不同产地祖母绿的特征研究1.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流不同产地祖母绿的特征研究1.精品文档.中国地质大学(武汉)继续教育学院本科毕业论文(设计)题目: 不同产地祖母绿的特征研究姓 名: 肖 单 学号: 5201080231 院 (系):远程与继教学院 专业: 宝石材料工艺学 指导老师: 石 坤 职称: 评 阅 人: 职称: 2010 年 月毕业论文(设计)承诺书本人郑重承诺:1. 本论文是在指导老师的指导下,查阅相关文献,进行分析研究,独立撰写完成的。2. 本论文中,所有实验数据和有关材料均是真实的。3. 本论文中除引文和致谢的内容外,不包含其他人或机构已撰写发表过的研究成功4. 本论文如有剽窃
2、他们研究成功的情况,一切后果自负。 学生(签名) 年 月 日摘 要本文从祖母绿的宝石学性质,不通产地祖母绿包裹体的对比研究,与红外光谱下祖母绿的特征以及结合国内外祖母绿的对比最终得到结论,研究结果表明,产地不同的祖母绿内部包裹大多不同,红外光谱下型水和型水他们之间的弯曲震动和伸缩振动的频率和强度是不同的,I型水的振动频率和强度大于II型水。中国产出的祖母绿大多不属于宝石级,内含物和国外的也有所不同,希望通过本文对市面上购买祖母绿的消费者有所帮助。关键词: 祖母绿;宝石学特征;红外光谱AbstractThis gem from the properties of emerald, emerald
3、 origin barrier comparative study inclusion, and the characteristics of IR under the emerald emerald at home and abroad, and the final conclusion contrast, the results show that the origin of most of the different parcels within the Emerald different under IR type and water bending vibration of wate
4、r between them and the stretching vibration frequency and intensity is different, I type the water is greater than the vibration frequency and intensity of type II water. Most of Chinas output does not belong to the emerald gem, and foreign inclusions are different, hope that through this purchase e
5、meralds on the market help consumers.Keywords:emerald; Gemology features;Infrared spectra;目录一、前言6二、 市场常见祖母绿的宝石学性质72.1、基本性质72.1.1 结晶学性质72.1.2 化学成分82.1.3 物理性质82.2 矿床成因及产地92.2.1 矿床成因92.2.2 产地10三、内含物特征对比研究103.1哥伦比亚祖母绿103.2俄罗斯祖母绿123.3巴西祖母绿123.4津巴布韦祖母绿123.5坦桑尼亚祖母绿123.6赞比亚祖母绿123.7印度产祖母绿123.8巴基斯坦祖母绿13四、红外光谱
6、特征研究134.1祖母绿的结构特征134.2祖母绿的红外光谱测试144.3近红外区吸收光谱分析16五、中国祖母绿宝石的资源175.1地质概况175.2宝石学特征175.2.1 化学成分175.2.2晶体形态185.2.3物理光学性质185.2.4内含物特征195.2.5谱学特征19六、结论21七、致谢词22八、参考文献23一、前言祖母绿(Emerald)的历史和其它许多珍贵宝石一样,久远而富有传奇色彩。传说耶酥最后晚餐时所用的圣杯就是用祖母绿雕制成的。圣经中也提到了祖母绿,其Soloman歌称:“耶路撒冷的妇儿们,这是我的所爱,这是我的朋友!他的双手如同绿宝石装饰的金环”。据历史记载,早在60
