河北宣化战国红玛瑙的宝石矿物学研究

摘要

本研究结合前人的研究成果,通过常规宝石学测试、显微观察、红外光谱、X射线粉晶衍射、LA-ICP-MS、拉曼光谱、紫外可见光光谱等现代测试技术对河北宣化战国红玛瑙的宝石学特征、矿物组成、颜色机理和结构成因进行了研究,并结合市场现状探讨了战国红玛瑙的质量评价和行业问题。研究表明，战国红玛瑙属于隐晶质石英质玉石，有黄色、红色、粉色、白色、黑色等多种颜色，玻璃光泽，相对密度约为2.59，折射率为1.54，摩氏硬度约为6—7，紫外荧光灯下呈惰性。偏光显微镜下观察可见，河北宣化战国红玛瑙的结构包括细粒状、短纤维状、长纤维状和显晶质石英。生长区域分界线通常出现在纤维状结构中，垂直于两个弧形环带相交处和玛瑙注入口正中心，在较多情况下两侧区域内的晶体排列方向对称。红外光谱分析显示，证明战国红玛瑙主要矿物成分为α-石英，不随颜色变化而改变。X射线粉晶衍射测试可知，战国红玛瑙绿色围岩的主要矿物为绿鳞石。首次将LA-ICP-MS方法应用于河北宣化战国红玛瑙，数据结果表明，战国红玛瑙的黑色主要为Mn、Fe致色，硬度较低的部位，黑色为含锰方解石中锰元素氧化析出而致色;硬度较高的一些黑色环带，为颜色较深的针铁矿集合体致色；除Fe元素之外，Co也对战国红玛瑙的黄色产生一定的作用。通过显微拉曼光谱测试发现，除显晶质石英之外，细粒状、短纤维和长纤维结构中均有斜硅石存在；黄色、粉色和呈点状物的黑色战国红玛瑙致色矿物主要为针铁矿，暗红色由赤铁矿致色，橙红色则由赤铁矿和针铁矿共同致色；水晶晶簇中普遍存在黄褐色放射状包裹体，经显微拉曼光谱测试可知为针铁矿。结合前人对玛瑙形成的理论研究，推测河北宣化战国红玛瑙的形成机理：富硅热液进入空洞后附着在孔壁上结晶沉淀，Fe离子等微量元素从热液中沉淀析出形成针铁矿、赤铁矿等铁的（氢）氧化物，从而形成不同颜色的环带，最终当纤维结构停止生长，显晶质石英结晶填满空洞或出现空洞现象。新的热液可能会携带来自围岩的铁质矿物通过后期裂隙注入内部，从而使战国红玛瑙出现了叠加色或者沿裂隙出现的颜色。

目录

声明

第一章 绪论

1.1研究现状

1.2选题依据

1.3研究内容

第二章 地质概况及背景

2.1地理概况

2.2地势地貌

2.3区域地质背景

2.4矿床地质特征

2.5 小结

第三章 宝石学基本特征

3.1样品描述

3.2宝石学基本性质

3.3显微镜下的特征观察

3.4总结

第四章 战国红矿物组成和化学成分

4.1偏光显微镜观察

4.2红外光谱分析

4.3 X射线粉晶衍射

4.4 LA-ICP-MS测试分析

4.5激光拉曼光谱

4.6小结

第五章 战国红玛瑙的颜色成因

5.1颜色分布

5.2致色矿物组成

5.3紫外可见光光谱

5.4小结

第六章 战国红玛瑙的结构成因和形成机理

6.1结构构造

6.2战国红玛瑙形成机理

6.3小结

第七章 战国红玛瑙的质量评价

7.1玛瑙简史

7.2战国红玛瑙的质量评价要素

7.3行业问题及现状

7.4小结

第八章 结论

参考文献

致谢

作者简介

攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果