翡翠的定义及其特征

翡翠的定义及其特征
翡翠的定义及其特征

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翡翠的定义及其特征

翡翠的定义

缅甸翡翠是辉石类岩石经过特殊硅化地质作用形成的特大型玉石矿床,根据缅甸辉石岩硅化变质程度的强弱,我们将其划分为两个大类:弱硅化变质辉石岩矿床和强硅化变质形成的含辉石成分的玉髓矿床。翡翠赌石是一种“含辉石成分的玉髓”砾石。翡翠中除了主要成分玉髓(Si02)、钠铝辉石、绿辉石及钠铬辉石外,还含有钠长石、角闪石、透闪石、透辉石、霞石、霓辉石、金云母、磁铁矿和铬铁矿等,其中钠铝辉石、绿辉石、钠铬辉石等矿物常常和玉髓(Si02)形成连续的固溶体,另外,在赌石的表皮还能见到一些外源次生矿物,也就是说缅甸翡翠就是以玉髓(Si02)为主要成分的矿物集合体。

翡翠的主要鉴定特征

这里介绍的只是地质工作者肉眼鉴定一般方法。应当指出,肉眼或借助于简单工具(放大镜、小刀和摩氏硬度计、三角板等)只能对翡翠矿物作宏观的鉴定和给以粗略的名称。而精确的鉴定和命名则需经过显微镜下的研究、化学分析和一些特殊方法才能得出。但对于翡翠专业工作者来说,通常是凭肉眼去鉴别翡翠及其矿物。因此,掌握肉眼鉴定翡翠及其矿物的方法,并以此确定翡翠及其矿物名称,就显得十分必要了。

翡翠是一种硅化变质辉石岩和含辉石成分的玉髓的总称,主要成分有玉髓(Si02)、钠铝辉石、绿辉石、钠铬辉石、钠长石等。究竟硅化程度达到多少就可算翡翠,目前没有明确的界限,我们认为在缅甸辉石岩中只要出现硅化地质现象就可认定为翡翠。

翡翠主要特征:二氧化硅(Si02)含量大于70%、一般硬度6~7、折射率1.66、相对密度2.8~3.33g/cm3左右。而吸收光谱显示其在437nm处有一强吸收线,630~690nm处有三条吸收带。辉石岩硅化后形成的翡翠,相对密度降低,硬度增大,透明度增高,多呈隐晶质致密块状。由于岩石硅化的不均匀性,一些地方以硅化变质辉石岩为主,局部又可能形成含辉石成分的玉髓。

翡翠的特征还表现在颜色、矿物成分、结构和构造等方面,并借以观察和区别不同品种的翡翠,其观察步骤如下:

(1)观察翡翠的颜色。翡翠的颜色在很大程度上反映了它们的化学成分和矿物成分。翡翠可根据岩石化学成分中的Si02含量大至划分为硅化变质辉石岩和含辉石成分的玉髓两大类。二氧化硅(Si02)含量肉眼是没法看出来的,但其含量多少可以表现在矿物成分上。一般情况下,翡翠的二氧化硅(Si02)含量高,浅色矿物多,暗色矿物少;二氧化硅(Si02)含量低,浅色矿物减少,暗色矿物相对增多。因而组成翡翠矿物的颜色就构成了玉石的颜色,所以,颜色可以作为肉眼鉴定翡翠的特征之一。

(2)观察矿物成分。认识矿物时,可先借助颜色,若岩石颜色深可先看深色矿物,如辉石、角闪石、褐铁矿等;若岩石颜色浅时,可先看浅色矿物,如玉髓(Si02)、长石等。在鉴定时,经常是先观察岩石中有无玉髓(Si02)及其数量,其次是观察有无辉石及属于钠铝辉石、绿辉石、钠铬辉石还是透辉石、霞石、霓辉石,再就是看有无长石存在,是钠长石、正长石还是斜长石。这些矿物都是判别不同类别翡翠的指示矿物。此外,尚须注意角闪石、云母,它们经常和酸性岩有关。在野外观察时,还应注意矿物的次生变化,如云母容易变为绿泥石或蛭石,长石容易变为高岭石等,这对已风化岩石的鉴别,非常重要。

