宝石根据其他色彩的掺杂程度,以及色调(颜色深浅)、饱和度(不含灰色和棕色的程度),可以将颜色分为:纯色(P1)、正色(P2)、偏正(P3)、偏色(P4),具体意思如下:
纯色(P1):此色是所有彩色宝石之中颜色最纯净的,有标准的饱和度分布。
正色(P2):正色是仅次于纯色的颜色级别,其饱和度要略低于纯色。
偏正(P3):偏正掺杂了其他的色度空间的色彩信息,已不是单一色彩的分布。
偏色(P4):颜色已经完全不是单一色调的分布,有明显的颜色叠加。
扩展资料:
彩色宝石是在自然条件下生成的矿物,所以杂质是不可避免的。根据所含杂质的程度,所以将彩色宝石的净度分为极纯净(FL)、纯净(VVS)、较纯净(VS)、不纯净(SI)。
彩色宝石的价值跟重量是相关的,尤其是石榴石、亚历山大变石等,较重的彩色宝石的每一克的价格比较轻的每一克价格可能贵出相当多。
切割与净度类似,在彩色宝石的价值中所占比重低于颜色。这一点与钻石不一样:钻石的价值对颜色、净度、重量以及切割的依赖没有太大的差别。
—宝石分级体系
根据地质产状不同,刚玉矿床可分为原生矿床和次生矿床两大类。当刚玉赋存于变质岩石或将其从地壳或地幔结晶区带到地表的岩浆岩中时,这类矿床称为原生矿床。次生矿床指偏离原生矿区在沉积岩和土壤岩屑层形成的矿床,通常需经历从原生矿风化剥离、搬运、磨蚀等地表地质作用后,在有利的地理环境下沉积成矿。
刚玉原生矿床依据围岩种类及结晶化作用不同分为岩浆岩型矿床(图4-19)和变质岩型矿床(图4-20)两大类。
岩浆岩型矿床根据围岩类型不同又可细分为碱性玄武岩型、煌斑岩型、正长岩型和斑岩型矿床。其中,以碱性玄武岩型刚玉矿床为最多,如我国山东昌乐玄武岩型蓝宝石矿床及越南多农省玄武岩型刚玉矿床等。这类刚玉矿床中刚玉晶体通常为蓝色、**和绿色。
图4-19 岩浆岩型刚玉原生矿床分类
图4-20 变质岩型刚玉原生矿床分类
变质岩型矿床根据变质作用及围岩类型不同,可细分为酸性岩浆侵入到基性—超基性岩中而形成的矿床,流纹岩交代作用形成的贫硅伟晶岩中的矿床[如坦桑尼亚翁巴(Umba)矿床],矽卡岩型矿床[如马达加斯加安德拉努丹布(Andranandambo)矿床],黑云母岩型矿床(如马达加斯加萨汉巴努矿床),堇青石型矿床[如马达加斯加兰卡罗卡(Lankaroka)矿床]。除此之外,还有混合岩型矿床(如坦桑尼亚莫罗戈洛矿床)、片麻岩型矿床(如印度迈索尔矿床)、麻粒岩型矿床(如斯里兰卡的拉特纳普勒矿床)、大理岩型矿床(如缅甸抹谷矿床)、基性—超基性岩矿床等。
(一)岩浆岩型刚玉矿床地质特征与成因
关于刚玉的矿床学研究,人们研究最多的是亚洲和大洋洲的岩浆岩型矿床,尤其是玄武岩型矿床的地质条件、形成机理及年龄,并提出了一些可能的成矿模型。然而许多著名的红宝石、蓝宝石矿床由于各种原因(例如政府政策或军事冲突),既没有进行系统的地质找矿活动,也没有相应矿床的系统研究。
岩浆岩型刚玉矿床可出现在深成岩和浅成岩中。在深成岩中,刚玉与贫硅的岩石及伟晶岩(尤其是正长岩和霞石正长岩)有关。刚玉可从岩浆熔体中直接结晶形成,也可以捕虏晶的形式存在,或可作为附属矿物在斑岩铜矿矿床中出现。
在浅成岩中,蓝宝石和偶尔出现的红宝石通常以捕虏晶的形式赋存于大陆碱性玄武岩喷出体中。图4-21示意了新生代碱性玄武岩型刚玉成矿模式。这类矿床具有重要经济价值,蓝宝石的颜色主要为蓝色、绿色和**。图4-22为世界新近纪—古近纪玄武岩刚玉矿床分布图。
图4-21 玄武岩型刚玉成矿模式示意图
图4-22 世界新近纪—古近纪碱性玄武岩型刚玉矿床分布图
碱性玄武岩型蓝宝石晶体的共同特征为内部可见铁、钛氧化物的“丝状物”包体和明显的颜色色带。根据刚玉晶体中锆石的Pb-U同位素年龄,发现刚玉形成的年代与区域内玄武岩岩浆作用的年代相关。刚玉中的微量元素铁(Fe)和钛(Ti)的含量最高,镓(Ga)轻微富集,铬(Cr)含量低。Cr2O3/Ga2O3比率通常低于1,而Fe2O3/TiO2比率大多在4~800之间。紫外—可见光吸收光谱中呈现与Fe2+/Fe3+的电荷转移相关的吸收峰。
1碱性玄武岩型刚玉矿床
最具经济价值的是蓝—绿—**蓝宝石矿床,且砂矿的经济价值更大。这些矿床主要分布在以下地区:
(1)大洋洲:澳大利亚东部的刚玉带,从北部的昆士兰州延伸至南部的塔斯马尼亚。
(2)亚洲:中国的福建、山东和海南;越南南部的平顺省、同奈省和安达叻;泰国和柬埔寨边境的拜林、尖竹汶—达叻省和北碧府省、帕府省(Denchai)。
(3)非洲:卢旺达的尚谷谷,刚果民主共和国基伍地区,肯尼亚图尔卡纳地区,尼日利亚卡杜纳省,喀麦隆曼菲(Mamfe)地区,阿尔及利亚阿塔科拉(Atakor)山区,尼泊尔的艾尔(Air)山区,马达加斯加安齐拉纳纳省艾姆波德罗迈非(Ambondromifehy)地区。
(4)欧洲:法国的埃斯帕利(Espaly),德国的艾费尔高原,捷克共和国的伊泽拉(Jizerská)卢卡,波兰的华沙波伦巴(Wilcza Poreba)。
(5)哥伦比亚梅卡德雷斯—里奥梅奥地区。
上述矿床的共有特征是与板块内部碱性玄武岩的超基性捕虏体有关。刚玉一般与磁黄铁矿、斜顽辉石、锆石及富铁尖晶石共生。刚玉晶体内的矿物包体主要有含铌(Nb)金红石、钛铁矿、铌铁矿、铌钙矿、铌钇矿和磷灰石等。这些矿物包体通常富含锆(Zr)、铌(Nb)、铪(Hf)、钽(Ta)、铀(U)、钍(Th)等微量元素。
前人对玄武岩型刚玉矿床的形成机理进行过研究,认为刚玉及一些固态包体(锆石、钽铁矿、烧绿石等)不能从玄武岩岩浆中结晶;蓝宝石的晶体生长需要有富钍、锆、铌、钽、钒,及钠、钾、铁、铝和易挥发组分加入的地球化学环境存在方可。他们认为刚玉形成于上地幔,当寄主岩石被碱性玄武岩岩浆侵入,矿化的捕虏体或蓝宝石捕虏晶被玄武岩岩浆运移至地表。
2煌斑岩矿脉中的刚玉矿床
典型的煌斑岩型刚玉矿床为美国蒙大拿州的蓝宝石矿床。其次生矿床的出现与密苏里河、干卡顿伍德湾、罗克湾、约戈(Yogo)峡谷有关。形成于始新世的超基性煌斑岩和角砾岩是蓝宝石的寄主岩石。含蓝宝石岩脉长8km,厚2m,围岩是石灰岩和页岩。寄主岩的主要组成矿物为粗晶的金云母、辉石、方解石、沸石、磁铁矿、磷灰石和透辉石。宝石矿物作为副矿物产出,主要有尖晶石和蓝宝石。目前普遍认为煌斑岩中刚玉的成因与岩浆入侵变质岩有关,但具体成因模式仍无定论。
3正长岩和二长岩中的刚玉矿床
正长岩中的刚玉主要为蓝宝石,是典型的伟晶岩矿物,其他伟晶岩矿物还包括长石、榍石、铌—钽(Nb-a)矿物。蓝宝石晶体颗粒大,且大多不透明,具有明显的蓝色调。正长岩中蓝宝石仅在几个矿区产出且产量小,如俄罗斯乌拉尔山脉矿区。二长岩中发现的刚玉矿床仅有肯尼亚杜思(Dusi)矿区。杜思矿区位于肯尼亚中部,是一个水平延伸数千米、厚数米的由钾长石和钠长石组成的二长岩体。长石和刚玉中均可见到锆石包体。根据锆石的U-Pb地球年代学测试结果,二长岩的形成大约在58亿年左右。
