成分為二氧化硅的幾種礦物形成差異的原因--富、艷、玉

1、成分為二氧化硅的幾種礦物形成差異的原因目錄成分為二氧化硅的 幾種礦物二氧化硅類礦物的物理化二氧化硅類礦物的物理化學(xué)特征學(xué)特征各種二氧化硅礦物的成因知識擴(kuò)展知識擴(kuò)展-天然寶石天然寶石礦床的成因礦床的成因 一一 二二 三三 四四 五五Thank you 2、隱晶質(zhì)類:主要有瑪瑙、玉髓、碧玉、木變石等。 1、非晶質(zhì)類:主要是歐泊 3、多晶質(zhì)類:主要有東陵玉、密玉、京白玉、貴翠等。 一、成分為二氧化硅的 幾種礦物(1)化學(xué)成分化學(xué)成分:主要是主要是SiO2,另可含有微量的另可含有微量的Ca、Mg、Fe、Cr、Mn、M (2)晶系和結(jié)晶習(xí)性晶系和結(jié)晶習(xí)性:主要礦物石英屬三方晶系主要礦物石英屬三方晶系,但

2、構(gòu)成玉石者一般為多晶質(zhì)和隱晶質(zhì)石英但構(gòu)成玉石者一般為多晶質(zhì)和隱晶質(zhì)石英,部部分是非晶質(zhì)。分是非晶質(zhì)。(3)顏色顏色:多種多樣多種多樣,變化復(fù)雜。變化復(fù)雜。(4)透明度透明度:半透明一不透明。半透明一不透明。二、二氧化硅類礦物的物理化學(xué)特征二、二氧化硅類礦物的物理化學(xué)特征l(5)光澤光澤:玻璃玻璃蠟狀光澤。蠟狀光澤。(6)硬度硬度:6.5-7。l(7)斷口斷口:粒狀、參差狀或鋸齒狀。粒狀、參差狀或鋸齒狀。(8)折射率折射率:1.53-1.54。 l(9)比重比重:2.60：2.66。l(10)吸收光譜吸收光譜:一般無特征吸收光譜。一般無特征吸收光譜。三、各種二氧化硅礦物的成因1、非晶質(zhì)類、非晶質(zhì)

3、類: 主要是歐泊。歐泊是非晶質(zhì)膠態(tài)物質(zhì),通常呈凍狀、球葡萄狀、鐘乳狀和結(jié)殼狀和皮殼狀等。 歐泊的主要品種按體色分為黑歐泊、白歐泊、晶質(zhì)歐泊和火歐泊。 歐泊形成過程中，二氧化硅 溶液猶如巖漿流入內(nèi)陸地層的縫隙和空礦地帶沉積。沉積作用發(fā)生在距地表約四十米深處,大約每五百萬年沉積物會加一厘米的厚度。這個(gè)階段以后的一、二百萬年期間隨著氣候變化沉積物開始慢慢凝固。歐泊是沒有黏結(jié)在其他沉積物上、又過了相當(dāng)長的時(shí)間才堅(jiān)硬的部分。2、隱晶質(zhì)類、隱晶質(zhì)類: l主要有瑪瑙、玉髓、碧玉、木變石等。本系列Si02玉石均由隱晶質(zhì)組成,晶形有顯微粒狀、短纖維狀等。其中結(jié)構(gòu)均勻無條紋和條帶的稱玉髓;有環(huán)帶、條帶的稱瑪瑙;其

