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凉山州南红玛瑙致色元素与成矿环境的研究

凉山州南红玛瑙致色元素与成矿环境的研究

作者：傅秋莹成都理工大学

学位级别：硕士

南红玛瑙是一种隐晶质矿物集合体,属于玛瑙的一种。自然界中天然产出的红色宝玉石非常稀有,像南红玛瑙这样拥有鲜艳的红色,又同时具备油润光泽的玉石可谓是目前市场上独一无二的。此独特性使得南红玛瑙成为收藏家们追逐的对象,收藏保值... 详细信息

南红玛瑙是一种隐晶质矿物集合体,属于玛瑙的一种。自然界中天然产出的红色宝玉石非常稀有,像南红玛瑙这样拥有鲜艳的红色,又同时具备油润光泽的玉石可谓是目前市场上独一无二的。此独特性使得南红玛瑙成为收藏家们追逐的对象,收藏保值的最佳选择。本文结合了前人对南红玛瑙研究的成果和野外矿区实地考察,介绍了南红玛瑙的市场情况、产地分布及分类;并通过偏光显微镜观察、红外光谱仪测试、电子探针数据等实验方法对南红玛瑙的结构构造、化学成分进行分析;使用X射线荧光光谱仪和显微拉曼光谱仪对南红玛瑙的致色元素和致色矿物进行了分析;结合矿区的地质条件和历史构造运动简单的分析了南红玛瑙的成矿环境及成因。近年来,南红玛瑙在市场上迅速蹿红,价格不断上涨,原石供不应求,好料更是难得。南红玛瑙主要有两个产地,云南保山和四川凉山,云南保山的产量不大,并且多裂,而凉山产出的南红玛瑙则相对较完整。凉山南红玛瑙按颜色主要分为柿子红、玫瑰红、樱桃红、红白料、冰飘、缠丝等几大类。通过电子探针数据测试出SiO2的含量高达95%以上,其它含量较少,说明南红玛瑙的主要矿物成分为石英,其成分较为纯净,杂质较少。通过显微镜下观察南红玛瑙在单偏光镜下为无色,在正交偏光镜下观察为隐晶质结构,可分为纤维状结构和粒状结构,可见形态为纤维按生长环带定向排列或长纤维、短纤维和细粒状定向排列,几乎不可见包裹体。通过红外光谱仪测试南红玛瑙在2000800cm-1范围内有Si-O键的吸收,在3800cm-1有Si-O键的双倍吸收,说明南红玛瑙的结构是隐晶质玉髓向显晶质石英过渡的一个过渡结构。通过对南红玛瑙的粉末进行XRF测试,测试结果为南红玛瑙中除主要化学成分SiO2以外,还有Fe2O3、Al2O3、MnO、Cr2O3、CaO、MgO、TiO2、等化学成分,Fe2O3的含量为0.61%.26%,MnO的含量为0.05%.14%,Cr2O3的含量为0.2%。随着Fe2O3的含量升高,南红玛瑙的红色随之越浓,说明其主要致色元素为Fe离子,其致色成分为Fe2O3,而Mn离子和Cr离子的含量对南红玛瑙的成色也有所影响,初步判断为MnO含量越高,南红玛瑙的红就越偏玫瑰色,Cr2O3含量越高,南红玛瑙的红就越鲜艳;部分透明度较好的南红玛瑙肉眼可见颜色是由红色的细小颗粒聚集而成,经显微拉曼光谱仪对此红色颗粒进行测试,谱图显示在290 cm-1、610 cm-1、1320cm-1有明显峰值,证明此颗粒为赤铁矿。因此,可以说明南红玛瑙中主要致色元素Fe离子是以赤铁矿的形式存在的。南红玛瑙为杂质致色,其赤铁矿颗粒的分布导致的南红玛瑙颜色的分布,显微镜下发现赤铁矿颗粒在南红玛瑙中的分布呈三种形态,第一种以沿南红玛瑙本身生长环带分布的微晶—显微隐晶微粒出现;第二种以浸染状、弥散状或星云状分布的隐晶微粒出现;第三种是沿裂隙呈细脉状贯入,并按原生长环带扩散分布。推测第一种为原生致色,第二种和第三种为次生致色,致色原因与南红玛瑙成矿环境有关。根据该区野外实地考察以及对南红玛瑙原石和围岩的分析,推断南红玛瑙矿床属于岩浆热液型矿床。形成时代为二叠纪晚期,其物源为玄武岩岩浆喷发作用形成的热液。成矿过程分为原生成矿和次生成矿,原生成矿为岩浆热液在玄武岩气孔中进行结晶成矿,在高温富氧环境下使Fe2+氧化为Fe3+,进而在南红玛瑙中形成赤铁矿颗粒,此颗粒使南红玛瑙呈红色,颗粒的成色与成矿过程保持一致,由于岩浆多次喷溢导致了成矿环境的改变,使得南红玛瑙形成了圈层状,高温和高压使南红玛瑙纤维化;次生成矿主要发生在二叠系晚期和三叠系早期,由于玄武岩的风化剥蚀后,使得南红玛瑙赋存于以凝灰岩为主的火山碎屑岩中,其次生矿床赋存于宣威组底部的底砾岩和东川组底部的残积层。与成矿作用有直接关系的是偏基性凝灰岩和以凝灰岩为主的火山碎屑岩。二叠系峨眉山玄武岩组与宣威组之间所夹的凝灰质火山碎屑岩直接控制着南红玛瑙矿产的产出与分布。

