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新疆和田玉岩石结构及构造研究
2013-10-23 13:55:24 丨 来源:吴瑞华 李雯雯 奥岩 丨 评论:0 丨 点击:
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0 、前言
    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“ 羊脂玉” 为优秀代表的软玉,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, 是很有意义的。

    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。

一、 新疆和田玉的结构
1.1 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一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。

    显微纤线状透闪石部分占组成的绝大多数,一般含量为80 % 一90 % 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0.0 5 一0.2 0 m m, 宽在0.0 1 一0.0 2 ~ 0.0 5 m m之间, 有时会更大一些, 片状透闪石的长宽比约为3 : 1 一5 : 1 左右。其在和田玉中往往不是主要组成, 大约占10 % 一20 % 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檐石, 磷灰石一般粒径为0.0 25 m m 左右, 磁铁矿为0.01 m m 左右, 橱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, 表明自形程度较好。磁铁矿呈自形或半自形。桐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。青玉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。

1.2 和田玉的岩石结构特征
     现将笔者研究的和田玉部分手标本及相应的薄片镜下观察描述示于表1 。
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    归纳以上结果可以得出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(图版卜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一2 ) ,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(图版卜3) , 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(图版卜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一5 ) , 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未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一6 ) , 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玉, 即白云石+5 10 2 + H Zo (汽)~ 透闪石。

二、 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“ 填密以栗”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。

三、 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玉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晶质部分、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。杂质矿物主要有檐石、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、显微纤维一隐晶质变晶结构、显微纤维变晶结构、显微片状一隐晶质变晶结构、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. 和田玉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。

参考文献
张树也. 变质岩结构构造图册. 北京: 地质出版社, 19 85
陈受云, 刘喜山等. 变质岩岩石学实验指导书. 北京: 地质出版社, 1 9 9 0
唐延龄. 陈葆章等. 中国和田玉. 乌鲁木齐: 新班人民出版杜,19 9 4
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