翡翠的矿物成分

在传统宝石学定义中,翡翠是以翡翠为主要矿物成分的多晶聚集体,流程为价值。但是,随着翡翠市场的不断扩张和翡翠、翡翠研究的逐步深入,现在指的是一种技术为价值的矿物骨料,主要由硬玉或硬玉和其他钠方钠石辉石(钠铬辉石、绿辉石)组成,其中可以含有少量角闪石、长石、铬铁矿等矿物。

目前,在翡翠中已发现40余种矿物:主要矿物为辉石族矿物(硬玉、钠铬辉石、绿辉石),次要矿物有闪石族矿物、长石族矿物,常见副矿物有铬铁矿、绿泥石、高岭石、绿帘石、蛇纹石、沸石、锆石、石榴石、磷灰石及其他非晶质物质等。

(一)辉石族矿物。

辉石族矿物为翡翠中的主要矿物(含量大于50%),其化学组成通式为XY[Si2O6],其中X(M2位)可以是Ca2+、Na+、Mg2+、Fe2+等,Y(M1位)可以是Al3+、Mg2+、Fe3+、Cr3+、Mn2+、Ti4+、Fe2+等,由于M2和M1位置上不同元素的相互替代,可形成一系列复杂的类质同象。根据M2位置上主要阳离子种类,可分为斜方辉石和单斜辉石两个亚族。斜方辉石的M2位置主要为Mg2+、Fe2+等小半径阳离子;单斜辉石以含阳离子Ca、Na和Mg为主。翡翠中常见的辉石族矿物以单斜辉石为主,例如,翡翠中常见的硬玉就是M2位置主要为Na+的钠铝辉石(NaAl[Si2O6]),钠铬辉石(NaCr[Si2O6])是M2位置主要为Na+但是M1位置为Cr3+,绿辉石则是在M2位置为Ca2+或者Na+。

1.硬玉。

(1)化学成分:NaAl[Si2O6],常有微量的Cr、Fe、Mn、Ca、Mg和Ti等杂质成分。

(2)颜色:微量成分导致硬玉形成不同的颜色。纯净的硬玉为无色或白色,当少量Cr3+或Fe3+离子以类质同象替代Al3+时,可呈现绿色,含Mn2+时可出

现紫罗兰色。

(3)晶系:单斜晶系。

(4)晶体结构:硅氧四面体[SiO4]4-通过共用一个顶角相连组成单链,并平行C轴延伸,硅氧链与链之间由小阳离子M1和较大阳离子M2构成的八面体和多面体组成的链联结。

(5)解理:平行C轴的两组完全解理,两组解理面的夹角为87°。

(6)形态:通常呈短柱状、柱状、纤维状和不规则粒状的形态。

(7)折射率:Ng=1.652~1.673,Nm=1.645~1.663,Np=1.640~1.658,双折率0.012~0.015。集合体的折射率约1.66。

(8)光性:二轴晶正光性(B+)。

(9)相对密度:3.24~3.43。

(10)摩氏硬度:6.5~7,晶体的不同方向上硬度不同,平行C轴方向的硬度小于垂直C轴方向的硬度。

2.钠铬辉石。

(1)化学成分:NaCr[Si2O6],常有Fe、Ca和Mg等杂质成分。

(2)颜色:由于Cr的含量很高,使得钠铬辉石的颜色很深,通常呈墨绿色,并且不透明。

(3)晶系:单斜晶系。

(4)解理:两组平行柱面的解理。

(5)折射率:平均折射率为1.74。

(6)摩氏硬度:5.5。

(7)相对密度:3.50。

(8)存在形式:一是在翡翠中呈黑色小粒状内含物存在,Cr3+的含量可达

百分之十几;二是同硬玉共生,组成钠铬辉石硬玉岩,整体呈黑绿色,不透明;三是主要由钠铬辉石组成的钠铬辉石岩,也称之为干青种翡翠。

3.绿辉石。

(1)化学成分:(Ca,Na)(Mg,Fe2+,Fe3+,Al)[Si2O6],介于Ca-Mg-Fe辉石(透辉石、钙铁辉石和普通辉石)与硬玉之间的固溶体过渡矿物种。

(2)颜色:一般呈翠绿色,有时颜色偏蓝,其颜色深浅随组分中的Fe和Cr的含量而变化。若铁含量高,反射光下呈黑灰色至灰黑色,透射光下呈墨绿色;若铬含量高,呈翠绿色;若铬含量低或不含铬,则呈偏灰或偏蓝的绿色。

(3)折射率:集合体折射率为1.66~1.67。

(4)摩氏硬度:5~6。

(5)相对密度:3.29~3.37。

(6)光性:二轴晶正光性(B+)。

(7)存在形式:一是与硬玉矿物共生,如部分花青种、飘兰花种翡翠;二是绿辉石作为主要矿物组成绿辉石玉,油青种翡翠或墨绿色的“墨翠”(绿辉石含量大于80%)。

(二)闪石族矿物。

闪石族矿物在缅甸翡翠中通常以次要矿物的形式出现,多数为碱性角闪石,常见的种类有阳起石、透闪石、普通角闪石、镁钠闪石等,晶体形态一般为纤维状、细粒状和柱状,显微镜下可见闪石式解理。

由于此族矿物是富含Ca2+、Fe2+、Mg2+的热液在后期交代辉石或经退变

质作用形成的,因此,翡翠中闪石族矿物通常呈深色的脉状、块状、浸染状分布于翡翠原岩中,经常见到角闪石族矿物沿着硬玉矿物的边缘、解理或裂理交代辉石族矿物的现象,而闪石族矿物则易蚀变成绿泥石。

闪石族矿物既可以使翡翠呈现出美丽的颜色从而提高翡翠的价值,也可以以“癣”的形式出现来影响翡

翠的品质。

(三)其他矿物。

1.钠长石。

缅甸所产的翡翠,均含有一定量的长石族矿物,主要是低温钠长石,镜下呈粒状或短柱状,发育两组解理,含量变化很大,在某些品种的翡翠中长石含量可高达30%左右。

长石也可以作为主要矿物出现,形成长石质玉,俗称“水沫子”,已不属于翡翠,但通常用来作为翡翠的仿制品。

2.铬铁矿。

铬铁矿(FeCr2O4)属于金属矿物,常存在于含铬量较大的翡翠中,如深绿色翡翠和含钠铬辉石翡翠,呈黑色斑点状。通常钠铬辉石呈微晶状、细针状集合体,以交代铬铁矿的方式环绕在铬铁矿的外围,或沿内部形成交代网脉状结构。

铬铁矿的生成早于钠铬辉石,为原生矿物,目前研究可能是翡翠中铬的主要来源。

(四)次生矿物。

次生矿物往往赋存于翡翠岩石表层的孔隙或裂隙中,是由于翡翠原石在表生作用下,某些组分发生变化而形成。常见的次生矿物有褐铁矿、赤铁矿、高岭石等。

1.褐铁矿。

褐铁矿(Fe2O3·nH2O)为棕黄色或黄褐色,呈细小粉末充填在硬玉岩风化壳的粒间孔隙或裂隙中,可以使翡翠呈现黄色或黄褐色。

2.赤铁矿。

赤铁矿(Fe2O3)呈棕红色或褐红色粉末状,主要见于翡翠风化壳下层的矿物颗粒间孔隙或裂隙中,由褐铁矿经脱水作用可形成赤铁矿,是红色翡翠的致色物质,俗称“翡”。




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