Gemmological Characteristic and Genetic Mineralogy on Pyrite-Chlorite-Bearing Actinolite Jade
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摘要: “撒金花黑青玉”是市场中新出现的一种玉石，整体为墨绿色，表面可观察到明显的黄色金属矿物。采用偏光显微镜、X射线粉末衍射仪、扫描电子显微镜、电子探针等测试手段，对“撒金花黑青玉”的结构、矿物组成和成因进行了深入分析。测试结果显示：(1)“撒金花黑青玉”主要矿物成分为绿泥石(45%)、阳起石(45%)、黄铁矿(10%)，其中绿泥石为三八面体结构；(2)阳起石呈纤维状变晶结构，绿泥石呈鳞片状变晶结构，黄铁矿呈浸染状分布于由绿泥石与阳起石组成的玉石内；(3)样品中阳起石主量元素组成在透闪石-阳起石-铁阳起石的Mg/(Mg+Fe2+)-Si分类图解中进行投点，落在阳起石范围内，与X射线粉末衍射结果一致。样品内绿泥石在Fe-Mg-(Al+□)分类图解中投点落在镁绿泥石与Ⅰ型三八面体绿泥石范围内；(4)阳起石中Mg/(Mg+Fe2+)值(=0.89)、绿泥石中Al/(Al+Mg+Fe)值(< 0.35)与绿泥石中较高的Mg/(Mg+ Fe)(=0.85)指示样品原岩为富镁超基性岩；(5)利用绿泥石化学成分标型对其形成环境进行估算，结果指示样品形成于相对还原的中低温环境且经历多期变质作用。鉴于“撒金花黑青玉”中含有较多的绿泥石组分以及形成环境与软玉具有较大的差异，依据现行国标，不建议将“撒金花黑青玉”定名为和田玉，建议定名为阳起石质玉(含绿泥石)。Abstract: Pyrite-chlorite-bearing actinolite jade, that has dark green colour with yellow minerals disseminated in it, is a new kind of jade appearing in the market. In order to deeply understand the structure, mineral components, and genetic information of the pyrite-chlorite-bearing actinolite jade, X-ray diffractometer, polarizing microscope, scanning electron microscope, electron probe micro-analyzer, and other test methods were employed. The results showed that: (1)The main mineral components of the pyrite-chlorite-bearing actinolite jade were trioctahedral chlorite (45%), actinolite(45%), and pyrite(10%); (2)The actinolite was fibrous crystalloblastic structure and the chlorite was of lepidoblastic texture, with pyrite embedded in the jade composed of chlorite and actinolite; (3)Plots of the major elemental components of actinolite in the Mg/(Mg+Fe2+)-Si of tremolite-actinolite-ferroactinolite classification diagram was within the range of actinolite.The sample chlorite in the Fe-Mg-(Al+□) classification diagram was plotted within the range of amesite and Type Ⅰ trioctahedral chlorite; (4)The values of the [Mg/(Mg+Fe2+)≈0.89] of the actinolite and the [Al/(Mg+Fe) < 0.35)] and the [Mg/(Mg + Fe) =0.85)] of the chlorite indicate that the protolith of the sample is magnesium-rich ultrabasic rock; (5)By predicting the formation environment based on the typomorphic chemical composition of chlorite, the result showed that the sample was formed in a relatively reduced environment of medium and low temperature and should have undergone multistage metamorphisms during the formation process. Considering the pyrite-chlorite-bearing actinolite jade contains substantial content of chlorite, as well as the environment of formation which are different from nephrite, the pyrite-chlorite-bearing actinolite jade studied here was not recommended to name as Hetian Yu according to the current national standard.It is suggested that the sample may named as actinolite jade (containing chlorite).
