宝石矿物具有两重性。作为矿物应属于矿物学的范畴,但作为宝石还须满足3个基本条件,即美观、耐久和稀有。其中前两个条件都与宝石矿物的物理性质有关,并决定着宝石的品质和价值。也是鉴别它们的极其重要的根据。宝石矿物首先必须满足人们的审美要求,而宝石矿物的美丽除与透明度、色彩等因素密切相干外,有些还来自于特殊的外观特点,如闪光、变彩、变色、火彩等等。它们的存在增加了宝石的灿烂、高贵和神迷之感,使宝石矿物身价倍增,成为人们爱不释手之物。而这些特殊的光学现象与反光效应、变色效应等光学作用有着直接的成因联系。
(1)猫眼光、星光和砂金光
猫眼光、星光和砂金光都是由于矿物内部含有丰富的定向排列的包裹体,而构成的1种特殊的反光效应。
(1)猫眼光(chatoyance):宝石矿物中由于反光构成1条亮带,且随入射光方向的改变而会产生侧向游动,状如正午时的猫眼,故称为猫眼光(图3⑴6)。因蜜黄色的金绿宝石猫眼表现得最为灵活,故将有此效应的金绿宝石亚种称为猫眼或猫眼石。具此种效应的其他矿物宝石的命名,则是在猫眼名词前冠以矿物的名称,如磷灰石猫眼、石英猫眼等。
猫眼光是由于在宝石内部含有密集而平行排列的细针状包裹体,它们对光的反射所酿成的。光带的方向垂直于针状包裹体的延长方向。加工成弧面型宝石时,应使其底面平行于包裹体。
(2)星光(asterism):指宝石矿物中同时出现若干组猫眼光带而呈星状辐射的现象。根据光带的数目有6射星光、4射星光和102射星光等。其中以6射星光为常见。如6射星光石英(图3⑴7),它的构成是因其内部包括了3组互呈120°交角定向排列的金红石针状包裹体,从而产生星光。
图3⑴6红宝石猫眼
图3⑴76射星光
星光的成因与猫眼光相同,只是它不止有1个方向的针状包裹体,而是有交叉散布的若干组,具体取决于主晶本身的对称性质。切磨成弧面型宝石时,其底面应同时包括各组包裹体否则星光的交点便不在宝石的中心。
(3)砂金光(aventurescence):指宝石矿物内部显现星星点点的闪烁反光现象。砂金光是由于在矿物内部含有如赤铁矿、铬云母或自然铜等光泽较强的鳞片状包裹体,它们对光产生反射显现耀眼闪光。例如石英中含有赤铁矿,白光入射后产生闪光,称其为耀石英或砂金石英。斜长石中含有赤铁矿等铁质包裹体,对入射的白光产生反射,并叠加干涉、衍射效应而显现耀眼的红色采光,这类砂金光的斜长石特称为日长石或日光石。
(2)变石
变石是因矿物的变色效应而得名。变色效应(colour change effect)指在不同类型的白光照明下,物体的呈色有所变化的现象。由于此现象首先见于1种含铬的金绿宝石,这类金绿宝石称为变石,故亦称变石效应(alexanderite effect)。变石在日光或日光灯下呈蓝绿色,而在烛炬光或钨丝白炽灯下则呈褐红至深紫红色。不同产地的变石其色调不1致。人造蓝宝石和人造尖晶石也可具有变色效应,但不能称为变石。
构成变色现象的缘由是不同类型的白光的组成存在某种差异,而物体正好对此又很敏感。如烛光和白炽光中含有较多长波长色光的成份,而日光和日光灯中则长波长色光的含量有所欠缺。变石本身对红光和绿光的吸收正好处于均衡状态,因此光源中红色成份增多它就呈红色,反之则呈绿色。
(3)乳光、变彩和火彩
物理光学效应包括光的干涉、衍射、漫射和色散等光学作用,它能引发矿物呈色。其呈色的机理与物体内部的特定构造有关而与化学成份无直接的成因联系。
(1)乳光(opalescence):亦称蛋白光,指矿物中1种类似于蛋清般带柔和淡蓝色调的乳白色。它是由于矿物内部含有许多远比可见光波长小的其他矿物或胶体微粒,对入射的白光产生漫反射所酿成的。当反射体的尺寸远小于入射光的波长λ时,反射光即产生弥散而构成漫射,且其光强与1/λ4成正比,因此在漫射光中紫光要比红光强约10倍,从而使反射体呈蓝色。月长石的浅蓝色乳光即是由于钾长石晶体内嵌生有许多尺寸比紫光波长还小的超显微钠长石小片对白光的漫射酿成的。乳蛋白石的乳光则是由组成蛋白石的SiO2微粒明显小于可见光波长,以致产生散射光,出现乳光。