(3)观察翡翠的结构构造。翡翠的结构构造是决定该类岩石属于成岩成玉或后期硅化变质成玉的依据之一。一般硅化变质形成的翡翠都有硅化蚀变特征,存在穿插、包裹、同化、残余、混染等现象,具隐晶状、斑状结构、块状构造。成岩成玉具等粒结构、块状构造。

综合上述几方面特征,即可区别不同类型的翡翠。

为了有助于在此基础上更好地鉴别和掌握翡翠中的矿物,对翡翠中矿物的主要鉴定特征,叙述如下,供鉴定翡翠矿物时参考。

玉髓(Si02)主要鉴定特征:

玉髓纯者为白色,因含致色离子和杂质使其颜色非常丰富,为红、蓝、绿、葱绿、黄褐、褐、紫、灰、黑等色。玉髓呈隐晶质结构,致密块状构造,呈粒状或微细纤维状集合体。摩氏硬度6~7。油脂光泽至玻璃光泽,透明至半透明。在翡翠中,玉髓和钠铝辉石、绿辉石、钠铬辉石等矿物常常形成连续的固溶体,特别是一些硅化不怎么好的翡翠在折射率、相对密度、吸收光谱等方面明显表现出辉石特征,这种地质现象的普遍出现使玉髓的鉴定识别增加了难度,如果不做化学成分全分析和晶体结构、物相鉴定,会得出错误结论,要特别注意。

石英(Si02)主要鉴定特征:

晶体常为六方柱、六方双锥等所成之聚形,集合体多呈粒状、块状或晶簇状。常为白色,含杂质时可呈紫、玫瑰、黄、烟黑等各种颜色。相对密度2.65,硬度7。晶面玻璃光泽,断口油脂光泽。无解理,贝壳状断口。隐晶质的石英称燧石;具不同颜色的同心层或平行带状者称玛瑙。形成于各种成因的岩石或矿床中。分布极广泛,但大的晶体常形成于伟晶岩或热液充填矿床的晶洞中。在翡翠矿体边缘常见有石英细脉出现。

钠铝辉石的主要鉴定特征:

矿物分子式为NaAlSi2O6,其中SiO2在58%左右,A12O3的含量为17.96%~23.47%,Na2O 变化在11%~16%,可含少量Ca, K, Mg, Fe, Cr, Mn等元素。呈短柱状,集合体呈致密块状。浅灰或淡粉色。相对密度3.2~3.37g/cm3,硬度5.5~6,玻璃光泽,二组解理交角为870。

透辉石CaMg[ Si206]主要鉴定特征:

晶体呈短柱状,完整者少见,其横断面呈假正方形或八边形,集合体呈粒状或放射状。浅灰或浅绿色。相对密度3.27~3.38,硬度5.5~6,玻璃光泽,二组解理交角为870。

普通辉石Ca ( Mg, Fe, Al)[(Si,Al)206]主要鉴定特征:

晶体常呈短柱状,横断面近等边的八边形,集合体呈致密粒状。颜色为黑绿或褐黑色,条痕灰绿,相对密度3.2~3.6,硬度5~6,玻璃光泽,二组解理完全,交角为870。为岩浆成因的矿物。

绿辉石主要鉴定特征:

成分(Ca, Na) (Mg2+, Fe2+, Fe3+, Cr, Al) Si2O6,晶系为单斜晶系,呈纤维状微晶。其颜色不一,含Cr多的绿辉石呈翠绿色,含Cr低的呈灰绿色,通常呈丝脉状、细脉状或团块状分布在白色玉髓中,称为飘兰花种。含Fe高的呈墨绿色,称为墨翠,是黑色翡翠中最好的边缘品种。N=1.67~1.70,硬度5~6.5,密度3.29~3.37g/cm3。这种墨翠水头较好,透光可见较深色的油绿。现在更多的墨翠是另一种辉石类玉石,较干,水头较绿辉石类墨翠差些,硬度5.5~6,折射率和翡翠接近,但略高些。这类墨翠其实已不在翡翠范围中了,其物理特征已和翡翠有一些差异了。当玉石中的铁和铬都增加,玉石中的镁和铝部分被铁和铬取代,这种玉石颜色浓艳,水头差,就是铁龙生。在铁龙生玉石中,钠铝辉石含量较高,有一部分钠铝辉石由于铬和铁的置换而成了钠铬辉石。