有关岩浆岩型刚玉的形成模式,前人提出了几种假设和推断,普遍认为刚玉是在高温不饱和的碱性岩浆中结晶而成,但具体刚玉的形成模式依矿区地质条件而异,复杂多变。表4-4列出了岩浆岩型刚玉矿体的主要矿床类型、典型矿床和共生矿物组合。
表4-4 岩浆岩型刚玉主要矿床类型、典型矿床及共生矿物组合
(二)变质岩型刚玉矿床的地质特征与成因
刚玉晶体存在于众多的变质岩中,虽然具体的形成机理众说纷纭,但变质岩成因说已普遍被接受。形成刚玉矿床的变质作用既可为区域变质作用,也可为矽卡岩型接触交代变质作用。依刚玉围岩的种类,变质岩型刚玉矿床可按照表4-5进行划分。
表4-5 世界主要变质岩型刚玉矿床类型、典型矿床及矿物组合
1大理岩中的刚玉矿床
宝石级红宝石主要产自大理岩型刚玉矿床,经济价值较高的矿床主要分布于亚洲的中部和东南部。东南亚大理岩型红宝石矿床主要有阿富汗的扎达莱卡,克什米尔的娜捷玛丽,巴基斯坦的罕萨,塔吉克斯坦的库库特和杜拉考鲁玛,尼泊尔的处玛和鲁依,缅甸的抹谷—孟速—纳姆亚塞克(NamyiaSeik),越南的陆安和中国的云南。
大理岩型红宝石矿床具有以下几个共有的特征:
(1)寄主于碳酸岩类变质岩石组合中,矿体围岩常伴有蓝晶石片岩或片麻岩。
(2)大理岩层走向与新生代喜马拉雅造山运动所造成的剪切带平行,岩层厚度通常有300m左右,岩层中有时含由中酸性岩浆侵入而形成的火成岩脉。
(3)红宝石矿床多呈层状,与大理岩的层状结构一致。矿层厚度通常在05~10m之间,常呈细矿脉状沿大理岩的裂隙分布。红宝石的共生矿物有尖晶石、刚玉、透辉石、金云母、石榴子石、绿泥石、珍珠云母、透闪石、韭闪石、浅闪石、钙镁电气石和镁橄榄石。阿富汗、巴基斯坦、缅甸、尼泊尔、越南等地的此类矿床中还可见到石墨、方柱石、钙长石、榍石、石榴子石、铬云母、黝帘石、钾长石、绿帘石、黄铁矿、磁黄铁矿等。周围的片麻岩或片岩的主要组成矿物有黑云母、石榴子石、矽线石、方柱石、蓝晶石、角闪石、斜顽辉石等。
大理岩中的红宝石晶体通常具有以下产出特征:①散布于大理石中,共生矿物有金云母、白云母、方柱石,珍珠云母、尖晶石、榍石、黄铁矿和石墨。典型例子是阿富汗的扎达莱卡、巴基斯坦的罕萨、缅甸的抹谷和孟速矿区。②以矿脉形式出现,共生矿物有金云母、珍珠云母、榍石、石墨和黄铁矿等,越南北部红宝石矿区多以矿脉形式出现。③在矿囊中出现,共生矿物有正长石、金云母、珍珠云母、石墨和黄铁矿等,如越南北部矿区。
东南亚和中亚的大理岩型红宝石常具有以下特征:
(1)红宝石中常见石盐、黄铁矿和硫酸盐包体。
(2)与红宝石相关的矿物常富含Mg、Al、F(有时是Cl),说明红宝石形成的过程中有挥发性的物质参与。
(3)红宝石中有时可见组成为CO2-H2S-S8-AlO(OH)的流体包体和自然硫、水铝矿包体等。
针对这类矿床的红宝石形成机理,前人做了不少地球化学成矿条件的分析和推理,提出了铝的迁移富集、红宝石结晶等一系列理论推测,但这方面的研究还需进一步深入。
2与脱硅伟晶岩和花岗岩有关的变质岩型刚玉矿床
世界上一些刚玉矿床与脱硅伟晶岩和花岗岩关系密切,如坦桑尼亚翁巴河矿(Umba)、克什米尔的萨佳姆矿(Sumjam)、肯尼亚的曼加里矿(Mangari)和俄罗斯的乌拉尔山脉矿等。刚玉赋存于贫硅伟晶岩或花岗岩中。当酸性岩浆或热液侵入到超基性岩中时,由于岩性的差异,致使在接触交代部位发生脱硅富铝交代作用,形成刚玉晶体。
3片麻岩中的刚玉矿床
这类矿床是近20年在马达加斯加新发现的一种矿床类型,它分布于长石片麻岩与堇青石片麻岩中。典型例子为马达加斯加萨汉巴努(Sahambano)和扎扎富齐(Zazafotsy)刚玉矿床;红宝石和彩色蓝宝石产于堇青石片麻岩中。萨汉巴努产出五彩缤纷的蓝宝石晶体,但宝石级的少见;扎扎富齐蓝宝石(蓝色、紫红色、橙色、粉色、紫罗兰色、淡紫色和棕色)中的大部分需要通过热处理改善透明度和颜色才能达到宝石级;依安卡拉卡(Iankaroka)蓝宝石颜色丰富多彩并具有明显色带;艾姆巴特梅纳(Ambatomena)红宝石矿中有优质红宝石产出。
4麻粒岩中的刚玉矿床
麻粒岩是高温高压条件下形成的变质岩,纹理细腻,常含有石英、长石、紫苏辉石、石榴子石、矽线石、蓝晶石、金红石、堇青石和尖晶石。前寒武纪岩层中,麻粒岩常与紫苏花岗岩和片麻岩等共存。刚玉矿床赋存于前寒武纪麻粒岩及其共存岩石中。属于这类矿床的有斯里兰卡、印度和马达加斯加的部分原生矿床。
5混合岩中的刚玉矿床
混合岩是花岗岩和片麻岩的混合产物,刚玉矿床赋存于这些成因复杂的岩石中。属于这类矿床的典型例子有坦桑尼亚中部的莫罗戈罗刚玉矿区。
6超基性变质岩中的刚玉矿床
南非、津巴布韦和新西兰的部分红宝石矿床主要分布于超基性的“铬云母”岩中。铬云母岩是富含铝、铬、硼、钒、砷,以及钾、铷、镍、锑、铋和碲的变质岩。在津巴布韦,铬云母岩中常见的矿物有红柱石、绿泥石、珍珠云母、电气石、水铝矿、金红石、辉砷镍矿和金属铋等矿物。在南非德兰士瓦省的铬云母岩中常含有Cr-Fe-Al氧化物、黑云母、斜长石、蓝晶石和金红石,一般不含水铝矿、电气石、珍珠云母。通常这类刚玉品质较差,达不到宝石级,主要用于工艺雕刻。
(三)刚玉的次生矿床
刚玉的次生矿床(砂矿)是商业价值最高的宝石矿床,据统计大部分宝石级的刚玉产自于砂矿。原生矿中的刚玉晶体在风化剥蚀、地震等地质作用下从母岩中剥蚀出来,并在流水地质作用下发生搬运和沉积,在山坡或远离原生矿的河床等地形成次生矿床(图4-23)。刚玉常以河卵石或被磨蚀的晶体的形态分布于沉积砾岩中。
风化是形成次生矿床的最主要因素。热带地区,由于温差等地表地球化学环境变化致使岩石发生风化作用,形成一系列粘土矿物,铁、锰的氧化物,氢氧化物等。由于刚玉化学性质稳定,耐风化,所以常见于土壤、沉积砾岩中(图42-4)。在缅甸,这些含宝石的沉积物被称为“含宝石的黄褐色土壤”。通常原生矿与次生矿在地理分布上存在一些联系,但有时这种关联不太明显。1979年在巴基斯坦南基马里(Nangimali)的一条小溪中发现了一颗红宝石的巨粒卵石,1988年发现其相关的原生矿。
次生矿床按产状可分为残积—崩积矿床与冲积砂矿两类。残积—崩积矿床是指从原生矿剥离的矿石在山脉斜坡、岩溶空洞等处残留所形成的矿床。冲积砂矿是指从原生矿剥离的矿石在流水地质作用下发生搬运、冲刷,在水流速率下降地带沉积而成的矿床。冲积砂矿多与河流有关,沿海地带的次生矿床极为稀少,法国旺代(Vendee)地区发现的蓝色蓝宝石可能属于海相冲积砂矿。
冲积砂矿按形成年代又可分为古老的冲积砂矿与现代冲积砂矿两种类型。
