新疆和田玉表面原始形貌特征對比研究

摘要：新疆和田玉籽料和戈壁料的油脂光澤相對山料和磨光料較好，為了研究它們的表皮差異以及油脂光澤差異的原因，本文利用光學(xué)顯微鏡和掃描電鏡，觀察其表面形貌，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，四者在光學(xué)顯微鏡和掃描電鏡下的形貌有較大差異。但是，它們的原始表面形貌之間除了差異又存在一定聯(lián)系和轉(zhuǎn)化關(guān)系。

關(guān)鍵詞：掃描電鏡；形貌；和田玉；籽料

Study on Original Surface Characteristics of Nephrite from Xinjiang

LIU Chang

（Gemological Institute， China University of Geosciences， Wuhan， 430074， China）

Abstract： Compared to the other occurrences， the alluvial material has the highest value. Then the rubbed material exists to imitate the alluvial material. However， the alluvial material and the Gobi material have better luster than the mountain material and the rubbed material. The optical microscope and SEM are used for test and analysis of the differences of the surfaces and the luster of nephrites between different occurrences. However， there is also a relation between the original surfaces of nephrites between different occurrences.

Key words： SEM， surface， nephrite， alluvial material

1 研究對象

和田玉按產(chǎn)狀又可以分為籽料、山料、戈壁料。籽料是指沖、洪積或冰積礦床所產(chǎn)，即產(chǎn)于河床、河谷階地、沖（洪）積扇等場所的和田玉。籽料一般為卵圓形，塊度不大，表面光滑，市場上最稀有。山料是指從原生礦中采掘出來的透閃石玉玉料，其塊度常常較大[1]。戈壁料指經(jīng)由風(fēng)為主的外力地質(zhì)作用而形成的外生和田玉材料，稱為戈壁料，又可稱為“風(fēng)棱玉”[2]。由于籽料價格相對較高，導(dǎo)致了磨光料的出現(xiàn)，磨光料是指通過滾筒或沙皮紙將價廉的山料等磨圓變成籽料外形的和田玉處理品[3]，以充當(dāng)優(yōu)質(zhì)和田籽料。

前人對于和田玉籽料、山料、戈壁料、磨光料的表面原始形貌特征的研究僅僅停留于光學(xué)顯微鏡[3]，或者對于和田玉的斷口在電鏡下的形貌有很多研究[4]，而在電鏡下和田玉的原始表面則研究很少，因此，本文主要研究產(chǎn)于新疆的不同產(chǎn)狀的和田玉的表面原始形貌特征，將這四種不同形貌的和田玉放在掃描電子顯微鏡下觀察其表面原始形貌特征。由于和田玉表面還存在顏色的差異，故本文僅研究和田玉籽料、山料、戈壁料、磨光料的表面原始形貌特征的異同，顏色差異不在本文研究范圍內(nèi)。

2 光學(xué)顯微鏡下的形貌特征

將四種不同形貌特征和田玉樣品在普通光學(xué)顯微鏡完全相同反射光條件下放大100倍觀察表面，可以看到籽料（圖1）和戈壁料（圖3）油脂光澤明顯好于山料（圖2）和磨光料（圖4）。籽料的原始表面可以看到大大小小的特征暗色“毛孔”分布密集但不均勻，油脂光澤明顯，如圖1。圖2山料的原始表面光澤明顯較暗，呈現(xiàn)亞光狀態(tài)，導(dǎo)致油脂光澤差，較“干”，并且缺乏“毛孔”。戈壁料原始表面油脂光澤很強，但表面形貌相對光滑形似水波紋，缺乏“毛孔”，如圖3。磨光料原始表面有一塊塊被磨平的斑紋，而斑紋之間則與山料類似呈現(xiàn)亞光狀態(tài)，因此光澤較差，如圖4。四種類型和田玉在光學(xué)顯微鏡下均很難看到礦物顆粒界限。