钠铬辉石主要鉴定特征:

成分NaCrSi2O6,可和钠铝辉石、绿辉石和玉髓形成固熔体,可含Al, Fe, Ca, Mg等杂质。

晶系为单斜晶系,呈纤维状微晶。颜色为暗绿色,含Fe, Ca, Mg会使颜色加深。N=1.74,硬度5.5,密度3.5g/cm3,紫外光下无荧光,滤色镜下不变色。当钠铬辉石的含量进一步增加,钠铬辉石占了主导,比例反而高于钠铝辉石,这时会变得很干涩。那就是平时所说的干青。干青种玉石主要由钠铬辉石组成,含铬较高,颜色鲜艳但透明度差,颗粒粗且含有其他如钠闪石等矿物。除了透明度差外,其颜色分布多成块状或斑状青绿色至深绿色。铁龙生拥有满绿色的外观,但有色无种,结构松散水头差,和干青种相比甚至还要干。干青已经不属于翡翠了,但和部分墨翠一样属于广义上的辉石岩类玉石。

翡翠中还含少量角闪石矿物,分原生角闪石和同生角闪石两种。原生角闪石呈黑色,化学成分特点是铬钠含量较低;同生角闪石呈墨绿色,化学成分特点是铬钠含量较高。这些角闪石可呈脉体穿插在玉髓中,也可形成粒度不等的晶体浸染状分布,是缅甸翡翠中的最常见的次要矿物。主要鉴定特征:晶体呈柱状。深绿至黑色,条痕微带浅绿的白色。相对密度3.1~3.3,硬度5.5~6。玻璃光泽,其横断面呈假六方形,两组解理中等,交角为560。为岩浆成因或变质成因矿物,常见于基性、中性岩浆岩和变质岩中。

翡翠中还含一些钠长石矿物,其化学成分是NaAlSi3O8,属单斜晶系,晶体常呈短柱状、板状。其密度2.60g/cm3,硬度6~6.5。当翡翠中钠长石的含量较多时,会导致翡翠密度下降,但会提高翡翠的透明度。

人们在一些粗豆品种翡翠中发现了金云母。在一些干青品种和铁龙生玉石品种中还见有铬铁矿,往往呈交代残余出现。另外,在翡翠赌石的皮壳中常见一些次生矿物和外源矿物,主要有赤铁矿、褐铁矿和高岭石族矿物等。

翡翠的颜色

翡翠中含少量Ca、K、Mg、Fe、Cr、Mn等元素。翡翠中的一些微量杂质元素对翡翠颜色影响极大,如翡翠中微量三价铬离子(Cr3+)对玉髓的颜色影响最大。无色翡翠中不含三价铬离子,但绿色的翡翠中或多或少都含有三价铬离子元素,可见翡翠的颜色和三价铬离子有着直接的关系。经研究证实,三价铬离子是翡翠产生绿色的致色离子,三价铬离子含量的多少决定翡翠绿色的深浅。

无色翡翠不含Cr3+;阳绿色翡翠含万分之几的Cr3+;绿色翡翠的绿色比阳绿色翡翠要深,含千分之几的Cr3+;祖母绿色翡翠是一种艳绿色翡翠,其Cr3+含量也在千分之几;深绿色翡翠Cr3+含量比绿色翡翠Cr3+含量略高,可近于1%的含量。Mg2+、Ca2+也是翡翠中极其重要的离子之一,Mg2+、Ca2+和翡翠的颜色有着密切的关系,随着翡翠的颜色从深绿到浅绿到无色,Mg、Ca元素含量在降低,从3%降到0%,一般是Ca的含量比Mg高。在老种祖母绿色的优质高档翡翠中含1%~2%的Mg,1%~4%的Ca,而浅阳绿色的翡翠则含Mg、Ca 较少,一般在1%以下,无色的翡翠不含或含较少的Mg、Ca元素。Mg、Ca不是翡翠致色元素,但其和翡翠的色调有着密切的关系,是影响翡翠质量的重要因素。在各种绿色翡翠中都含有0.5%~3%FeO,一般含量1%~2%,当铁的含量高时会使翡翠呈现暗绿色色调。