古老的冲积砂矿形成于古近纪、新近纪和第四纪沉积岩相中。岩相多数与碳酸盐或富含硅的岩石有关。马达加斯加的碱性玄武岩型刚玉砂矿是一个代表的例子。在马达加斯加安齐拉纳纳省,古老的冲积砂矿与侏罗纪石灰岩岩溶空洞中的碳酸盐—岩溶角砾岩相关,而在伊拉卡卡地区,刚玉砂矿则主要产出于伊萨鲁砂岩冲积阶地中的三种不同的砾石地层中。古老冲积砂矿的再次搬运沉积也可形成现代冲积砂矿。
在发展中国家,一个新的砂矿的发现可能会为很多当地人创造工作机会。矿工们采用铁铲和劈斧等原始工具进行开采(图4-25)。矿工们将含有宝石的卵石等从坑中挖掘出来,在河流中进行冲洗、分选,挑选出宝石级刚玉。这种砂矿开采的方式几百年延续不变。
图4-23 分别位于山坡和河床的刚玉次生矿床分布示意图
图4-24 斯里兰卡含刚玉宝石的黄褐色土壤
图4-25 矿工们河流中分选宝石级的刚玉
重要的次生宝石级的刚玉矿床主要分布于澳大利亚、马达加斯加、坦桑尼亚、缅甸、越南、美国和斯里兰卡。缅甸的抹谷、孟速,以及越南陆安地区的次生矿与喀斯特地形的形成以及大理岩的地球化学环境有很大的联系。马达加斯加各地分布的次生矿床类型较复杂,许多与原生矿的关联未明。
坦桑尼亚是红宝石的最主要产出国之一,也是本书研究较为详细的产地之一。它位于非洲东部、赤道以南,北与肯尼亚和乌干达交界,南与赞比亚、马拉维、莫桑比克接壤,西与卢旺达、布隆迪和刚果(金)为邻,东濒印度洋。
20世纪早期,人们最早在坦桑尼亚北部的隆吉多(Longido)发现了红宝石。1960年,位于肯尼亚边界的翁巴(Umba)河谷附近也发现了红宝石和蓝宝石。这里的地质特征为蛇纹岩中含有脱硅伟晶岩体。70年代,又先后发现了另外两个红宝石的原生矿或次生矿:一个区域位于莫罗戈罗(Morogoro)镇以东,该矿区于80年代大量产出红宝石;另一个位于莫罗戈罗西南240km处,接近马亨盖(Mahenge)的山城,这个区域非常大,有许多红宝石矿点。另外坦桑尼亚南部的松盖阿(Songea)和通杜鲁(Tunduru)也发现了宝石级刚玉矿。坦桑尼亚主要红宝石矿区分布见图4-45。
图4-45 坦桑尼亚主要红宝石矿床分布示意图
以下就坦桑尼亚最主要的四个矿区进行介绍:
(一)温扎(Winza)矿区
温扎位于坦桑尼亚中部。2008年,在温扎附近的一处矿点发现了品质优秀的红宝石,由于未加热即可销售,引起了市场的巨大反响。随后在红宝石热潮中,约6000人来到了温扎寻找红宝石。尽管也发现了少数优质的宝石和稀少的“帕德玛”蓝宝石,但该矿区大量产出的刚玉主要还是以粉色—蓝色的蓝宝石为主,且质量较差。
红宝石发现之前,温扎是一个小山村。2007年,有大约600名矿工和珠宝商来到温扎,寻找红宝石和蓝宝石。2008年图桑珠宝展上,人们见到了温扎产出的红宝石,一名坦桑尼亚珠宝商说,当时有超过1000名矿工在温扎矿区进行开采。
温扎红宝石的发现引起了世界珠宝商的极大兴趣,很多中间商直接去矿区进行收购,鼎盛时温扎约有6000名矿工和100多家外国公司。
温扎红宝石矿区的地质背景与其他红宝石矿区不同,属于古元古代乌萨加拉变质带(图4-46),该变质带的主要组成岩石有变质沉积岩、长石石英质岩浆侵入岩、火山碎屑岩以及基底岩石。宝石级刚玉晶体主要产于1800万~2000万年的乌萨加拉变质带的基底岩石中,其岩石类型主要为片麻岩、角闪岩和麻粒岩等,角闪岩为红宝石主要母岩(图-47)。这些基底岩石的风化产物中,有红宝石次生矿床。
角闪岩的主要矿物组合有斜长石、尖晶石、云母、蓝晶石、褐帘石和石榴子石等(图4-48)。根据扫描电镜分析,角闪石含有较多氯元素,在样品的不同区域,化学组成从中心到边缘略有变化。角闪石核心处的化学式为:
世界主要彩色宝石产地研究
石榴子石的组成为:34%钙铝榴石,32%镁铝榴石,32%铁铝榴石和2%锰铝榴石,化学式为
世界主要彩色宝石产地研究
在温扎矿区,质量最好的红宝石来自于次生矿,开采时期主要与季节有关。矿工们对原生矿和次生矿均有开采:次生矿的开采,使用原始的锄头和铲子,运输使用手推车或小卡车,没有机械化的作业(图4-49);原生矿的开采始于2008年初,开采方法为打隧道,矿工们用绞盘或简单的拉绳将装满矿土的水桶升至地面,进行分选。
图4-46 坦桑尼亚温扎红宝石矿区地质图,红宝石产于乌萨加拉变质带的基底岩石中
大多数温扎红宝石是被坦桑尼亚中间商买走的,他们在莫瓦瓦(Mpwpawa)再将宝石卖给外国买家。中间商和外国买家通过泰国曼谷和斯里兰卡科伦坡的市场,将红宝石原石分流至世界各地。
高品质的温扎红宝石不经过热处理即可出售,据说该产地红宝石热处理后颜色和净度改善不大,但市场上仍可见到少量经过热处理的宝石级温扎红宝石。
图4-47 温扎红宝石母岩及红宝石晶体
图4-48 温扎红宝石及其母岩的矿物组成
图4-49 坦桑尼亚温扎红宝石次生矿的开采场景
(二)翁巴山谷矿区
1960年,坦桑尼亚北部的翁巴山谷发现了刚玉宝石的冲积矿床。翁巴山谷是彩色蓝宝石最为重要的产地。1970~1980年,采矿活动大范围停止,1990年,翁巴发现了**和橙色蓝宝石,宝石交易中经常称其为“坦桑尼亚或东非帕德玛刚玉”。
翁巴刚玉矿床位于断层带的蛇纹岩中,断层带长约2km,宽05~1km,其外围主要是大理岩、蓝晶石—矽线石片麻岩和石英岩。宝石级刚玉矿床主要产于横切蛇纹岩的脱硅伟晶岩中,矿体多为长5~10m、厚2~3m的透镜体,矿体的走向复杂多变。根据矿物岩石组合,矿体可分为两类:一类是具有斜长岩—蛭石—阳起石—绿泥石组合的矿脉,这种矿脉以产彩色蓝宝石为主;另一类是含有蛭石的伟晶岩矿脉,主要产出橙色和黄棕色蓝宝石。
翁巴产出的刚玉颜色丰富多彩,有橙色、**、紫罗兰色、紫色、桃色、薰衣草色、雪青色、蓝色、绿色、双色和变色品种。
(三)莫罗戈罗矿区
莫罗戈罗矿区的红宝石母岩有大理岩和片麻岩,属于前寒武纪岩层。片麻岩中红宝石的共生矿物有钠长石、白云母、金云母、刚玉、蓝晶石、矽线石、金红石和锆石等。刚玉可通过以下反应形成:白云母+钠长石+蓝晶石+水→刚玉+流体。
(四)通杜鲁和松盖阿矿区
坦桑尼亚其他的刚玉次生矿床,主要分布在鲁伍玛(Ruvuma)地区,从西部的松盖阿到东部的通杜鲁和利瓦莱(iLwale)附近(图4-50)。通杜鲁和松盖阿镇分别距莫桑比克北边界50km和80km。利瓦莱和松盖阿的冲积矿床接近于莫桑比克边界,由鲁伍玛河北边的一些支流组成,最终向东流入印度洋。随着采矿活动的日益活跃,通杜鲁镇基础设施发展很快,到了20世纪90年代,这里已成为一个小型宝石交易中心。
图4-50 坦桑尼亚南部通杜鲁地区红宝石矿床分布图
这些刚玉次生矿床与喀拉哈里(Kalahari)地貌的形成有关,沉积层主要由松散的砂岩层和砾岩层组成,砂岩层位于砾岩层之上,厚度为60m,砾岩层分布于河床底部,厚度最大可达45m。刚玉宝石富含于砾岩层之中,除刚玉以外,这些次生矿床区还产出变石、猫眼、变色石榴子石、尖晶石和钻石等宝石品种。