(2)变彩(play of colours):指矿物中不均匀散布的蓝、绿、黄、红等色采随视察角度的改变会按光谱色顺序产生色调变化或明暗度变化。变彩是由于在矿物内部存在着与可见光波长属于同1数量级的某种周期性结构,致使不同色光的衍射而构成的。贵蛋白石和某些拉长石是具有变彩的典型矿物。贵蛋白石中胶粒大小与可见光波长相当并呈有规律散布(图3⑴8),对白光产生衍射后出现变彩。将贵蛋白石的变彩称为欧泊变彩。某些拉长石中,其内部由两种不同成份的斜长石的叶片规则平行交生而成。这类周期性结构与可见光波长为同1数量级,在白光作用下将产生衍射,显现变彩。将具有变彩的拉长石称为变彩拉长石,对有艳丽变彩的拉长石特称为光谱石。
(3)火彩(fire):指由色散效应所产生的色彩。它在无色透明的宝石中表现较为明显,如钻石。在有色宝石中很易被掩盖。火彩的显著与否除取决于宝石矿物本身色散度的大小外,在很大程度上还与宝石的琢型、琢型与切工的比例、抛光好坏等直接有关。若从宝石内部射出的光其入射角越近于临界角,色散就越明显,即所谓的“出火”好。火彩主要出现在刻面宝石矿物中。如钻石,如果切工和抛光都为上等,其琢型为圆钻型,当白光进入后,钻石表面显示明显的光谱色,即火彩。
图3⑴8具白垩状外貌之蛋白石的扫描电镜照片,显示SiO2球体(直径约300nm)成6方最紧密堆积
(据Darragh,Gaskin和Sanders,1976)
3.6.1概述
长石是长石族矿物的总称。长石是地壳中散布最广的矿物,约占地壳重量的50%,占地壳体积的 60%。除金伯利岩等少数超基性岩外,所有结晶岩石都含有长石,但是优良长石宝石却很少见。
长石族矿物常可构成巨大的晶体,例如在乌拉尔的伊门山上,有1个采石场所开采的矿体,竟然是1个范围巨大的天河石晶体;在盛产宝石级拉长石的加拿大拉布拉多(Labrador——“拉长石”1名起源于此),曾发现1个长达61cm的拉长石晶体。
长石族矿物构成的宝石可以称之为长石质宝石。长石质宝石的名称有的与矿物名称1致,如拉长石、天河石;有的则与矿物名称不同,如月光石、日光石。
长石族矿物包括众多矿物种、亚种和变种矿物,构成多种重要的宝石。在国家标准《珠宝玉石鉴定》中确认的长石质宝石有月光石、日光石、天河石、拉长石4种。
我国国家标准《珠宝玉石鉴定》给出的月光石折射率为1.518~1.526(±0.010),据此判断,这类月光石的矿物不是拉长石,而只能是碱性长石。我国另外一国家标准《珠宝玉石名称》明确指出,月光石的矿物名称为正长石。这些国家标准中规定的月光石矿物,与许多宝石学者的观点其实不完全1致。
1般情况下,1种宝石只能是特定的某1种矿物构成的宝石,而月光石则是数种矿物都可构成的宝石。因而,月光石究竟是何种矿物,宝石界众说纷纭。1般认为,凡具有月光效应的各种属的长石都可称为月光石。有的学者主张,月光石“应以拉长石质宝石具蓝-蓝白色变者为限”。张仁山在其《翠钻珠宝》1书中则提出了与此相反的观点,他认为“月光石的折射率为1.520~1.525,玻璃光泽,在透明的月光石中,常有1团耀眼的乳白色或月白色反光,其明如皓月,所以称为月光石,色彩为白色、灰白色或青白色”,同时指出,“月光石宝石为透明白色,有明亮的乳白色月光”,而拉长石“多为灰褐等色,其彩色闪光为橘红、翠绿、翠蓝的单色变彩”。