7、00多年前,古巴比伦的市场上就有祖母绿出售。在迦勒底王国(新巴比伦)妇女们特别喜欢佩用祖母绿饰物。在古希腊,祖母绿被称为“绿色的石头”和“发光的石头”,把它作为献给希措神话中爱和美的女神“维纳斯”的高贵珍宝。公元前2000年,位于现在的开罗东南440英里,离红海西岸25英里的多山荒漠Wadi Sisat的祖母绿矿山就被开采。相传2000多年前的埃及艳后克列奥普特拉不仅经常佩戴祖母绿首饰,而且还以她的命字命名祖母绿矿山。那些用这座矿山的祖母绿制成的护身符和串珠等饰物,有一部分传至今天,成为无价之宝。这座矿山从古代到18世纪依次为埃及人、希腊人、罗马人和土耳其人拥有,到1740年被废异,后来其方位
8、情况也无人知晓了。但到1770年,苏格兰探险家穿过荒漠时发现了它,曾作过重新开采的尝试。终因资源枯竭而作罢,古代简陋的开采留下了穿山越岭数英里的爬山洞、隧道和地道。古罗马人也很喜欢祖母绿,罗马暴君尼禄有个用祖母绿制成的眼镜,同时,尼禄还凭借他的权力到处搜寻祖母绿。古代波斯人同样喜欢祖母绿,据不完全统计,仅伊朗王室所珍藏的祖母绿珍宝就有数千件之多。在古印度,大多数传说往往把祖母绿与非洲联在一起,古印度人按“纳瓦拉特那”风格制作的金指环或银指环中,同样镶满了祖母绿。在印加帝国,国王的纯金王冠上镶有453颗祖母绿,共重1521克拉,其中最大的一颗45克拉,1593年此王冠被安置在哥伦比亚大教堂的圣母
9、像上。其它如安斯提国王、英帝国国王的王冠上也都镶有大量的祖母绿宝石。祖母绿是绿柱石类宝石家族中最珍贵的一员,也是国际上最珍贵宝石中的一种,它被誉为绿色之王而深受人们喜爱。自古以来,祖母绿与钻石、红宝石、蓝宝石,猫眼石一起被当成是世界五大珍贵宝石。祖母绿青翠悦目,使各个时代的人都为之着迷。选这种可爱的绿柱石宝石作为五月生辰石是很合适的,它的颜色代表当春天来临时,大自然的美景和许诺的标志,同时,它也是忠诚、仁慈和善良的合适象征。很久以前,祖母绿是用于给维纳斯女神作奉献的宝石,而恋人们则认为它具有揭示被爱者忠诚与否的魔力。二、 市场常见祖母绿的宝石学性质2.1、基本性质 2.1.1 结晶学性质(1)
10、晶系:六方晶系;(2)结晶习性:晶体呈六方柱状(图2-3-1),主要由六方柱、六方双锥和平行双面等单形组成。图2-3-1绿柱石的晶体(3)表面特征:表面常见横纹,轴面上可见六方形蚀痕,柱面上可见长方形蚀痕。2.1.2 化学成分绿柱石为铍铝硅酸盐,化学分子式为Be3Al2(Si3)6。不同种类宝石可含有铬、铁、锂、锰、钒、铁等微量元素,并因此形成不同的宝石种。2.1.3 物理性质1、光学特征(1)颜色:颜色变化大,常为绿色、蓝色、黄色、黑色、红色和无色等。并由此决定品种;(2)光泽:一般为玻璃光泽;(3)透明度:透度-不透明。(4)折射率:1.561.59,取决于品种。(5)双折射率:0.004
11、0.009,取决于宝石种。(6)光性:一轴晶,负光性。(7)色散:色散低(0.014)。(8)多色性:明显;蓝绿和黄绿色(9)吸收光谱:祖母绿具有典型的吸收光谱,在红区683nm、680nm和637nm处显清晰的谱线,从630nm-680nm有一微弱的普遍吸收,在蓝区477nm处有一弱线。 (10)光学效应:绿柱石类宝石可显星光和猫眼效应。2、力学特征(1)解理:不完全,与晶体底面平行。(2)断口:贝壳状。(3)硬度:7.257.75,祖母绿性脆。(4)密度:2.72.9g/cm3。2.2 矿床成因及产地2.2.1 矿床成因由于绿柱石的铍元素主要分布于岩浆成因的I型花岗岩中,因此,过去人们多认
12、为绿柱石矿物的形成主要与这类花岗岩直接或间接相关,实际的情况也大致如此。至今的研究发现,多数绿柱石是产于岩枝状的花岗岩中,这种岩枝状岩体是岩浆活动晚期的气液充填围岩的裂隙形成的,由于有充分的结晶时间因而结晶单晶体都很大,地质上称它们为伟晶岩,这意味着在其中的矿物晶体都具有很大的尺寸。但这些巨大晶体被石英、长石等包裹着,并由于各种原因而使之成为连绵的碎片,很少具有能作为宝石的清洁区,然而,若在伟晶岩中存在气体空隙,或矿袋时,在它们里面形成的绿柱石晶体可以成为透明的和少瑕疵的,从而使之具备了作为宝石的质量。世界各地有着无法计数的花岗岩分布区,但仅在巴西、阿根廷、阿富汗、非洲、印度、马达加斯加、中国