关键词：南红玛瑙致色元素成矿环境成因

致色元素含量变化对红宝石谱学及颜色表征的影响

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上海计量测试 2018年第3期45卷 13-17页

作者：吕晓瑜戴正之招博文上海市计量测试技术研究院

通过研究红宝石中Cr、Fe含量的变化对其吸收光谱以及颜色表征的具体影响,发现当Fe^(3+)/Cr^(3+)含量比接近0时,红宝石多呈紫红色,明度值中等偏高,且荧光强;当Fe^(3+)/Cr^(3+)含量比接近1时,红宝石紫色等杂色不明显,呈较为纯正的红色,明... 详细信息

通过研究红宝石中Cr、Fe含量的变化对其吸收光谱以及颜色表征的具体影响,发现当Fe^(3+)/Cr^(3+)含量比接近0时,红宝石多呈紫红色,明度值中等偏高,且荧光强;当Fe^(3+)/Cr^(3+)含量比接近1时,红宝石紫色等杂色不明显,呈较为纯正的红色,明度值及荧光强度降低;当Fe^(3+)/Cr^(3+)含量比接近2时,红宝石明度值升高,颜色呈带粉色调的红色,荧光强度弱。基于以上研究成果,对今后深入开展红宝石产地鉴定以及品质分级的研究,提供了一定的科学理论依据。

关键词：红宝石致色元素吸收光谱颜色表征荧光产地

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不同产地红宝石致色元素对其颜色表征的影响

宝石和宝石学杂志 2016年第6期18卷 8-15页

作者：吕晓瑜戴正之戴珏招博文上海市计量测试技术研究院上海200233

目前国内外珠宝市场上将红宝石产地归属作为品质评价的指标之一,因此,笔者选取市场上常见的三个产地(缅甸、莫桑比克、非洲)红宝石样品,通过X射线荧光能谱仪、紫外-可见-近红外光谱仪对其进行微量元素和颜色数值测试与分析。结果表明,... 详细信息

目前国内外珠宝市场上将红宝石产地归属作为品质评价的指标之一,因此,笔者选取市场上常见的三个产地(缅甸、莫桑比克、非洲)红宝石样品,通过X射线荧光能谱仪、紫外-可见-近红外光谱仪对其进行微量元素和颜色数值测试与分析。结果表明,缅甸红宝石样品中的微量元素表现为"富Cr贫Fe",荧光较强,多呈紫红色;莫桑比克红宝石中Cr的质量分数与缅甸红宝石中Cr的相近,但前者含有一定量的Fe,其色调中紫色调较弱,明度值及彩度值受Fe元素的影响而有所降低,呈暗红色;非洲红宝石的微量元素表现为"富Fe贫Cr",荧光极弱,明度值与彩度值较高,呈带粉色调的红色。

