新疆和田玉岩石结构及构造研究

2016年10月15日评论
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新疆和田玉岩石结构及构造研究

  新疆和田玉以其光洁温润、坚韧致密而驰名中外。众所周知,在世界软玉矿床中,绝大多数是产于超基性岩接触交代带的“绿色玉”,像和田玉这样独特成因的以“羊脂王”为优秀代表的软王,只在少数国家的个别地区偶尔发现,而且规模较小,无论质与量皆与和田玉相差甚远。因此,研究和田玉的地质学特征和宝石学特征,是很有意义自勺。

  和田玉属镁质大理岩与中酸性岩浆岩接触交代而形成的变质岩,研究其结构构造具有重要的地质学意义,它是地质作用的历史产物,是自然物理化学反应的结果和自然环境变迁的历史记录,反映出它是地壳各个部位旧平衡不断被突破、新平衡不断建立发展的结果,是原岩经变质作用后显示不同变质强度的直接依据,是新的条件下原岩成分重组合、重结晶的结果。

  研究和田玉的结构首先应着眼于形态描述,准确地确定其形态类型,在此基础上结合物化实验数据,探讨其成因与形成历史,解释其形成与演化。笔者为了较为系统的研究和田玉的结构特点,切磨了近30块薄片进行观察,总结其显微结构特征,研究其变质作用规律。

  新疆和田玉的结构---和田玉矿物组成的特征

  根据笔者镜下观察发现,和田玉基本上是由透闪石的微晶——隐晶质集合体构成的,依据矿物组分及其表现形式,可将其分为显微纤维状透闪石、片晶透闪石和杂质矿物3个部分。

  显微纤维状透闪石部分占组成的绝大多数,一般含量为80%~90%或更高。含量愈高,表现在手标本上为结构愈细致均一。显微纤维状透闪石依据其形态和大小,又可分为隐晶质部分、无定向毡状显微纤维鳞片、近平行的纤维束以及放射状(帚状)纤维团等。

  1.隐晶质部分:在显微镜下无法分清透闪石的颗粒大小和形态,以基质形式存在,聚偏光现象明显,干涉色较低,交织成毡状、团块状;

  2.无定向毡状显微纤维鳞片:由不定向透闪石显微纤维杂乱交织成的集合体,大小在显微镜下不可测,但形态可以依据消光现象大致分清;

  3.近平行的纤维束:透闪石纤维沿长轴近似地平行排列,消光方向平行于纤维延长方向;

  4.放射状(帚状)纤维团:团簇状纤维透闪石呈放射状分布,具微弱的波状消光现象。

  片晶透闪石一般呈单个的片状透闪石出现,长0.05~0.20mm,宽在0.01~0.02~0.05mm之间,有时会更大一些,片状透闪石的长宽比约为3:l~5:l左右。其在和田玉中往往不是主要组成,大约占10%~20%左右,含量多时使和田玉的均一性和透明性受到减弱或破坏。肉眼观察和田玉时,见到的透明一半透明均一基底上有不透明略带乳白色调的、不同形态的斑状物,即为片晶透闪石的较大颗粒,好似冷凝的米汤中所见残留的煮烂的米粒,这就是工艺上俗称的“汤”或“石”。

  杂质矿物所占比例甚小,一般为个别出现,总量多不超过1%。它们的出现也具有一定的规律性:在白玉中,见有磷灰石和磁铁矿以及少量的榍石,磷灰石一般粒径为0.025mm左右,磁铁矿为0.01 mm左右,榍石大小变化范围较大。磷灰石在镜下可见其典型的六方柱横切面形态,表明白形程度较好。磁铁矿呈自形或半自形。榍石在单偏光下为褐黄色,具弱多色性,自形程度较差,正交偏光下干涉色带矿物本身颜色,含量一般为几粒。青王中杂质矿物除个别磷灰石、磁铁矿外,还具有斜黝帘石和微量的石墨。青白玉中杂质矿物主要同白玉,有时兼有青玉的矿物杂质。

  新疆和田玉的结构---和田玉的岩石结构特征

  和田玉主要结构有以下6种:

