中国地质学会岩矿测试技术专业委员会、国家地质实验测试中心主办

基于相对密度和X射线粉晶衍射技术测定硬玉岩中硬玉的含量

兰延, 陆太进, 陈伟明, 刘洋, 梁榕, 马瑛, 张小虎. 基于相对密度和X射线粉晶衍射技术测定硬玉岩中硬玉的含量[J]. 岩矿测试, 2015, 34(2): 207-212. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2015.02.009
引用本文: 兰延, 陆太进, 陈伟明, 刘洋, 梁榕, 马瑛, 张小虎. 基于相对密度和X射线粉晶衍射技术测定硬玉岩中硬玉的含量[J]. 岩矿测试, 2015, 34(2): 207-212. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2015.02.009
LAN Yan, LU Tai-jin, CHEN Wei-ming, LIU Yang, LIANG Rong, MA Ying, ZHANG Xiao-hu. A Non-destructive Measurement Method of Gem Jadeite Content in Jadeitite Based on Specific Gravity and X-ray Powder Diffraction[J]. Rock and Mineral Analysis, 2015, 34(2): 207-212. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2015.02.009
Citation: LAN Yan, LU Tai-jin, CHEN Wei-ming, LIU Yang, LIANG Rong, MA Ying, ZHANG Xiao-hu. A Non-destructive Measurement Method of Gem Jadeite Content in Jadeitite Based on Specific Gravity and X-ray Powder Diffraction[J]. Rock and Mineral Analysis, 2015, 34(2): 207-212. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2015.02.009

基于相对密度和X射线粉晶衍射技术测定硬玉岩中硬玉的含量

详细信息
    作者简介: 兰延, 硕士, 高级工程师, 主要从事珠宝玉石与贵金属首饰的研究和鉴定工作.E-mail:858lan@163.com
  • 中图分类号: P575.5

A Non-destructive Measurement Method of Gem Jadeite Content in Jadeitite Based on Specific Gravity and X-ray Powder Diffraction

  • 硬玉岩能否命名为宝石级“翡翠”, 其硬玉的含量是关键参数, 目前测量岩石中矿物质量分数的方法多为有损分析, 难以应用于珠宝玉石检测中。本文基于硬玉岩矿物组成及其质量分数的变化, 建立了一种通过测量硬玉岩相对密度获得硬玉质量分数的无损分析方法。对186件相对密度在3.30~3.24之间的硬玉岩样品采用静水称重法测试, 根据相对密度范围进行分组, 利用X射线粉晶衍射、人工重砂分析、电子探针、红外光谱、拉曼光谱等技术确定硬玉岩的主要矿物及其质量分数, 进而统计分析硬玉质量分数与硬玉岩相对密度的线性关系。研究表明:硬玉岩的主要矿物为硬玉和杂质矿物钠长石、方沸石。随着硬玉的质量分数(wA)下降, 钠长石、方沸石质量分数增加, 硬玉岩实测相对密度(SG)发生相应变化, 两者的线性方程为wA=1.3454 & #215;SG-3.4531(相关系数为0.9814), 线性关系良好。由于本方法的硬玉岩实测相对密度近似等于理论相对密度, 即可通过测量相对密度获得硬玉的质量分数, 这种无损测试方法适用于相对密度在3.3~3.0, 硬玉含量在95%~60%, 硬玉与钠长石的质量分数之和在90%~97%之间的硬玉岩样品。

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  • 图 1  实测拟合出的硬玉岩相对密度-硬玉质量分数曲线与硬玉+钠长石理论相对密度-硬玉质量分数曲线

    Figure 1. 