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Keywords:
- chlorite /
- actinolite /
- formation environment /
- low temperature hydrothermal /
- nephrite
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图 1 危地马拉绿色翡翠(“玛雅绿”)代表性样品Figure 1. Representative Feicui samples from Guatemala ("Maya green")![]()
图 2 代表性翡翠样品的红外反射光谱Figure 2. Infrared reflection spectra of representative green Feicui samples -
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图 1 “撒金花黑青玉”样品
a.样品SJHQY-1;b.样品SJHQY-2;c、d、e.是从样品SJHQY-2上切下, e.透射光下的图像
Figure 1. pyrite-chlorite-bearing actinolite jade samples
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图 2 “撒金花黑青玉”样品的X射线粉末衍射图谱
Pyr-黄铁矿；Chl-绿泥石；Act-阳起石
Figure 2. XRD pattern of pyrite-chlorite-bearing actinolite jade samples
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图 3 “撒金花黑青玉”样品的偏光显微镜下特征
a.黄铁矿，+；b.蠕虫状绿泥石，-；c.简单定向的绿泥石，+；d.简单定向的阳起石，+；e.磷灰石，+；f.两种形态的绿泥石，+Pyr-黄铁矿；Chl-绿泥石；Act-阳起石；Ap-磷灰石
Figure 3. Mineral characteristics of pyrite-chlorite-bearing actinolite jade samples under polarizing microscope
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图 4 “撒金花黑青玉”样品的扫描电子显微镜下特征
a.纤维状阳起石的微定向排列；b.片状绿泥石Chl-绿泥石；Act-阳起石
Figure 4. Mineral characteristics of pyrite-chlorite-bearing actinolite jade samples under SEM
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图 5 “撒金花黑青玉”样品中黄色矿物的元素面扫描结果
a.扫描电子显微镜下的黄铁矿；b.Fe分布；c.Al分布；d.Mg分布；e.Ca分布；f.S分布
Figure 5. Characteristics of yellow mineral in the pyrite-chlorite-bearing actinolite jade samples under element surface scanning
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图 7 绿泥石n (Al)/n(Al+ Mg+ Fe)-n (Mg)/n(Mg+ Fe)图解
原图引自参考文献22，有修改
Figure 7. Diagram of n(Al)/n(Al+ Mg+ Fe)-n(Mg)/n(Mg+ Fe) for chlorites in the sample
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图 8 绿泥石中Mg与主要阳离子之间的关系
原图引自参考文献12，有修改
Figure 8. Correlations between Mg and main cations in chlorites
表 1 样品SJHQY-2中阳起石化学成分的电子探针测试结果
Table 1 EPMA analyses of actinolite in sample SJHQY-2
化学成分 Act1 Act2 Act3 Act4 Act5 Act6 Act7 Act8 Act9 SiO2/% 57.58 58.33 56.98 58.39 57.34 57.10 57.56 57.19 57.93 TiO2/% 0.03 0.02 0.03 - 0.03 0.06 - 0.05 0.02 Al2O3/% 0.61 0.64 1.13 0.70 0.69 0.76 0.63 0.71 0.65 Cr2O3/% 0.01 - - - - - - - - MnO/% 0.18 0.21 0.18 0.20 0.20 0.20 0.22 0.20 0.17 CaO/% 12.12 12.43 12.05 12.42 12.34 12.24 12.53 12.18 12.49 MgO/% 21.71 21.23 21.82 21.23 21.57 21.87 21.02 21.41 21.46 FeO*/% 4.96 4.87 4.68 4.95 4.87 4.86 4.75 5.21 4.75 K2O/% 0.08 0.16 0.49 0.13 0.19 0.14 0.14 0.09 0.14 Na2O/% 0.05 0.08 0.06 0.10 0.04 0.11 0.06 0.06 0.11 Total/% 97.32 97.96 97.41 98.10 97.26 97.34 96.92 97.11 97.74 Si/mol 7.98 8.03 7.90 8.02 7.96 7.92 8.01 7.96 7.99 Al/mol 0.10 0.10 0.18 0.11 0.11 0.12 0.10 0.12 0.11 Mn/mol 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 Ca/mol 1.80 1.83 1.79 1.83 1.84 1.82 1.87 1.82 1.85 Mg/mol 4.48 4.36 4.51 4.35 4.46 4.52 4.36 4.44 4.41 Fe/mol 0.57 0.56 0.54 0.57 0.57 0.56 0.55 0.61 0.55 K/mol 0.01 0.03 0.09 0.02 0.03 0.03 0.03 0.02 0.02 Na/mol 0.01 0.02 0.02 0.03 0.01 0.03 0.02 0.02 0.03 Mg/(Mg+Fe2+) 0.89 0.89 0.89 0.88 0.89 0.89 0.89 0.88 0.89 平均结构式 (Ca1.83Mg0.12K0.03Na0.02)Σ=2.00(Mg4.31Fe0.57Al0.08Mn0.04)Σ=5.00(Si7.97Al0.03)Σ=8.00O22(OH)2 注：FeO*为测试中全铁含量，-表示低于检测限 