通杜鲁镇东边是穆胡威西(Muhuwesi)河,该河是坦桑尼亚与莫桑比克的分界河,沿此河流分布着两种类型的冲积矿床。通杜鲁—玛萨斯路桥北部的宝石矿床产于喀拉哈里砾岩层中,而桥南的宝石矿床则产出于喀拉哈里沉积物中。桥北宝石矿床所产的宝石通常个体较小,但种类较多。
在利瓦莱地区,有几个采矿的小村庄,地处通杜鲁东北125km。这里的宝石冲积矿同样与喀拉哈里地貌形成有关。宝石冲积矿砾岩层内石块较大,有时可达30cm,产出的刚玉晶体可达10g以上。
坦桑尼亚的地貌形态与地质构造有关,主要形成于太古宙克拉通演化时期,其地质构造与南边的津巴布韦和卡普瓦尔克拉通相似,是典型的花岗岩与其他岩石的组合。构成这些组合的岩石主要有前寒武纪形成的麻粒岩、片麻岩、大理岩、石灰岩、变质泥岩和石英岩等。这些岩石的形成年代多数介于175亿~196亿年前。在中生代和新生代时期,这些岩石发生了断裂,形成了一系列的地堑和裂谷,随之火山活动加入,造成了现在的地貌形态。地表主要由风化形成的红土质泥质岩和土壤组成,大量的刚玉宝石蕴藏在其中。
通杜鲁、利瓦莱和松盖阿等地砂矿中发现的宝石晶体的磨蚀程度不高,表明宝石被搬运距离不远,原生矿就在附近,但具体位置至今仍未找到。
次生矿床的发现和开采过程,充满了戏剧性和偶然性。1992年,一些工匠在通杜鲁地区修桥时发现了刚玉宝石和猫眼,起初采矿人和交易商对此新发现都守口如瓶。宝石的毛坯在曼谷市场上被当做泰国、斯里兰卡和印度品种进行销售。1994年类似的故事在松盖阿重演,松盖阿矿区发现了蓝宝石。松盖阿和通杜鲁矿区的发现,激发了人们的发财愿望,1995~1996年间,有10万人在此从事挖掘、开采和交易活动,开采面积达到2万km2。随后政府进行了干预,将所有外国人的采矿许可证取消,禁止机械化开采,只允许外国公司和本地人进行合资开采,并由坦桑尼亚公司统一出口。坦桑尼亚政府在之后的一段时间内,关于采矿的政策经常变化,影响了矿石的开采和销售。1997年,进行采矿作业的人数已减至3万人。
坦桑尼亚采矿人在开采刚玉次生矿床的同时,也进行了原生矿的勘察和开采,不过从事原生矿开采的人数较少。进入21世纪,坦桑尼亚刚玉矿床开采人数减少,目前只有大约数千名矿工在该地区从事开采工作。
据研究,松盖阿和通杜鲁地区的刚玉矿床储量大,品种多,净度相对较好,颜色丰富,但由于个体较小,商业价值一般。泰国和斯里兰卡的珠宝商人,对这类刚玉进行热处理和铍扩散处理以改变颜色。
图4-51 澳大利亚东部主要刚玉矿床和玄武岩分布图
柠檬晶石。
柠檬晶石是一种颜色介于橙色和白色之间的矿物,具有微弱的磁性和高光泽度。
它可以在深浅不一的橙色中看到带有白色条纹的纹理,形成了独特的几何图案,并且能够在多种光照条件下反射出不同的色彩。
黄宝石和黄水晶有着相似的外形,让很多消费者误认为高档的黄水晶就是黄宝石,黄宝石和黄水晶是同一种物品,其实这种想法是错误的,黄宝石和黄水晶根本就是两种不同的矿物,黄宝石属于中高档的宝石,优质的黄宝石比较稀少,黄水晶则属于一般的宝石,两者是有区别的,下面我们一起来看看黄水晶和黄宝石的区别在哪里,黄水晶和黄宝石有什么不一样。
黄水晶和黄宝石的区别
1、化学成分不同
黄宝石是一种复杂的硅酸盐,它的主要化学成份是二氧化硅,再有一定的自然条件下,当二氧化硅结晶完美时就是黄水晶了。由于黄宝石的化学成分比较复杂,所以现在还不能通过人工合成得到黄宝石,而合成的黄水晶则遍布很多市场,所以可见黄宝石和黄水晶的化学成分是不同的。
2、比重
黄晶比重轻,为26,而黄宝石则比重大,为395,二者之间的比重差别用手即可轻易的分辨出来,黄宝石压手,黄品感觉轻飘。
3、硬度
二者之间的硬度差别很大,黄宝石为9,而黄晶为7,在擦痕,牛毛纹的表现上可以有明显差别。
4、光性
黄宝石具有刚玉类宝石的一种光性特点,即宝光勒光之类。在一定的角度下,微微转动宝石,就可以感觉到这一光性特点的存在,而黄晶只不过晶莹而已。
黄水晶和黄宝石有什么不一样
黄宝石是一种复杂的硅酸盐,黄水晶是一种无色透明的石英结晶体矿物。黄水晶的主要化学成份是二氧化硅,当二氧化硅结晶完美时就是黄水晶了。由于黄宝石的化学成分比较复杂,目前还没有合成的黄宝石的出现,而合成的黄水晶则遍布很多市场,可见黄宝石和黄水晶的化学成分是不同的。
361 概述
长石是长石族矿物的总称。长石是地壳中分布最广的矿物,约占地壳重量的50%,占地壳体积的 60%。除了金伯利岩等少数超基性岩外,所有结晶岩石都含有长石,然而优质长石宝石却很少见。
长石族矿物常可形成巨大的晶体,例如在乌拉尔的伊门山上,有一个采石场所开采的矿体,居然是 一个规模巨大的天河石晶体;在盛产宝石级拉长石的加拿大拉布拉多(Labrador——“拉长石”一名起源 于此),曾发现一个长达61cm的拉长石晶体。
长石族矿物形成的宝石可以称之为长石质宝石。长石质宝石的名称有的与矿物名称一致,如拉长 石、天河石;有的则与矿物名称不同,如月光石、日光石。
长石族矿物包括众多矿物种、亚种和变种矿物,形成多种重要的宝石。在国家标准《珠宝玉石 鉴 定》 中确认的长石质宝石有月光石、日光石、天河石、拉长石四种。
我国国家标准《珠宝玉石 鉴定》给出的月光石折射率为1518~1526(±0010),据此判断,这种 月光石的矿物不是拉长石,而只能是碱性长石。我国另一国家标准《珠宝玉石 名称》明确指出,月光石 的矿物名称为正长石。这些国家标准中规定的月光石矿物,与许多宝石学者的观点并不完全一致。
一般情况下,一种宝石只能是特定的某一种矿物形成的宝石,而月光石则是数种矿物都可形成的宝 石。于是,月光石究竟是何种矿物,宝石界众说纷纭。一般认为,凡具有月光效应的各种属的长石都可 称为月光石。但是,有的学者主张,月光石“应以拉长石质宝石具蓝-蓝白色变者为限” 。张仁山在其 《翠钻珠宝》一书中则提出了与此相反的观点,他认为 “月光石的折射率为1520~1525,玻璃光泽, 在透明的月光石中,常有一团耀眼的乳白色或月白色反光,其明如皓月,所以称为月光石,颜色为白 色、灰白色或青白色”,同时指出,“月光石宝石为透明白色,有明亮的乳白色月光”,而拉长石 “多 为灰褐等色,其彩色闪光为橘红、翠绿、翠蓝的单色变彩” 。
有人认为,“和氏璧” 就是长石质宝石。战国时期,楚人卞和在楚山中得到一块玉璞(有包皮的玉 石),先后献给楚厉王和楚武王,都被认为是以石头欺骗君王,分别被砍去左脚和右脚。后来,卞和抱玉 璞在荆山脚下痛哭,文王闻之,派人问明缘由,命工匠去掉玉璞外皮而得美玉,命名为 “和氏之璧” 。后来,赵国得到和氏璧,秦昭王想以十五座城换取和氏璧。赵国派使臣蔺相如携璧去秦,蔺相如察觉秦 昭王无意以城换璧,便机智地从昭王手中索回璧,命随从抱璧回国。于是有了 “价值连城”和 “完璧归 赵” 的典故与成语。秦始皇统一中国后,用和氏璧制成传国玉玺,其上刻有丞相李斯书写的 “受命于 天,其寿永昌”八个鸟虫形篆字。
