南红玛瑙的致色矿物特征研究

　　摘要:利用常规宝石学测试、显微镜下观察、红外光谱、显微激光拉曼光谱等对四川省凉山州和云南省保山市出产的南红玛瑙的矿物组成、结构、致色矿物等进行测试。分析测试结果显示:南红玛瑙具有较典型的放射状-纤维结构，主要化学成分为SiO2;正交偏光显微镜下可见大量呈条带状分布的浑圆状红褐色矿物包体，点状致色矿物为铁的氧化物赤铁矿，裂隙中可见后期热液成因的方解石等;由拉曼光谱散射峰数值可知南红玛瑙中的SiO2大部分以α-石英的形式存在，少量以斜硅石形式存在。

　　关键词:南红玛瑙;矿物组成;致色矿物;谱学特征

　　南红玛瑙色泽艳丽、质感温润、结构细腻，深受人们喜爱。由于出产玉石级南红玛瑙矿区较少，质量上乘者可与翡翠、和田玉等媲美，因此南红玛瑙的收藏价值愈来愈高。市场上根据产地的不同，将云南矿区的南红玛瑙称为“滇红”，四川省的南红玛瑙称为“川红”，甘肃省的南红玛瑙称作“甘南红”[1]。本文以市场上常见的“滇红”和“川红”玛瑙为研究对象，拟采用常规宝石学测试、正交偏光显微镜下观察、近红外光谱和显微激光拉曼光谱等对南红玛瑙的矿物组成、结构进行研究，为南红玛瑙的化学成分与结构研究工作提供一定的参考。

　　1测试样品及方法

　　1.1测试样品

　　实验选用抛光良好的珠子与未经打磨的原石样品。从左至右依次为“九口料”“联合料”“保山料”。日光灯下，肉眼观察保山南红玛瑙，大多数微透明至不透明，以橙红色为主，常见裂隙贯穿样品整体;凉山南红玛瑙色域跨度较大(浅红-紫红)，透明度较前者高，块度完整，裂隙较少。其中四川省联合乡的南红玛瑙透明度最高，肉眼可见大量红色近球形斑点包裹体。九口乡矿区南部的红色玛瑙透明度较低，具有较强的胶质感，红色点状矿物肉眼几乎不可见。

　　1.2测试方法

　　常规宝石学测试包括相对密度(SG)、折射率(RI)、硬度(Hm)、紫外荧光(UV)等。将具有特征颜色的样品矿物磨成薄片，使用正交偏光显微镜对薄片进行观察，结合红外光谱和拉曼光谱近球形矿物包裹体分析，对南红玛瑙谱学特征及其矿物组成和化学成分特征研究。

　　2测试结果与分析

　　2.1常规宝石学性质

　　因不同矿区地质形成条件的差异，南红玛瑙样品结构和颜色参数特点略有不同，但宝石学特性大致相同。B代表“保山料”，J代表“九口料”，L代表“联合料”。

　　2.2结构特征

　　南红玛瑙颗粒结合紧密，近隐晶质结构，在10倍放大镜下不能准确观察其结构特点。为了更清楚地观察结构特征，将原石样品制成矿物薄片置于偏光显微镜下观察。正交偏光镜下的样品均具有典型的放射状-纤维结构。由于处于同一构造层中的多个晶体，晶体自微晶芽时垂直于基底，向对面同步延伸，导致晶体从一点或某个矿物边缘开始呈放射性生长[2]。由于SiO2胶体的流动性差，晶体只能生长成细小的纤维状晶体，呈放射状结构[3]。南红玛瑙的颜色与大致呈条带状密集分布的红色点状矿物有关，1000倍镜下细小的近球形红褐色致色矿物，晶体形态不完整，有近似六边形颗粒的存在。

　　2.3矿物组成

　　采用傅里叶近红外光谱仪对表面抛光良好的3颗不同地区的珠子样品进行测试。测试条件:室温，反射法，测量范围设置成为400~2000cm-1，分辨率为4cm-1，扫描30次。

　　2.4致色矿物

　　因南红玛瑙结构细腻，在显微镜下观察难以确定某些矿物的种类，而激光拉曼分析技术经常用于岩矿分析的微小区域的定性定量分析，故采用拉曼光谱进一步确定近球状致色矿物种属。针对肉眼下见到的呈条带状密集分布的红褐色点状矿物进行激光拉曼测试得出的光谱。

　　3结论

　　南红玛瑙具有典型的放射状-纤维构造结构，各层内都有相互平行的纤维状晶体结构[5]。云南省保山市和四川省凉山州的南红玛瑙的颜色大致呈条带状分布，与近六边形红褐色矿物分布一致。保山南红玛瑙颜色带有橙色调，而且裂隙较发育，凉山南红玛瑙颜色丰富，裂隙较少。南红玛瑙的常规宝石学特征与普通隐晶质石英岩相似，但通过放大观察可见大量红色近球形包裹体密集分布。结合红外光谱与拉曼光谱测试可知其主要矿物是α-石英，其中的近六边形红褐色近球形矿物包裹体为铁的氧化物赤铁矿，裂隙处的方解石为后期热液成因的矿物。

　　矿物方向论文投稿刊物：《矿物岩石》介绍岩矿鉴定、分析测试的新技术、新方法等。设有矿物岩石、沉积学与石油天然气地质、油气田开发、新技术新方法、岩矿测度与环境、综述、简讯等栏目。读者对象为从事地质科研与生产的工作人员及相关院校师生。获奖情况：2004年获全国高校优秀科技期刊二等奖、中文自然科学核心期刊、中国科技论文统计源期刊、中国科学引文数据库源刊。

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