南紅瑪瑙的致色礦物特征研究

　　摘要:利用常規寶石學測試、顯微鏡下觀察、紅外光譜、顯微激光拉曼光譜等對四川省涼山州和云南省保山市出產的南紅瑪瑙的礦物組成、結構、致色礦物等進行測試。分析測試結果顯示:南紅瑪瑙具有較典型的放射狀-纖維結構，主要化學成分為SiO2;正交偏光顯微鏡下可見大量呈條帶狀分布的渾圓狀紅褐色礦物包體，點狀致色礦物為鐵的氧化物赤鐵礦，裂隙中可見后期熱液成因的方解石等;由拉曼光譜散射峰數值可知南紅瑪瑙中的SiO2大部分以α-石英的形式存在，少量以斜硅石形式存在。

　　關鍵詞:南紅瑪瑙;礦物組成;致色礦物;譜學特征

　　南紅瑪瑙色澤艷麗、質感溫潤、結構細膩，深受人們喜愛。由于出產玉石級南紅瑪瑙礦區較少，質量上乘者可與翡翠、和田玉等媲美，因此南紅瑪瑙的收藏價值愈來愈高。市場上根據產地的不同，將云南礦區的南紅瑪瑙稱為“滇紅”，四川省的南紅瑪瑙稱為“川紅”，甘肅省的南紅瑪瑙稱作“甘南紅”[1]。本文以市場上常見的“滇紅”和“川紅”瑪瑙為研究對象，擬采用常規寶石學測試、正交偏光顯微鏡下觀察、近紅外光譜和顯微激光拉曼光譜等對南紅瑪瑙的礦物組成、結構進行研究，為南紅瑪瑙的化學成分與結構研究工作提供一定的參考。

　　1測試樣品及方法

　　1.1測試樣品

　　實驗選用拋光良好的珠子與未經打磨的原石樣品。從左至右依次為“九口料”“聯合料”“保山料”。日光燈下，肉眼觀察保山南紅瑪瑙，大多數微透明至不透明，以橙紅色為主，常見裂隙貫穿樣品整體;涼山南紅瑪瑙色域跨度較大(淺紅-紫紅)，透明度較前者高，塊度完整，裂隙較少。其中四川省聯合鄉的南紅瑪瑙透明度最高，肉眼可見大量紅色近球形斑點包裹體。九口鄉礦區南部的紅色瑪瑙透明度較低，具有較強的膠質感，紅色點狀礦物肉眼幾乎不可見。

　　1.2測試方法

　　常規寶石學測試包括相對密度(SG)、折射率(RI)、硬度(Hm)、紫外熒光(UV)等。將具有特征顏色的樣品礦物磨成薄片，使用正交偏光顯微鏡對薄片進行觀察，結合紅外光譜和拉曼光譜近球形礦物包裹體分析，對南紅瑪瑙譜學特征及其礦物組成和化學成分特征研究。

　　2測試結果與分析

　　2.1常規寶石學性質

　　因不同礦區地質形成條件的差異，南紅瑪瑙樣品結構和顏色參數特點略有不同，但寶石學特性大致相同。B代表“保山料”，J代表“九口料”，L代表“聯合料”。

　　2.2結構特征

　　南紅瑪瑙顆粒結合緊密，近隱晶質結構，在10倍放大鏡下不能準確觀察其結構特點。為了更清楚地觀察結構特征，將原石樣品制成礦物薄片置于偏光顯微鏡下觀察。正交偏光鏡下的樣品均具有典型的放射狀-纖維結構。由于處于同一構造層中的多個晶體，晶體自微晶芽時垂直于基底，向對面同步延伸，導致晶體從一點或某個礦物邊緣開始呈放射性生長[2]。由于SiO2膠體的流動性差，晶體只能生長成細小的纖維狀晶體，呈放射狀結構[3]。南紅瑪瑙的顏色與大致呈條帶狀密集分布的紅色點狀礦物有關，1000倍鏡下細小的近球形紅褐色致色礦物，晶體形態不完整，有近似六邊形顆粒的存在。

　　2.3礦物組成

　　采用傅里葉近紅外光譜儀對表面拋光良好的3顆不同地區的珠子樣品進行測試。測試條件:室溫，反射法，測量范圍設置成為400~2000cm-1，分辨率為4cm-1，掃描30次。

　　2.4致色礦物

　　因南紅瑪瑙結構細膩，在顯微鏡下觀察難以確定某些礦物的種類，而激光拉曼分析技術經常用于巖礦分析的微小區域的定性定量分析，故采用拉曼光譜進一步確定近球狀致色礦物種屬。針對肉眼下見到的呈條帶狀密集分布的紅褐色點狀礦物進行激光拉曼測試得出的光譜。

　　3結論

　　南紅瑪瑙具有典型的放射狀-纖維構造結構，各層內都有相互平行的纖維狀晶體結構[5]。云南省保山市和四川省涼山州的南紅瑪瑙的顏色大致呈條帶狀分布，與近六邊形紅褐色礦物分布一致。保山南紅瑪瑙顏色帶有橙色調，而且裂隙較發育，涼山南紅瑪瑙顏色豐富，裂隙較少。南紅瑪瑙的常規寶石學特征與普通隱晶質石英巖相似，但通過放大觀察可見大量紅色近球形包裹體密集分布。結合紅外光譜與拉曼光譜測試可知其主要礦物是α-石英，其中的近六邊形紅褐色近球形礦物包裹體為鐵的氧化物赤鐵礦，裂隙處的方解石為后期熱液成因的礦物。

　　礦物方向論文投稿刊物：《礦物巖石》介紹巖礦鑒定、分析測試的新技術、新方法等。設有礦物巖石、沉積學與石油天然氣地質、油氣田開發、新技術新方法、巖礦測度與環境、綜述、簡訊等欄目。讀者對象為從事地質科研與生產的工作人員及相關院校師生。獲獎情況：2004年獲全國高校優秀科技期刊二等獎、中文自然科學核心期刊、中國科技論文統計源期刊、中國科學引文數據庫源刊。

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