4、中含粉砂及粘土礦物的多彩石稱碧玉;呈密集纖維狀結(jié)構(gòu)的稱木變石或虎晶石。（1）瑪瑙）瑪瑙l 瑪瑙的質(zhì)地細(xì)膩,玻璃狀光澤,透明或半透明,且多呈層狀,各層互相重迭,呈波紋狀、同心狀、斑駁狀、層狀等多種花紋。l 瑪瑙的歷史十分遙遠(yuǎn)，大約在一億年以前，地下巖漿由于地殼的變動而大量噴出,熔巖冷卻時(shí)，蒸氣和其他氣體形成氣泡。氣泡在巖石凍結(jié)時(shí)被封起來而形成許多洞孔。很久以后，洞孔浸入含有二氧化硅的溶液凝結(jié)成硅膠。含鐵巖石的可熔成份進(jìn)入硅膠，最后二氧化硅結(jié)晶為瑪瑙。（2）玉髓）玉髓 l 玉髓是一種以玉髓礦物為主,并含少量蛋白石和微粒石英的礦物集合體,其成分主要為Si02,隱晶質(zhì),顏色變化大,玻璃光澤,硬度為6.

5、5,折射率為1.53-1.54,比重為2.58-2.65。l 玉髓形成于低溫和低壓條件下，出現(xiàn)在噴出巖的空洞、熱液脈、溫泉沉積物、碎屑沉積物及風(fēng)化殼中。 （3）碧玉）碧玉l 碧玉是-種含粘土礦物的玉髓,顏色有紅、黃、綠、灰等,半透明到不透明,硬度為6.5左右,折射率為1.53-1.54?！?比重為2.58-2.65。甾,工藝美術(shù)界稱肝石或土瑪瑙。碧玉除可以顏色為標(biāo)準(zhǔn)作進(jìn)一步劃分外,如紅肝石、綠肝石等,還有下列一些特殊品種: 風(fēng)景碧玉:顏色多種多樣,變化復(fù)雜,如同一幅美麗的風(fēng)景畫。 血滴石:綠色背景基礎(chǔ)上帶有紅點(diǎn)色斑的碧玉。碧玉在世界很多國家均有產(chǎn)出l 碧玉由超基性巖經(jīng)過熱液蝕變而成，因此所含鎳

6、、鈷、鉻等超基性巖特有的元素，其他軟玉不具備 （4）木變石和虎晶石）木變石和虎晶石l 兩者均是硅化石棉,即原來的石棉被硅化變成純Sio2后,仍保留著石棉纖維的外觀。木變石和虎晶石均不透明,硬度為6.5,折射率為1.53-1.54。比重為2.78。 木變石和虎晶石的產(chǎn)地除南非之外,尚有巴西、中國河南等地。 l 木變石和虎睛石實(shí)際上都是一種“硅化石棉”，它是由巖石中藍(lán)色或綠色纖維狀石棉脈，經(jīng)酸性熱水溶液交代，石棉中的鐵和鎂析出，變成了純SiO2集合體而形成的。 l 這種硅化石棉如果成為一種玉料，則稱之為廣義的木變石。木變石的主要品種有兩個(gè)：虎睛石與鷹睛石，其中黃褐色的木變石稱虎晴石，藍(lán)色木變石稱鷹

7、睛石。準(zhǔn)確地說，木變石和虎睛石(鷹睛石)都是保留了石棉纖維結(jié)構(gòu)的石英集合體。3、多晶質(zhì)類、多晶質(zhì)類l 主要有東陵玉、密玉、京白玉、貴翠等。本系列Si02石均主要由多晶質(zhì)石英組成,晶形以顯晶質(zhì)粒狀為主,含少量片狀礦物。石英巖類玉石的特征在于具粒狀結(jié)構(gòu)石英巖類玉石的特征在于具粒狀結(jié)構(gòu),具玻璃光澤,硬度為7,密度為2.66。（1）貴翠）貴翠:l 貴翠為一種含綠色高嶺石的細(xì)粒石英巖,產(chǎn)于貴州,因發(fā)現(xiàn)于貴州省晴隆縣而得名,顏色淡綠一灰綠,色不純秕不均一,略似劣質(zhì)的翡翠,價(jià)值較低。 l 貴翠成因（1）奇特的地質(zhì)生態(tài)。貴翠產(chǎn)地晴隆地處貴州高原北緯25度，海拔最高處2025米，最低處543米，海拔高差達(dá)148

