葡萄石特征、成因、产地与工艺类型

来源:公文范文 发布时间:2023-01-13 09:25:03 点击:


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摘要:葡萄石是一个新兴的宝石品种,通过多年来对葡萄石进行的矿物学研究,对葡萄石的矿物特征及成因已有了比较全面的认识。葡萄石是一种以铝硅酸盐为主要成分的单矿物宝石,常以集合体产出,具黄、白、绿等颜色,细腻光洁。葡萄石的主要成因可有三种:岩浆成因、沉积成因和变质成因。葡萄石产状多样,产地多但产量少,故为稀有宝石。由于葡萄石特有的结晶习性和宝石学特征,葡萄石在珠宝加工中常加工为戒面、挂件或加工成摆件等。

关键词:葡萄石;特征;成因;产地;工艺类型

葡萄石是近年来开始流行的一个宝石品种。作为宝石的葡萄石首先在国外兴起,2005年后才进入中国的珠宝市场并逐渐被消费者了解,而葡萄石佩戴与收藏还是在2010年以后逐渐热门。葡萄石是一种以单一矿物为主要成分的宝石,宝石级别的葡萄石数量稀少,其颜色或黄、或白、或绿,晶莹剔透,犹如剥皮的青(白)葡萄。葡萄石作为一种矿物早在20世纪50~70年代就已经有国内学者进行研究,但主要是矿物岩石学研究,未将其作为宝石对待,近年来国内对葡萄石的晶体结构、成分、性质和成因的研究也逐渐深入,宝石学角度的研究也日渐增多。

1 葡萄石的矿物学特征

1.1化学成分

葡萄石是一类含附加阴离子的硅酸盐矿物,从硅酸盐骨架的联结方式来看,属于层架状过渡型矿物[1]。葡萄石化学成分为Ca2Al[AlSi3O10](OH)2,理论上葡萄石中CaO含量为2716%,SiO2含量为43.69%,H2O含量为4.37%,但常因离子间类质同相替换以及含水量的不同而产生偏差。葡萄石中可含Fe、Mg、Mn、Na、K等元素离子,常见Fe3+替换Al3+及Fe2+替换Ca2+,有时含铁可达11%。

1.2形态

葡萄石单晶体属斜方晶系,常以板状、片状、葡萄状、肾状、放射状的隐晶质集合体产出,集合体经放大观察可见其中具纤维状、放射状结构。

(據王濮等,1982,有改动)

1.3物理性质

葡萄石的颜色主要有无色、白色、浅黄色、肉红色、绿色等,集合体不显多色性。葡萄石的颜色因其中所含的类质同相替换离子的种类不同而不同,最主要的致色离子为Fe2+,其含量的不同以及在葡萄石晶格中所处的位置不同都会影响葡萄石的颜色。此外,Mn2+可能使葡萄石呈粉色至肉红色。葡萄石常呈玻璃光泽,有色者常呈半透明,无色者透明。摩氏硬度6~65,相对密度2.80~2.95,单晶体具一组完全至中等解理,集合体中不显解理,而发育参差状断口,不论单晶体还是集合体都具脆性。

1.4光性特征

葡萄石具正光性,正交偏光镜下二轴晶(+),干涉色2级[2],正交偏光下具集合偏光。折射率为1.616~1.649(+0016,0.031),点测法为1.63;双折射率为0.020~0.035,集合体不可测,隐晶质集合体在正交偏光下呈现灰暗的粒状堆积体形态。紫外线下无荧光。加工成弧面的葡萄石偶尔可见猫眼效应。质量好的葡萄石细腻光洁,自然光下会有荧光出现。

2 葡萄石的产状、成因与产地

葡萄石目前在变质岩、岩浆岩和沉积岩中均有发现,既有原生的矿物也有次生的矿物[3]。变质成因的葡萄石是热液蚀变过程中产生的一种次生矿物,主要产出自斜长岩热液蚀变带、矽卡岩、低级区域变质的葡萄石绿纤石相岩石中,常与沸石类矿物、硅硼钙石、方解石和针钠钙石等矿物共生。我国湖北大冶铁山铁矿床中的葡萄石主要产自矽卡岩内接触带的透辉石石榴子石矽卡岩的晶洞和裂隙中,紧靠磁铁矿矿体,呈致密块状或长柱状、锥状等。少数产自矽卡岩脉中的符山石晶体表面或晶洞中,与石榴子石、透辉石、符山石、磷灰石等共生[4]。辽宁产出的葡萄石也多产自碱性正长岩与石灰岩接触带的矽卡岩中,与黑榴石、正长石、榍石、磷灰石、黑云母、霓石等矿物形成组合,葡萄石常充填在黑榴石裂隙中,或交代黑榴石[5]。极少数由接触变质作用产生的葡萄石,其内部可找到同为接触变质矿物的、纤维状的透闪石或阳起石晶体,这样的葡萄石有时称作“发丝葡萄石”,产量稀少,能作为宝石者则更为稀少。