和氏璧究竟是何种玉石,引起了诸多学者的研究兴趣和推测。章鸿钊等学者认为和氏璧是具有变彩 效应的拉长石,其依据是,唐末五代的道士杜光庭曾目睹和氏璧,并在其 《录异记》中作了 “侧而视之 色碧,正而视之色白” 的记述,这与变彩拉长石的变彩现象颇为相似。也有人认为和氏璧是月光石或其 他玉石。但是有学者认为,和氏璧既不是拉长石,更不会是月光石。和氏璧传至后唐,在契丹人打进洛 阳时,废帝李从珂抱传国玉玺焚于玄武楼,从此下落不明。不见和氏璧实物,所以其玉质之谜,只能推 测,难有定论。
长石族矿物,凡是颜色艳丽或具有各种光学效应的各个种属的长石,都可以作为装饰用的宝石,也 可作为观赏石和矿物晶体收藏品。全世界长石的产地很多。各种长石的产地将在相关章节中介绍。
美国华盛顿斯密逊博物院藏有:马达加斯加产的**正长石,2496克拉;斯里兰卡产的浅绿色正长 石猫眼,1045克拉;美国犹他州产的**拉长石,111克拉;格陵兰产的浅褐色透明正长石晶体,长 6cm。加拿大安大略多伦多市博物馆藏有缅甸产的1225克拉的猫眼钠长石。
362 长石的物理化学性质和质量要求
3621 长石族矿物的物理化学性质
长石族包括钾钠长石亚族、斜长石亚族和钡长石亚族。
长石的一般化学式可写为MT4O8,其中M=Na,Ca,K,Ba及少量Li,Rb,Cs,Sr等离子半径较大 的一价或二价碱金属及碱土金属离子;T=Si,Al及少量B,Ce,Fe3+,Ti等离子半径较小的四价或三价 离子。
从化学组成来看,大多数长石族矿物都包括在KAlSi3O8-NaAlSi3O8-CaAl2Si2O8三元系中,相当于 是由钾长石(Or)、钠长石(Ab)和钙长石(An)三种简单的长石端元分子组合而成。这三种长石分子之间的混 溶性与温度有关。
长石类宝石具有玻璃光泽,断口呈玻璃光泽至珍珠光泽或油脂光泽,矿物学特征见表361(转引自 王福泉)。
(1)钾钠长石亚族
钾钠长石亚族包括透长石、正长石、冰长石、微斜长石、歪长石和水铵长石。
钾钠长石化学成分为KAlSi3O8-NaAlSi3O8系列,含有一定数量的CaAl2Si2O8组分。在钾钠长石的固 溶体中,通常含有钙长石组分5%~10%(一般在5%以下)。
钾长石分子和钠长石分子的组合称为 “钾钠长石系列” 或 “碱性长石”,高温时组成完全类质同象 系列;随着温度降低,熔离为钾相和钠相,构成 “条纹长石” 。
表361 长石族宝石矿物学特征
(据Arein,1977)
条纹长石不是一种单独的矿物,而是钠长石(有时为更长石)嵌生于钾长石(通常是微斜长石或正长 石)中形成的两相混合体;主晶为正长石时称为 “正长纹长石”,主晶为微斜长石时称为 “微斜纹长 石” 。当主晶是钠长石,而钾长石嵌生于其中时,则称为 “反条纹长石” 。条纹长石和反条纹长石,是 K[AlSi3O8]与Na[AlSi3O8]在高温下形成的类质同象混晶在低温下发生分离的产物,或是由钾长石经钠长石 化形成的。
透长石、正长石和微斜长石是端元组分KAlSi3O8的三个同质多象变体,总称为 “钾长石” 。钾长石 一般含有较多的Ab组分,有时可高达50%。
A透长石。透长石又称 “玻璃石”,是钾长石的高温变体,高于900℃结晶,含有相当数量的钠 长石分子(有时高达60%),常含Ba,Ca,Rb,Fe等。多为无色,灰白色,有的呈肉红、浅黄、淡褐等 色,透明度高,显玻璃光泽。折射率Ng=1525~1532,Nm=1522~1530,Np=1518~1525;一般为 1516~1526。双折射率一般为0010(钾钠长石的折光率均引自 《宝玉石大典》中张志兰编写的“架状结 构硅酸盐类宝石”)。
B正长石。正长石很少为纯粹的K[AlSi3O8],通常含有钠长石分子达20%,有时达50%左右,并含有 少量钙长石分子;钾可以部分的被钡取代,并常含有三价铁、钙和微量镓、铷等。正长石常为肉红、浅 黄、浅绿、浅红、灰白、白、无色等,具有猫眼、星光、日光、月光等效应的正长石是重要的宝石。折 射率Ng=1523~1539,Nm=1522~1533,Np=1516~1529;一般为1518~1526。双折射率一般为 0008。
C冰长石。一般认为冰长石是正长石的一个亚种,或是钾长石的低温变种,有的学者认为:冰 长石是透长石、正长石和微斜长石不同结构态同时并存的一个亚稳定混合物。冰长石含钾长石分子达 90%以上,无色透明,有时呈乳白色。《系统矿物学》指出,冰长石的端元组分为Or90 Ab9 An1(依 次为钾长石、钠长石、钙长石分子数之比),常含钡,无色透明或乳白色。折射率Ng=1524~1526, Nm=1522~1524,Np=1518~1520;双折射率0006。
D微斜长石。微斜长石很少为纯粹的K[AlSi3O8],经常含有20%~30%的钠长石分子。微斜长石是钾 长石的低温变体,低于900℃结晶。微斜长石常见的颜色为白色、灰色、浅黄或浅红色,有的呈极少见的 黑色。
E歪长石。又名钾-高钠长石,是高温富钠的碱性长石,化学组成为(Na,K)[AlSi3O8],其中钾长 石分子少于37%,Na2O含量通常高于K2O,化学成分更接近于钠长石。颜色为白色、灰色、浅黄、浅红 或带绿色,透明至半透明。折射率Ng=1527~1536,Nm=1526~1534,Np=1522~1529;双折射率 0005~0007。
F水铵长石。化学组成为NH4[AlSi3O8]·nH2O,是含铵的温泉与蚀变安山岩和钾钠长石作用的产物。—般 呈隐晶质,自形晶粒径仅005mm。由于矿物粒度小而不能作为宝石用,但是其矿物集合体可能形成玉石。
(2)斜长石亚族
长石分子和钙长石分子的组合称为 “钠钙长石系列”或 “斜长石”,含有钾长石组分5%~10%(一般 在5%以下),并含有少量的Ti,Fe3+,Fe2+,Mn,Mg,Ba,Sr。斜长石一般无色,因含分散的包体而呈 白色或其他色调。
按斜长石中所含Ab和An的分子数百分比的不同,分为酸性斜长石(An 0~30%)、中性斜长石 (An 30%~50%)和基性斜长石(An 50%~100%),包括以下6个矿物种:钠长石(Ab 100%~90%, An 0~10%),更长石(又称奥长石)(Ab 90%~70%,An 10%~30%),中长石(Ab 70%~50%,An 30%~50%),拉长石(Ab 50%~30%,An 50%~70%),培长石(Ab 30%~10%,An 70%~90%),钙长石 (Ab 10%~0,An 90%~100%)。
3622 长石质宝石的品种
长石质宝石包括月光石、日光石、变彩长石、天河石和具有不同颜色和光学效应的各种长石。
(1)月光石