    表 1  四组不同相对密度样品的偏光显微镜下特征对比

    Table 1.  A comparison of the mineralogical features for the jadeitites with different relative densities observed using polarization microscope

    样品按
    相对密度
    分组
    相对密度
    (SG)
    范围
    矿物结构特征 主要矿物 次要矿物
    A组 >3.25 柱状交织结构、
    柱状-纤维放射结构、
    粒状结构
    硬玉
    (98%~91%)
    钠长石,
    方沸石
    B组 3.25~3.19 柱状交织结构、
    纤维-柱状放射结构、
    粒状结构、
    交代结构
    硬玉
    (91%~83%)
    钠长石,
    方沸石,
    钠云母等
    C组 3.19~3.10 粒状结构、柱状结构、
    交代结构、
    柱状放射结构
    硬玉、
    硬玉-透辉石
    (88%~68%)
    钠长石,
    方沸石,
    钠云母等
    D组 3.10~2.88 交代结构、
    粒状结构、
    柱状结构、
    柱状放射结构
    硬玉、
    硬玉-透辉石
    (68%~37%)
    钠长石,
    方沸石,
    钠云母等
    注:测试单位为国土资源部珠宝玉石首饰管理中心深圳珠宝研究所。
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    表 2  各组典型样品的矿物质量分数与相对密度

    Table 2.  Mineral contents and relative density of the typical samples

    样品分类 样品编号 矿物组成的质量分数(%) 原石样品
    相对密度
    理论
    相对密度
    硬玉 钠长石 沸石 钠云母
    A组 38-① 97 2 1 0 3.301 3.302
    17-① 96 2 2 0 3.298 3.291
    34-1 94 3 3 0 3.294 3.277
    3 95 3 2 0 3.283 3.284
    24-① 94 3 3 0 3.279 3.277
    35-① 93 3 4 0 3.265 3.266
    27-1 91 5 4 0 3.259 3.248
    3-2 91 4 5 0 3.251 3.2
    平均值 94 3 3 0 3.279 3.275
    B组 33 90 5 3 2 3.240 3.247
    3-① 89 4 3 4 3.240 3.242
    1-1 92 5 3 0 3.224 3.246
    3-12 91 4 5 0 3.230 3.237
    10-① 89 6 5 0 3.221 3.221
    24-① 85 4 11 0 3.200 3.201
    2-1 87 8 5 0 3.210 3.200
    2-① 86 5 7 2 3.210 3.210
    41-① 84 4 9 3 3.209 3.202
    平均值 88 5 6 1 3.220 3.223
    C组 3-16 86 10 4 0 3.185 3.195
    26-① 84 6 10 0 3.178 3.178
    35 84 9 7 0 3.170 3.184
    34-① 85 11 4 0 3.164 3.167
    33-1 80 9 10 1 3.152 3.155
    18-① 84 14 2 0 3.150 3.149
    3-13 68 4 25 3 3.137 3.130
    3-13 76 6 18 0 3.123 3.123
    平均值 81 9 10 1 3.153 3.154
    D组 3-19 71 10 18 1 3.088 3.086
    D5 67 6 25 2 3.074 3.066
    D2 67 6 22 4 3.066 3.065
    5-1 75 13 12 0 3.058 3.106
    3-22 73 14 13 0 3.058 3.073
    D3 66 8 25 1 3.050 3.049
    D19 63 6 30 1 3.030 3.036
    D20 54 6 40 0 3.020 2.971
    D18 60 10 27 3 3.005 3.006
    D1 47 12 37 4 2.910 2.912
    平均值 64 9 25 2 3.036 3.037
    注:① 硬玉岩的理论相对密度按照各单矿物的理论密度计算,各单矿物的理论密度为:硬玉3.33 ~3.31 g/cm3,沸石2.26 g/cm3,钠长石2.62 g/cm3,钠云母2.88 g/cm。② 测试单位:国土资源部珠宝玉石首饰管理中心深圳珠宝研究所。
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    表 3  样品中单矿物的相对密度测试结果

    Table 3.  Analytical results of the specific gravities of different minerals in jadeitite samples

    样品 各单矿物的相对密度 硬玉 白云母 钾长石 斜长石 黑云母 绿泥石
    SG=3.28(块状) 3.33 2.88 2.60 2.64 2.86 2.84
    SG=3.08(块状) 3.31 2.87 2.59 0 0 2.83
    注:测试单位为河北廊坊峰泽源岩矿检测技术实验室。
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出版历程
收稿日期:  2014-09-18
修回日期:  2015-03-05
录用日期:  2015-03-08
刊出日期:  2015-02-25

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