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河南栾川伊源玉矿的成玉机制探讨
1
作者 杨炯 丘志力 +5 位作者 张跃峰 白洞洲 郑昕雨 叶旭 赖舒琪 霍志翔 《宝石和宝石学杂志（中英文）》 CAS 2024年第S01期81-82,共2页
河南栾川伊源玉矿是软玉和蛇纹石玉共生的玉矿点,目前栾川玉矿床的成因机制仍然存在争议,一种观点认为该矿归属于中低温条件下的镁质大理岩型^([1-3]);但另一种观点认为其蛇纹石玉为层控变质热液交代为主、重叠岩浆期后热液作用为辅的... 河南栾川伊源玉矿是软玉和蛇纹石玉共生的玉矿点,目前栾川玉矿床的成因机制仍然存在争议,一种观点认为该矿归属于中低温条件下的镁质大理岩型^([1-3]);但另一种观点认为其蛇纹石玉为层控变质热液交代为主、重叠岩浆期后热液作用为辅的多成因变质矿床^([4]),其软玉矿床属多期、多方式的中低温复合变质蛇纹岩型软玉矿床^([5])。本研究选取河南栾川赋存在上元古界栾川群煤窑沟组地层之中的蛇纹石玉,利用红外光谱、拉曼光谱、ICP-MS/LA-ICP-MS、同位素质谱仪等手段开展了多种岩矿地球化学方法的测试分析,研究发现:(1)栾川蛇纹石玉主要矿物为叶蛇纹石,蛇纹石玉矿脉与栾川的褶皱构造具有同生变形的特征,且有变辉绿岩切割玉矿体,显示其蛇纹石成玉时间应该在变辉绿岩之前;(2)栾川蛇纹石玉样品Ba、Sr、Zr、Hf、Nb等不相容元素亏损,流体活动性元素Th、U、Pb全部富集。Nb/Ta比值与大陆地壳的Nb/Ta比值(8~14)[6-7]较为接近,暗示了栾川蛇纹石玉成玉与后期地壳来源的流体有关。栾川蛇纹石玉ΣREE=1.06~7.96μg/g;LREE=0.72~6.13μg/g;HREE=0.73~2.16μg/g;轻稀土相对富集,LREE/HREE=2.12~4.06(均值3.03),δEu=0.44~1.51,负异常/正异常。无Ce异常,呈下凹型曲线。蛇纹石玉的微量和稀土元素特征表明,蛇纹石玉化与大理岩原岩和流体具有密切的联系[8];(3)稳定同位素特征显示,栾川蛇纹石玉的δD_(srp-H2O)和δ^(18)O_(srp-H2O)变化范围与大气降水、变质水及岩浆水的δD_(H2O)值和δ^(18)O_(H2O)值变化区间均有重叠,显示其成玉流体为混合来源,但其δ^(30)Si同位素只与硅质叠层石的范围较为一致,显示其Si的来源可能与元古代的硅质岩有较强的关联性;(4)区内的中部上元古界栾川群、下元古界桃湾群(Pt 1t)为主要含玉岩系,与栾川玉关系很密切的栾川群煤窑沟组以及下伏地层三川组,中元古代晚期蓟县纪的官道口群,主要为浅水的海滩相砂岩-浅水潮坪的叠层石大理岩[9],曾发生广泛的低绿片岩相到角闪岩相的变质作用,与玉脉呈密切接触的变辉绿岩锆石^(206)Pb/^(238)U年龄加权平均年龄为849.2±6.9 Ma(MSWD=2.2,n=19,1σ),据此,推测元古界的蛇纹石化及成玉应该是区域构造挤压褶皱产生过程中大气降水和变质热液与大理岩的变质反应有关;鉴于区内850 Ma的变辉绿岩脉切穿过该期蛇纹石玉,认为,该期蛇纹石玉以及下元古界桃湾群(Pt_(1t))成矿最晚时间不应晚于850 Ma。结合栾川蛇纹石玉主微量元素特征,变辉绿岩的年龄以及闪石玉的成矿时代等分析,本文认为栾川群煤窑沟组蛇纹石玉的成矿早于850Ma,更有可能为早期区域变质作用的产物。 展开更多
关键词 伊源玉矿 岩矿地球化学 成玉机制 栾川县
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基于无损及微损测试技术判别部分蛇纹石玉产地来源的探索
2
作者 战雨仟 杨炯 +2 位作者 丘志力 郑昕雨 叶旭 《宝石和宝石学杂志（中英文）》 CAS 2024年第S01期125-127,共3页
