陕西汉中符山石玉的宝石矿物学特征及成因研究

作     者：刘欢 

作者单位：桂林理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：阮青锋

授予年度：2022年

学科分类：0709[理学-地质学] 070901[理学-矿物学、岩石学、矿床学] 07[理学] 

主      题：符山石玉 宝石矿物学特征 颜色成因 玉石成因 陕西汉中 

摘      要：研究样品采自于陕西省汉中市留坝县石马湾境内,使用常规宝石学仪器、偏光显微镜以及扫描电镜、X射线粉晶衍射仪、电子探针、红外光谱仪和紫外可见分光光度计等大型仪器,系统研究了玉石的宝石矿物学特征以及围岩的矿物学特征,分析了玉石不同颜色的形成原因,并结合产地特征初步探讨了玉石的成因。围岩呈灰白色-青褐色,弱玻璃光泽,组成围岩的矿物较粗,靠近玉化区的矿物颗粒逐渐变小;岩石以交代残余结构为主,部分区域可见柱状结构、粒状结构等。围岩的主要组成矿物为方解石,次要矿物包括绿泥石、透辉石、符山石及极少量的石英。玉石颜色分布不均匀,主要呈现绿白色、浅绿色、黄色、绿色、深绿色等不同的色调,局部伴有白色、浅灰褐色和深褐色等,半透明-不透明,折射率1.70～1.73,相对密度3.32～3.44。玉石常见斑状结构和粒状镶嵌变晶结构,偶见放射状结构,主要组成矿物为半自形粒状的符山石,含量达90%以上,次要矿物为方解石、钙铝榴石、铁绿泥石、铬铁矿和极少量的透辉石等。红外光谱表现为符山石的光谱特征,其中3580cm、3540cm处宽缓的吸收峰与水的H-O伸缩振动有关,峰的强弱可反映玉石的含水程度。玉石的颜色主要取决于符山石晶体的颜色及其分布特征,玉石中不同色调的绿色、黄色以及褐色与符山石晶体中次要成分Fe O的含量及价态密切相关。随着符山石晶体中Fe O的含量由0.97%递增至6.39%,符山石玉的颜色由绿白色逐渐过渡到深绿色甚至褐色。玉石的绿色调由符山石晶体中Fe引起,黄色由Fe引起,且随着Fe含量的增加,玉石由黄色逐渐转变为褐色。方解石、石榴石、绿泥石、铬铁矿等次要矿物的分布特征对玉石的颜色也有一定影响。符山石晶粒间的方解石(约5μm)导致玉石局部呈现白色;不规则粒状钙铝榴石导致玉石局部呈浅灰褐色;斑状、点状分散的微晶质铬铁矿导致玉石出现深褐色斑块;环绕深褐色斑块的绿色主要与不规则的显微片状绿泥石有关。印支期及燕山期强烈的构造变形叠加,导致区域内多级断裂、节理裂隙发育,为岩浆上升侵位提供了通道。超基性岩浆的分异结晶首先形成铬铁矿,印支期酸性岩浆岩与中泥盆统碳酸岩发生接触交代作用,形成符山石、石榴石、透辉石等矽卡岩矿物;在后期热液的作用下,早期形成的矽卡岩矿物被交代形成大量的绿泥石;成矿晚期,富Ca流体侵入符山石晶体间隙和构造裂隙中,形成不规则粒状方解石和方解石脉。