进一步研究认为,Na离子可被Ca、K离子替代,而A1离子可被Cr、Fe、Mn、Mg离子等替代,形成类质同象而不影响翡翠的原来的结构。这些杂质元素的替代使翡翠呈现各种颜色,从而具备工艺价值。一般铁离子在翡翠表皮致色会形成浅黄色,而随着翡翠中的铁含量逐渐增多,未发生氧化作用的翡翠就会出现偏灰蓝的底色。如水头好的话,就成为我们平时所说的青水、蓝水和湖水绿。随着铁的进一步增加,翡翠就会偏灰偏油,这时就变成了油青。如铁再进一步增加,玉石中绿辉石的含量增高,这就成了绿辉石类油青。青水、蓝水、湖水绿和一般的油青是标准的辉石岩玉髓。而绿辉石类油青则属翡翠的边缘玉石,硬度会略

低些。

翡翠成矿作用和成因

所谓成矿作用,就是导致地壳和上地慢中一种或多种有用组分(元素或化合物)被分离出来集中形成翡翠矿床的地质作用。

各种元素在地壳中的平均含量很不均匀,相差悬殊。质量分数在1%以上者只有9种元素。显然,如果这些元素只是平均地分布于地壳之中,那么世界就不会有什么值得开采的矿床了。由此可见,各种矿床的形成是地壳中各种有用成分在成矿作用之下得到局部富集的结果。

这个局部富集的过程是极为复杂的,因而成矿作用也是多种多样的。如果从成矿地质作用及成矿物质的来源来考虑,成矿作用可概括地归纳为三大类:内生成矿作用、外生成矿作用、变质成矿作用。由内生成矿作用所形成的各种矿床,总称为内生矿床;同理,外生成矿作用形成的各种矿床称为外生矿床;变质成矿作用形成的各种矿床称为变质矿床。

关于缅甸翡翠的成因,根据翡翠矿床的产出特征,提出以下几种观点,即岩浆成因、板块碰撞成因、区域变质成因、层控成因和气成热液交代成因等。

一、翡翠的基岩(辉石岩)是超基性岩浆在高压条件下侵入的产物。

二、翡翠是在区域变质作用下,在板块碰撞产生的压扭性应力和低温作用下,钠长石先形成变质程度较低的蓝闪石片岩,再进一步硅化变质形成。

三、翡翠是花岗岩岩脉和淡色辉长岩类岩脉在高压下,在钠的化学势高的热水溶液作用下发生硅化蚀变交代而成。

四、根据翡翠中含有水——甲烷——辉石三相包裹体,从而认为翡翠是由硅酸盐熔体结晶而成,同时指出这种溶液源于300~400千米处地慢中广泛存在的含碱辉石层。

一些学者综合研究后认为,产于缅北克钦邦的鸟尤河(雾露河)上游干昔山地区的优质翡翠矿床,其大地构造位置处于印度板块和欧亚板块的碰撞缝合部位,缝合带沿葡萄、密支那、伊洛瓦底江一线呈南北反“S”型分布。缝合带西侧为道茂——实皆深断裂,道茂、缅冒等多个翡翠的基岩(辉石岩)均位于该断裂带附近。这些辉石岩处于欧亚板块和印巴板块碰撞形成的“高压低温变质带”内,它们产于喜马拉雅阿尔卑斯构造带的蓝闪石~辉石相中。大约3500万年以前的第三纪,翡翠岩体(硅化变质辉石岩)是在低温高压条件下,经过多次反复强烈的地质作用并伴随岩浆后期热液活动而形成的。一般认为是在喜山期的第三纪中晚期到第四纪早期酸性岩浆后期,在高压条件下,钠化较高的酸性溶液侵入到蛇纹石化纯橄岩、角闪橄榄岩和蛇纹岩中并和蛇纹岩进行硅化双交代作用而形成。后期还经历了多次热液活动的叠加和改造。普遍认为在高压低温条件下发生区域变质时,原生钠长石将分解形成硅化变质辉石岩和含辉石成分的玉髓。

