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第19样 石英 黄龙玉
样品特征:

与磁铁相吸程度为不相吸或近乎不相吸;数据有岩片照片、有矿物分析、有元素分析

鉴定结论:

石英,黄龙玉

样品类别:

(2)石英类(酸性岩,中性岩,砂岩)

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图01 原始物品照片

  摘要:采用X-射线衍射对样品粉末进行了矿物分析,样品主要由a-石英、针铁矿和混晶石英(Moganite)组成;对样品的氢氟酸溶解物进行了分析;采用扫描电镜-能谱对样品进行了元素分析;制作光片使用显微手段观察了样品的晶体状态。

1 黄龙玉简介

  近年来在我国的广东潮州、广西贺州及云南龙陵等地发现,主要由细腻的隐晶质石英组成的,石英的颗粒非常微小,肉眼不能分辨,需要用高倍显微镜才能看见,每个石英的颗粒直径仅为0.001毫米,是一种被人们称颂为“硅质田黄”的新玉钟——黄龙玉。黄龙玉质地清透、温润似玉,颜色金黄如旭日,加工雕凿、把玩、佩戴都备受青睐。“黄”是黄龙玉的主色,“龙”既是龙陵主产地的“缩意”,又有中华“龙”文化的深刻内涵,“玉”即美石为玉,故经云南观赏石协会详细考察、采样、鉴定、和研究后,正式命名为“黄龙玉”。

  黄龙玉主要矿物成分是:石英、少数情况下可有水晶、玉髓、玛瑙、蛋白质、碧玉等;主要化学成分为二氧化硅(SiO2)及三价高铁离子Fe3+。化学性质极为稳定,不与酸、碱起反应,是由石英脉、硅化带、石英岩等经过高价铁离子Fe3+几十万年、百万年长期濅润、染色形成。

  黄龙玉主无解理,蜡状断口,透明至半透明,抛光面玻璃光泽;黄龙玉在偏光仪下视域全亮,为隐晶状或微晶状非晶质矿物具合体,高品质硅质玉,是继翡翠与和田玉之后发现得最优秀得玉种。

2 分析用样品

  物品完全没有磁性,坚硬细腻,黄色


02 分析用样品

3 矿物分析

  样品被粉碎研磨成200目以下的粉末,利用X-射线衍射仪进行矿物分析

  主要检出有三种矿物:a-石英,针铁矿和混晶SiO2,主要成分就是石英和三价铁,这从矿物种类上符合黄龙玉的组成。

 

Compound Name

矿物名

Chemical Formula

1

Silicon dioxide $-alpha

a-石英

Si O2

2

Goethite

针铁矿

Fe +3 O ( O H )

3

Moganite

混晶石英

Si O2


03 矿物分析谱图(红线)与石英标准谱图(绿线)对应


04 矿物分析谱图(红线)与针铁矿标准谱图(绿线)对应


4 元素分析(扫描电镜-能谱)

  采用扫描电镜-能谱分析了2个区域共17个检测点,第一个区域11点,第二区域6点。由于电子显微镜下图像为黑白色,所以在第一区域的图05的下部分,加上了对照彩色光学照片。第一个区域的1、2、3、4点和第二区域的1、2点为样品的表皮。


05 扫描电镜-能谱第一区域检测点位置


06 扫描电镜-能谱第二区域检测点位置

 

表 各检测点的元素摩尔组成

检测点

C(mol%)

O(mol%)

Si(mol%)

(mol%)

可能的矿物组成

1-1

69.94

7.55

22.52

 

SiO2、C、SiC()

1-2

35.22

43.12

21.14

Al 0.52

SiO2、C

1-3

77.81

16.06

6.13

 

SiO2、C

1-4

94.40

4.84

0.30

Cl 0.25

Sb 0.21

C

1-5

 

66.68

33.32

 

SiO2

1-6

24.09

52.17

23.74

 

SiO2、C-O()

1-7

 

65.18

34.82

 

SiO2

1-8

40.28

28.85

30.87

 

SiO2、C、SiC()

1-9

 

65.94

34.06

 

SiO2

1-10

 

67.74

32.26

 

SiO2

1-11

 

64.06

35.94

 

SiO2

2-1

74.08

20.90

5.02

 

SiO2、C、C-O()

2-2

81.41

 

18.59

 

C、SiC()

2-3

28.80

49.42

21.78

 

SiO2、C

2-4

23.66

53.06

23.28

 

SiO2、C

2-5

15.19

59.58

10.57

Fe 14.66

SiO2、C、FeO2.6

2-6

20.72

55.65

23.63

 

SiO2、C-O()

 

  检出的SiC可能是由于打磨时残留的,但是可以肯定的是样品中含有SiO2、C和Fe。碳C是什么结构的?石墨?金刚石?有机碳?不能确定。因此进行了如下实验,金刚石和石墨是不溶于氢氟酸HF,而SiO2溶于HF,如果有颗粒沉淀,弃去上层溶液,分析沉淀物。

  将样品放入到HF中溶解,弃去上层溶液,没有发现任何沉淀,实验失败,可能是一种纳米或微米级沉淀。再次将剩余的全部样品溶于氢氟酸,再加入碳酸钠,将生成的氟硅酸H2SiF6转化为氟硅酸钠Na2SiF6,脱水干燥,再做矿物分析,依然没有得出碳的结构组成。原因是:第一次矿物分析中石英含量太高,掩盖了其它组分,第二次矿物分析中氟硅酸钠含量太高,应该将它们分离出去再进行分析。也有可能C是一种非晶体的有机碳。如果作为科学研究,是有必要继续分析C的结构组成,作为鉴定可以不再分析。图07为第二次分析谱图及生成的氟硅酸钠(绿竖线为标准峰位置)。


图07 氢氟酸溶解、碳酸钠中和后脱水残渣矿物谱图


  在低倍数的偏光镜或正交偏光显微镜下,岩片的非树枝状区域外是全域透光的(图08),看似各向同性的非晶体,但在高倍数正交偏光显微镜下石英晶体结构明显(图09),这就是隐晶质的石英。当然,如果是非晶体的话,矿物分析谱图上也不会有石英峰。同时,在金相显微镜下,除了打磨的痕迹外,全域均一,没有任何解理(图10),树枝状组织为含铁矿物,正是由于含铁矿物的存在,才使得岩石具有黄色(图11)。


图08 正交偏光照片


图09 正交偏光照片


图10 金相显微照片(上:暗场、下:明场)


图11 树枝状含铁矿物


图12 岩片表面的镜面效果

  岩片表面光洁细腻,并没有进行特殊的抛光(从图10可以看出),但调整反光角度,岩片可以反射室外建筑物,有镜面的光泽(图12 右)。

  根据以上结果,确认是黄龙玉。

鉴定结论:不符合目前遵循的陨石标准,样品为黄龙玉,值得珍藏。

 

 

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