各种玉石的特征和成分分析
我们通过化学分析及各种物理测试方法和手段,研究了翡翠、和田玉、独山玉、密玉、帕玉和密蜡黄玉等10余种主要玉石。
发现它们分属于霓辉石、透闪石、斜长石、石英、蛇纹石、自云石和绿松石等七个矿物类型。
由于其中含有FeTi、及Cr,Ni,Cu,V等元素,而使玉石呈现出不同的颜色.玉石的粒片变晶和纤维状、毡状等显微结构构造特征,是它们满足工艺上的质地致密、细腻、滋润和坚韧的主要条件.
搞清主要玉石的物理特征和物质成分,探讨不同类型玉石的成分、性质和结构、构造之间的内在联系及它们对玉石雕琢技艺和工艺特性的影响,以便更好地发现和利用玉石资源提供理论依据。
我们实地调查了近10个玉石矿床和20多个工厂,收集了150多块玉石原料标本,进行了薄片、X射线物相一衍射、X射线荧光、透射一扫描电镜及硅酸盐化学分析等一系列的鉴定和测试工作,取得一些有益的资料和成果。
一、玉石的主要类型及产出特征
世界主要玉石分属于七类矿物岩石类型,见表1。
中国是世界上玉石主要产地。
品种多达150多种,它们的颜色、性态和组合各异。
但储量和产量都很丰富的品种仅有20多种。
二、玉石的物理特征及矿物组分
l.玉石的物理性质和宏观结构
玉石原料是琢玉成器的物质墓础,而相玉、选玉是玉石加工工艺的首要步骤。
相玉的粗或精决定着对每一块不同品种和不同质地、色泽及形状的玉料,能否达到好料精用,丑料巧用和废料活用的要求。
因此凡玉石加工前必须研究玉石的外部形貌特征、包括物理一光学性质和宏观的构造特征,它们是决定玉雕品质量的关键。
现将几种重点研究的玉石特征简介如下:
(1)翡翠(硬玉)它是玉石中最珍贵的品种。
呈白色微带黄绿色,而鲜艳的翠绿
色使它有玉石之王的誉称,但它常呈大小不规则的条带或团块状分布;质地坚韧但细感不强;致密块状构造,微一不透明,多数属于俗称"干"、"木"、"瓷"的品种和次级料品;硬度6.85;密度3.238/cm3o
(2)和田玉(软玉)它是我国仅次于翡翠的传统名贵的玉料。
呈微带绿的白色居多,此外还有绿色和墨绿色,其中羊脂白是珍贵品种;质地细腻滋润而坚韧,隐品质纤维结构和块状构造;参差状断口和玻璃一油脂光泽;一硬度5.95s密度
2.958/cm3o
(3)、加拿大玉呈不均匀的绿色、墨绿色、具致密块状构造和纤维隐晶质结构;呈现微透明和蜡状光泽,硬度6.90;密度3.050}/cm3o
(4)独山玉(南阳玉)它自古以来就同和田玉齐名,并有酷似翡翠的美称。
呈
白、绿、紫、红、黄等杂色,有五彩石之称,而翠绿色分布不均,在白的底色上有浓淡相间的绿色,虽然颜色不艳但很稳定,有千年不变色之说,常常用其俏色雕成高级玉器品;质地细腻坚而脆;致密块状构造;微透明和油脂一玻璃光泽;硬度
6.13,密度2.86g/cmso
(5)密玉色彩艳呈翠绿色;致密块状构造和细颗粒结构;半透明和玻璃光泽,
硬度7.58;密度2.75g/cmso 有闪闪星光;
(6)东陵石呈肉红色,翠绿色和暗蓝色,分别称为红、绿和蓝东陵石。
粗晶质
粒状结构和致密块状构造,富韧性但脆性也大;显玻璃光泽,断口面为油Olin光泽;半透明,硬度6.93;密度2.818/cmsJ
(7)虎晴石呈褐色和黄褐色,有时带蓝色;致密块状构造、部分为纤维状构造;
富呼半一不透明;丝绢光泽;硬度6.97;密度2.7Ggjcmao