  1、毛毡状隐晶质变晶结构:这是和田玉最典型的一种结构(图版I-1),表现为:透闪石颗粒非常细微,粒度在光学显微镜下无法分清其轮廓,大小均一,交织成毛毡状。具有该结构的和田玉表现为细润而且致密,是优质和田玉所具备的特性。该结构在白玉、青白玉、青玉、墨玉中均可见到,与和田玉质地紧密相关;

  2、显微纤维一隐晶质变晶结构:指由纤维状透闪石和隐晶质透闪石组成的结构,其中纤维状透闪石呈弱定向排列;

  3、显微纤维变晶结构:透闪石多呈纤维状聚集,大致平行分布;

  4、显微片状隐晶质变晶结构:指主要由片状透闪石和隐晶质透闪石组成的结构(图版I-2),其中片状透闪石的含量不高,具有弱定向性。肉眼观察手标本时,片状透闪石表现为斑点状杂质;若大量存在,则会影响玉石的质量,在琢磨时需要剔除,故具有该结构的玉石质地一般较差;

  5、显微片状变晶结构:透闪石颗粒呈叶片状分布,具有该结构的玉石质地一般较粗,甚至无经济价值;

  6、放射状或帚状变晶结构:该结构在和田玉中较少(图版I-4),是纤维变晶结构的另一种表现形式,表现为透闪石纤维颗粒聚集成帚状,并伴有微弱的波状消光现象。推断可能是在气水溶液热变质的条件下,透闪石围绕中心强烈向四周急速生长,结晶成放射状。

  另外,和田玉还具有下列不常见的交代残余结构:

  1.残缕结构:包裹在变斑晶或变晶透闪石中的残余矿物(图版I-5),与基质中同种残余矿物沿变余层理内外断续相连。这种结构表明,在变斑晶或变质矿物原地重结晶末完全吸收和排除掉原岩相应组分、而在应力不强、反应不充分的环境下形成,它为我们分析和田玉变质作用环境及条件提供了有效的证据;

  2、交代冠状结构:表现为片状透闪石沿被交代的白云石残骸的晶体边缘有规律的排布(图版I-6),证明了白云石在含热水溶液的参与下,在晶体粒间经过交代作用形成软王,即白云石+SiO 2+H20(汽)+透闪石。

  新疆和田玉的构造

  和田玉的构造系指其组成的矿物集合体的大小、形状和空间的相互关系及配合方式。对于和田玉的构造,古代以“缜密以栗”称之,与现代的“致密一致”是相同的,和田玉的构造可分为两类:

  1.块状构造:是和田玉最常见的构造,和田玉为致密块体,构造均一,具该构造的和田玉具有毡状显微交织结构、纤维变晶结构和片状变晶结构;

  2.片状构造:和田玉成片状,这是后期构造应力所形成,具该构造的玉石多不能利用,无实际经济价值。

  总结

  根据笔者对和田玉手标本及薄片镜下的实际观察,较为系统地划分了新疆和田五的岩石结构构造类型,并就各种结构构造的和田玉的形成机理进行了剖析,得出以下结论:

  1.和田玉矿物组分主要由3部分组成:显微纤维状透闪石、片状透闪石和杂质矿物。其中显微纤维状透闪石又可分为隐品质部分、无定向毡状显微纤维鳞片、近平行的纤维束和放射状(帚状)纤维团等。杂质矿物主要有榍石、磷灰石和磁铁矿等;

  2.和田玉的主要结构为变晶结构,包括毛毡状隐晶质变晶结构、显微纤维--隐晶质变晶结构、显微纤维变晶结构、显微片状――隐晶质变晶结构、显微片状变晶结构和显微放射状(帚状)变晶结构。其次还包括不常见的残缕结构和交代冠状结构;

  3.和田玉矿物颗粒虽具一定的定向性,但均不强烈,偶见颗粒具波状消光现象及塑性变形。这些均表明该变质作用应力强度在矿物的弹性限度范围之内;

  4.和田五的主要构造包括块状构造和片状构造,以块状构造较为常见。

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