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表 2 样品SJHQY-2中绿泥石化学成分的电子探针测试结果
Table 2 EPMA analyses of chlorite in sample SJHQY-2
化学成分 Ch1 Ch2 Ch3 Ch4 Ch5 Ch6 Ch7 Ch8 Ch9 Ch10 SiO2/% 30.23 31.00 30.15 31.19 31.76 30.33 31.68 30.64 31.01 32.19 TiO2/% 0.01 0.01 - 0.02 - 0.06 - - - 0.01 Al2O3/% 19.57 18.29 19.24 19.01 18.13 20.53 18.40 18.14 18.65 17.89 Cr2O3/% 0.01 0.02 0.02 - 0.03 0.12 0.01 0.03 0.02 - MnO/% 0.19 0.18 0.23 0.18 0.20 0.16 0.20 0.21 0.19 0.18 CaO/% 0.19 0.28 0.04 0.04 0.03 0.04 0.16 0.11 0.03 0.58 MgO/% 28.07 28.15 27.51 27.86 28.29 28.37 28.58 27.45 28.16 27.78 FeO*/% 10.08 9.61 10.02 9.77 9.06 8.27 9.54 9.49 9.85 9.44 K2O/% 0.01 0.01 0.02 0.03 0.06 - 0.02 0.02 0.02 0.04 Na2O/% 0.01 0.04 0.02 0.02 - 0.02 0.04 0.01 0.01 0.02 Total/% 88.35 87.60 87.25 88.10 87.55 87.89 88.62 86.09 87.91 88.11 Na2O+K2O+CaO/% 0.21 0.33 0.08 0.08 0.09 0.06 0.21 0.14 0.06 0.63 > 0.50 Si/mol 5.81 5.99 5.86 5.99 6.11 5.79 6.04 6.02 5.97 Ti/mol - - - - - 0.01 - - - Altotal/mol 4.43 4.17 4.41 4.30 4.11 4.62 4.13 4.20 4.23 Cr/mol - - - - - 0.02 - - - Mn/mol 0.03 0.02 0.03 0.02 0.03 0.02 0.03 0.03 0.03 Ca/mol 0.04 0.06 0.01 0.01 0.01 0.01 0.03 0.02 0.01 Mg/mol 8.04 8.11 7.98 7.97 8.11 8.08 8.12 8.04 8.08 Fe/mol 1.62 1.55 1.63 1.57 1.46 1.32 1.52 1.56 1.59 K/mol - - 0.01 0.01 0.01 - - 0.01 - Na/mol - 0.02 0.01 0.01 - 0.01 0.02 - - AlⅥ/mol 2.24 2.16 2.27 2.29 2.22 2.42 2.18 2.22 2.20 AlⅣ/mol 2.19 2.01 2.14 2.01 1.89 2.20 1.96 1.98 2.03 □/mol 0.07 0.15 0.09 0.08 0.07 0.15 0.36 0.19 0.12 Altotal +□/mol 4.50 4.31 4.49 4.38 4.18 4.77 4.49 4.39 4.35 Mg/(Fe+Mg) 0.83 0.84 0.83 0.84 0.85 0.86 0.84 0.84 0.84 Al/(Al+Mg+Fe) 0.31 0.30 0.31 0.31 0.30 0.33 0.30 0.30 0.30 注：-表示低于检测限，以0计算, 由于绿泥石Ch10中Na2O+K2O+CaO大于0.50，可能受混染影响，未计算该矿物元素的摩尔量
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表 3 “撒金花黑青玉”与国标中和田玉的鉴定特征
Table 3 Identification characteristics of pyrit-chlorite-bearing actinolite jade and Hetian Yu in national standard
鉴定特征 “撒金花黑青玉” 和田玉[1] 矿物组成 主要矿物为阳起石、绿泥石 主要矿物为透闪石，次要矿物为阳起石，可含其他矿物 结晶状态 纤维状、鳞片状集合体 常呈纤维状、叶片状、鳞片状集合体 光泽 油脂-玻璃、油脂-蜡状 油脂-玻璃 硬度 4.0~5.0 6.0~6.5 相对密度 3.15~3.16 2.90~3.10 折射率(点测) 1.60 1.60~1.61
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表 4 “撒金花黑青玉”样品的形成环境
Table 4 The forming environment of pyrite-chlorite-bearing actinolite jade sample
温度/℃ 氧逸度lgfO2 硫逸度lgfS2 219~252① -63.3~-59.4 -15.6~-9.1 注:① $T\left( {℃} \right) = 212.4 \times \left[ {{\rm{A}}{{\rm{l}}^{\rm{IV}}} - 0.24 \times \left( {\frac{{{\rm{Fe}}}}{{{\rm{Fe + Mg}}}} - 0.163} \right)} \right] + 17.5$
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表 5 “撒金花黑青玉”样品与软玉形成环境对比
Table 5 The forming environment of pyrite-chlorite-bearing actinolite jade sample comparing with nephrite
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