西藏“象牙玉”的矿物学及谱学特征

产自西藏丁青县的"象牙玉"结构致密,适于雕刻,绝大多数玉石呈白色,有的部位分布有红色细脉。采用常规宝石学仪器、扫描电子显微镜(SEM)、 X射线粉晶衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和拉曼光谱(Raman)等测试方法对象牙玉进行了矿物学及谱学特征测试与研究。常规宝石学测试结果表明,象牙玉的相对密度为2.72~2.94,折射率为1.68(点测),在长波紫外光下呈强白色荧光。偏光显微镜下可见菱镁矿因为粒度极小而不具消光特征,石英呈脉状穿插菱镁矿,赤铁矿在菱镁矿裂隙中充填。背散射电子像表明绝大多数基质为菱镁矿与石英的微晶混合物,有的部位为较大石英颗粒(约25μm)散布在菱镁矿中,石英与赤铁矿呈微晶充填在菱镁矿的裂隙中。X射线粉晶衍射中具有3.34和4.25Å石英的特征衍射峰, 2.74, 2.10和1.70Å菱镁矿的特征衍射峰。在红外光谱中, 886, 1453和748 cm^-1为碳酸盐矿物的特征吸收峰,其中ν4(面内弯曲振动)的频率与阳离子半径的变化成正比,因此748 cm^-1指示其为菱镁矿;1 089, 1 165, 798, 779, 694, 515和465 cm^-1为石英的特征吸收峰。根据拉曼光谱可知,白色基质为菱镁矿与石英的混合,透明脉状矿物为石英,其中石英的拉曼图谱中还存在斜硅石的特征拉曼峰(500 cm^-1),在以α-石英为主的石英质玉石中,斜硅石的含量越高,其结晶程度越低,I500/I465的比值与结晶程度成反比,因此在菱镁矿中混杂的石英结晶程度比石英脉中的低,两处均为隐晶质石英;红色矿物具有1317, 655, 608, 492, 460, 406, 292, 242和222 cm^-1的赤铁矿典型拉曼峰。由于其原石并不存在生物迹象,所以其成因与生物无关,由于象牙玉为含隐晶质石英的泥晶质菱镁矿,所以推测其成因与超基性岩的风化淋滤作用有关。