“和氏璧”就是长石质宝石。战国时期,楚人卞和在楚山中得到1块玉璞(有包皮的玉石),前后献给楚厉王和楚武王,都被认为是以石头欺骗君王,分别被砍去左脚和右脚。后来,卞和抱玉璞在荆山脚下痛哭,文王闻之,派人问明缘由,命工匠去掉玉璞外皮而得美玉,命名为“和氏之璧”。后来,赵国得到和氏璧,秦昭王想以105座城换取和氏璧。赵国派使臣蔺相如携璧去秦,蔺相如发觉秦昭王无意以城换璧,便机灵地从昭王手中索回璧,命随从抱璧回国。因而有了“价值连城”和“物归原主”的典故与成语。秦始皇统1中国后,用和氏璧制成传国玉玺,其上刻有丞相李斯书写的“受命于天,其寿永昌”8个鸟虫形篆字。
和氏璧究竟是何种玉石,引发了诸多学者的研究兴趣和推测。章鸿钊等学者认为和氏璧是具有变彩效应的拉长石,其根据是,唐末5代的道士杜光庭曾目击和氏璧,并在其《录异记》中作了“侧而视之色碧,正而视之色白”的记叙,这与变彩拉长石的变彩现象很是类似。也有人认为和氏璧是月光石或其他玉石。但是有学者认为,和氏璧既不是拉长石,更不会是月光石。和氏璧传至后唐,在契丹人打进洛阳时,废帝李从珂抱传国玉玺焚于玄武楼,从此着落不明。不见和氏璧实物,所以其玉质之谜,只能推测,难有定论。
长石族矿物,凡是色彩艳丽或具有各种光学效应的各个种属的长石,都可以作为装潢用的宝石,也可作为观赏石和矿物晶体收藏品。全球长石的产地很多。各种长石的产地将在相干章节中介绍。
美国华盛顿斯密逊博物院藏有:马达加斯加产的黄色正长石,249.6克拉;斯里兰卡产的浅绿色正长石猫眼,104.5克拉;美国犹他州产的黄色拉长石,11.1克拉;格陵兰产的浅褐色透明正长石晶体,长 6cm。加拿大安大略多伦多市博物馆藏有缅甸产的12.25克拉的猫眼钠长石。
3.6.2长石的物理化学性质和质量要求
3.6.2.1长石族矿物的物理化学性质
长石族包括钾钠长石亚族、斜长石亚族和钡长石亚族。
长石的1般化学式可写为MT4O8,其中M=Na,Ca,K,Ba及少许Li,Rb,Cs,Sr等离子半径较大的1价或2价碱金属及碱土金属离子;T=Si,Al及少许B,Ce,Fe3+,Ti等离子半径较小的4价或3价离子。
从化学组成来看,大多数长石族矿物都包括在KAlSi3O8-NaAlSi3O8-CaAl2Si2O83元系中,相当因而由钾长石(Or)、钠长石(Ab)和钙长石(An)3种简单的长石端元份子组合而成。这3种长石份子之间的混溶性与温度有关。
长石类宝石具有玻璃光泽,断口呈玻璃光泽至珍珠光泽或油脂光泽,矿物学特点见表3.6.1(转引自王福泉)。
(1)钾钠长石亚族
钾钠长石亚族包括透长石、正长石、冰长石、微斜长石、歪长石和水铵长石。
钾钠长石化学成份为KAlSi3O8-NaAlSi3O8系列,含有1定数量的CaAl2Si2O8组分。在钾钠长石的固溶体中,通常含有钙长石组分5%~10%(1般在5%以下)。
钾长石份子和钠长石份子的组合称为“钾钠长石系列”或“碱性长石”,高温时组成完全类质同象系列;随着温度下降,熔离为钾相和钠相,构成“条纹长石”。
表3.6.1长石族宝石矿物学特点
(据Arein,1977)
条纹长石不是1种单独的矿物,而是钠长石(有时为更长石)嵌生于钾长石(通常是微斜长石或正长石)中构成的两相混合体;主晶为正长石时称为“正长纹长石”,主晶为微斜长石时称为“微斜纹长石”。当主晶是钠长石,而钾长石嵌生于其中时,则称为“反条纹长石”。条纹长石和反条纹长石,是 K[AlSi3O8]与Na[AlSi3O8]在高温下构成的类质同象混晶在低温下产生分离的产物,或是由钾长石经钠长石化构成的。
透长石、正长石和微斜长石是端元组分KAlSi3O8的3个同质多象变体,总称为“钾长石”。钾长石1般含有较多的Ab组分,有时可高达50%。
A.透长石。透长石又称“玻璃石”,是钾长石的高温变体,高于900℃结晶,含有相当数量的钠长石份子(有时高达60%),常含Ba,Ca,Rb,Fe等。多为无色,灰白色,有的呈肉红、浅黄、淡褐等色,透明度高,显玻璃光泽。折射率Ng=1.525~1.532,Nm=1.522~1.530,Np=1.518~1.525;1般为 1.516~1.526。双折射率1般为0.010(钾钠长石的折光率均引自《宝玉石大典》中张志兰编写的“架状结构硅酸盐类宝石”)。
