汪建明

(江蘇省地質(zhì)調(diào)查研究院,江蘇南京210018)

一種稀少的寶石
——藍(lán)色針鈉鈣石

汪建明

(江蘇省地質(zhì)調(diào)查研究院,江蘇南京210018)

產(chǎn)于多米尼加共和國(guó)的藍(lán)色針鈉鈣石是一種稀少的寶石品種。其物理性質(zhì),光性和譜學(xué)特征,化學(xué)成分與針鈉鈣石一致,是針鈉鈣石的藍(lán)色變種。

藍(lán)色針鈉鈣石;寶石學(xué)特征;多米尼加

0 引 言

藍(lán)色針鈉鈣石是一種稀少的寶石,僅產(chǎn)于加勒比海地區(qū)的多米尼加共和國(guó)。由于其美麗的藍(lán)色和紋理,深受歐、美等國(guó)消費(fèi)者的喜愛。藍(lán)色針鈉鈣石在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上十分罕見,也沒有人對(duì)其進(jìn)行過研究工作。筆者對(duì)一枚多米尼加藍(lán)色針鈉鈣石樣品進(jìn)行了較詳細(xì)的研究工作,結(jié)合前人研究成果,闡述了藍(lán)色針鈉鈣石的寶石學(xué)特征。

1 外觀特征及主要物理性質(zhì)

針鈉鈣石的英文名稱Pectolite,化學(xué)式:NaCa2[Si3O8(OH)],三斜晶系,白色針狀晶體,通常為致密的針狀和纖維狀(延伸方向平行于b軸)集合體,玻璃光澤或絲絹光澤,解理{001}、{100}完全。二軸晶正光性,光軸角50°～60°。折射率:Np=1.592～1.601,Nm=1.603～1.615,Ng=1.630～1.645。摩氏硬度:4.5°～5.0°,性脆。密度:2.84g/cm3～2.90g/cm3。

藍(lán)色針鈉鈣石是針鈉鈣石的藍(lán)色變種(含微量Cu),通常為針狀、放射狀集合體。顏色為藍(lán)—藍(lán)綠色,藍(lán)色部分和白色部分常交織成網(wǎng)狀紋理。非均質(zhì)集合體,半透明-不透明(圖1、圖2)。折射率:1.60 (點(diǎn)測(cè))。摩氏硬度:5。密度:2.85g/cm3。紫外熒光:長(zhǎng)波為弱藍(lán)白,短波無。查爾斯濾色鏡:無反應(yīng)。

2 X射線衍射分析

使用荷蘭帕納科公司X'Pert Pro型X射線粉晶衍射儀對(duì)藍(lán)色針鈉鈣石拋光塊樣進(jìn)行X射線衍射分析,檢測(cè)條件:銅靶,電壓40kV,電流40mA,2θ范圍25.008 4°～69.990 4°。多米尼加藍(lán)色針鈉鈣石的分析結(jié)果與國(guó)際衍射數(shù)據(jù)中心(I CDD)數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)衍射譜比較與針鈉鈣石吻合。X射線特征衍射譜線見表1和圖3。由于樣品少,采用了拋光塊樣法分析與粉末法比較,其d值不變,但衍射峰強(qiáng)度偏小。其特征衍射譜線與美國(guó)新澤西Patterson和Bergen Hill以及加拿大魁北克JeffreyQuarry的針鈉鈣石一致。

圖1 多米尼加藍(lán)色針鈉鈣石

圖3 藍(lán)色針鈉鈣石和針鈉鈣石X射線粉晶衍射圖

圖2 多米尼加藍(lán)色針鈉鈣石原石

表1 藍(lán)色針鈉鈣石X射線特征衍射譜線

3 紅外光譜分析

藍(lán)色針鈉鈣石的紅外光譜分析采用粉末壓片法(分散介質(zhì)KBr),使用美國(guó)Thermo Fisher公司的Nicolet iS10型傅立葉變換紅外光譜儀。采譜條件:分辨率4cm-1,增益1,動(dòng)鏡速度0.474 7,光柵80,掃描次數(shù)32,范圍4 000cm-1～400cm-1。藍(lán)色針鈉鈣石的紅外吸收光譜(圖4)與美國(guó)薩德勒礦物標(biāo)準(zhǔn)紅外光譜以及礦物紅外光譜圖集(文獻(xiàn)4)中的針鈉鈣石標(biāo)準(zhǔn)譜圖相吻合。

