西藏丁青象牙玉的玉石學(xué)及礦物學(xué)特征

唐國成，巴桑多吉

（1.武鋼資源集團(tuán)有限公司，湖北 武漢 430080；2.西藏自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第六地質(zhì)大隊(duì)，西藏 拉薩 850000）

西藏丁青象牙玉是玉石市場近年來新興的一種玉石，其質(zhì)地溫潤細(xì)膩，色如象牙，故得名“象牙玉”，深受藏族同胞喜愛。隨其影響力不斷擴(kuò)大，引起了國內(nèi)外越來越多愛玉人士的關(guān)注。但是，一直以來丁青象牙玉尚未得到正式開采，僅為少數(shù)貧困村民撿拾送至小加工作坊進(jìn)行粗加工，其玉石學(xué)及礦物學(xué)特征少有研究。珍貴的象牙玉資源在當(dāng)?shù)孛撠毠?jiān)、扶困增收方面效果不明顯。目前，當(dāng)?shù)卣饾u重視象牙玉產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，通過建立象牙玉地方標(biāo)準(zhǔn)，保護(hù)地方特色玉石資源，努力打造象牙玉扶貧產(chǎn)業(yè)，逐步形成象牙玉采挖、加工、銷售產(chǎn)業(yè)鏈，使其在鞏固提升、增加群眾收入等方面發(fā)揮重要作用。因此，作為中國寶武集團(tuán)援藏人員，本文作者努力發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢，運(yùn)用紫外可見光譜[1]、X射線熒光光譜[2]、紅外光譜[3]、X射線粉晶衍射及掃描電鏡等方法對丁青象牙玉進(jìn)行了玉石學(xué)及礦物學(xué)[4-7]特征的研究，為象牙玉地方標(biāo)準(zhǔn)的建立打下基礎(chǔ)。

1 礦床地質(zhì)特征

象牙玉礦床產(chǎn)于西藏丁青縣熱昌村一帶的白堊系上統(tǒng)竟柱山組（K2j）內(nèi)，在大地構(gòu)造上處于班公湖-怒江碰撞縫合帶上，緊鄰丁青蛇綠巖帶。竟柱山組（K2j）為一套紅色河湖相沉積的砂巖、粉砂巖、礫巖組成，總體呈NWW-SEE、近EW向展布，延伸穩(wěn)定，傾向NE，受后期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響，地層傾角變化較大，擠壓破碎現(xiàn)象明顯，對玉石品質(zhì)有一定影響。象牙玉礦體呈帶狀賦存于竟柱山組（K2j）內(nèi)，與地層產(chǎn)狀一致，受地層控制明顯。礦石呈礫石狀，部分呈磨圓狀、橢圓狀，呈“離而不散”碎裂狀，并被后期瑪瑙充填膠結(jié)，礫徑5.0～100 cm；部分呈密集棱角狀，礫徑0.5～10 cm。礦物呈非均質(zhì)集合體，泥晶結(jié)構(gòu)，未見解理，未發(fā)現(xiàn)礦物包裹體。本次工作共采集象牙玉樣品8件，手標(biāo)本見圖1，樣品均采集于丁青縣熱昌村，測試分析均在四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局成都綜合巖礦測試中心完成。

圖1 樣品手標(biāo)本照片F(xiàn)ig.1 Photo of hand specimen

2 象牙玉玉石學(xué)特征

象牙玉的玉石學(xué)特征見表1。丁青象牙玉的外表顏色主要呈象牙白色、淺灰白色、淺黃白色、象牙黃色。根據(jù)摩氏硬度計(jì)測試結(jié)果，其摩氏硬度在4～6之間，硬度適中。利用靜水力學(xué)對象牙玉的密度進(jìn)行了測定，其整體相對密度在2.92～3.05之間，而內(nèi)部相對密度在2.92～2.98之間。內(nèi)部拋光面總體呈玻璃光澤至亞玻璃光澤。內(nèi)部拋光面折射率點(diǎn)測測試結(jié)果在1.62～1.7之間。無多色性，在長波紫外光下均具中等強(qiáng)度線條狀藍(lán)白色熒光，在短波紫外光下則具極弱藍(lán)白色熒光，無特征吸收譜帶。

表1 丁青象牙玉的玉石學(xué)特征Table 1 Gemmological characteristicsof Dingqing Ivory-jade

3 象牙玉礦物學(xué)特征

3.1 X射線熒光光譜半定量分析

采用X射線熒光光譜法對DQXY-1、DQXY-5樣品進(jìn)行了半定量分析，結(jié)果見表2。由表2可知，樣品礦物元素以氧化物計(jì)主要由CO2（55.53%～57.92%）和MgO（37.31%～40.87%）組成，少量SiO2（1.16%～5.40%），微量CaO（0.291%～0.880%）、Fe2O3（0.378%～0.582%）、NiO（0.196%～0.260%）等。