B.正长石。正长石很少为纯洁的K[AlSi3O8],通常含有钠长石份子达20%,有时达50%左右,并含有少许钙长石份子;钾可以部份的被钡取代,并常含有3价铁、钙和微量镓、铷等。正长石常为肉红、浅黄、浅绿、浅红、灰白、白、无色等,具有猫眼、星光、日光、月光等效应的正长石是重要的宝石。折射率Ng=1.523~1.539,Nm=1.522~1.533,Np=1.516~1.529;1般为1.518~1.526。双折射率1般为 0.008。
C.冰长石。1般认为冰长石是正长石的1个亚种,或是钾长石的低温变种,有的学者认为:冰长石是透长石、正长石和微斜长石不同结构态同时并存的1个亚稳定混合物。冰长石含钾长石份子达 90%以上,无色透明,有时呈乳白色。《系统矿物学》指出,冰长石的端元组分为Or90 Ab9 An1(顺次为钾长石、钠长石、钙长石份子数之比),常含钡,无色透明或乳白色。折射率Ng=1.524~1.526, Nm=1.522~1.524,Np=1.518~1.520;双折射率0.006。
D.微斜长石。微斜长石很少为纯洁的K[AlSi3O8],常常含有20%~30%的钠长石份子。微斜长石是钾长石的低温变体,低于900℃结晶。微斜长石常见的色彩为白色、灰色、浅黄或浅红色,有的呈极少见的黑色。
E.歪长石。又名钾-高钠长石,是高温富钠的碱性长石,化学组成为(Na,K)[AlSi3O8],其中钾长石份子少于37%,Na2O含量通常高于K2O,化学成份更接近于钠长石。色彩为白色、灰色、浅黄、浅红或带绿色,透明至半透明。折射率Ng=1.527~1.536,Nm=1.526~1.534,Np=1.522~1.529;双折射率 0.005~0.007。
F.水铵长石。化学组成为NH4[AlSi3O8]·nH2O,是含铵的温泉与蚀变安山岩和钾钠长石作用的产物。—般呈隐晶质,自形晶粒径仅0.05mm。由于矿物粒度小而不能作为宝石用,但是其矿物集合体可能构成玉石。
(2)斜长石亚族
长石份子和钙长石份子的组合称为“钠钙长石系列”或“斜长石”,含有钾长石组分5%~10%(1般在5%以下),并含有少许的Ti,Fe3+,Fe2+,Mn,Mg,Ba,Sr。斜长石1般无色,因含分散的包体而呈白色或其他色调。
按斜长石中所含Ab和An的份子数百分比的不同,分为酸性斜长石(An 0~30%)、中性斜长石(An 30%~50%)和基性斜长石(An 50%~100%),包括以下6个矿物种:钠长石(Ab 100%~90%, An 0~10%),更长石(又称奥长石)(Ab 90%~70%,An 10%~30%),中长石(Ab 70%~50%,An 30%~50%),拉长石(Ab 50%~30%,An 50%~70%),培长石(Ab 30%~10%,An 70%~90%),钙长石(Ab 10%~0,An 90%~100%)。
3.6.2.2长石质宝石的品种
长石质宝石包括月光石、日光石、变彩长石、天河石和具有不同色彩和光学效应的各种长石。
(1)月光石
月光石有人称为“月长石”(日文中的汉字名称),古时有“月石”、“白宝石”之称(现行国家标准其实不认同)。月光石多为碱性长石,部份为斜长石。碱性长石是富含钾钠的长石的总称,包括透长石、正长石、微斜长石、歪长石和钠长石(含钙长石份子在5%以下者),和条纹长石和反条纹长石。
在碱性长石中,钾长石和钠长石两个矿物相构成隐纹、微纹结构。当光线射到这类两相界面时,引发反射,不同界面之间的反射光相互干涉而引发虹彩,呈浅蓝至乳白色闪光(也称乳光),称为“月光效应”。
