一种稀少的宝石——蓝色针钠钙石

汪建明

(江苏省地质调查研究院,江苏南京210018)

一种稀少的宝石
——蓝色针钠钙石

汪建明

(江苏省地质调查研究院,江苏南京210018)

产于多米尼加共和国的蓝色针钠钙石是一种稀少的宝石品种。其物理性质,光性和谱学特征,化学成分与针钠钙石一致,是针钠钙石的蓝色变种。

蓝色针钠钙石;宝石学特征;多米尼加

0 引 言

蓝色针钠钙石是一种稀少的宝石,仅产于加勒比海地区的多米尼加共和国。由于其美丽的蓝色和纹理,深受欧、美等国消费者的喜爱。蓝色针钠钙石在国内市场上十分罕见,也没有人对其进行过研究工作。笔者对一枚多米尼加蓝色针钠钙石样品进行了较详细的研究工作,结合前人研究成果,阐述了蓝色针钠钙石的宝石学特征。

1 外观特征及主要物理性质

针钠钙石的英文名称Pectolite,化学式:NaCa2[Si3O8(OH)],三斜晶系,白色针状晶体,通常为致密的针状和纤维状(延伸方向平行于b轴)集合体,玻璃光泽或丝绢光泽,解理{001}、{100}完全。二轴晶正光性,光轴角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。

蓝色针钠钙石是针钠钙石的蓝色变种(含微量Cu),通常为针状、放射状集合体。颜色为蓝—蓝绿色,蓝色部分和白色部分常交织成网状纹理。非均质集合体,半透明-不透明(图1、图2)。折射率:1.60 (点测)。摩氏硬度:5。密度:2.85g/cm3。紫外荧光:长波为弱蓝白,短波无。查尔斯滤色镜:无反应。

2 X射线衍射分析

使用荷兰帕纳科公司X'Pert Pro型X射线粉晶衍射仪对蓝色针钠钙石抛光块样进行X射线衍射分析,检测条件:铜靶,电压40kV,电流40mA,2θ范围25.008 4°～69.990 4°。多米尼加蓝色针钠钙石的分析结果与国际衍射数据中心(I CDD)数据库标准衍射谱比较与针钠钙石吻合。X射线特征衍射谱线见表1和图3。由于样品少,采用了抛光块样法分析与粉末法比较,其d值不变,但衍射峰强度偏小。其特征衍射谱线与美国新泽西Patterson和Bergen Hill以及加拿大魁北克JeffreyQuarry的针钠钙石一致。

图1 多米尼加蓝色针钠钙石

图3 蓝色针钠钙石和针钠钙石X射线粉晶衍射图

图2 多米尼加蓝色针钠钙石原石

表1 蓝色针钠钙石X射线特征衍射谱线

3 红外光谱分析

蓝色针钠钙石的红外光谱分析采用粉末压片法(分散介质KBr),使用美国Thermo Fisher公司的Nicolet iS10型傅立叶变换红外光谱仪。采谱条件:分辨率4cm-1,增益1,动镜速度0.474 7,光栅80,扫描次数32,范围4 000cm-1～400cm-1。蓝色针钠钙石的红外吸收光谱(图4)与美国萨德勒矿物标准红外光谱以及矿物红外光谱图集(文献4)中的针钠钙石标准谱图相吻合。

蓝色针钠钙石的红外吸收光谱3 675cm-1、3 420 cm-1和1 636cm-1分别为OH的伸缩振动和弯曲振动,不排除制样过程中混入的大气水的叠加。1 397cm-1为针钠钙石特有的OH弯曲振动吸收峰。1 053cm-1、997cm-1、923cm-1、903cm-1归属为Si—O不对称伸缩振动。672cm-1、643cm-1、530cm-1为Si—O—Si对称伸缩振动。483cm-1和452cm-1分别为Si—O弯曲振动吸收峰和金属阳离子—O(M—O)伸缩振动吸收峰。

4 拉曼光谱分析

图4 多米尼加蓝色针钠钙石红外吸收光谱

蓝色针钠钙石的拉曼光谱分析使用美国Thermo Fisher公司的Ther mo DXR激光显微拉曼光谱仪,检测条件:激发波长532nm,曝光时间20s,激光功率5mW,聚焦物镜50X。蓝色针钠钙石的拉曼吸收谱见图5,其特征拉曼吸收峰与美国新泽西Patterson、加拿大魁北克JeffreyQuarry和Mont Saint-Hilaire的针钠钙石完全吻合(表2)。

主要强拉曼吸收峰1 021cm-1和970cm-1可归属为SiO4中Si—O伸缩振动,649cm-1为O—Si—O弯曲振动。316cm-1可能属于M—O的弯曲振动。