月光石有人称为 “月长石”(日文中的汉字名称),古时有 “月石” 、“白宝石”之称(现行国家标准 并不认同)。月光石多为碱性长石,部分为斜长石。碱性长石是富含钾钠的长石的总称,包括透长石、正 长石、微斜长石、歪长石和钠长石(含钙长石分子在5%以下者),以及条纹长石和反条纹长石。
在碱性长石中,钾长石和钠长石两个矿物相形成隐纹、微纹结构。当光线射到这种两相界面时,引 起反射,不同界面之间的反射光相互干涉而引起虹彩,呈浅蓝至乳白色闪光(也称乳光),称为 “月光效 应” 。
月光石最先发现于瑞士亚达拉山脉。现在,优质月光石产地主要有缅甸、斯里兰卡、美国、马达加 斯加、俄罗斯等;其次有坦桑尼亚、巴西、西澳大利亚等。我国内蒙古、河北、安徽等产有月光石,但 质量各有不同。
我国国家标准 《珠宝玉石 鉴定》规定:月光石折射率1518~1526(±0010),双折射率 0005~0008。按此标准,月光石只能是钾钠长石亚族中的矿物。然而,我国众多学者认为,月光石包括 冰长石月光石、透长石月光石、微斜条纹长石月光石、钠长石月光石、拉长石月光石和更长石月光石等。
A冰长石月光石。多数已知的月光石,其矿物成分为冰长石。这种冰长石中因有钠长石固溶体而有 云雾感。
B透长石月光石。无色透明或半透明的月光石。
C微斜条纹长石月光石。又称“朝鲜月光石”,含钾长石组分40%(分子数百分比,下同),钠长石组 分49%,钙长石组分11%。
D钠长石月光石。这种月光石有白色乳光的月光效应;是以钠长石为主晶,钾长石嵌生于其中的反 条纹长石,具有蓝色闪光的游光效应。更长石嵌生于钠长石中也能形成钠长石月光石。
E拉长石月光石。具有黄褐色调游动蓝色闪光的拉长石,但不变彩,以此有别于变彩拉长石。
F更长石月光石。矿物中除Ab、An外,尚含有少量钾长石和钡长石分子。
(2)日光石
日光石又称“太阳石” 、“砂金石”或“金星长石”,是长石中含有星点状或定向、成层排列的 赤铁矿、针铁矿、铁云母等包体,对入射白光产生散射作用,在弧面型宝石的弧面聚光,出现金**或 灰红色闪光,这种现象称为“日光效应” 。日光石因其矿物成分不同而分为更长石日光石和透长石日光 石。
日光石产地有挪威、美国、加拿大、俄罗斯、印度和缅甸等。
A更长石日光石。呈赤色或金**火焰状闪光,是由细小片状镜铁矿或针铁矿内含物引起的。
B透长石日光石。无色透明,因含铁而呈金**,有的呈深红橙色,有火焰状闪光(产自挪威)。尽 管国家标准《珠宝玉石 名称》认为日光石的矿物为奥长石,然而有的学者认为某些日光石并非奥长石, 而是透长石。
(3)变彩长石
有下列两个主要品种:
A变彩拉长石。又称“虹彩拉长石”,以底色为暗烟灰色而区别于月光石,从不同角度观察可见到 连续变色现象。变彩拉长石主要产于加拿大、美国、德国、乌克兰和芬兰等;我国在内蒙古、湖北有发 现。
对于拉长石变彩效应的成因,一种说法是聚片双晶引起的,另一说法是片状包体或薄层条带析离体 所致。
B变彩条纹长石。是一种以钾长石为主,钾、钠长石相间排列成条纹的长石。
(4) 天河石
含铷(Rb)、铯(Cs)的绿色微斜长石变种称为天河石,又称“亚马逊石”,—般含Rb2O 14%~33%,Cs2O 04%~06%。天河石是微斜长石中的主要宝石,呈天蓝色、绿色或蓝绿色斑点状,或带有十字形网状的条纹,常 不透明。天河石的致色原因,可能与其含铅(Pb)量有关,或与Pb置换K导致晶体结构缺陷有关。
天河石产地主要有美国、俄罗斯、南非、印度(尚产有猫眼和星光长石质宝石)和日本等;在我国产地 主要有新疆、甘肃、内蒙古、四川和云南等。
(5)正长石、微斜长石
正长石、微斜长石等可以因有星光效应、猫眼效应或透明而成为宝石。微斜长石质宝石有无色、白 色、淡红色(又称石竹色)、**、红色、绿到蓝绿色、黑色。
3623 长石质宝石的质量要求
月光石以有色者为佳,如蓝灰色、绿色、浅黄、橙至淡褐色,无色者为次,高质量的月光石具有游 浮状蓝光。
天河石以纯正的蓝色为最佳,其次为稍带绿色的蓝色,透明度要高,杂质要少。
拉长石中的变彩拉长石,最好的具有蓝色变彩,其次为**、粉红色、红色、绿色变彩;非变彩拉 长石,有色或无色者皆可用作宝石,但透明度要高。
透长石要无色透明或半透明,无裂纹等缺陷,粒径要大;最好能具有猫眼效应。
歪长石应无色,或色艳,要透明、粒大。
363 长石质宝石的基本成矿规律
3631 长石质宝石的形成
岩浆作用、变质作用和混合岩化作用都能形成长石。在伟晶岩阶段可以形成长石大晶。
(1)钾钠长石矿床
钾钠长石主要产于碱性和酸性侵入岩中,如正长岩、花岗岩、花岗闪长岩及其喷出岩中,也产于伟 晶岩和片麻岩中,但很少见于基性岩。在喷出岩中有透长石和歪长石。伟晶岩中的钾钠长石形成于伟晶 岩作用阶段至热液交代阶段。高温热液石英脉中也常有钾钠长石。黑云母与热液(水)作用可形成钾长石并 伴有绿泥石生成。冰长石是低温热液产物,也产于低级变质和交代岩石中。
(2)斜长石矿床
斜长石主要产于钙碱性侵入岩中,如斜长岩、辉长岩、苏长岩、花岗岩、花岗闪长岩等。斜长岩中 的斜长石多为中长石、拉长石,有的为培长石;伟晶岩中的斜长石为钠长石和奥长石;玄武岩、酸性流 纹岩很少含斜长石斑晶,而安山岩和石英粗面岩常含较多的斜长石斑晶;结晶片岩中常有钠长石斑晶; 钠长石化交代作用能形成大量钠长石,区域性的钠交代作用可形成含钠长石达60%的钠长石化片麻岩。
3632 基本成矿规律
(1)月光石(36-1)
岩浆岩型月光石产于辉长岩-斜长岩体中;伟晶岩型月光石产于伟晶岩中,包括含稀有金属的透辉 石-正长伟晶岩、白云母伟晶岩、碱性正长伟晶岩等。朝鲜月光石则产于高温交代矿床中,与铁、铜矿物 共生。此外,尚产于片麻岩、麻粒岩等变质岩及砂矿中。
透长石(36-2)是高温相的钾长石,它的产出与岩浆固结时的温度有关,所以产于喷出岩和熔 岩—流纹岩、石英二长安山岩、粗面岩、响岩以及中酸性凝灰岩、熔结凝灰岩中,呈斑晶出现。在近地 表浅成岩中,由于岩浆冷凝迅速,有时也可见透长石。钾流纹斑岩中常有透长石斑晶,能显示月光效 应。在接触变质带中也曾发现透长石。
冰长石是钾长石的低温变种,形成于岩浆期后低温热液阶段,或产于低级变质岩或交代岩中。斯里 兰卡的冰长石麻粒岩岩脉中的冰长石,是白色或蓝色月光石。
歪长石多产于新生代碱性玄武岩和富钠质碧玄岩的深源包体中;有的产于安山岩、响岩和粗面岩 中;一般见于富钠火山岩中,如钠质粗面岩、碱性流纹岩等;可呈斑晶或基质产于碱性正长岩、霞石正 长岩中;有的产于花岗岩中。
钠长石主要产于碱性火成岩、钙碱性火成岩、钠长石片岩和花岗伟晶岩中。
更长石产于花岗岩、石英二长岩、花岗闪长岩、正长岩,以及相应的喷出岩和伟晶岩中。喷出岩中 的更长石,可呈斑晶产出。
拉长石(36-3、36-4)主要产于斜长岩、辉长-斜长岩、辉长-苏长岩、玄武岩及辉长伟晶 岩中。
(2) 日光石(36-5)