8、2米，是典型的高原峽谷區(qū)域。因受北盤江及其支流的強(qiáng)烈切割，全境地形起伏大，山高坡陡谷深的地形與地處低緯度，高海拔山區(qū)的特殊大地構(gòu)造，地質(zhì)差異明顯，產(chǎn)生了貴翠l （2）史前海退事件。在二疊世晚期，地質(zhì)歷史上一次大規(guī)模的海退事件，海底石灰?guī)r裸露地表，受到風(fēng)化剝蝕形成剝蝕物。隨l后，中國西南地區(qū)大規(guī)?；鹕奖l(fā)，巖漿蓋住風(fēng)化剝蝕物成為玄武巖?；鹕讲粩鄧姲l(fā)地下含礦熱液沿著大斷裂浸入，流體在運(yùn)動中，受到玄武巖蓋層的制約，不斷發(fā)生物化作用與交代反應(yīng)，二氧化硅、黃鐵礦等置換了風(fēng)化剝蝕物原始成分，使有用礦物沉積成礦形成了大廠層，貴翠便附著在大廠層中 l （3）地開石置換。億萬年前的古風(fēng)化剝蝕物中除石灰?guī)r角礫外，

9、還有一種叫地開石的黏土礦物，它在含礦流體作用下被二氧化硅置換，形成了“貴翠”雛型。經(jīng)過上億年的地質(zhì)作用，在鐵、銅等色素金屬陽離子的滲透作用下形成了貴翠。 貴翠成因路線：海退風(fēng)蝕物海退風(fēng)蝕物地開石地開石含礦熱液含礦熱液流體作用流體作用二氧化硅交代二氧化硅交代石英石英鉻、鐵金屬陽鉻、鐵金屬陽離子滲入離子滲入貴翠（藍(lán)翠貴翠（藍(lán)翠/紅玉）。紅玉）。（2）京白玉）京白玉l 京白玉為一種質(zhì)地細(xì)膩、光澤油潤的白色石英巖,分布極廣,但由于最早在北京郊區(qū)開采,故取名京 白玉,其特點(diǎn)是石英顆 粒細(xì)小,玉質(zhì)純白均一。（3）東陵石）東陵石l 東陵石為一種產(chǎn)于印度的綠色含鉻云母石英巖,亦稱印度玉,特點(diǎn)是具較粗的粒狀結(jié)構(gòu)

10、,玉石中散布如繁星狀的綠色鉻云母鱗片,微透明一半透明,為石英巖類玉石中的優(yōu)質(zhì)品種。按顏色可進(jìn)一步分為 綠色東陵玉、藍(lán)色東陵玉 和紅色東陵玉 （4）密玉）密玉 l密玉為產(chǎn)于河南密縣的含絹云母石英巖,亦稱河南玉,特點(diǎn)是石英顆粒較細(xì),含2%-3%的含鐵鋰云母鱗片,顏色白色一淺綠色,目前用作玉料多經(jīng)染色而成。l 密玉是在18億年前中岳造山運(yùn)動中，地殼運(yùn)動使得濱海區(qū)的沉積巖變成了含有綠簾石和綠泥石變質(zhì)石英巖，形成我們所說的密玉。 （5）馬來玉）馬來玉l 馬來玉為一種綠色染料染成的石英巖,特點(diǎn)是具細(xì)粒狀結(jié)構(gòu),用放大鏡視之可以見綠色圍繞較淺色的顆粒分布;外觀只見“翠”,不見“地”,即全件玉器均為均勻的深翠綠