我国蛇纹石玉最早的使用历史可以追溯至旧石器时代晚期辽宁海城小孤山仙人洞遗址(距今30000~20000年),在中国古代文明演化进程中扮演过重要角色^([1])。为了更好地了解古代玉石的开采和贸易情况,国内外众多学者利用地球化学手段探索出... 我国蛇纹石玉最早的使用历史可以追溯至旧石器时代晚期辽宁海城小孤山仙人洞遗址(距今30000~20000年),在中国古代文明演化进程中扮演过重要角色^([1])。为了更好地了解古代玉石的开采和贸易情况,国内外众多学者利用地球化学手段探索出土古玉与已知现代玉矿玉料之间的联系^([2-4])。但由于蛇纹石玉的产地众多,产地标型特征不明显,出土蛇纹石玉的来源判别仍然存在较大的瓶颈。为了能为古代出土蛇纹石玉的产地判别提供参考,本文尝试利用无损及微损测试方法获得了几个产地蛇纹石玉样品的主量元素和微量元素,并开展了部分样品的产地判别探索。本文主要选取以下几个具有重要意义的蛇纹石玉产地进行资料收集及样品测试:(1)辽宁岫岩。从时间和空间上,岫岩玉为我国利用最早、范围最广且历史延续最长的玉材,在我国玉文化历史上有着不可替代的地位^([1])。利用p-XRF和LA-ICP-MS对以上产地的蛇纹石玉料进行测试,结合收集到的相关数据进行分析,结果显示,富镁碳酸盐岩型的蓝田玉与岫岩玉可以利用MgO-TFe_(2)O_(3)图、Co-Ni图进行区分;超基性岩变质交代成因的甘肃武山、山东泰安以及山东仰口的蛇纹石玉则可依据MgO-TFe_(2)O_(3)分类图结合微量元素Co-V和Co-Ni图进行区分。甘肃武山“鸳鸯玉”的化学成分富Mg高Fe,高Cr低Ni;相对而言,山东泰安“泰山玉”的化学成分总体上与绿岩带超基性岩一致,具有富Mg低Fe,贫Al、Ti、低碱和w(Na 2 O)≥w(K_(2)O),以及高Ni低Cr的特点;山东仰口“仰口玉”的主量元素SiO_(2)和MgO变化明显,高Al和Ti,具有造山橄榄岩的特点。结果表明,借助无损p-XRF技术,再结合微损的LA-ICP-MS分析技术,在一定范围内可以对蛇纹石玉的产地进行判别。 展开更多
关键词 蛇纹石玉 产地区分 地球化学 分类体系 p-XRF LA-ICP-MS
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高品质危地马拉绿色翡翠的矿物学特征
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作者 邓子旭 骆郑臣 +7 位作者 丘志力 陈松军 杨炯 侯舜瑜 陈珊 徐志 张跃峰 彭雨帆 《宝石和宝石学杂志（中英文）》 CAS 2024年第S01期141-143,共3页
危地马拉是近年间急速发展起来的另一个具有重要商业意义的翡翠产地,其产品在国内外翡翠市场中的占比逐渐上升。危地马拉翡翠分布在危地马拉莫塔瓜断层(MFS)南北两侧的蛇纹岩杂岩体中,学者们对危地马拉翡翠地质环境、岩石成因、地球化... 危地马拉是近年间急速发展起来的另一个具有重要商业意义的翡翠产地,其产品在国内外翡翠市场中的占比逐渐上升。危地马拉翡翠分布在危地马拉莫塔瓜断层(MFS)南北两侧的蛇纹岩杂岩体中,学者们对危地马拉翡翠地质环境、岩石成因、地球化学以及矿物组成等方面进行了大量研究^([1-2])。我国早期市场上的危地马拉翡翠有硬玉型的蓝水料^([3])和绿辉石型的永楚料^([4])两种类型。随着危地马拉翡翠资源的进一步开发,早期绿色中-高端品种逐渐进入市场,其主要组成矿物为绿辉石或者绿辉石-硬玉,辉石矿物的形成经历早、中、晚多次活动,并且在致色元素含量上存在着由低-高-低的过程^([5])。近来,玛雅文化所在的危地马拉地区新发现了高品质绿色翡翠,其品质可与缅甸高端翡翠媲美,为玉石市场提供了新的优质料源,目前已进入中国翡翠市场。随着危地马拉翡翠产品市场占比逐渐提升,一些不良商家用危地马拉高品质绿色翡翠冒充同级别的缅甸翡翠的现象比比皆是,目前针对危地马拉高品质绿色翡翠的研究还相对薄弱,对其高端绿色翡翠进行系统的宝石矿物学研究,可为其鉴定和产地判别提供科学依据^([6-7]),为规范翡翠市场提供帮助和参考。本文选取中国市场上已大量出现的危地马拉新发现的高品质绿色翡翠样品为研究对象,通过显微观察、激光拉曼光谱、电子探针等测试手段,对其矿物组成、结构和成分特征进行了系统研究。