表2 X射線熒光光譜半定量分析結(jié)果/%Table 2 Resultsof semi-quantitative analysia by X-ray fluorescence spectroscopy

3.2 紅外光譜分析

采用Tensor27型傅里葉變換紅外光譜儀，對樣品進(jìn)行了紅外光譜分析。將樣品切片加工成厚度3 mm左右的薄片，用酒精擦拭樣品表面，確保樣品無其他物質(zhì)污染和外界影響。采用漫反射法分析方法，分辨率為4 cm-1，測量范圍分別為4000～400 cm-1，掃描信號(hào)加為32次。恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室條件：溫度26℃，相對濕度60%。

根據(jù)圖2分析可知，樣品在中紅外區(qū)具碳酸根離子振動(dòng)所致的特征紅外吸收譜帶。根據(jù)紅外光譜圖和X射線熒光光譜半定量分析結(jié)果可知，樣品主要礦物為菱鎂礦（MgCO3）。

圖2 樣品紅外光譜Fig.2 Infrared spectroscopy of the sample

3.3 X射線粉晶衍射分析

X射線粉晶衍射分析采用粉晶衍射儀，CuKa輻射，Ni片濾波，X光管工作電壓為40 kV，電流為40 mA。樣品掃描速率為0.02°（2θ/s），儀器分辨率為0.02°（2θ），掃描范圍為3～65°（2θ）。通過X射線粉晶衍射分析，結(jié)果見表3。由表3可知，樣品礦物成分主要為菱鎂礦（93.80%～99.56%），少量石英（0.44%～5.80%），微量方解石（0.00～1.05%），與紅外光譜的分析結(jié)果相一致。

表3 X-射線粉晶衍射分析Table3 X-ray powder diffraction analysis

3.4 掃描電鏡分析

采用場發(fā)射掃描電鏡Hitachi S-4800對樣品進(jìn)行了掃描電鏡+能譜分析，圖譜見圖3。分析前取樣品新鮮斷口面噴碳處理，電壓20 kV，束斑大小3.0μm，工作距離約為15 mm。

樣品的新鮮斷口面在掃描電鏡下可見菱鎂礦顆粒（圖3），礦物晶顆粒大小為1～2μm，顆粒大小較均勻，變化不超過1μm，結(jié)構(gòu)較致密，定向性差，主要呈自形-半自形針狀、針柱狀。DQXY-5樣品中可見不規(guī)則硅化，硅化脈邊界清晰，與菱鎂礦呈突變接觸，與手標(biāo)本中可見瑪瑙沿裂隙充填觀測結(jié)果一致。

圖3 樣品電鏡掃描圖像及能譜Fig.3 Scanning electron microscope images and energy spectra of the samples

能譜分析結(jié)果見表4，樣品以MgO、CO2為主，部分樣品由于硅化，SiO2含量較高。

表4 樣品能譜分析結(jié)果Table 4 Results of sample energy spectrum analysis

通過掃描電鏡+能譜圖譜分析結(jié)果可知，樣品礦物成分主要為菱鎂礦（MgCO3）。與紅外光譜、X射線粉晶衍射分析結(jié)果一致。

4 結(jié)論

（1）象牙玉總體上呈象牙白色，風(fēng)化色呈象牙黃色，部分由于含少量Fe2O3，可呈“血絲狀”，其摩氏硬度在4～6之間，硬度適中，具有較好的抗刻化強(qiáng)度，可作為首飾品、雕刻擺件的高檔玉石原料。

（2）象牙玉整體相對密度在2.92～3.05之間，而內(nèi)部相對密度在2.92～2.98之間，拋光面總體呈玻璃光澤至亞玻璃光澤，內(nèi)部拋光面折射率點(diǎn)測測試結(jié)果在1.62～1.7之間，無多色性，在長波紫外光下均具中等強(qiáng)度線條狀藍(lán)白色熒光，在短波紫外光下則具極弱藍(lán)白色熒光，無特征吸收譜帶。

（3）通過X射線熒光光譜、紅外光譜、X射線粉晶衍射及掃描電鏡等測試，象牙玉主要礦物成分為菱鎂礦（MgCO3），少量石英（SiO2），微量方解石（CaCO3）。其玉石學(xué)及礦物學(xué)特征可作為產(chǎn)地鑒定的依據(jù)。