月光石最早发现于瑞士亚达拉山脉。优良月光石产地主要有缅甸、斯里兰卡、美国、马达加斯加、俄罗斯等;其次有坦桑尼亚、巴西、西澳大利亚等。我国内蒙古、河北、安徽等产有月光石,但质量各有不同。
我国国家标准《珠宝玉石鉴定》规定:月光石折射率1.518~1.526(±0.010),双折射率 0.005~0.008。按此标准,月光石只能是钾钠长石亚族中的矿物。我国众多学者认为,月光石包括冰长石月光石、透长石月光石、微斜条纹长石月光石、钠长石月光石、拉长石月光石和更长石月光石等。
A.冰长石月光石。多数已知的月光石,其矿物成份为冰长石。这类冰长石中因有钠长石固溶体而有云雾感。
B.透长石月光石。无色透明或半透明的月光石。
C.微斜条纹长石月光石。又称“朝鲜月光石”,含钾长石组分40%(份子数百分比,下同),钠长石组分49%,钙长石组分11%。
D.钠长石月光石。这类月光石有白色乳光的月光效应;是以钠长石为主晶,钾长石嵌生于其中的反条纹长石,具有蓝色闪光的游光效应。更长石嵌生于钠长石中也能构成钠长石月光石。
E.拉长石月光石。具有黄褐色调游动蓝色闪光的拉长石,但不变彩,以此有别于变彩拉长石。
F.更长石月光石。矿物中除Ab、An外,尚含有少许钾长石和钡长石份子。
(2)日光石
日光石又称“太阳石”、“砂金石”或“金星长石”,是长石中含有星点状或定向、成层排列的赤铁矿、针铁矿、铁云母等包体,对入射白光产生散射作用,在弧面型宝石的弧面聚光,出现金黄色或灰红色闪光,这类现象称为“日光效应”。日光石因其矿物成份不同而分为更长石日光石和透长石日光石。
日光石产地有挪威、美国、加拿大、俄罗斯、印度和缅甸等。
A.更长石日光石。呈赤色或金黄色火焰状闪光,是由细小片状镜铁矿或针铁矿内含物引发的。
B.透长石日光石。无色透明,因含铁而呈金黄色,有的呈深红橙色,有火焰状闪光(产自挪威)。虽然国家标准《珠宝玉石名称》认为日光石的矿物为奥长石,但是有的学者认为某些日光石并不是奥长石,而是透长石。
(3)变彩长石
有以下两个主要品种:
A.变彩拉长石。又称“虹彩拉长石”,以底色为暗烟灰色而区分于月光石,从不同角度视察可见到连续变色现象。变彩拉长石主要产于加拿大、美国、德国、乌克兰和芬兰等;我国在内蒙古、湖北有发现。
对拉长石变彩效应的成因,1种说法是聚片双晶引发的,另外一说法是片状包体或薄层条带析离体而至。
B.变彩条纹长石。是1种以钾长石为主,钾、钠长石相间排列成条纹的长石。
(4)天河石
含铷(Rb)、铯(Cs)的绿色微斜长石变种称为天河石,又称“亚马逊石”,—般含Rb2O 1.4%~3.3%,Cs2O 0.4%~0.6%。天河石是微斜长石中的主要宝石,呈天蓝色、绿色或蓝绿色斑点状,或带有10字形网状的条纹,常不透明。天河石的致色缘由,可能与其含铅(Pb)量有关,或与Pb置换K致使晶体结构缺点有关。
天河石产地主要有美国、俄罗斯、南非、印度(尚产有猫眼和星光长石质宝石)和日本等;在我国产地主要有新疆、甘肃、内蒙古、4川和云南等。
(5)正长石、微斜长石
正长石、微斜长石等可以因有星光效应、猫眼效应或透明而成为宝石。微斜长石质宝石有没有色、白色、淡红色(又称石竹色)、黄色、红色、绿到蓝绿色、黑色。
3.6.2.3长石质宝石的质量要求
月光石以有色者为佳,如蓝灰色、绿色、浅黄、橙至淡褐色,无色者为次,高质量的月光石具有游浮状蓝光。
天河石以纯粹的蓝色为最好,其次为稍带绿色的蓝色,透明度要高,杂质要少。
拉长石中的变彩拉长石,最好的具有蓝色变彩,其次为黄色、粉红色、红色、绿色变彩;非变彩拉长石,有色或无色者皆可用作宝石,但透明度要高。
透长石要无色透明或半透明,无裂纹等缺点,粒径要大;最好能具有猫眼效应。
歪长石应无色,或色艳,要透明、粒大。