3 電鏡下的微觀形貌與光學(xué)顯微鏡形貌對比

采用中國地質(zhì)大學(xué)國家重點實驗室的場發(fā)射掃描電子顯微鏡在放大4000倍的情況下對比觀察樣品原始表面形貌。

籽料表面由于長時間受到水流的影響，凹坑的形態(tài)特點是相對大，而且深，洞口圓滑，無棱角，這些大的凹坑也就是上面普通光學(xué)顯微鏡下所觀察到的“毛孔”，如圖5。筆者認為籽料“毛孔”的形成是水流的沖擊力和溶蝕力，可以將籽料表面易溶解或者易帶出的礦物顆粒通過數(shù)百萬年的溶解帶出，造成大而深的凹坑，而不是類似于翡翠表面由于礦物差異硬度所造成的表面凹凸不平。籽料表面除了“毛孔”的部分自然又光滑，可以明顯看出籽料表面非常細膩，不僅在光學(xué)顯微鏡中看不到顆粒，即使在掃描電鏡放大4000倍的情況下仍然幾乎無法分辨其顆粒。

山料表面由于沒有經(jīng)過水流的影響，原始的透閃石纖維仍然交織在一起，棱角比較分明，表面特點是到處都十分的參差，沒有光滑的地方，也沒有大而深的“毛孔”的存在，如圖6。雖然在光學(xué)顯微鏡中都很難看到顆粒，但是在掃描電子顯微鏡下山料的表面顆粒大小相比于籽料表面要大很多，可以明顯看到纖維顆粒的長度與寬度。

戈壁料在光學(xué)顯微鏡下的水波紋狀原始表面放大，其表面和籽料非常相似，表面光滑而又自然，光滑程度甚至超過籽料，但是二者的區(qū)別也顯而易見，戈壁料缺乏“毛孔”，如圖7。戈壁料的微區(qū)表面沒有“毛孔”但是卻十分的光滑，筆者認為是和戈壁料后期只在沙漠中與沙石和空氣的摩擦而缺乏水流的沖刷有關(guān)。

磨光料表面仍然類似山料的參差，但是不同的是其表面的礦物顆粒已經(jīng)明顯感到被破壞，礦物顆粒界限已經(jīng)分不太清并且雜亂無章的排列在表面（圖8），大大增加了漫反射，這也就是在光學(xué)顯微鏡下磨光料光澤較差，呈現(xiàn)亞光的原因。磨光料表面缺乏大而深的“毛孔”，這是因為雖然磨光料表面經(jīng)過各種打磨，但是打磨的時間相對于天然形成的籽料來說相去甚遠，無法通過數(shù)百萬年的溶解和帶出而造成大而深的凹坑，另外，磨光料經(jīng)過打磨，無山料表面存在的完好的礦物顆粒。雖然磨光料在光學(xué)顯微鏡下看不到顆粒，但是在掃描電鏡下可以明顯看出磨光料表面礦物顆粒大小。

磨光料表面仍然類似山料的參差，但是不同的是其表面的礦物顆粒已經(jīng)明顯感到被破壞，礦物顆粒界限已經(jīng)分不太清并且雜亂無章的排列在表面（圖11，圖12），大大增加了漫反射，這也就是在光學(xué)顯微鏡下磨光料光澤較差，呈現(xiàn)亞光的原因。磨光料表面缺乏大而深的“毛孔”，這是因為雖然磨光料表面經(jīng)過各種打磨，但是打磨的時間相對于天然形成的籽料來說相去甚遠，無法通過數(shù)百萬年的溶解和帶出而造成大而深的凹坑，另外，磨光料經(jīng)過打磨，無山料表面存在的完好的礦物顆粒。雖然磨光料在光學(xué)顯微鏡下看不到顆粒，但是在掃描電鏡下可以看出磨光料表面礦物顆粒大小主要在5微米以上

磨光料表面分布非常多的劃痕，從左下方到右上方對角線方向有一道明顯的大而寬的劃痕，如圖13；中間及右上方各有一道劃痕，圖中還有許多其他小的劃痕，如圖14，劃痕主要是由于磨光料在用細沙皮紙打磨時留下的證據(jù)。