还有人研究认为,翡翠形成经历了以下主要过程,首先,当大洋板块向大陆板块俯冲时,使得洋壳残块和大陆边缘的含盐软泥形成混杂堆积,这些堆积物是形成辉石岩的物质基础。随着大洋板块强烈的俯冲作用影响,这种高压、低温物化条件使得二氧化硅混杂堆积物混熔并结晶,从而形成硅化变质辉石岩、蓝闪石片岩、钠长岩等岩石。随后的强烈的断裂破碎作用使原来形成的这些岩石严重破碎,形成构造角砾岩、糜棱岩、千糜岩等岩石。和此同时,这些超基性岩还受到热液淋滤影响,使其中的Cr、Fe、Mn等致色元素进入溶液。这些染色溶液沿构造裂缝上升并和强烈磨细的硅化变质辉石岩相混合,从而使这些被磨细的硅化变质

辉石岩重新胶结、结晶形成了各种颜色的翡翠。

总之,研究认为翡翠是在高压条件下,板块活动带中洋底重熔玄武岩质熔浆形变后被挤压至板块缝合带中,经过后期多次强烈地质作用并伴随岩浆后期热液活动而形成的。翡翠所形成的压力为5×105~7×105KPa,温度为150~3000C。人们还推测,缅甸翡翠最初成岩时代的年龄约100百万年,当时含翡翠的超基性岩和现在的密支那含翡翠超基性岩同属一条地缝合带的蛇绿岩套,后被活动期约10~12百万年的“实皆”走向滑断裂所错开,将这一蛇绿岩套切割成了三个部分。并提出了二次成玉作用、叠加成玉作用、再造成玉作用等观点。有的学者还将缅甸硅化变质辉石岩的形成分为成岩、成玉及成玉后期次生改造三个阶段:

1.成岩阶段

大约65~50百万年前,印度板块沿东北向和欧亚板块相接,位于欧亚板块南缘的缅北地区可能因板块接触部位强烈摩擦产生的大量热和碰撞产生的强大挤压,接触部位下部分熔体开始上涌,温度压力随即迅速下降,逐渐开始结晶。和此同时,超镁铁岩的蛇纹石化导致和其共生的碳酸盐矿物可能部分或完全离解脱碳,由于初始温度较高,形成的辉石晶核数少。晶体粗大,导致晶间孔隙也较大,形成矿物颗粒结晶较粗的辉石岩。

2.成玉阶段

熔体上涌在板块缝合带西侧形成实皆断裂,并受印度板块北东东向挤压影响,开始右行走滑。受定向压扭性应力影响,早期形成的辉石岩开始接受动力改造。变形的初始阶段辉石岩形成糜棱——超糜棱岩;同时压熔作用导致晶粒间孔隙被很好地填补,并出现硅化蚀变地质作用,增加了透明度。此后花岗岩脉侵入带来了致色元素Cr3+,在一定温度下(2120C)可替代A13+而形成翡翠的绿色。

3.成玉后期改造阶段

翡翠遭受风化剥蚀时,硅化变质辉石岩矿物的裂隙、间隙或解理则被后期绿泥石等粘土矿物充填,翡翠的透明度会进一步改善。研究认为,在长期水岩反应作用下,硅化变质辉石岩矿体的上部硅化变质蚀变作用更强烈而形成玉髓砾石(翡翠赌石),并最先遭受剥蚀而搬运至山下堆积。而在原地留下的则是弱硅化变质辉石岩(低档翡翠)。

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