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淅川虎睛石
2022-01-27 | 阅:  转:  |  分享 
  
淅川虎睛石王宪伟淅川县是我国虎睛石最著名、最主要的产地,该区虎睛石是上世纪六七十年代,在河南淅川蓝石棉矿勘查过程中发现的。1966年
-1979年,河南省地质局豫12队、河南省革委地质局6队对淅川一带的蓝石棉进行地质勘查工作,发现了虎睛石的矿化线索。1999年-2
011年,河南省地质矿产厅第一地质勘查院对淅川虎睛石矿进行了普查、详查勘查,对虎睛石矿床地质特征、矿石质量、矿床规模进行了较为详细
的评价。1、淅川虎睛石矿床特征淅川虎睛石矿主要分布于淅川火石寨、徐家坡、马头山、陈家沟一带(图1),在陕西商南的东南部及湖北的郧西
也有少量分布。图1淅川虎睛石矿区区域地质构造略图(据吴清杰,修改)1.第四系;2.白垩系;3.石炭系;4.泥盆系;5.志留系;6
.奥陶系;7.寒武系;8.震旦系;9.耀岭河组;10.姚营寨组;11.信阳群;12.秦岭群;13.陡岭群;14.石英闪长岩;15.
花岗岩;16.实测性质不明断层;17.实测逆断层;18.不整合地质界线;19.地质界线;20.虎睛石矿(化)点淅川虎睛石矿床主要产
出于新元古界耀岭河组,岩性为一套海底火山喷发沉积变质的细碧岩-细碧角斑岩系。矿点多沿毛堂-内乡断裂带分布,属构造控矿,在断裂的次级
褶皱、破裂带内,矿体多呈脉状、透镜状断续产出。岩石的节理、裂隙对矿体的规模、产出形态影响较大。虎睛石矿化与蓝石棉矿成矿关系密切,有
虎睛石必有蓝石棉,在少数蓝石棉矿床中,虎睛石含矿率一般可占10~30%。虎睛石矿体走向北西西向,矿体北倾,倾角25~47°。常见矿
体类型有3种:(1)产于缓倾斜的细碧岩与角斑岩裂隙中的虎睛石矿体,一般呈单脉出现,脉宽0.2~20cm,长3~5m,成群产出,与蓝
石棉共生或伴生。(2)产于多组裂隙交错或共轭的膨胀部位的虎睛石矿体,虎睛石脉宽一般20~50cm,长3~5m,最长可达20m,呈透
镜状、桶状、囊状产出,此类虎睛石质量较好、硅化强。(3)产于破碎蚀变带网脉状发育部位:虎睛石矿体呈不规则连续的串珠状与小透镜状,宽
度不等。一般1~5cm,长10~30m,最长可达50m以上。淅川虎睛石矿石大致分四类,其中以双眼石、多彩石为主。(1)虎睛石:金黄
色硅化石棉纤维,具强烈丝绢光泽,有的具猫眼效应;(2)鹰睛石:硅化蓝闪石棉,具丝绢光泽,有的具猫眼效应;(3)双眼石:为金黄色及蓝
色两种硅化石棉较有序地组合在一起,在一件饰品上可见到两种不同色彩的亮带;(4)多彩石(或称斑杂石),其颜色有金黄、天蓝、桃红、紫红
、棕红、浅灰、乳白等色调,具丝绢光泽与玻璃光泽。4、淅川虎睛石岩石学特征(1)红-蓝色虎睛石原岩红色与蓝色相杂分布(图2),交代假
象结构、微粒状变晶结构,块状构造。主要矿物成分为玉髓、石英,伴生有红、白玛瑙、蛋白石、微量精铁矿、黄铁矿、磁铁矿、赤铁矿(褐铁矿)
、钠长石、方解石、重晶石、纤维蓝闪石等。图2红-蓝色虎睛石原石镜下:主要矿物成份石英+玉髓90~95%,次要矿物褐铁矿2~3%,
纤维4~6%,重晶石少量;副矿物锆石、金属矿物(图3、4)。图3薄片(+)图4薄片(-)特征描述:岩石硅化强烈,除少量蓝色闪
石纤维外,全部蚀变成硅质、褐铁矿及少量重晶石。硅质主包括石英和玉髓。石英呈它形粒状,一般粒径小于0.2mm。玉髓呈放射纤维状。纤维
和石英一起形成原矿物假象,假象呈短柱状,一般粒径0.2~14mm。同一假象中纤维呈定向排列,且有弯曲现象;不同假象中纤维方向各自不
同。纤维有两种:一种呈淡蓝色,可见弱多色性,未氧化;另一种氧化成赤铁矿而呈红色;褐铁矿呈脉状分布;重晶石呈柱状,粒径0.02~0.