3.6.3长石质宝石的基本成矿规律
3.6.3.1长石质宝石的构成
岩浆作用、变质作用和混合岩化作用都能构成长石。在伟晶岩阶段可以构成长石大晶。
(1)钾钠长石矿床
钾钠长石主要产于碱性和酸性侵入岩中,如正长岩、花岗岩、花岗闪长岩及其喷出岩中,也产于伟晶岩和片麻岩中,但很少见于基性岩。在喷出岩中有透长石和歪长石。伟晶岩中的钾钠长石构成于伟晶岩作用阶段至热液交代阶段。高温热液石英脉中也常有钾钠长石。黑云母与热液(水)作用可构成钾长石并伴随绿泥石生成。冰长石是低温热液产物,也产于低级变质和交代岩石中。
(2)斜长石矿床
斜长石主要产于钙碱性侵入岩中,如斜长岩、辉长岩、苏长岩、花岗岩、花岗闪长岩等。斜长岩中的斜长石多为中长石、拉长石,有的为培长石;伟晶岩中的斜长石为钠长石和奥长石;玄武岩、酸性流纹岩很少含斜长石斑晶,而安山岩和石英粗面岩常含较多的斜长石斑晶;结晶片岩中常有钠长石斑晶;钠长石化交代作用能构成大量钠长石,区域性的钠交代作用可构成含钠长石达60%的钠长石化片麻岩。
3.6.3.2基本成矿规律
(1)月光石(图片3.6-1)
岩浆岩型月光石产于辉长岩-斜长岩体中;伟晶岩型月光石产于伟晶岩中,包括含稀有金属的透辉石-正长伟晶岩、白云母伟晶岩、碱性正长伟晶岩等。朝鲜月光石则产于高温交代矿床中,与铁、铜矿物共生。尚产于片麻岩、麻粒岩等变质岩及砂矿中。
透长石(图片3.6-2)是高温相的钾长石,它的产出与岩浆固结时的温度有关,所以产于喷出岩和熔岩—流纹岩、石英2长安山岩、粗面岩、响岩和中酸性凝灰岩、熔结凝灰岩中,呈斑晶出现。在近地表浅成岩中,由于岩浆冷凝迅速,有时也可见透长石。钾流纹斑岩中常有透长石斑晶,能显示月光效应。在接触变质带中也曾发现透长石。
冰长石是钾长石的低温变种,构成于岩浆期后低温热液阶段,或产于低级变质岩或交代岩中。斯里兰卡的冰长石麻粒岩岩脉中的冰长石,是白色或蓝色月光石。
歪长石多产于新生代碱性玄武岩和富钠质碧玄岩的深源包体中;有的产于安山岩、响岩和粗面岩中;1般见于富钠火山岩中,如钠质粗面岩、碱性流纹岩等;可呈斑晶或基质产于碱性正长岩、霞石正长岩中;有的产于花岗岩中。
钠长石主要产于碱性火成岩、钙碱性火成岩、钠长石片岩和花岗伟晶岩中。
更长石产于花岗岩、石英2长岩、花岗闪长岩、正长岩,和相应的喷出岩和伟晶岩中。喷出岩中的更长石,可呈斑晶产出。
拉长石(图片3.6-3、图片3.6-4)主要产于斜长岩、辉长-斜长岩、辉长-苏长岩、玄武岩及辉长伟晶岩中。
(2)日光石(图片3.6-5)
日光石主要产于片麻岩区的石英脉中,如挪威;或产于方钠石霞石正长岩中,如英格兰;也见于伟晶岩中,如印度、马达加斯加。美国、加拿大、俄罗斯等国也产日光石。
(3)具有月光效应和变彩效应的条纹长石
这类长石产于正长岩或2长岩中。
(4)天河石(图片3.6-6)
天河石产于花岗伟晶岩中。伟晶岩型长石矿床与花岗质岩浆或碱性岩浆有成生联系,所以常散布于花岗岩体附近或花岗岩体的顶部,而与变质、超变质作用有关的伟晶岩型长石矿床,常散布于变质岩区内。我国伟晶岩型长石矿,在北方多属加里东和海西期,而在南方则多为燕山期。
(5)正长石
正长石产于酸性、中性和碱性岩和某些变质岩中,而其粗大晶体常见于伟晶岩和脉岩中,如此里
兰卡、缅甸产有猫眼正长石,马达加斯加产黄色透明正长石大晶体。微斜长石产于酸性岩和碱性岩中,而在伟晶岩中多为微斜长石条纹长石。
3.6.4长石质宝石典型矿床
3.6.4.1岩浆岩中的长石质宝石矿床
(1)乌克兰沃伦变彩(虹彩)拉长石矿床
辉长-斜长岩体内有灰色到黑色似层状拉长岩体,岩体长约200m,厚30~50m。拉长石晶体长数毫米至数厘米,具有金黄色、紫蓝色虹彩。
(2)美国新墨西哥州月光石