4 討論

影響巖石表面光澤度好壞的主要因素是巖石的品種、巖石表面輪廓的形狀和尺寸即平整度，當(dāng)巖石品種相同，巖石表面的輪廓起伏的幅度和頻率越低時，即同種巖石表面更平滑時，其光澤度相對就會越高[5]。而這四類和田玉的表面光澤的好壞則是影響它們油潤度的其中一個重要因素。通過對比研究發(fā)現(xiàn)，新疆和田籽料微區(qū)表面所特有的奶油狀細膩而光滑的表面（圖5，圖6）是其呈現(xiàn)優(yōu)質(zhì)油脂光澤的最主要原因，而“毛孔”雖然大而深，在光學(xué)顯微鏡下較密集（圖1），但在掃描電鏡下它獨立分布且分布相對稀疏（圖5，圖6），并不會影響表面光澤，反而直接表現(xiàn)為一個個獨立的凹坑。但是與山料和磨光料對比發(fā)現(xiàn)，山料（圖7，圖8）和磨光料（圖11，圖12）微區(qū)表面參差不齊，光線由于表面完全的坎坷不平而漫反射增加，這會直接影響其光澤，導(dǎo)致光澤減弱，在光學(xué)顯微鏡下表現(xiàn)為變亞光狀或“干”而不“潤”（圖2，圖4），影響其油潤度。但若是將其表面拋光，則表面過分平整，基本沒有瑕疵，宏觀上則呈現(xiàn)亮玻璃光澤而不是油脂光澤。另外，戈壁料表面（圖9，圖10）與籽料（圖5，圖6）相似，因此它在光學(xué)顯微鏡下也呈現(xiàn)較好的油脂光澤（圖3），但是其表面缺乏籽料的“毛孔”。

以上四種和田玉的表面特征之間除了存在差異外也存在一定的聯(lián)系和轉(zhuǎn)化關(guān)系。籽料、戈壁料和磨光料均可由山料變化而來；籽料的表面有時也會暴露在空氣中會受到風(fēng)蝕，部分具有戈壁料的表面形貌特征；而戈壁料有時也會受到水流的風(fēng)化，部分具有籽料的表面形貌特征；而市場上除了山料以外還有部分籽料或戈壁料也會經(jīng)過人工的打磨處理，因此其打磨過后的表面特征應(yīng)與磨光料相同。因此，它們的實際表面特征之間也是存在一定的聯(lián)系的，而不是絕對的。

5結(jié)論

1.籽料、山料、戈壁料和磨光料的表面微區(qū)形貌存在差異。

2.優(yōu)質(zhì)籽料和戈壁料的油脂光澤要優(yōu)于山料和磨光料的根本原因之一是它們的表面微區(qū)形貌存在差異。

3.經(jīng)過把玩以后，籽料在宏觀上的油脂光澤變化大于山料和磨光料，原因主要是籽料的表面微形貌比山料和磨光料的表面更細膩而光滑。

4.籽料、山料、戈壁料和磨光料的表面特征形貌之間除了存在差異以外也是存在一定聯(lián)系的，它們的實際原始表面會在對應(yīng)的環(huán)境中呈現(xiàn)出對應(yīng)的微形貌特征，而不是絕對的。

參考文獻：

[1] 唐延齡，劉德權(quán)，周汝洪.論透閃石玉命名及分類[J].礦物巖石，1998，18（4）：17-21.

[2] 李玉加，廖宗廷，史霞明.青海軟玉與新疆軟玉的對比研究[J].上海地質(zhì)，2012， （3）：58-61

[3] 顏曉蓉，郭繼春，李加貴等.和田玉籽料與磨光籽料的表面特征分析[J].中國西部科技，2011，10（36）：44-46.

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[7] 王炳章.礦物的光澤、顏色、條痕和透明度[M].1957：11.

作者簡介：劉暢，漢族，1989年7月出生，現(xiàn)為中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）珠寶學(xué)院寶石學(xué)專業(yè)在讀碩士研究生。