结果表明,市场上出现的高品质危地马拉“玛雅绿”翡翠样品主要由绿辉石矿物组成,次要矿物包括多硅白云母、金云母、方沸石、黝帘石等。其中,绿辉石的形成存在多个期次,早期的绿辉石多为交代残余结构;中晚期的绿辉石整体镶嵌在早期绿辉石残余的裂隙中,是早期的绿辉石变质重结晶形成;最晚期的绿辉石则多为纤维交织结构,边缘与早期绿辉石存在部分交代关系,颜色鲜艳,结构细腻,为危地马拉高品质绿色翡翠的主体部分。高品质危地马拉“玛雅绿”翡翠相比于缅甸绿色翡翠则具有富Fe和Cr的特征,且由Fe和Cr共同致色。因此,高品质危地马拉绿色翡翠从矿物组成和地球化学特征与缅甸的高绿翡翠具有较为明显的区别,可以为有效区分其与缅甸传统绿色翡翠提供矿物学标型的重要参考。 展开更多
关键词 翡翠 绿辉石 矿物组合 成分特征 危地马拉
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石峁遗址出土硅质石镞的飞秒激光-电感耦合等离子体质谱(fsLA-ICP-MS)分析
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作者 彭雨帆 杨炯 +6 位作者 邵晶 丘志力 张跃峰 叶旭 屈潘 高振丽 骆郑臣 《宝石和宝石学杂志（中英文）》 CAS 2024年第S01期119-121,共3页
石峁遗址是龙山晚期我国北方目前发掘规模最大的城址,它对于探索中华文明的早期发展意义重大^([1]),该遗址出土了一批以石英质材料为主的镞类制品。作为史前投射类工具的重要组成部分,箭镞与古人类的狩猎、采集活动甚至战争行为息息相关... 石峁遗址是龙山晚期我国北方目前发掘规模最大的城址,它对于探索中华文明的早期发展意义重大^([1]),该遗址出土了一批以石英质材料为主的镞类制品。作为史前投射类工具的重要组成部分,箭镞与古人类的狩猎、采集活动甚至战争行为息息相关,其使用数量在新石器时代我国北方地区一度达到高峰^([2])。因此,石峁遗址出土的硅质石镞可以作为反映古代人类对资源的认知和利用情况,以及了解古代社会生业模式和文明间交流冲突关系的关键窗口。当前,国内对于史前箭镞的研究涉及时空分布、材质种类、功能用途、形制工艺等方面^([3-4]),但围绕其用料来源,即先民获取用于制作石镞的原料范围的相关探究和讨论较少^([5])。由于石英的微量元素地球化学特征能在解释矿物形成条件、揭示矿物物源和重建矿床成因机制等方面提供指示性信息^([6]),近年来,国外学者在开展史前石英质器物的溯源工作时大多进行了该方面研究^([7-8]),且主要使用的是LA-ICP-MS(激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱)技术。然而,石英是电介质矿物,对低强度纳秒激光的能量吸收很差,加之其微量元素含量极低,这就使得传统纳秒激光LA-ICP-MS对较纯石英材料微量元素的分析往往不容易获得很好的测试效果,而飞秒激光场强极高,对电介质矿物的剥蚀更具确定性,被认为是进行石英等透明矿物精细微量元素测试新的技术手段^([9-10])。本研究尝试利用中国科学院广州地球化学研究所飞秒激光-电感耦合等离子体质谱分析系统(fsLA-ICP-MS)对16件石峁遗址出土的硅质石镞及7件采集自遗址附近的石英质原料的微量元素进行测试分析。实验结果显示,石英质原料的微量元素含量总体偏低,硅质石镞的微量元素含量则相对较高,不同石镞间的数据也存在一定差异。通过硅质石镞和遗址附近采集的石英质原料的Al-Na、Al-K、Al-Mg、Al-Ti等代表性微量元素之间的二元散点图可以大致判断,其中少部分硅质石镞的微量元素数据均落在石英质原料的微量元素数据范围之内,重叠度高,但另有一部分硅质石镞的数据和石英质原料的数据之间差距较大。这初步表明,石峁先民使用的箭镞既存在就近取材,也存在异地制作的现象,但更细致的产地来源信息仍需要进一步结合其他方法检测确认。 展开更多
关键词 石峁遗址 箭镞 飞秒激光-电感耦合等离子体质谱联用 石英 微量元素 溯源
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