11、色,顯得呆板;其透明度較高,玻璃 光澤強(qiáng)。市面上常見有冒充 翡翠的馬來玉戒面出售。（6）砂金石）砂金石l 砂金石一種含云母片巖或氧化鐵礦物細(xì)片的石英巖,因其內(nèi)有金星般的光芒閃耀而得名,又稱“金星石”。 4、 晶質(zhì)類晶質(zhì)類l 主要有芙蓉石和水晶。這是兩個(gè)比較特殊的且較廣泛用于玉雕工藝的品種,它們由晶質(zhì)的Si02組成。芙蓉石為塊狀晶質(zhì)石英,水晶多為單晶體。 （1）芙蓉石）芙蓉石l 芙蓉石是一種粉紅-深紅色、半透明-透明的石英塊狀體,習(xí)慣上也稱薔薇石英。中國及許多國家均有芙蓉石的產(chǎn)出,但以巴西和斯里蘭卡產(chǎn)芙蓉石質(zhì)量最佳。（2）水晶）水晶l 水晶是具幾何外形的單晶質(zhì)材料,品種很多,如根據(jù)顏色可分為水晶

12、、紫晶、黃晶、墨晶、茶晶、煙晶;根據(jù)所含包體可分為發(fā)晶、水膽水晶、乳石英等。l 中國的水晶礦床成因類型有四種：花崗偉晶巖型水晶礦床，產(chǎn)于晚古生代和中生代，系花崗偉晶巖巖漿結(jié)晶成礦。含礦偉晶巖脈長幾米至幾十米，厚幾十厘米至幾米，水晶產(chǎn)于石英核和長石塊體帶的晶洞中。有個(gè)別的石英晶體重達(dá)13噸。如內(nèi)蒙古烏拉特中旗查斯臺水晶礦床。 l石英脈型水晶礦床，產(chǎn)于晚古生代花崗巖發(fā)育地區(qū)，水晶賦存在淺變質(zhì)巖系中或斜長巖體外圍的石英脈中，水晶晶洞產(chǎn)于脈體膨大處或產(chǎn)狀變化處。水晶多以單晶產(chǎn)于晶洞中。如吉林永吉西家子水晶礦床，有的產(chǎn)在榴輝巖中，如江蘇東海水晶礦。 l 矽卡巖型水晶礦床，產(chǎn)于晚古生代和中生代花崗巖發(fā)育地

13、區(qū)，系熱液充填于矽卡巖裂隙交匯處晶洞中而成礦。水晶晶簇狀或單晶產(chǎn)出，如內(nèi)蒙古巴林右旗朝陽灣水晶礦床。l 水晶砂礦床，由于水 晶堅(jiān)硬不易風(fēng)化，常形成 殘積、坡積和沖積型水晶 砂礦。四、四、知識擴(kuò)展知識擴(kuò)展-天然寶石礦床的成因天然寶石礦床的成因l 基于形成天然寶石礦床的地質(zhì)作用特征，結(jié)合至今已知各種寶石礦床的具體情況，可將天然寶石礦床的成因分成內(nèi)生成因、變質(zhì)成因、外生成因和疊生內(nèi)生成因、變質(zhì)成因、外生成因和疊生成因四大類。成因四大類。 1.內(nèi)生成因內(nèi)生成因 (1)巖漿成因。金伯利巖型：主要產(chǎn)鉆石和鎂鋁榴石等礦床。據(jù)研究，鉆石形成溫度為900C-1300C,壓力為456OkPa,即形成在相當(dāng)于深度為

14、15O2O0km的上地幔中。鉆石以包裹體的形式賦存在上地幔的橄欖巖或榴輝巖中，當(dāng)?shù)妆傩纬傻慕鸩麕r漿以3070km/h的速度上升時(shí)，鉆石隨捕獲它們的橄欖石或榴輝巖捕虜體一起上升至地表，并賦存在金伯利巖巖筒內(nèi)。 因此，鉆石主要產(chǎn)于金伯利巖的橄欖巖或榴輝巖捕虜體中。鉀鎂煌斑巖型：主要是產(chǎn)鉆石和藍(lán)寶石等礦床。鉆石同樣作為包體賦存在鉀鎂煌斑巖的橄欖巖或榴輝巖捕虜體中。藍(lán)寶石則呈斑晶產(chǎn)于方氟堿煌斑巖中。l玄武巖型：主要產(chǎn)藍(lán)寶石、鋯石和橄欖石等礦床。世界上大部分藍(lán)寶石礦床形成在新生代玄武巖（特別是堿性玄武巖）中。這種礦床的藍(lán)寶石賦存在玄武巖的深源捕虜體中。與鉆石的成因相類似，含有二輝橄欖巖深源捕虜體的玄武