侵入在第3纪流纹岩质凝灰岩内的流纹斑岩岩颈,散布有伟晶岩。伟晶岩由石英和透长石组成,并含有钠长石、黑云母、磁铁矿、钛铁矿、钽铁矿等,其中部份透长石有月光效应。
(3)内蒙古天河石
内蒙古的天河石产于钠长石化花岗岩岩脉或花岗伟晶岩脉中。
产于钠长石化花岗岩岩脉的天河石,构成于燕山期花岗岩活动的后期,天河石呈浅天蓝、浅蓝和蓝绿等色,晶体长数毫米至数厘米。天河石化学成份为(%):SiO2 65.62,TiO2 0.002,Al2O3 18.04,Fe2O3 0.16,FeO 0.02,MNo 0.003,MgO 0.45,Na2O 3.19,K2O 11.41,Rb2O 1.44,烧失量0.16。
花岗伟晶岩脉中的天河石,赋存于长石石英块体带或长石块体带中,色彩较浅,晶体较大,可达 10cm以上。
(4)安徽庐江月光石
月光石产于黑云母2长岩中,呈粒状和似斑状,含量约40%。在月光石中,钾长石份子占98%,钠长石份子占2%,可称为“正长隐纹长石月光石”。矿物中的隐纹结构,能使白光产生衍射和变彩,致使该地的月光石出现浅蓝色晕状闪光。
3.6.4.2伟晶岩中的长石质宝石矿床
(1)新疆哈密天河石矿床
矿区位于天山隆起带内,出露地层主要为前寒武系、石炭系和2叠系等。岩浆活动有加里东期花岗岩、华力西期侵入岩;华力西中期侵入岩散布广、期次多,包括超基性岩、闪长岩、辉石闪长岩、石英闪长岩、黑云母花岗岩和白云母花岗岩等。据杨汉臣等研究,华力西中期的中细粒花岗岩中,散布有含天河石的伟晶岩脉,岩脉分异作用明显;黑云母花岗岩体,长30km以上,岩体中散布有分异作用构成的含天河石和烟水晶的花岗伟晶岩脉。天河石主要产于分异良好的花岗伟晶岩脉的长石石英块体带中,含量在5%以上,天河石呈板状,淡蓝、蓝绿色,粒度1般为10cm×10cm×5.5cm,个别达 50cm×50cm×10cm。结构简单的花岗伟晶岩脉中有天河石石英交代体,天河石呈短柱状、板状,蓝绿、天蓝色,粒度为1.5cm×1.2cm×0.5cm,部份达3.5cm×2cm×2cm。天河石矿物成份见表3.6.2。
表3.6.2云南、新疆天河石化学成份表(单位:%)
注:*含Fe2O3。(据李治芬)
(2)4川米易县天河石矿床
矿区位于康滇地轴内,出露有前震旦纪变质岩系地层,散布有晋宁期、华力西晚期、印支期等岩浆岩。含天河石伟晶岩脉呈不规则脉状或透镜体状产于石英正长岩断裂带中,长度在10m以上,厚度在小于 1m。天河石产于伟晶岩脉的长石块体带中,天河石呈艳丽绿蓝色,色彩均匀,微具玻璃光泽,透明至半透明,晶体长1般在8~12cm,最大达20cm。天河石矿物成份见表3.6.2。
(3)河北宣化月光石
散布于宣化1带太古代变质岩系中的花岗伟晶岩中,钠长石月光石与石英、钾长石、黑云母、磁铁矿、褐帘石等共生,钠长石月光石粒径大于10cm者多见,无色、浅灰白、浅黄色,透明,转动时可见淡蓝紫色乳光。
据陆慕逊研究,宣化月光石的化学成份介于钠长石和更长石之间,计算得出长石牌号为An10,经费氏旋转台研究为An9。硬度5.4,密度2.80g/cm3。折射率Ng=1.5395,Nm=1.5326,Np=1.5303。淡蓝色乳光的成因,是由富钠的低温钠长石为主要相和含1定量钙的斜长石为次要相,2者成超微薄片状平行[010]的规则排列引发的。月光石化学成份为(%):SiO2 66.75,TiO2 0.01,Al2O3 20.83,Fe2O3 0.21, MgO 0.16,CaO 0.94,Na2O 9.12,K2O 0.64,P2O5 0.01,H2O+ 0.185,H2O- 0.185。
3.6.4.3砂矿型长石类宝石矿床
拉长石透明至半透明,粒度1般为长1~2cm,最长达6cm。浅黄至酒黄色,宝石级拉长石透明度极高,有月光效应,少数有猫眼效应。拉长石中的钙长石份子和钠长石份子各占50%,这类拉长石属于接近中长石的拉长石。