日光石主要产于片麻岩区的石英脉中,如挪威;或产于方钠石霞石正长岩中,如英格兰;也见于伟 晶岩中,如印度、马达加斯加。另外,美国、加拿大、俄罗斯等国也产日光石。
(3)具有月光效应和变彩效应的条纹长石
这种长石产于正长岩或二长岩中。
(4)天河石(36-6)
天河石产于花岗伟晶岩中。伟晶岩型长石矿床与花岗质岩浆或碱性岩浆有成生联系,所以常分布于 花岗岩体附近或花岗岩体的顶部,而与变质、超变质作用有关的伟晶岩型长石矿床,常分布于变质岩区 内。我国伟晶岩型长石矿,在北方多属加里东和海西期,而在南方则多为燕山期。
(5)正长石
正长石产于酸性、中性和碱性岩以及某些变质岩中,而其粗大晶体常见于伟晶岩和脉岩中,如斯里
兰卡、缅甸产有猫眼正长石,马达加斯加产**透明正长石大晶体。微斜长石产于酸性岩和碱性岩中, 而在伟晶岩中多为微斜长石条纹长石。
364 长石质宝石典型矿床
3641 岩浆岩中的长石质宝石矿床
(1)乌克兰沃伦变彩(虹彩)拉长石矿床
辉长-斜长岩体内有灰色到黑色似层状拉长岩体,岩体长约200m,厚30~50m。拉长石晶体长数毫 米至数厘米,具有金**、紫蓝色虹彩。
(2)美国新墨西哥州月光石
侵入在第三纪流纹岩质凝灰岩内的流纹斑岩岩颈,分布有伟晶岩。伟晶岩由石英和透长石组成,并 含有钠长石、黑云母、磁铁矿、钛铁矿、钽铁矿等,其中部分透长石有月光效应。
(3) 内蒙古天河石
内蒙古的天河石产于钠长石化花岗岩岩脉或花岗伟晶岩脉中。
产于钠长石化花岗岩岩脉的天河石,形成于燕山期花岗岩活动的后期,天河石呈浅天蓝、浅蓝和蓝 绿等色,晶体长数毫米至数厘米。天河石化学成分为(%):SiO2 6562,TiO2 0002,Al2O3 1804,Fe2O3 016,FeO 002,MNo 0003,MgO 045,Na2O 319,K2O 1141,Rb2O 144,烧失量016。
花岗伟晶岩脉中的天河石,赋存于长石石英块体带或长石块体带中,颜色较浅,晶体较大,可达 10cm以上。
(4)安徽庐江月光石
月光石产于黑云母二长岩中,呈粒状和似斑状,含量约40%。在月光石中,钾长石分子占98%,钠长 石分子占2%,可称为“正长隐纹长石月光石” 。矿物中的隐纹结构,能使白光发生衍射和变彩,导致该 地的月光石出现浅蓝色晕状闪光。
3642 伟晶岩中的长石质宝石矿床
(1)新疆哈密天河石矿床
矿区位于天山隆起带内,出露地层主要为前寒武系、石炭系和二叠系等。岩浆活动有加里东期花 岗岩、华力西期侵入岩;华力西中期侵入岩分布广、期次多,包括超基性岩、闪长岩、辉石闪长岩、石英闪长岩、黑云母花岗岩和白云母花岗岩等。据杨汉臣等研究,华力西中期的中细粒花岗岩中,分 布有含天河石的伟晶岩脉,岩脉分异作用明显;黑云母花岗岩体,长30km以上,岩体中分布有分异作 用形成的含天河石和烟水晶的花岗伟晶岩脉。天河石主要产于分异良好的花岗伟晶岩脉的长石石英块 体带中,含量在5%以上,天河石呈板状,淡蓝、蓝绿色,粒度一般为10cm×10cm×55cm,个别达 50cm×50cm×10cm。结构简单的花岗伟晶岩脉中有天河石石英交代体,天河石呈短柱状、板状,蓝绿、天蓝色,粒度为15cm×12cm×05cm,部分达35cm×2cm×2cm。天河石矿物成分见表362。
表362 云南、新疆天河石化学成分表 (单位:%)
注:含Fe2O3。(据李治芬)
(2)四川米易县天河石矿床
矿区位于康滇地轴内,出露有前震旦纪变质岩系地层,分布有晋宁期、华力西晚期、印支期等岩浆 岩。含天河石伟晶岩脉呈不规则脉状或透镜体状产于石英正长岩断裂带中,长度在10m以上,厚度在小于 1m。天河石产于伟晶岩脉的长石块体带中,天河石呈鲜艳绿蓝色,颜色均匀,微具玻璃光泽,透明至半 透明,晶体长一般在8~12cm,最大达20cm。天河石矿物成分见表362。
(3)河北宣化月光石
分布于宣化一带太古代变质岩系中的花岗伟晶岩中,钠长石月光石与石英、钾长石、黑云母、磁铁 矿、褐帘石等共生,钠长石月光石粒径大于10cm者多见,无色、浅灰白、浅**,透明,转动时可见淡 蓝紫色乳光。
据陆慕逊研究,宣化月光石的化学成分介于钠长石和更长石之间,计算得出长石牌号为An10,经费 氏旋转台研究为An9。硬度54,密度280g/cm3。折射率Ng=15395,Nm=15326,Np=15303。淡蓝色 乳光的成因,是由富钠的低温钠长石为主要相和含一定量钙的斜长石为次要相,二者成超微薄片状平行 [010]的规则排列引起的。月光石化学成分为(%):SiO2 6675,TiO2 001,Al2O3 2083,Fe2O3 021, MgO 016,CaO 094,Na2O 912,K2O 064,P2O5 001,H2O+ 0185,H2O- 0185。
3643 砂矿型长石类宝石矿床
内蒙古拉长石月光石砂矿床。据李海负研究,拉长石月光石砂矿床分布范围,长约20km,宽约 4km。现代砂矿来源于下白垩统含拉长石砾石的古砂矿。
拉长石透明至半透明,粒度一般为长1~2cm,最长达6cm。浅黄至酒**,宝石级拉长石透明度极 高,有月光效应,少数有猫眼效应。拉长石中的钙长石分子和钠长石分子各占50%,这种拉长石属于接近 中长石的拉长石。
365 河北省长石质宝石成矿远景
3651 成矿地质条件较好的成矿远景区
河北省长石质宝石主要分布于张家口地区的火山岩中,其次分布于碱性岩、酸性岩和花岗伟晶岩中。
(1)透长石、钠长石
分布于张家口、崇礼、沽源一带的上侏罗统张家口组二段的石英斑岩、流纹岩及粗面岩中,都含有 透长石斑晶,其粒径2~8mm,含量<5%。流纹岩的矿物粒径>005mm,可能形成玉石。在尚义下马圈 有次安山岩呈岩床状侵入于中侏罗统碎屑岩中,次安山岩含板状钠长石斑晶。
(2)歪长石
分布于张北县周坝、二道边一带的第三纪中新世汉诺坝玄武岩的含铬尖晶石纯橄岩包体中,含有歪 长石晶体,其粒径最小为05~1cm,一般为2~3cm,最长达13cm。歪长石晶体呈板状,无色透明或乳白 色,带浅黄、黄褐色。在万全、阳原的汉诺坝玄武岩中发现的歪长石,晶体长2~25cm,厚1cm,板状, 无色透明。
(3)变彩条纹长石
承德甲山燕山期正长岩体(图361),侵入在侏罗系和三叠系地层中,面积达11km2。岩体中部有灰 绿色粗-巨粗辉石正长岩,面积015km2;深色中-粗辉石正长岩,面积016km2,分布于正长岩体的东部 边缘。辉石正长岩,含条纹长石约84%、单斜辉石5%~6%、角闪石2%~3%、石英2%~4%。条纹长石颗 粒粗大,一般长3~4cm,对径2~3cm,磨光面呈深绿色、蓝色变彩,闪闪发光,是一种很有开发价值的 变彩宝石,目前仅作装饰板材开发利用。
图361 承德县甲山正长岩体地质剖面图 (据王文学等)
平泉西坝和平泉大庙辉石正长岩,面积21km2,钾长石为隐条纹长石,含量55%~60%,粒径 4~5mm(详见4751部分)。