关键词：红宝石致色元素色调明度彩度产地

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蓝宝石主要致色元素与其颜色关系的实验研究

岩石学报 1998年第3期14卷 381-387页

作者：孙宏娟莫宣学林培英中国科学院地质研究所中国地质大学

蓝宝石的颜色与主要致色元素的含量及其比值以及形成时的氧逸度有密切关系。本实验选用不同色调的蓝宝石，采用定量控制环境氧逸度的热处理方法，控制蓝宝石中主要致色离子的价态和比例。通过实验研究，获得（１）蓝宝石的颜色、透明度... 详细信息

蓝宝石的颜色与主要致色元素的含量及其比值以及形成时的氧逸度有密切关系。本实验选用不同色调的蓝宝石，采用定量控制环境氧逸度的热处理方法，控制蓝宝石中主要致色离子的价态和比例。通过实验研究，获得（１）蓝宝石的颜色、透明度与氧逸度之间的关系曲线；（２）山东昌乐蓝宝石颜色与Ｆｅ、Ｔｉ含量及其比值之间关系曲线。Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｎ等多种杂质元素含量高会导致蓝宝石透明度降低，灰色调显著；（３）发现山东昌乐蓝宝石中存在α－Ｆｅ，它是蓝宝石颜色深，透明度差的重要原因之一。

关键词：蓝宝石实验研究颜色致色元素

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彩色合成立方氧化锆谱学特征及致色元素研究

河北地质大学学报 2021年第5期44卷 46-50页

作者：陈姿伊刘钊史淼付玉蕾河北地质大学宝石与材料学院河北石家庄050031

合成立方氧化锆是一种具有高折射率、强色散、高硬度和稳定的物理化学性能的合成宝石。彩色合成立方氧化锆的颜色是在生长过程中加入不同的掺杂元素而形成的。采用宝石学基础测试、红外光谱仪、紫外可见吸收光谱和LA-ICP-MS对四组不同... 详细信息

合成立方氧化锆是一种具有高折射率、强色散、高硬度和稳定的物理化学性能的合成宝石。彩色合成立方氧化锆的颜色是在生长过程中加入不同的掺杂元素而形成的。采用宝石学基础测试、红外光谱仪、紫外可见吸收光谱和LA-ICP-MS对四组不同系列颜色的合成立方氧化锆谱学特征和致色元素进行研究分析。结果表明,蓝色系合成立方氧化锆由Co元素致色;在红色系中,红色和橘红色立方氧化锆是由Ce元素致色,粉色立方氧化锆由Er致色;在黄色系样品中,推测Fe元素和Pr元素是黄色调的致色元素;在绿色系样品中,推测橄榄绿色样品是由Cr和Fe共同致色。且不同颜色合成立方氧化锆的紫外荧光特征及紫外-可见光吸收光谱等性质均与致色元素的种类及含量有关。

关键词：合成立方氧化锆谱学特征致色元素

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漫话致色元素

地球 1999年第3期 6-6,7页

作者：吴镝

谈起矿物,大家对它并不陌生,因为我们所生活的地球,除了水和空气以外,整个无机世界都是由它们所构成的,它们是组成地壳岩石圈的最小成员,这是一个庞大的家族。它们除了具有各不相同的几何形态,构成玲珑剔透、千姿百态的结晶世界以外,它... 详细信息

谈起矿物,大家对它并不陌生,因为我们所生活的地球,除了水和空气以外,整个无机世界都是由它们所构成的,它们是组成地壳岩石圈的最小成员,这是一个庞大的家族。它们除了具有各不相同的几何形态,构成玲珑剔透、千姿百态的结晶世界以外,它们还是个多彩的世界,用五颜六色来形容它们一点不为过。

关键词：致色元素矿物元素化学金绿柱石海蓝宝石

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烟青玉的致色元素与致色机制研究

烟青玉的致色元素与致色机制研究