風(fēng)棱石的顏色成因分析研究

摘要：風(fēng)棱石是大自然用風(fēng)沙精雕細(xì)琢而成的觀賞石上品，它造型精美奇特，光潔潤(rùn)澤，石質(zhì)堅(jiān)硬如玉，擊之樂聲貫耳，耐久易存，五彩紛呈，是石中的佼佼者。我國(guó)內(nèi)蒙，寧夏，甘肅等廣大沙漠地區(qū)都盛產(chǎn)風(fēng)棱石。本文主要研究風(fēng)凌石的顏色成因分析。

關(guān)鍵字：風(fēng)棱石；硅質(zhì)巖；致色元素；電子探針

風(fēng)棱石很多人都沒聽過，他是自然界造化的產(chǎn)物，分布很廣，在我國(guó)內(nèi)蒙、寧夏、甘肅等沙漠地區(qū)均有產(chǎn)出。其石質(zhì)堅(jiān)硬如玉，擊之樂聲貫耳，耐久易存，五彩紛呈，是石中的佼佼者。

1 風(fēng)棱石簡(jiǎn)介

風(fēng)棱石是大自然用風(fēng)沙精雕細(xì)琢而成的觀賞石，它是由于風(fēng)對(duì)其裸露出地面的原巖物質(zhì)的吹蝕和磨蝕作用形成，是大自然的杰作。風(fēng)蝕的作用把地面松散的物中的石塊磨成具光滑面和明顯棱角的礫石，大小不等，小者如綠豆、黃豆、蠶豆，大者直徑可達(dá)10—20cm甚至更大，一般似鵝蛋、拳頭大小。顏色五彩繽紛，有的乳白，有的粉紅，有的淡黃，有的漆黑……質(zhì)地可以是瑪瑙、玉髓、蛋白石、碧玉、石英、水晶等礦物。[1]早在白堊紀(jì)時(shí)代，有夏威夷型基性火山巖噴發(fā)，巖漿橫溢，廣為分布，單層厚度僅幾米厚多達(dá)十幾層。當(dāng)玄武巖風(fēng)化以后，巖石裸露。被禁錮在其氣孔中的瑪瑙，碧玉，石英，水晶晶簇之類的硅質(zhì)巖石離開母體，不斷被狂風(fēng)摔打，粗沙研磨，細(xì)沙拋光，最后成為大自然雕琢成的大量的天然藝術(shù)珍品。 [2]

2 風(fēng)棱石礦物成分

風(fēng)棱石的主要礦物成分為蛋白石、玉髓和石英。蛋白石（SiO2·nH2O）非晶質(zhì)二氧化硅，相對(duì)密度為2.1，易溶于KOH，折光率為1.06-1.460，隨含水量和熱力條件而變化，易脫水重結(jié)晶而成隱晶狀玉髓，僅見于中，新生代的硅質(zhì)巖中。玉髓是一種隱-微晶狀（<0.1mm）石英，是蛋白石-玉髓-適應(yīng)系列的終端成員。硅巖的化學(xué)成分以SiO2為主，又是高達(dá)99%；常見的混入物有Al2O3，F(xiàn)e2O3 ，CaO和MgO，在一些綠色碧玉巖中Fe2O3可達(dá)10%；富含水云母，蒙脫石，高嶺土等粘土礦物的硅巖，其Al2O3最高可達(dá)8%。

3 風(fēng)棱石的顏色成因

風(fēng)棱石的主要成分為SiO2，其含量可達(dá)80%-90%。為了確定所選樣本黃色、紅色、黑色的成因，并驗(yàn)證筆者認(rèn)為風(fēng)棱石主要成分SiO2的觀點(diǎn)，筆者對(duì)樣本所磨制的三張薄片通過電子探針分析其所含微量元素，從而進(jìn)一步分析其化學(xué)成分及顏色成因。所用儀器：電子探針儀器的型號(hào)為EPMA-1600EIectron Probe X-Ray，試驗(yàn)條件為加速電壓15kv、電流7nA、束斑1um。

從表1中可以看出Si元素含量為46.33%，SiO2含量為99.11%，由此可以看出本樣品的主要成分為， SiO2含量占99%以上。從其他各種元素及其氧化物的百分含量來看，F(xiàn)e元素占0.06%，其氧化物占0.07%，有可能以磁鐵礦等高價(jià)鐵礦物引起黑色；而Ca不能致色排除；Ti的含量相對(duì)較高，但是不會(huì)引起黑色。從已有的文獻(xiàn)資料看來，黑色部分可能還應(yīng)含有Mn但是探針數(shù)據(jù)中卻沒有出現(xiàn)，分析其原因可能是由于黑色在標(biāo)本上呈線狀分布，在切片的過程中黑色部分出現(xiàn)較少，以至于探針沒有打準(zhǔn)，所以沒有出現(xiàn)Mn。

同樣，表2中的元素百分含量以Si為主；其它相對(duì)含量較高的是Fe與Ti，其元素和氧化物含量分別為0.16%，0.21%和0.21%，0.34%.這說明樣本中的黃色是由Fe和Ti共同作用形成的，其中Fe可能是黃鐵礦，褐鐵礦等高價(jià)鐵礦物。

在表3中除了Si外，占主要含量的是Fe，其含量多達(dá)0.75%和0.96%這充分說明紅色是由Fe引起的，結(jié)合薄片可以分析出來，這些含鐵礦物主要是赤鐵礦。

4 結(jié)論

風(fēng)棱石中的黑色、黃色和紅色的顏色致色成因結(jié)論如下，黑色主要是以磁鐵礦等高價(jià)鐵礦物引起；黃色是由Fe和Ti共同作用形成的，其中Fe可能是黃鐵礦，褐鐵礦等高價(jià)鐵礦物。紅色是由Fe引起的，結(jié)合薄片可以分析出來，這些含鐵礦物主要是赤鐵礦。

參考文獻(xiàn)

[1]路鳳香 桑隆康編.巖石學(xué)，地質(zhì)出版社：2002.4，141-142.

[2]張蓓莉.系統(tǒng)寶石學(xué).北京：地質(zhì)出版：2002，275-276.

[3]鄧為先.觀賞石簡(jiǎn)史：http：//www.zgbsxs.cn.

[4]姜在興主編.沉積學(xué)， 地質(zhì)出版社：1986，178-179.

[5]趙澄林.沉積巖石學(xué)，石油工業(yè)出版社：1992，159-162.

作者簡(jiǎn)介

趙慶華（1983-），男，山東省東平縣人，學(xué)歷：本科，職稱：助教，研究方向?yàn)椴牧峡茖W(xué)。