13、和美国等国家的少数伟晶岩中才有绿柱石矿化。同时,尽管已从这些成矿区开采了数以千吨的伟晶岩型绿柱石矿物,但其中能作为宝石用的却比较稀少。因此绿柱石类宝石比较稀罕,并且随着接近地表的伟晶岩体逐渐被采完,这种宝石将更为罕见。漂亮的绿柱石晶体(尤其是海蓝宝石和金色绿柱石)亦产于脉络状岩体内,这种岩体不能列为伟晶岩。有时这些矿脉是沿着围岩裂隙形成的,形成的是地质上被称为云英岩(Greisens)的岩体,在俄罗斯、乌克兰和蒙古等地区,都从这种岩体中发现有美丽而透明的宝石级海蓝宝石和金色绿柱石。如上所说,目前为止发现的绿柱石类宝石的确大多数与伟晶岩有关。但过去的采矿实践证明,绿柱石类宝石的骄子祖母绿却很少与
14、伟晶岩有关。祖母绿晶体常产于富铁基性岩和酸性岩之间接触带的扁平沉积岩体或扁透镜状矿体中。接触带上的热和压力将原来存在的矿物转化成处于变质过程中的新矿物品种,例如,存在于伟晶岩和扁平沉积岩中的绿柱石被分解,并在变质作用之下,它的成分进入云母片岩中。在那里重新结晶时,如果母岩中同时还存在微量的铬或钒,绿柱石就形成为祖母绿,即是说,在片岩型的祖母绿里,铍的矿化是由一侧的原生花岗岩岩浆提供的,而它的致色元素则归因于接触带另一侧的基性岩。片岩型矿床形成的祖母绿只能是小块的,且形态不佳,较破裂,并充满包裹体。祖母绿矿床最重要的类型是哥伦比亚型,其矿床形因十分特别。和别的矿床类型相比,哥伦比亚型祖母绿是在较
15、低温度和压力条件下形成的。这种矿床是由方解石渗入到充满灰岩和页岩的断裂带形成的,这种方解石通常呈灰白色并共生有黄铁矿、石英、钠长石、祖母绿和其它矿物。这种矿化作用,似乎可归为某种花岗岩浆源,但至今尚未得到证实。因此,可以说,这种矿床的成因还没有弄清楚。另外还有产自流纹岩中的绿色绿柱石,它发现于美国犹他州,后来在新墨西哥也有发现,还有产在与富铁超基性岩结合的白云石大理岩中的绿柱石。总之,绿柱石类宝石的成因尚是一个远非搞清楚的问题。2.2.2 产地 世界上最优质的祖母绿产自哥伦比亚,一般认为穆佐矿山的祖母绿品质最佳,契沃尔、科斯凯斯特矿山居次。除哥伦比亚外,祖母绿的产地还有俄罗斯的乌拉尔山、津巴布
16、韦的桑达瓦纳、印度的拉贾斯坦邦以及巴西、赞比亚、奥地利、澳大利亚、南非、坦桑尼亚、挪威、美国、巴基斯坦等。我们在20世纪90年代在云南文山州找到了祖母绿矿床,但宝石学价值并不大。三、内含物特征对比研究3.1哥伦比亚祖母绿哥伦比亚祖母绿:是世界上最优质祖母绿的产地,所产祖母绿是纯绿色,稍带黄的绿色或稍带蓝的绿色。典型的产地有Muzo、 Chivor和Gachala等矿床,Muzo祖母绿颜色最美丽,而Chivor祖母绿则瑕疵较少。哥伦比亚祖母绿裂纹较多,裂隙内有时充满褐色铁质薄膜,具典型的气、液、固三相包体,还有纤维状包体、黄褐色粒状氟碳钙铈矿包体、黄铁矿包体、石英包体、磁黄铁矿包体和辉钼矿包体等
17、。在查尔斯滤色镜下,哥伦比亚祖母绿显红色,其它产地的祖母绿一般不变色。3.2俄罗斯祖母绿俄罗斯祖母绿:颜色较多是带黄的绿色,较哥伦比亚产的稍淡。裂隙稍少,典型的包裹体是阳起石,其外观很象竹筒,俗称竹节状包体,绿色和褐色,不规则排列,另还常见页片状黑云母包裹体,亦是祖母绿呈褐色的原因。3.3巴西祖母绿巴西祖母绿:其特征是尺寸小,多瑕疵,一般质量较差,但有时质量较好。3.4津巴布韦祖母绿津巴布韦祖母绿:主要产于Belingwe Native Reserve等地区,其特征是尺寸较小,质量好的祖母绿成品超过三分之一克拉已很罕见。3.5坦桑尼亚祖母绿坦桑尼亚祖母绿:主要产自Manyara湖南岸地区,和u
18、zo祖母绿相近,通常为带黄的绿色,但有时也发现有与Chivor宝石相似的带蓝的绿色品种。这种宝石质量有时可与哥伦比亚祖母相媲美。3.6赞比亚祖母绿赞比亚祖母绿:色调变化范围内为鲜明的亮绿色-带蓝的绿色-暗的柔和的绿色。但所有的赞比亚宝石都呈稍带灰色的色调,并且在其中可能有云母、角闪石、阳起石、或透闪石等包裹体。3.7印度产祖母绿印度产祖母绿:具典型的“逗号”状包裹体,是由孔洞中含两相(液体和气体)包裹体和小的云母晶体构成。3.8巴基斯坦祖母绿巴基斯坦祖母绿:具云母片和两相包裹体。四、红外光谱特征研究红外光谱是一种分子振动谱,是物质在红外光线照射下,引起分子的振动能级和转动能级跃迁而产生的光谱。
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