5 化学成分

蓝色针钠钙石主元素成分使用日本JS M6490型扫描电子显微镜配牛津I MCA型X荧光能谱分析,其成分与其他地区针钠钙石成分比较见表3。

图5 多米尼加蓝色针钠钙石拉曼吸收光谱图

表4 蓝色针钠钙石的微量元素分析结果

表2 蓝色针钠钙石和针钠钙石拉曼光谱对比表

表3 蓝色针钠钙石和针钠钙石化学成分

X荧光能谱仪不能分析H2O,由于SiO2的质量分数大于50%,“干体系”元素归一化后SiO2质量分数偏高。按照F H Hubbard等和TM Leach等的方法,按3%理论H2O归一化,其结果与前人分析的针钠钙石和蓝色针钠钙石的化学成分基本吻合。蓝色针钠钙石主要成分为Si、Ca和Na,含微量的Al、Mg、Fe、K等。

蓝色针钠钙石的微量元素质量分数采用美国Thermo Elemantal公司IR IS Intrepid全谱直读电感耦合等离子体发射光谱仪(I CP)分析(表4),过渡元素Cr、Cu、V的质量分数较高,这些过渡元素都能导致矿物产生蓝色、蓝绿色或绿色。据R E Woodruff等研究,Cu是蓝色针钠钙石的主要致色元素,蓝色针钠钙石应属于针钠钙石的含Cu变种。

6 讨 论

针钠钙石(Pectolite)于1828年由德国地质学家Kobell发现并命名,“Pectolite”一词来源于希腊语“Pektos”,意为“凝结”,指具有半透明的特征。针钠钙石属于针钠钙石-针钠锰石完全类质同象系列的钙质端员矿物。其产状主要有两类:原生矿物,主要产在碱性岩中;热液矿物,主要为玄武岩、辉绿岩的气孔充填矿物,也常产于蛇纹岩、橄榄岩以及富钙的变质岩和矽卡岩中。共生矿物主要有沸石、方解石、硅硼钙石、葡萄石等。针钠钙石矿分布比较广泛,如:美国新泽西、阿肯色州,加拿大魁北克,意大利,德国,苏格兰,俄罗斯,印度,南非等地。

蓝色针钠钙石是针钠钙石含Cu的蓝色变种,只产于多米尼加共和国西南部距Barahona市西南10km的Los Chupaderos地区。蓝色针钠钙石属于火山热液成因,是第三纪中—基性火山活动晚期,岩浆期后热液蚀变充填安山岩和玄武岩气孔或孔隙的产物。宝石名称Larimar,1974年起被商业利用。

蓝色针钠钙石矿的发现可追溯到1916年,当时在Barahona教区的米格牧师发现了这种蓝色石头矿,并向多米尼加共和国采矿部门申请勘探和开采这个矿山,但一直没有得到批准。因此,长期以来这种蓝色石头的产地一直笼罩着神秘的色彩。直到1974年多米尼加地质学家MiguelMéndez和联合国和平队志愿者Norman Rilling在海滩上发现了这种象加勒比海海水一样美丽的蓝色石头,并注意到这些石头是由Bahoruco河的河水搬运来的,他们沿着Bahoruco河溯流而上进山寻找宝石矿,终于在Los Chupaderos小镇附近发现了宝石矿露头。为了纪念这一新发现,地质学家MiguelMéndez将其女儿的名字“Larissa”和“mar”(西班牙语“大海”的意思)组合构成“Larimar”一词来命名这种美丽的蓝石头,此后Larimar就成为蓝色针钠钙石的宝石名称在商业上广为使用。

蓝色针钠钙石以其美丽的蓝色和蓝白相间的纹理,深受欧、美、日本等国人们的喜爱。蓝色针钠钙石的颜色主要有浅蓝、天空蓝、火山蓝(中等艳蓝色)、绿色—蓝色,含铁质包体可显红色。通常按颜色划分蓝色针钠钙石的品质等级,低品质者为白色和红色,依次为浅蓝和天空蓝,等级最高者为火山蓝。一般高品质的镶嵌饰品都使用天空蓝—火山蓝的蓝色针钠钙石。绿蓝色也是一种有特色的颜色,但以绿色调为主者质量较差。

蓝色针钠钙石与紫晶类似,也是一种光敏性宝石,如果长期暴露在强烈的阳光下,几年后可能会褪色,因此在夏季佩带时应注意避开烈日。

7 致 谢

工作中得到南京大学地球科学系徐兆文教授、李娟硕士,美国赛默飞世尔上海公司张衍亮博士,江苏省地质调查研究院张梅、江冶和乔爱香高级工程师的热情帮助和支持,在此一并致谢!

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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;

;编辑:侯鹏飞

汪建明(1953—),男,研究员级高级工程师,长期从事岩石、矿物及宝玉石研究、鉴定工作.