(8)岫玉呈淡绿色,少数深绿色;质地细腻均匀;致密块体无裂纹;具微透明和油脂光泽;硬度5.16,密度2.53g/cniao9浙川玉呈暗绿色;致密块状构造;具微透明不Il蜡状光泽;硬度5.25,密度2 785/cm3o
(10)蜜蜡黄玉具特殊的蜜蜡黄色,色译均匀,但有浓淡之分;性脆,pdj稀盐酸不起iL;呈细粒结构和致密块状构造;具微透明和蜡状一油脂光泽;硬度4.36s密度2 72g/}}n3o
(11)绿松石呈蓝色和绿色,其中蔚蓝色是玉石之珍品;隐晶质致密块体呈不透明;玻璃一油脂光字:;韧性中等但易断裂;硬度5.36;密度2.75g}}In3o2.玉石的矿物组分和显微结构
玉石的矿物组分和内部结构对玉石的质地和品性有直接的影响。
通过偏光显微镜和扫描一透射电镜详细观察和测试,可鉴定玉石的矿物组分类型和显微结构特征。
(1)翡翠儿乎由100%的霓辉石质的硬玉矿物组成。
为花岗变晶结构,见封3照片1。
矿物呈短柱状、粒状相互镶嵌。
在扫描镜下为粒片粒状结构。
(2)和田玉山透闪石96%和少量蛇纹石、滑石、绿泥石和透辉石组成丁长纤。
矿物细纤维的中部为绿色而边部为黄绿色,表维状变晶结构,见封3照片2 示透闪石的阳起石化。
在扫描电镜下呈毡状结构,见封3fia;片3。
(3)力日拿大玉由卜fl起石500-和透IJ!石50%组成的软玉,呈纤维变晶结构(照片似和田玉)。
矿物的细小晶体交织成毡状,且定向的纤维体局部受到照片似和田玉)。
揉曲。
在电镜下呈毡状结构(
(4)独山玉由斜长石5500,黝帘石35%和少量绿帘石5写、铬云母2%及据石、错石等组成了熔蚀交代或变余碎斑结构,见封3照片4。
其中斜长石大多受到交代熔蚀.石颜色的加深,TFe。
含量则明显增加,尤其是墨绿色者,TFeO含量}l()0i,这说明呈色是透闪石矿物的部分阳起石化所致。
3 独llI-}_含量低而CaO}A1z03含r}05i高,它主要是山拉长石和黝帘石矿物组成的,这与薄片和X衍射线鉴定的结果是一致的。
独山玉有自、绿色之分,是由TFeO差异所致。
4.密玉和东陵石主要成分是SiOZ,均9G0o}表'分已们是由纯的石英矿物组成的。
而绿、红、蓝色之差异,一方面与含有不同的铬云母、视云母和蓝线石小包裹体有关,另一方面因TFeO和Cr._C)的含量不一所致。
5.虎睛石Si仇和Fe}O}含量高,虎晴石是山石英和褐映y,L组戎。
虎!fii石的渴黄色由Fe}03所致。
6:,L由一长和浙川玉MgOSiO.}含量与叶蛇纹石组分相近:TFeO含量高是引起色彩的原因。
7.蜜蜡黄玉CaO}Mg0和烧失量含量均与白云石成分一致。
Fe夕。
是引起黄色的原因。
8.绿松石A1。
、P。
和烧失量均与标准的绿松石成分一致,绿色和蓝色是由
Cu0引起的。
为了进一步了解玉石的呈色与其中微量元素的关系,我们作了玉石光谱半定量分析,见表G。
从表中可见玉石的呈色主要与其中Cr,Ni,Cu,Ti和V等微量元素有关,其中Cu在多数玉石'卜均有存在,它是引起绿色原因之一、而Cr,Ni,V元素多数与基性成分的玉石有关,这由早期形成环境中存在这些元素所致。
当然对玉石呈色的分析,也只是简单提供一些呈色的物质墓础,而真正的探讨玉右中元素呈色的机理,还得深入地f乍矿一物物理性质禾i矿物谱学的研究工作。