斜長石的晶體結(jié)構(gòu)和連生區(qū)的劃分

斜長石的晶體結(jié)構(gòu)和連生區(qū)的劃分

斜長石是鈉長石和鈣長石的連續(xù)固體化合物，但晶體結(jié)構(gòu)不連續(xù)。它可以分為幾個(gè)結(jié)構(gòu)和相互連接的長石區(qū)域。斜長石的晶體結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜,在高溫下除單斜鈉長石(An分子少于12%)成為單斜鈉長石固溶體、具有高透長石的結(jié)構(gòu)以外,主要為高鈉長石固溶體和體心鈣長石固溶體,具有高鈉長石和體心鈣長石結(jié)構(gòu)。在中溫和低溫下,只有鈉長石和鈣長石兩個(gè)端元成分是真正有序的,其中間成分的結(jié)構(gòu)根據(jù)X光和電子光學(xué)的研究歸為e斜長石和3種微米級(jí)的長石連生,即暈長石連生、沃基爾德連生和休頓洛契連生。暈彩效應(yīng)是一種干涉現(xiàn)象,產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的條件是連生層的厚度與入射光的波長為同一顯微尺度。暈長石連生體和沃基爾德連生體的厚度都符合干涉條件。暈長石連生系由成分為An2—16的斜長石與成分接近An25的斜長石連生體組成,連生體的寬度約1μm到幾十個(gè)晶胞大小。沃基爾德連生存在于總成分為An46—60的斜長石中,能夠觀察到粗粒出溶結(jié)構(gòu),呈50～200nm的片狀。在這兩種連生體中經(jīng)?？梢钥吹綍灢?。休頓洛契連生存在于總成分為An66—90的斜長石中,連生層的厚度較之前兩種連生大得多,目前尚未發(fā)現(xiàn)有暈彩現(xiàn)象。根據(jù)連生區(qū)的不同,即成分的不同,來劃分暈彩斜長石。暈長石連生區(qū)的暈彩斜長石,其成分為An0—25,因此為鈉奧長石;沃基爾德連生區(qū)的暈彩斜長石,其成分為An46-60,因此屬中拉長石。以上兩種成分的暈彩斜長石在寶石學(xué)上分別稱為暈彩鈉長石和暈彩拉長石,它們均屬斜長石系列,但卻是兩個(gè)不同的寶石品種。1斜長石頭暈1.1連生體的組成暈彩鈉長石位于暈長石連生區(qū),系由An2～An16間的斜長石與成分接近An25的斜長石的連生體所組成。鈉長石體色一般為白色和暗黃色,所產(chǎn)生的暈彩類似鴿頸色彩,較之拉長石的暈彩細(xì)膩;密度為2.60～2.63g/cm3;折射率為1.525～1.536,用點(diǎn)測法測得折射率為1.53,雙折射率為0.007～0.011;無特征吸收光譜。1.2明的暈彩拉青拉青暈彩拉長石位于沃基爾德連生區(qū),系由總成分為An46～An60的斜長石組成。拉長石是斜長石系列中最重要的寶石,具有特征的暈彩效應(yīng)。最常見的是灰白色的拉長石顯藍(lán)色和綠色暈彩,還可見橙色、黃色、紫色和紅色暈彩;密度為2.68～2.69g/cm3;折射率為1.560～1.568,雙折射率為0.008～0.010;無特征吸收光譜。常見的暈彩拉長石多不透明,但近來在市場上出現(xiàn)了越來越多的透明暈彩拉長石,深受消費(fèi)者喜愛。根據(jù)包裹體和透明度的不同,可以將暈彩拉長石進(jìn)一步分為3類。不透明的暈彩拉長石這一品種是最常見的,多為灰色、黑色等深體色,不透明。其暈彩顏色多為藍(lán)色、綠色,也可見橙色、黃色、黃綠色等,在同一樣品上常?？梢砸姷綆追N顏色。在所觀察的該品種的暈彩拉長石中,無一例外地發(fā)現(xiàn)有大量暗色針狀或片狀磁鐵礦包裹體,而且大部分定向性好。部分樣品中針狀包裹體呈3組定向分布,與紅寶石中的針狀金紅石很像。其中兩組較發(fā)育,交角接近120°。有暗色包裹體的透明暈彩拉長石該品種目前在市場上較多見,幾乎無色,完全透明,但其內(nèi)部大量的暗色包裹體影響了明亮度,看上去偏暗。這類拉長石暈彩的顏色有粉紅色、橙色、綠色、藍(lán)色等,同一塊樣品上通?？煽吹絻煞N顏色的暈彩。其中包裹體多為針狀,3組定向,與前一類極為相似。無暗色包裹體的透明暈彩拉長石該品種是市場上的新品種,近于無色,完全透明,外觀酷似月光石。其內(nèi)部盡管沒有暗色包裹體,但并不潔凈,有大量定向排列的線狀微裂隙,方向與前兩類中的暗色包裹體相同。筆者對(duì)3顆樣品進(jìn)行了相關(guān)測試,其暈彩顏色分別為粉紅色、橙黃色和藍(lán)綠色,折射率均為1.54(點(diǎn)測法),密度分別為2.672,2.688和2.663g/cm3,所測數(shù)據(jù)較已知的拉長石的偏低。根據(jù)對(duì)3顆樣品的電子探針分析結(jié)果(表1),求得3顆樣品的端元分子式分別為Ab47An50Or3,Ab46An52Or2,Ab49An49Or2。根據(jù)化學(xué)分析劃分斜長石(只依據(jù)Ab和An的比值,略去Or組分不計(jì)),剔除鉀相后,3顆樣品的端元分子式分別為Ab48.5An51.5,Ab47An53,Ab50An50?？梢娝鼈兪浅煞纸咏虚L石的拉長石。正是由于這種拉長石中鈣長石分子相對(duì)較少,導(dǎo)致其寶石學(xué)參數(shù)較拉長石偏低。2暈彩的青素學(xué)特性簡單地說,暈彩鈉長石是鈉長石與奧長石兩種長石層狀交互構(gòu)成的;暈彩拉長石是中長石與拉長石兩種長石層狀交互構(gòu)成;月光石是鈉長石與鉀長石層狀交互構(gòu)成。三者結(jié)構(gòu)相似,都有暈彩效應(yīng)。暈彩是周期性平行連生結(jié)構(gòu)對(duì)光的干涉形成的,但由于連生面并不完全平坦,條紋厚度也不是一成不變的,所以產(chǎn)生的暈彩不一定是純色的。當(dāng)條紋厚度不均勻時(shí),可能產(chǎn)生白色的暈彩。當(dāng)這3種暈彩長石的顏色相同時(shí),外觀上容易混淆,比如有白色暈彩的鈉長石和月光石、暈彩拉長石和月光石。這3種暈彩長石的成分不同,因此它們的寶石學(xué)參數(shù)也不同(表2)。3種寶石的紅外圖譜明顯不同(圖1),但同種寶石的不同樣品具有相同的紅外圖譜,峰位幾乎不發(fā)生漂移,這說明紅外透射圖譜可以有效地鑒別這3種寶石。3拉礦物的類型在斜長石系列中,有暈彩的寶石品種有2種:鈉長石和拉長石。鈉