青海碧玉的宝石矿物学及微量元素特征研究

论文摘要

碧玉是和田玉中的“翠绿至绿色”品种,我国青海省产出包括碧玉在内的多种和田玉,而目前对于青海和田玉的研究主要集中在青海的白玉—青玉系列,鲜少有关于青海碧玉的研究。本文在常规宝石学、谱学研究之上,运用电子探针（EMPA）、背散射图像（BSE）、X射线荧光光谱分析（XRF）、电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）、同位素质谱等实验方法对青海碧玉及其围岩样品进行了岩相学、全岩主微量元素、主要矿物氢氧同位素分析,并将其与巴基斯坦、加拿大、新西兰、俄罗斯的碧玉进行对比研究。结合地质背景、前人数据对青海碧玉的成因与成矿过程进行探讨。青海碧玉具毛毡状交织结构,呈深浅不一的碧绿色,油脂蜡状光泽,微透明,折射率1.601.61,摩氏硬度为6.5左右,与和田玉理论值一致。青海碧玉的红外光谱与激光拉曼光谱均显示其为和田玉。红外光谱中1150850 cm-1区间部分谱峰缺失,800600 cm-1区间峰位向低频漂移,激光拉曼光谱中部分930cm-1峰缺失,均与碧玉中Fe2+置换Mg2+,导致Fe2+含量增加有关。电子探针实验表明青海碧玉的主要组成矿物为透闪石,部分向阳起石过渡,次要矿物有透辉石、锆石、铬铁矿、绿泥石、黝帘石、金红石。其中透辉石在富Al的环境下被透闪石交代形成和田玉,铬铁矿为透闪石提供了Cr元素,锆石的发现为青海碧玉的定年提供了研究思路和物质基础。对青海碧玉的EDXRF分析显示,其绿色深浅与Cr、Fe元素含量呈正相关。对巴基斯坦、加拿大、新西兰、青海、俄罗斯五个产地的碧玉进行全岩主微量元素测量和氢氧同位素质谱实验,通过Fe2O3、FeO含量,Fe/（Fe+Mg）比值（均大于0.06）和Cr、Ni含量（远高于大理岩型和田玉中的Cr、Ni含量）综合判定五个产地的碧玉均为蛇纹岩型和田玉。碧玉样品稀土总量明显低于大理岩型和田玉。氢氧同位素组成显示其成矿流体是由大量的变质水组成,与大理岩型和田玉中成矿流体主要由岩浆水、大气降水和镁质大理岩脱出的CO2组成明显不同。各产地碧玉之间全岩主微量元素及氢氧同位素无明显差异。

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1 引言

1.1 研究背景

1.2 研究现状

1.3 存在的问题

1.4 研究内容及工作量

2 地质概况

2.1 青海和田玉主要产地及地质概况

2.1.1 三岔口和田玉矿床

2.1.2 大小灶火和田玉矿床

2.1.3 碧玉矿床

2.2 世界其它产地碧玉及地质概况

2.2.1 新疆玛纳斯碧玉矿床

2.2.2 加拿大碧玉矿床

2.2.3 俄罗斯碧玉矿床

2.2.4 新西兰碧玉矿床

3 青海碧玉的宝石学及谱学特征

3.1 宝石学特征

3.1.1 样品介绍

3.1.2 宝石学性质

3.2 红外光谱分析

3.2.1 样品选取及测试条件

3.2.2 测试结果及分析

3.3 激光拉曼光谱分析

3.3.1 样品选取及测试条件

3.3.2 测试结果及分析

3.4 小结

4 青海碧玉的矿物组成特征

4.1 主要矿物组成特征

4.2 次要矿物组成特征

4.2.1 透辉石

4.2.2 其它矿物

4.3 小结

5 五个产地碧玉的全岩组分含量特征

5.1 青海碧玉的能量色散X射线荧光分析

5.1.1 样品选取及测试条件

5.1.2 测试结果及分析

5.2 五个产地碧玉的全岩主量元素分析

5.2.1 样品选取及测试条件

5.2.2 测试结果及分析

5.3 五个产地碧玉的全岩微量元素分析

5.3.1 样品选取及测试条件

5.3.2 测试结果及分析

5.4 小结

6 五个产地碧玉的氢氧同位素特征

6.1 样品选取及测试条件

6.2 测试结果及分析

7 结论

致谢

参考文献

附录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 张红清

导师: 施光海,刘琰

关键词: 和田玉,透闪石,地球化学,电子探针,蛇纹岩

来源: 中国地质大学(北京)

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 地质学,矿业工程

单位: 中国地质大学(北京)

分类号: P619.28

DOI: 10.27493/d.cnki.gzdzy.2019.000744

总页数: 71

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