(4)平山县后驼头钠长石月光石和天河石
月光石和天河石产于太古界片麻岩分布区的花岗伟晶岩中。斜长石月光石包围在不透明的斜长石 中,切磨后呈现带蓝色的朦胧闪光。天河石呈淡蓝绿色,晶体长5~50cm,直径1~7cm,不透明,裂纹 多。含Rb2O 017%~035%,矿物含矿率26%。
河北省太古代变质岩系中常分布有花岗伟晶岩,这些伟晶岩的成因可能与混合岩化作用有关,其中 可能产有天河石或钠长石月光石。所以应在混合岩发育区寻找伟晶岩型长石质宝石。
3652 有成矿线索的成矿远景区
(1)黑色微斜长石
是一种极其罕见的长石类宝石品种,产于涞源花岗岩体中。微斜长石呈斑晶产出,黑色,半透明, 晶体长1~3cm,对径大于1cm。
(2)承德大庙的斜长石
斜长伟晶岩产于大庙斜长岩中,呈不规则脉状,脉宽1~2m,斜长石晶体巨大;苏长伟晶岩,产于 苏长岩和暗色斜长岩中。
(3)隆化乌梁素沟、兔子沟斜长石
伟晶岩中的斜长石,晶体完整,灰褐、褐**,油脂光泽,粒径3~5mm。
(4)迁西汉儿庄天河石
天河石产于钠长石化花岗岩中。
(5)串岭沟组钾长板岩
钾长板岩几乎全由自生微粒钾长石组成(详见6461部分中的串岭沟组)。串岭沟组在河北境内分布 广泛,有可能形成玉石或砚石。
(6)钠长石岩
由钠长石化形成的细粒钠长石岩可能形成玉石,应予注意。
此外,应注意在各种岩浆岩中发现宝石级长石斑晶。如洪山杂岩体主要由辉石正长岩、黑云母角 闪正长岩、正长岩等组成,局部出现霓石正长斑岩和巨斑正长岩。赤城县汤泉斑状花岗岩,侵入小张家 口超基性岩中,出露面积35km2,钾长石斑晶占40%~60%,奥长石斑晶占10%~25%,斑晶长1~3cm, 岩石含稀土元素。赤城县蒋家堡红砂梁巨斑状花岗岩,斑晶钾长石占40%~55%,钠长石占20%~30%。崇礼县谷咀子斑状花岗岩,面积15km2,钾长石斑晶长3~5cm,有的达10cm以上,占岩石面积的 25%~70%,并有斜长石斑晶。
珠宝玉石以其特有的晶莹剔透,色彩缤纷,光彩夺目的属性,自古被人们视为高贵圣洁之物,一直是人们追求和寻觅的对象。
自然界的矿物多达3000多种,而可作为宝石的仅有240多种,可见宝石是众多矿物岩石的精华。
那什么样的矿物或者岩石才可以出现在常用在珠宝设计中呢?
颜色,光色,透明度,色散(是否闪),特殊光学效应(如月光石,欧泊,猫眼石)
2耐久
硬度,韧性,稳定性(热稳定,光稳定)
3稀少
钻石开采后精选出的原石
物以稀为贵钻石:250吨矿石才可产出1ct的钻石(总重,不一定是大钻)
常见的祖母绿原矿
祖母绿:质量上的稀有—高质量祖母绿产量相当的稀少
紫水晶原石
漂亮的紫水晶,因产量太多而廉价
我们经常会被问到,如何保养自己的珠宝。
那问题就来了,什么情况下宝石会被损坏?
当外力介入时,比如平时的剐蹭,磕碰,刻划。
我们经常会看到翡翠断裂等新闻,但几乎未曾听说过和田玉断裂的说法,这是为何呢?
同为链状硅酸盐结构的硬玉(翡翠)与软玉(和田玉)的莫氏硬度都在65左右(一般翡翠略硬于和田玉),但由于其链状结构略有不同和田玉韧性大于翡翠。是的,除了硬度之外宝石的基本物理性质还包括,解理,裂理,韧性等力学性质。
我们常说的钻石是世界上最硬(硬度)的物质,这里的硬度特指当物体抵抗外力刻划、压入或研磨等机械作用的能力;
修复断开的翡翠手镯
翡翠手镯摔断时,我们会说岁岁平安(韧性差),这里的韧性也称为打击硬度,很难破碎的性质为韧性;
祖母绿的高硬度高脆性,易破碎的性质为脆性。
红宝石多裂理
红宝石的多裂理都是我们在设计镶嵌过程中需要十分注意的。
所以说物理性质稳定的钻石其实是在制作珠宝时最省心的宝石是有原因的。
八面体的钻石原石
钻石-the king of Jewelry ,作为人们最为熟知的珠宝,长期处于珠宝贸易的霸主地位的钻石与其自身的特性密不可分。
作为等轴晶系的代表,钻石给人常规映像是闪亮,透明,坚硬。
这些都是来自它的物理性质,闪亮来源于钻石的金刚光泽以及高色散。
钻石原石的晶形与其内部结构密不可分
坚硬则由于钻石内部C原子的八面体共价键结构。
天然彩色钻石的形成来源于钻石生长过程中的晶格缺陷以及色心。
钻石(白钻)的价格主要尤其4C来决定
也就是大家常说的 大小 净度 颜色 切工
钻石的4c分级方式对于彩色宝石的评级有很大的参考价值
自古以来只有鲜艳的红宝石赢得过钻石“king of jewelry”的称号。
红宝石中鸽血红最为珍贵
实际上大颗粒的顶级红宝石相对于钻石来说更加的稀有且珍贵。现在的市场上1ct红宝石均价格在2000usd/ct,若是大颗粒者,价格则以几何级增长(适用于所有宝石)。
热情的红色主要由其中微量的Cr元素(01~3%)所致。
其莫氏硬度为9,耐磨性非常好,强玻璃光泽抛光量好的红宝石非常闪亮。
红宝石的姐妹(们)蓝宝石那可就太多了。
各色的彩色蓝宝石
根据GB/T 16552-2017《珠宝玉石名称》国家标准,除去红宝石以外的所有刚玉类宝石,包括蓝色、蓝绿色、绿色、**、橙色、粉色、紫色、灰色、黑色、无色等多种颜色刚玉统称蓝宝石。
蓝色蓝宝石颜色也多样 可以看出有的带有强烈的紫色调
可以看出实验室的不同对于颜色的分级也极大的不同
其中最为贵重的两种颜色矢车菊与皇家蓝。
矢车菊色蓝宝石
矢车菊:一种朦胧的略带紫色色调的浓重蓝色,给人以天鹅绒般的外观,透明度略低的蓝宝石。
皇家蓝色蓝宝石
皇家蓝:颜色纯正、清澈、浓艳饱和度高的蓝宝石。
然而对于我这种对颜色不太敏感的人而言,一句话,皇家蓝比矢车菊蓝且黑。
莫氏硬度9,强玻璃光泽至亚金刚光泽(理论上蓝宝石应比红宝石亮,但由于颜色为冷色调的所以亮度看起来差不多)
星光红宝石
星光蓝宝石
同为三方晶系刚玉家族的红蓝宝石都可具有星光效应
其成因是刚玉生长常伴有金红石,以至其内部呈现与其对称轴对应的三向金红石包体。
红宝石内部金红石包体
五大宝石中不光红蓝宝石,环状硅酸盐结构,六方晶系的祖母绿也具备生成星光效应的特性。
星光祖母绿
祖母绿也是由Cr致色的宝石,由于其内部的结构不同,Cr3+给了它柔和而鲜亮,具丝绒质感如嫩绿草坪的翠绿色,其优质艳色无油者比同等级钻石(无色)更值钱。(哥伦比亚的无油祖母绿,价格可高达10-15万/ct)
祖母绿内部也被称作为裂隙与包体的花园
祖母绿天生多裂隙,硬度高75-8、脆性大,在设计与镶嵌时需十分注意避免与其他硬度高的宝石磕碰。
彩色宝石的颜色决定了它的价值,颜色浓郁色度明亮为极品,太深或太浅皆非是佳品。
穆佐色祖母绿
一般认为最好的祖母绿产自哥伦比亚著名的穆佐矿区。
以上是在设计中4种常用为主石的宝石,其中提到的特殊星光效应以及5大宝石中的金绿宝石会在下篇宝石几种特殊光学效应中展开讲述。
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