15、巖漿也必須從地下4O6Okm深處快速上升至地表，藍(lán)寶石才能夠保存。l寶石級橄欖石也產(chǎn)在形成于上地幔中的堿性橄欖玄武巖的深源捕虜體（即二輝橄欖巖和橄欖巖）中，呈橢球狀、團(tuán)塊狀分布?；噪s巖體型：以斜長巖、輝長-斜長巖、輝長-蘇長巖或蘇長巖為主要造巖礦物。各種長石晶體透明和顏色好者可作寶石，而集合體達(dá)到一定要求可作為玉石原料。（2）偉晶巖成因。）偉晶巖成因。l偉晶巖是寶石形成的理想場所，世界上相當(dāng)多數(shù)的寶石產(chǎn)于偉晶巖中，如海藍(lán)寶石、托帕石、電氣石、金綠寶石、輝石、天河石、拉長石、芙蓉石、水晶及錳鋁榴石等。少量的鈣鋁榴石、紅寶石和藍(lán)寶石也產(chǎn)在偉晶巖中。（3）氣成）氣成-熱液成因。熱液成因。l 氣成-

16、熱液成因的寶石礦床與巖漿期后的熱液交代作用有關(guān)，從成因機(jī)理角度出發(fā)，也可劃歸為接觸變質(zhì)成因。氣成熱液成因按其交代作用的方法可分為三種類型，其中包括典型接觸變質(zhì)成因的矽卡巖型。l酸性巖漿期后熱液與基性、超基性巖接觸交代型。l軟玉：產(chǎn)于超基性巖與基性、中基性火山巖等圍巖的接觸帶中或接觸帶附近的透閃石和蛇紋巖中。l蛇紋石玉：由基性-超基性巖自變質(zhì)水熱蝕變而形成。l矽卡巖型。寶石礦床很多，主要寶石礦床有以下幾種。l紫晶、水晶：產(chǎn)在矽卡巖中石英脈的膨大、轉(zhuǎn)折或交叉部位。l軟玉：屬層控鎂質(zhì)矽卡巖型。礦體分布在花崗巖、花崗閃長巖以及基性巖與鎂質(zhì)大理巖接觸帶的大理巖一側(cè)，一般呈透鏡狀和團(tuán)塊狀。l蛇紋石玉：由酸

17、性巖（如花崗巖和花崗閃長巖）提供的富含二氧化硅的熱液交代鎂質(zhì)碳酸巖發(fā)生矽卡巖化以及最后蛇紋石化而形成。l變花崗云英巖化型，產(chǎn)于變花崗云英巖中，產(chǎn)海藍(lán)寶石、托帕石和水晶等礦床。l巖漿期后熱液型，與巖漿期后的熱液充填作用有關(guān)，典型的礦床有水晶，其中紫晶主要產(chǎn)于微斜長石花崗巖、花崗正長巖的石英脈中。其他水晶主要產(chǎn)在硅質(zhì)巖及碳酸鹽的石英脈和碳酸鹽巖脈中，均呈晶洞產(chǎn)出。(4)火山成因?；鹕匠梢颉具體包括以下幾種類型。l火山期后熱液礦床。這種類型常形成下列幾種寶石。l瑪瑙：充填在基性、中酸性熔巖及火山凝灰?guī)r的孔隙中。有時(shí)可產(chǎn)水膽瑪瑙。l紫水晶：產(chǎn)于富含二氧化硅的火山玻璃和流紋巖裂隙空洞中，或呈晶洞產(chǎn)出。

