新疆和田地區(qū)“滿天星”軟玉的寶石學(xué)及礦物學(xué)特征研究

孫秀鳳 劉銘艷 張夢(mèng)雪 宋倩倩

（①核工業(yè)二一六大隊(duì) 烏魯木齊830011②新疆地質(zhì)礦產(chǎn)開發(fā)局第一區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì) 烏魯木齊 830011）

近年來，新疆和田玉市場(chǎng)上出現(xiàn)一種名為“滿天星”軟玉的玉石，以其內(nèi)部含有繁星點(diǎn)點(diǎn)的金黃色金屬礦物，使該類玉石充滿了神秘感、時(shí)尚感和迷人感，部分銷售商家稱其為“灑金”和田玉，使得消費(fèi)者誤以為金黃色礦物為黃金，存在誤導(dǎo)行為，價(jià)格也正在逐步攀升。因其肉眼觀察呈黑色，部分銷售商家還以和田玉（墨玉）的名義進(jìn)行銷售。為解決以上問題，本文擬通過對(duì)該類“滿天星”和田玉做系統(tǒng)的寶石學(xué)和礦物學(xué)特征研究，為今后該類玉石的鑒定工作提供理論依據(jù)，并能更好的維護(hù)消費(fèi)者的利益。

1 樣品及測(cè)試方法

1.1 樣品的常規(guī)寶石學(xué)特征

測(cè)試樣品來自新疆和田地區(qū)市場(chǎng)上的原料。樣品自然光下呈黑色，但在色溫為5000～7000K的日光燈下、中性環(huán)境中整體呈深青色，可見粒狀淺黃色金屬礦物呈斑點(diǎn)狀分布。樣品呈不透明，新鮮面呈玻璃光澤-油脂光澤，未見解理，折射率為1.61（點(diǎn)測(cè)），紫外熒光燈下熒光惰性，吸收光譜不特征。利用靜水力學(xué)法多次測(cè)量求得其平均密度為3.02g/cm3。

圖1 樣品外觀圖

1.2 測(cè)試方法

將樣品磨制得薄片和光片，采用德國ZEISS透反數(shù)字偏光顯微鏡進(jìn)行樣品的顯微礦物學(xué)分析；采用Bruker TENSORII 傅立葉變換紅外光譜儀對(duì)樣品進(jìn)行紅外光譜測(cè)試，測(cè)試范圍為400-4000cm-1，掃描次數(shù)為32次，分辨率4cm-1；采用日立高新SU8100超高分辨場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡對(duì)樣品進(jìn)行能譜分析。

2 測(cè)試結(jié)果及分析

2.1 偏光顯微鏡分析

樣品薄片單偏光鏡下具纖維交織變晶結(jié)構(gòu)，可見約95%的透明礦物和約5%的不透明礦物。透明礦物多呈纖維交織狀，呈略定向集合體分布，局部可見柱狀晶形，無色，正中突起，正交鏡下最高干涉色為II級(jí)藍(lán)，正延性（圖2a、b），局部具極輕微程度綠泥石化。不透明礦物，黑色，呈自形-半自形粒狀分布于透明礦物間，據(jù)以上特征可以推斷透明礦物為透閃石[1]。

為確定不透明礦物的種類，制得樣品光片進(jìn)行觀察。不透明礦物在反射光系統(tǒng)下呈淡黃色，均質(zhì)性，無內(nèi)反射色，用摩氏硬度筆測(cè)得硬度為6，多呈自形-半自形晶，可見立方體和五角十二面體晶型（圖2c、d），由此可得不透明礦物為黃鐵礦[2]。

