四川凉山南红玛瑙结构特征及成因探究_陈索翌.pdf

15中国宝玉石CHINA GEMS&JADES176 期页2023 年 2 月Feb.2023中国宝玉石CHINA GEMS&JADES四川凉山南红玛瑙结构特征及成因探究陈索翌1，张欢1,21.成都产品质量检验研究院有限责任公司,成都 6101002.花漾珠宝（深圳）有限责任公司，深圳 518000摘要：结合矿区实地考察及偏光显微观察、X射线粉晶衍射、拉曼光谱等测试分析对四川凉山南红玛瑙的结构特征及其成因等进行了探究。研究结果表明，四川凉山南红玛瑙主要分为致密块状、条带状、“水晶芯”三种结构。凉山南红玛瑙成矿初期多形成致密块状结构，伴随岩浆喷发，岩浆中的挥发性流体、高温的大气水与母岩反应，球粒状玉髓开始生长形成隐晶质的致密块状结构玛瑙。隐晶质玉髓和晶质石英之间的过渡区域易形成平行、环状条带结构。条带的颜色会因热液中周期性致色元素的不同有所差异，条带的宽窄也会因二氧化硅热液喷入的量不同而呈现出厚薄不一。单个条带内，粗粒、低结构缺陷的石英与细粒、高结构缺陷的玉髓、斜硅石交互生长的情况会导致局部有两种或三种结构交互出现。“水晶芯”结构的形成与温度升高二氧化硅热液降温至结晶温度的时间增长及形成后期热液浓度降低以致晶核减少有关，Al元素的存在也促使了水晶芯的形成。关键词：结构特征；南红；四川凉山；结构成因中图分类号：P575 文献标识码：A 文章编号：1002-1442(2023)02-0015-10Structural Characteristics and Formation of Nanhong Agate in Liangshan,SichuanCHEN Suoyi1,ZHANG Huan1,21.Chengdu Institute of product quality inspection Co.,Ltd,Chengdu 6101002.Huayang Jewelry(Shenzhen)Co.,Ltd,Shenzhen 518000ABSTRACT:In combination with the mineral exploration，structural characteristics of Nanhong agate in Liangshan,Sichuan Province were studied by polarizing microscope,X-ray powder diffraction,Raman spectra.The results show that the structure of Nanhong agate is mainly divided into three types:dense block structure,strip structure and crystal core structure.In the early stage of mineralization of Nanhong agate,dense block structure was formed.With the eruption of magma,the reaction of volatile fluid and high temperature atmospheric water in 收稿日期:2022-10-04，接受日期:2022-12-26作者简介:陈索翌(1988-)，女，硕士研究生，宝石学，FGA，CGC，Email:15-2416理论研究176 期陈索翌 等|四川凉山南红玛瑙结构特征及成因探究前言四川凉山南红玛瑙由于特殊的地质背景，形成了丰富多样的品种。此前有不少学者对南红玛瑙致色机理1方面进行了研究，但鲜有学者系统地归纳四川凉山南红玛瑙主要的结构特征及结构成因。本文结合前人研究成果，考察了四川凉山南红玛瑙的九口及联合矿区的地质环境和产状，研究了不同结构类型的化学成分及结构特征，对其成因进行了分类及讨论，对南红玛瑙的成因机制及形成过程提供了依据。1 矿床地质特征四川凉山州美姑九口矿区区域厚度约一万米，地层发育，出露震旦系、寒武系、奥陶系等。联合矿区区域内出露的地层有奥陶系、志留系、侏罗系和第四系等。美姑九口矿区勘查区内的玛瑙矿产于二叠系乐平组（P2l）砾岩中，目前发现三条主要的玛瑙矿化带。联合矿区勘查区内玛瑙同样产于 P2l 砾岩，有一条主要的玛瑙矿化带（图 1）。the magma with the parent rock,the spheroid chalcedith began to grow and formed dense block structure of cryptic agate.The area between cryptocrystalline chalcedonite and crystalline quartz is easy to form parallel,annular band structure.The color of the strip will vary due to the different periodic chromic elements in the hydrothermal solution,and the width and thickness of the strip will vary due to the different amount of silica hydrothermal injection.In a single strip,coarse-grained,low-structurally deficient quartz interacts with fine-grained,high-structurally deficient chalcedony and clinicite,resulting in local interaction of two or three