岩浆成因的葡萄石在基性喷出岩的气孔中多见,最常见的是产自玄武岩气孔中,多来自热液交代,母体矿物应为基性和中基性斜长石[6]。我国云南昭通巧家地区玄武岩气孔中的葡萄石多为玄武岩受构造应力及热液活动影响,热液中SiO2析出形成水晶,SiO2含量下降到一定程度后便与热液中的Ca、Al、Fe等结晶形成葡萄石[7]。岩浆成因的葡萄石往往以粒状、板状或扇状的形式产生于岩浆岩的气孔中。侵入岩中的斜长石经交代作用也可转变为葡萄石。

沉积成因的葡萄石较少见,多产自凝灰岩中,由凝灰岩当中的斜长石类矿物经次生变化形成,多呈脉状或以胶结物的形式出现,其晶型也一般较小。

宝石级的葡萄石多产于玄武岩内较大的气孔和洞穴中,呈板状、脉状、颗粒状等。国外宝石级葡萄石的产地主要有美国、加拿大、巴西、苏格兰、法国、葡萄牙、德国、奥地利、瑞士、意大利等国[8]。国内主要的葡萄石产地多集中在西南地区,如云南北部和中部、四川乐山、泸州等地,此外湖北、河北、辽宁等地也有出产。国内市场上绿色葡萄石多来自巴西、美国、南非、澳大利亚等国,国产的绿色葡萄石一般产自四川,市场份额不高。

3 市场概况及主要工艺类型

葡萄石是一种稀有宝石,虽然产地不少但产量较低,宝石级的葡萄石则更为稀少。随着葡萄石逐渐被市场接受,价值也不断升高,其价格计量已从以克为单位转变为以克拉(ct)为单位,其价值从每克拉几十元到上百元不等,品质好、质量大、造型美观者价值则更高。过去由于葡萄石价格较低,有珠宝商用葡萄石冒充价值较高的翡翠、岫玉、祖母绿等宝石,以葡萄石集合体来冒充翡翠的现象尤其多。而近年来随着葡萄石价值升高,市场上又出现了以绿榴石甚至是染色玻璃冒充葡萄石的现象。实际上,无论是以葡萄石冒充翡翠,还是以玻璃冒充石榴石,都是因为此前市场上石榴石非常稀少、消费者关注度不高所致。无论是翡翠还是玻璃,与葡萄石的区别都是非常显著的。就翡翠与葡萄石而言,翡翠的绿色调更强,而葡萄石的黄色调更显著,即便是绿色的葡萄石,其绿色也比翡翠要柔和得多。翡翠的矿物成分以单斜辉石、斜长石和角闪石为主,脆性大,折射率和密度也比葡萄石高,葡萄石当中常见各种纤维状、发丝状的矿物晶体。而就玻璃和葡萄石而言,其区别往往是晶体与非晶体(隐晶质葡萄石集合体除外)的差异。玻璃是均质体,放大观察可见气泡、漩涡纹、收缩凹陷[9]。而葡萄石由于其形成于较低温度下,且成矿时一般不含气体,故晶体中没有气泡出现。

目前市场上的葡萄石以黄色、绿色、无色和白色居多,浓绿者为高档,亮蓝绿色和黄绿色的葡萄石次之,无色和白色的葡萄石在中低档市场上比较受欢迎,金黄色葡萄石由于蕴藏量较大,数量较多,价格也比较便宜。由于葡萄石单晶体解理比较发育,故可加工成刻面宝石的葡萄石晶体较少,首饰中葡萄石一般都雕琢打磨成圆润造型,小于5克拉的一般作为戒面镶嵌在戒指上,5克拉以上的可穿制成手串、项链或加工成吊坠、耳环坠等挂件。大的块状葡萄石少见,可做摆件、雕件等。

(图21葡萄石原石,来自http://;图22葡萄石手串,来自http://zhubao.cngold.org;图23,葡萄石戒面,来自http://;图24葡萄石吊坠,来自http://)

参考文献:

[1]李胜荣,结晶学与矿物学[M].北京:地质出版社,2008.

[2]武汉地质学院矿物教研室.结晶学及矿物学(下)[M].北京:地质出版社,1979,178179.

[3]顾家骏.葡萄石的几种产状[J].地质论评,1964,22(2):160161.

[4]赵爱醒,张学俊,薛成秀,等.湖北大冶铁山铁矿床葡萄石和硅硼钙石矿物学特征及形成条件[J].地球科学——中国地质大学学报,1991,16(6):681686.

[5]王濮,潘兆橹,翁玲宝,等.系统矿物学,中册[M].北京:地质出版社,1982.

[6]王德滋.光性矿物学[M].上海:人民出版社,1974.

[7]阮青锋,邱志惠,俞鑫源,等.昭通巧家玄武岩中灯笼状葡萄石聚集体的形貌特征及成因[J].矿物岩石,2016,36(2)110.

[8]张蓓莉.系统宝石学[M].北京:地质出版社,2006.

[9]郝楠.葡萄石与相似宝石的鉴别[J].科技信息,2011(11):139.

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