部位的拉曼光谱Fig.2 LRMspectraofdifferentpartsofsamplesa.地开石;b.赤铁矿;c.赤铁矿;d.石英高;结晶形态完好的红色矿物颗粒具有291,407,501,613,1318cm-1处的振动谱峰(图2b),与赤铁矿的标准谱峰对应;呈浸染状分布的红色矿物