18、ll歐泊：充填在玄武巖、安山巖和凝灰?guī)r的原生氣孔和裂隙空洞中，歐泊多呈細(xì)脈穿插在普通蛋白石或蛋白石化巖中，屬低溫?zé)嵋旱V床。l次生石英巖玉（包括東陵玉、密玉等）：產(chǎn)在次生石英巖的裂隙中，呈層狀、脈狀產(chǎn)出。l火山爆發(fā)型：主要是通過巖漿熔離作用或分結(jié)作用形成的寶石礦物，并通過火山爆發(fā)的形式被帶到地表或地殼淺處所形成的礦床，典型的有鉆石、藍(lán)寶石等礦床。l火山噴發(fā)巖型：酸性噴發(fā)巖的鉀質(zhì)流紋巖中產(chǎn)月光石；中性噴發(fā)巖的玻基粗面巖本身就是玉雕工藝品原料，即梅花玉；碧玉狀的石英斑巖、霏細(xì)斑巖、球顆花崗巖和黑曜石等因色艷和花紋美，可用作玉石材料。2.外生成因外生成因（1）風(fēng)化淋積礦床。屬于此類的寶石礦床有以下幾種

19、。l 歐泊：產(chǎn)于古風(fēng)化殼中，發(fā)育在地勢平坦、氣候溫暖潮濕、地殼構(gòu)造相對穩(wěn)定的地區(qū)。歐泊常賦存在古風(fēng)化殼下黏土巖或風(fēng)化巖中，呈薄層狀、細(xì)脈狀或生物假象，系泥、砂質(zhì)沉積巖在紅土化過程中析出二氧化硅，向下淋濾并充填于裂隙中而成。l l綠玉髓：形成于含鎳超基性巖古風(fēng)化殼中，是由蛇紋巖風(fēng)化產(chǎn)生出的二氧化硅向下淋濾沉積而形成脈狀礦體。l(2)砂礦床。由于寶石抗風(fēng)化、耐磨蝕、比重較大，所以通過流水在剝蝕源地到盆地和濱海的搬運(yùn)過程中，容易分選，往往聚積形成各種類型的砂礦。鉆石、紅藍(lán)寶石、翡翠等絕大多數(shù)寶石都可富集在砂礦中。(3)殘坡積礦床。鉆石主要富集含金剛石的金伯利巖、鉀鎂煌斑巖的風(fēng)化殘坡積、沖積物中；優(yōu)質(zhì)

20、紅寶石常富集在含紅寶石變質(zhì)大理巖的殘積物中；藍(lán)寶石常富集在含藍(lán)寶石的堿性玄武巖的殘坡積、洪積和沖積物中；翡翠富集在河床砂礫中；軟玉也富集在殘積、沖積和冰磧卵石和礫石中。l(4)沉積礦床。主要由達(dá)到寶石要求的特殊沉積巖組成。主要有供陳列觀賞用的菊花石、硯石、石灰石等礦床。l（5)生物成因。這種礦床的形成直接或間接與生物作用有關(guān)9有的甚至是生物體的組成部分。主要的寶石有珍珠、琥珀、煤精、珊瑚、硅化木、燕子石或蝙蝠石、寶塔石以及各類生物化石。3.變質(zhì)成因變質(zhì)成因 變質(zhì)作用是地殼中形成寶石礦床最重要的地質(zhì)作用之一.因而，許多寶石可通過變質(zhì)作用形成。現(xiàn)舉例如下l （1）產(chǎn)在大理巖中的紅寶石礦床：大理巖中的紅寶石是優(yōu)質(zhì)飾用紅寶石的重要來源，重要的紅寶石礦床主要集中在從北面和東南面環(huán)繞印度次大陸的阿爾卑斯-喜馬拉雅褶皺帶。在褶皺帶內(nèi)，紅寶石無例外地分布在太古代及元古代固結(jié)地塊的隆起上，l這些隆