3.6.5河北省长石质宝石成矿远景
3.6.5.1成矿地质条件较好的成矿远景区
河北省长石质宝石主要散布于张家口地区的火山岩中,其次散布于碱性岩、酸性岩和花岗伟晶岩中。
(1)透长石、钠长石
散布于张家口、崇礼、沽源1带的上侏罗统张家口组2段的石英斑岩、流纹岩及粗面岩中,都含有透长石斑晶,其粒径2~8mm,含量<5%。流纹岩的矿物粒径>0.05mm,可能构成玉石。在尚义下马圈有次安山岩呈岩床状侵入于中侏罗统碎屑岩中,次安山岩含板状钠长石斑晶。
(2)歪长石
散布于张北县周坝、2道边1带的第3纪中新世汉诺坝玄武岩的含铬尖晶石纯橄岩包体中,含有歪长石晶体,其粒径最小为0.5~1cm,1般为2~3cm,最长达13cm。歪长石晶体呈板状,无色透明或乳白色,带浅黄、黄褐色。在万全、阳原的汉诺坝玄武岩中发现的歪长石,晶体长2~2.5cm,厚1cm,板状,无色透明。
(3)变彩条纹长石
承德甲山燕山期正长岩体(图3.6.1),侵入在侏罗系和3叠系地层中,面积达11km2。岩体中部有灰绿色粗-巨粗辉石正长岩,面积0.15km2;深色中-粗辉石正长岩,面积0.16km2,散布于正长岩体的东部边沿。辉石正长岩,含条纹长石约84%、单斜辉石5%~6%、角闪石2%~3%、石英2%~4%。条纹长石颗粒粗大,1般长3~4cm,对径2~3cm,磨光面呈深绿色、蓝色变彩,闪闪发光,是1种很有开发价值的变彩宝石,目前仅作装潢板材开发利用。
图3.6.1承德县甲山正长岩体地质剖面图(据王文学等)
平泉西坝和平泉大庙辉石正长岩,面积21km2,钾长石为隐条纹长石,含量55%~60%,粒径 4~5mm(详见4.7.5.1部份)。
(4)平山县后驼头钠长石月光石和天河石
月光石和天河石产于太古界片麻岩散布区的花岗伟晶岩中。斜长石月光石包围在不透明的斜长石中,切磨后显现带蓝色的朦胧闪光。天河石呈淡蓝绿色,晶体长5~50cm,直径1~7cm,不透明,裂纹多。含Rb2O 0.17%~0.35%,矿物含矿率2.6%。
河北省太古代变质岩系中常散布有花岗伟晶岩,这些伟晶岩的成因可能与混合岩化作用有关,其中可能产有天河石或钠长石月光石。所以应在混合岩发育区寻觅伟晶岩型长石质宝石。
3.6.5.2有成矿线索的成矿远景区
(1)黑色微斜长石
是1种极为罕见的长石类宝石品种,产于涞源花岗岩体中。微斜长石呈斑晶产出,黑色,半透明,晶体长1~3cm,对径大于1cm。
(2)承德大庙的斜长石
斜长伟晶岩产于大庙斜长岩中,呈不规则脉状,脉宽1~2m,斜长石晶体巨大;苏长伟晶岩,产于苏长岩和暗色斜长岩中。
(3)隆化乌梁素沟、兔子沟斜长石
伟晶岩中的斜长石,晶体完全,灰褐、褐黄色,油脂光泽,粒径3~5mm。
(4)迁西汉儿庄天河石
天河石产于钠长石化花岗岩中。
(5)串岭沟组钾长板岩
钾长板岩几近全由自生微粒钾长石组成(详见6.4.6.1部份中的串岭沟组)。串岭沟组在河北境内散布广泛,有可能构成玉石或砚石。
(6)钠长石岩
由钠长石化构成的细粒钠长石岩可能构成玉石,应予注意。
应注意在各种岩浆岩中发现宝石级长石斑晶。如洪山杂岩体主要由辉石正长岩、黑云母角闪正长岩、正长岩等组成,局部出现霓石正长斑岩和巨斑正长岩。赤城县汤泉斑状花岗岩,侵入小张家口超基性岩中,出露面积35km2,钾长石斑晶占40%~60%,奥长石斑晶占10%~25%,斑晶长1~3cm,岩石含稀土元素。赤城县蒋家堡红砂梁巨斑状花岗岩,斑晶钾长石占40%~55%,钠长石占20%~30%。崇礼县谷咀子斑状花岗岩,面积15km2,钾长石斑晶长3~5cm,有的达10cm以上,占岩石面积的 25%~70%,并有斜长石斑晶。
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