2.2 紅外光譜測(cè)試分析

為進(jìn)一步確定玉石的種屬，對(duì)樣品進(jìn)行了紅外光譜測(cè)試，測(cè)試譜圖如圖3。從譜圖中可見樣品具有1144cm-1、1092cm-1、1041cm-1、920cm-1的O-Si-O 和Si-O-Si 的反對(duì)稱伸縮振動(dòng)及O-Si-O 對(duì)稱伸縮振動(dòng)的強(qiáng)吸收峰，具有723cm-1、683cm-1、660cm-1、641cm-1的Si-O-Si 對(duì)稱伸縮振動(dòng)的吸收峰，以及具有543cm-1、462cm-1的Si-O彎曲振動(dòng)的吸收[3]，紅外光譜圖具有與標(biāo)準(zhǔn)透閃石光譜圖非常相近的吸收峰位置和形狀，結(jié)合樣品在偏光鏡下的顯微特征判斷，樣品種屬屬于玉石中的軟玉，主要礦物成分為透閃石。

圖2 樣品顯微鏡下的特征

圖3 樣品的紅外漫反射光譜圖

2.3 掃描電鏡能譜分析

對(duì)樣品中不透明礦物和透明分布進(jìn)行能譜學(xué)分析，譜圖如圖4。能譜圖顯示，不透明礦物主要由Fe和S元素組成，未見其他元素，元素含量如下：ω（Fe）占47.87%，ω（S）占52.13%，根據(jù)原子比計(jì)算方程式得出該礦物為黃鐵礦，驗(yàn)證了偏光顯微鏡下的觀察結(jié)果。

“滿天星”和田玉樣品中透明礦物化學(xué)成分經(jīng)能譜檢測(cè)如下：ω（O）占42.84%，ω（Si）占26.47%，ω（Mg）占12.85%，ω（Ca）占10.59%，ω（Fe）占6.63%，ω（Al）占0.62%，根據(jù)原子比計(jì)算方程式得到該礦物為透閃石[4]，與紅外光譜分析結(jié)果一致。

3 討論

結(jié)合最新頒布的國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T16552-2017《珠寶玉石名稱》和新疆地方標(biāo)準(zhǔn)DB65/T035-2010《和田玉》的相應(yīng)條款，將主要礦物成分為透閃石的玉石可定名為和田玉[5,6]。從樣品的光澤、硬度、折射率、密度、偏光顯微鏡下特征和紅外光譜特征等方面可以判定“滿天星”軟玉符合國家和田玉的定義標(biāo)準(zhǔn)，可定名為和田玉。

另外，樣品雖在自然光下呈黑色，但依據(jù)新疆地方標(biāo)準(zhǔn)在色溫為5000～7000K的日光燈下、中性環(huán)境中樣品整體呈深青色，且在偏光鏡下未見有石墨的存在，而和田玉（墨玉）致色因素是因?yàn)楹幸欢康氖w[6]。經(jīng)與和田玉實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行比較，結(jié)合樣品在以上的分析結(jié)果，按照標(biāo)準(zhǔn)符合和田玉（青玉）的定義，在進(jìn)行珠寶玉石定名時(shí)可定名為和田玉（青玉）[6]，而非和田玉（墨玉）。

圖4 樣品中金屬礦物的掃描電鏡能譜圖

圖5 樣品中透明礦物的掃描電鏡能譜圖

4 結(jié)論

（1）偏光顯微鏡、紅外光譜和掃描電鏡結(jié)果顯示新疆和田地區(qū)“滿天星”軟玉主要礦物組成為透閃石，具纖維交織結(jié)構(gòu)，另見少量金屬礦物為黃鐵礦，黃鐵礦多呈自形-半自形，可見立方體和五角十二面體晶型，呈斑點(diǎn)狀分布，而非黃金。

（2）根據(jù)珠寶玉石的的鑒定標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合樣品的寶石學(xué)和礦物學(xué)特征判斷主要礦物組成為透閃石，符合和田玉定義標(biāo)準(zhǔn)。且在標(biāo)準(zhǔn)要求的檢測(cè)環(huán)境下判斷樣品顏色為深青色，未見致色礦物石墨包體，可定義該類和田玉為和田玉（青玉），而非和田玉（墨玉）。