藍(lán)色針鈉鈣石的紅外吸收光譜3 675cm-1、3 420 cm-1和1 636cm-1分別為OH的伸縮振動(dòng)和彎曲振動(dòng),不排除制樣過程中混入的大氣水的疊加。1 397cm-1為針鈉鈣石特有的OH彎曲振動(dòng)吸收峰。1 053cm-1、997cm-1、923cm-1、903cm-1歸屬為Si—O不對(duì)稱伸縮振動(dòng)。672cm-1、643cm-1、530cm-1為Si—O—Si對(duì)稱伸縮振動(dòng)。483cm-1和452cm-1分別為Si—O彎曲振動(dòng)吸收峰和金屬陽離子—O(M—O)伸縮振動(dòng)吸收峰。

4 拉曼光譜分析

圖4 多米尼加藍(lán)色針鈉鈣石紅外吸收光譜

藍(lán)色針鈉鈣石的拉曼光譜分析使用美國(guó)Thermo Fisher公司的Ther mo DXR激光顯微拉曼光譜儀,檢測(cè)條件:激發(fā)波長(zhǎng)532nm,曝光時(shí)間20s,激光功率5mW,聚焦物鏡50X。藍(lán)色針鈉鈣石的拉曼吸收譜見圖5,其特征拉曼吸收峰與美國(guó)新澤西Patterson、加拿大魁北克JeffreyQuarry和Mont Saint-Hilaire的針鈉鈣石完全吻合(表2)。

主要強(qiáng)拉曼吸收峰1 021cm-1和970cm-1可歸屬為SiO4中Si—O伸縮振動(dòng),649cm-1為O—Si—O彎曲振動(dòng)。316cm-1可能屬于M—O的彎曲振動(dòng)。

5 化學(xué)成分

藍(lán)色針鈉鈣石主元素成分使用日本JS M6490型掃描電子顯微鏡配牛津I MCA型X熒光能譜分析,其成分與其他地區(qū)針鈉鈣石成分比較見表3。

圖5 多米尼加藍(lán)色針鈉鈣石拉曼吸收光譜圖

表4 藍(lán)色針鈉鈣石的微量元素分析結(jié)果

表2 藍(lán)色針鈉鈣石和針鈉鈣石拉曼光譜對(duì)比表

表3 藍(lán)色針鈉鈣石和針鈉鈣石化學(xué)成分

X熒光能譜儀不能分析H2O,由于SiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于50%,“干體系”元素歸一化后SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高。按照F H Hubbard等和TM Leach等的方法,按3%理論H2O歸一化,其結(jié)果與前人分析的針鈉鈣石和藍(lán)色針鈉鈣石的化學(xué)成分基本吻合。藍(lán)色針鈉鈣石主要成分為Si、Ca和Na,含微量的Al、Mg、Fe、K等。

藍(lán)色針鈉鈣石的微量元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)采用美國(guó)Thermo Elemantal公司IR IS Intrepid全譜直讀電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(I CP)分析(表4),過渡元素Cr、Cu、V的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高,這些過渡元素都能導(dǎo)致礦物產(chǎn)生藍(lán)色、藍(lán)綠色或綠色。據(jù)R E Woodruff等研究,Cu是藍(lán)色針鈉鈣石的主要致色元素,藍(lán)色針鈉鈣石應(yīng)屬于針鈉鈣石的含Cu變種。

6 討 論

針鈉鈣石(Pectolite)于1828年由德國(guó)地質(zhì)學(xué)家Kobell發(fā)現(xiàn)并命名,“Pectolite”一詞來源于希臘語“Pektos”,意為“凝結(jié)”,指具有半透明的特征。針鈉鈣石屬于針鈉鈣石-針鈉錳石完全類質(zhì)同象系列的鈣質(zhì)端員礦物。其產(chǎn)狀主要有兩類:原生礦物,主要產(chǎn)在堿性巖中;熱液礦物,主要為玄武巖、輝綠巖的氣孔充填礦物,也常產(chǎn)于蛇紋巖、橄欖巖以及富鈣的變質(zhì)巖和矽卡巖中。共生礦物主要有沸石、方解石、硅硼鈣石、葡萄石等。針鈉鈣石礦分布比較廣泛,如:美國(guó)新澤西、阿肯色州,加拿大魁北克,意大利,德國(guó),蘇格蘭,俄羅斯,印度,南非等地。