structures.The formation of the crystal core structure is related to the increase of the time cooling of the silica hydrothermal solution and the crystallization temperature as well as the decrease of the crystal nucleus due to the decrease of the hydrothermal concentration in the late stage of formation.The presence of Al element also promotes the formation of the crystal core.KEY WORDS:structural feature;Nanhong agate;Liangshan;structural formation图1 九口、联合玛瑙矿区地层暨矿（化）体出露示意图（笔者绘制）Fig.1 Geological and stratigraphy map of the Agate deposit in Lianhe and Jiukou,Meigu County17理论研究176 期陈索翌 等|四川凉山南红玛瑙结构特征及成因探究九口矿区只在南东部出露二叠系玄武岩（P2），其他地区少量分布，未见其他玄武岩出露，岩性为致密块状构造，呈深绿色、灰色至黑色，气孔、杏仁构造发育。联合矿区内广泛分布峨眉山玄武岩，岩性为致密状、气孔状、杏仁状、斑状，灰黑色及绿色为主（图2）。2 样品及测试方法2.1 实验样品本文采集有代表性的四川凉山南红玛瑙 16 件进行测试，均采自凉山美姑矿区或选购于西昌南红集散地。编号为 L1L16。图2 杏仁状构造（a）及气孔状构造（b）Fig.2 Amygdaloidal structure(a)and vesicular structure(b)图3 凉山南红玛瑙样品的手标本照片Fig.3 The photographs of Liangshan Nanhong agate18理论研究176 期陈索翌 等|四川凉山南红玛瑙结构特征及成因探究2.2 测试方法显微结构特征观察由笔者在中国地质大学（北京）珠宝学院完成。正交偏光显微镜型号为 Olympus 透反显微镜 BX51。南红玛瑙的表面及结构观察由笔者在中国地质大学（北京）完成。扫描电镜型号：JSM-IT300，负载电流13 A，电压100 V，功率1.3 KVA，频率55赫兹。南红玛瑙的物相组成测试在北京大学 X 射线粉晶衍射实验室完成。仪器型号：XPert Pro MPD，测量条件：铜靶，=1.54，电压：40 kV；电流：40 mA，扫描范围:10702，步宽:0.017 2。测试人：王河锦。拉曼光谱测试在北京大学拉曼光谱实验室完成。仪器型号：Renishaw，RM-100。测试条件：激发光源波长 515 nm，测试范围：1001500 cm-1，扫描单次时长：10 s，功率：7.5 mW。化学成分信息在中国地质科学院岩矿检测中心采集。电子探针型号：JXA-8230，加速电压：15 kv，温度：23，电流：20 nA，束斑直径：5 m。测试人：陈小丹。南红玛瑙样品中水的含量及失水的特征曲线实验在中国地质大学（北京）宝石实验室完成。热分析仪型号为 DTG-60（H），环境保护气为 N2，测试温度范围从 27 至 980C，升温速率为 10C/min。3 矿物学特征3.1 手标本特征样品颜色从深浅不一的红色至灰白色、近无色。条带发育，常呈红、白色粗细不一交替分布（图 4）。部分中心位置可见无色透明显晶质石英，俗称“水晶芯”，少数可见黑色岩石被显晶质石英包裹，部分伴有围岩。图4 南红玛瑙样品显微特征Fig.4 The microscopic characteristics of Nanhong agate3.2 结构特征样品结构比较复杂，主要分为三种：隐晶质的致密块状结构；不同颜色相间的平行或环带状条带结构；无色透明的显晶质结构（“水晶芯”）。同一块样品会有多种结构交替出现。偏光镜下样品基质主要为隐晶质石英，分布着颜色形态、深浅不一的赤铁矿2包裹体。偏光镜下从中心到围岩依次呈现结构为：粗粒状结构、纤维状与粒状交互生长、长纤维状、细粒状（图 5a、b）。红色区域多呈现纤维状结构，这些长短不一的纤维结构常交织在一起（图5c、d），不同方向杂乱分布，宽的多为长纤维状，窄的为短纤维状（图 5e、f）。白色条带区域多呈现为粒状结构，颗粒大小不均匀，形状为他形或半自形。样品 L14 可见角状韵律型结构（图 5g、h）。19理论研究176 期陈索翌 等|四川凉山南红玛瑙结构特征及成因探究图5 偏光镜下南红玛瑙的结构特征（aceg：单偏光，bdfh：正交偏光）Fig.5 Structure characteristics of Nanhong agate observed by polarization microscope20理论研究176 期陈索翌 等|四川凉山南红玛瑙结构特征及成因探究通过扫描电子显微镜观察，南红玛瑙样品结构致密处呈现从粒度大小不一的球粒状结构（图 6a）过渡到鳞片状或层片状结构（图 6b）。条带结构在隐晶质基底上，呈现出不同方向的平行状条带（图6c）。粗晶质区域（“水晶芯”）处呈层片状结构，局部可见球粒状结晶颗粒（图 6d）。“水晶芯”区域呈现片状堆积的球粒状晶粒（图 6e），可见大量孔隙（图 6f）。能谱分析测试结果为，致密红色区域主要成分是二氧化硅 SiO2，并含 S、K、Na、Cl等元素。图6 样品扫描电子显微镜下的结构特征Fig.6 Characteristics of Nanhong agate and images of scanning electron microscope3.3