藍(lán)色針鈉鈣石是針鈉鈣石含Cu的藍(lán)色變種,只產(chǎn)于多米尼加共和國(guó)西南部距Barahona市西南10km的Los Chupaderos地區(qū)。藍(lán)色針鈉鈣石屬于火山熱液成因,是第三紀(jì)中—基性火山活動(dòng)晚期,巖漿期后熱液蝕變充填安山巖和玄武巖氣孔或孔隙的產(chǎn)物。寶石名稱Larimar,1974年起被商業(yè)利用。

藍(lán)色針鈉鈣石礦的發(fā)現(xiàn)可追溯到1916年,當(dāng)時(shí)在Barahona教區(qū)的米格牧師發(fā)現(xiàn)了這種藍(lán)色石頭礦,并向多米尼加共和國(guó)采礦部門申請(qǐng)勘探和開采這個(gè)礦山,但一直沒有得到批準(zhǔn)。因此,長(zhǎng)期以來這種藍(lán)色石頭的產(chǎn)地一直籠罩著神秘的色彩。直到1974年多米尼加地質(zhì)學(xué)家MiguelMéndez和聯(lián)合國(guó)和平隊(duì)志愿者Norman Rilling在海灘上發(fā)現(xiàn)了這種象加勒比海海水一樣美麗的藍(lán)色石頭,并注意到這些石頭是由Bahoruco河的河水搬運(yùn)來的,他們沿著Bahoruco河溯流而上進(jìn)山尋找寶石礦,終于在Los Chupaderos小鎮(zhèn)附近發(fā)現(xiàn)了寶石礦露頭。為了紀(jì)念這一新發(fā)現(xiàn),地質(zhì)學(xué)家MiguelMéndez將其女兒的名字“Larissa”和“mar”(西班牙語“大?！钡囊馑?組合構(gòu)成“Larimar”一詞來命名這種美麗的藍(lán)石頭,此后Larimar就成為藍(lán)色針鈉鈣石的寶石名稱在商業(yè)上廣為使用。

藍(lán)色針鈉鈣石以其美麗的藍(lán)色和藍(lán)白相間的紋理,深受歐、美、日本等國(guó)人們的喜愛。藍(lán)色針鈉鈣石的顏色主要有淺藍(lán)、天空藍(lán)、火山藍(lán)(中等艷藍(lán)色)、綠色—藍(lán)色,含鐵質(zhì)包體可顯紅色。通常按顏色劃分藍(lán)色針鈉鈣石的品質(zhì)等級(jí),低品質(zhì)者為白色和紅色,依次為淺藍(lán)和天空藍(lán),等級(jí)最高者為火山藍(lán)。一般高品質(zhì)的鑲嵌飾品都使用天空藍(lán)—火山藍(lán)的藍(lán)色針鈉鈣石。綠藍(lán)色也是一種有特色的顏色,但以綠色調(diào)為主者質(zhì)量較差。

藍(lán)色針鈉鈣石與紫晶類似,也是一種光敏性寶石,如果長(zhǎng)期暴露在強(qiáng)烈的陽光下,幾年后可能會(huì)褪色,因此在夏季佩帶時(shí)應(yīng)注意避開烈日。

7 致 謝

工作中得到南京大學(xué)地球科學(xué)系徐兆文教授、李娟碩士,美國(guó)賽默飛世爾上海公司張衍亮博士,江蘇省地質(zhì)調(diào)查研究院張梅、江冶和喬愛香高級(jí)工程師的熱情幫助和支持,在此一并致謝!

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A kind of rare gem:blue pectolite

WANG Jian-m ing
(Geological Survey of Jiangsu Province,Nanjing 210018,China)

The blue pectolite occurred inDominican Republic is a kind of rare gem stone,itsphysical and opticalproperties and spectral and chemical components are identicalwith pectolite.It is a blue variation of pectolite.

Blue pectolite;Gemmological properties;Dominican Republic

book=3,ebook=179

P575;O657.3

A

1674-3636(2010)03-0295-05

10.3969/j.issn.1674-3636.2010.03.295

2009-09-01;

;編輯:侯鵬飛

汪建明(1953—),男,研究員級(jí)高級(jí)工程師,長(zhǎng)期從事巖石、礦物及寶玉石研究、鑒定工作.