2mm,中正突起,一级黄干涉色,平行消光,少量,分布在褐铁矿脉中。(2)红-黄色虎睛石原岩红色和黄色相杂分布(图5),交代假象结构
、微粒状变晶结构,块状构造。主要矿物成分为玉髓、石英,伴生有红、白玛瑙、蛋白石、微量精铁矿、黄铁矿、磁铁矿、赤铁矿(褐铁矿)、钠长
石、方解石、重晶石、纤维蓝闪石等。图5红-黄色虎睛石原石镜下:主要矿物成份石英+玉髓95%,次要矿物纤维4~6%,重晶石少量;副
矿物锆石、金属矿物(图6、7)。图6薄片(+)图7薄片(-)特征描述:岩石硅化强烈,矿物成分主要是硅质,含少部分纤维及少量重
晶石。硅质包括石英和玉髓。石英呈它形粒状,一般粒径小于0.1mm。玉髓呈放射纤维状、球粒状,球粒具十字消光;纤维和石英一起形成原矿
物假象,假象呈短柱状,一般粒径0.2~4.6mm。同一假象中纤维呈定向排列,且有弯曲现象;不同假象中纤维方向各自不同。纤维全部氧化
成赤铁矿和褐铁矿,赤铁矿呈红色,褐铁矿呈金黄色;重晶石呈柱状,粒径0.1~1.0mm,中正突起,一级黄干涉色,平行消光,少量。5、
淅川虎睛石矿物学特征(1)矿物成分主要由隐晶质石英集合体组成。主要矿物有玉髓、石英、蛋白石;次要矿物黄铁矿、镜铁矿、赤铁矿、褐铁矿
、钠长石、方解石、重晶石、纤铁蓝闪石等。有时伴生红、白玛瑙及缟丝玛瑙等。(2)化学成分虎睛石的原生矿物成份主要为碱性、碱土性角闪石
石棉两大类,其种属有镁钠闪石石棉、富钙镁钠闪石石棉、富钠铝阳起石石棉、透闪石石棉、钠阳起石石棉、阳起石石棉。淅川虎睛石的化学成份,
因矿石颜色品种的不同,化学成分有所不同,见表1、2。表1虎睛石化学成分(ω(B)/10-2)一览表化学成分紫红色虎睛石纯蓝色虎睛
石金黄色虎睛石多色虎睛石平均SiO290.5292.8389.3784.4589.29AI2O30.680.740.620.710
.69Fe2O32.662.12.322.322.35TiO20.010.00920.00340.00820.0078K2O0.0
670.10.0650.140.093Na2O0.150.330.140.30.23CaO1.190.741.753.981.92
MgO0.120.40.620.640.44MnO0.030.0610.0230.0720.046FeO0.260.450.451
.190.59表2虎睛石X-衍射分析结果一览表矿物石英绢云母黄铁矿斜长石方解石高岭石钾长石未检出含量(%)757653211在表3
中,淅川虎睛石原岩蓝石棉矿物化学成分与镁钠闪石石棉的化学成分SiO251%~57%,Na2O5.16%~7.30%,CaO0.54
%~2.77%,MgO9.33%~12.82%,FeO3.97%~8.00%,Fe2O313.62%~18.23%十分接近,推断淅
川虎睛石的原始矿物应为镁钠闪石石棉。表3淅川虎睛石原岩蓝石棉矿物化学成分(%)样号K2ONa2OCaOMgOTiO2Al2O3M
nOSiO2FeOFe2O310.167.20.5911.210.080.410.1156.817.3415.120.196.67
0.6611.940.120.320.1856.013.8219.12(3)结构主要有交代假象结构、细粒状变晶结构、纤维状结构、放
射状纤维结构、球粒状结构等(图8、9)。从纤维结构的排列状态比较,淅川虎睛石大部分的石英纤维比较短,呈杂乱无序的排列,有时纤维具有
明显的扭曲变形现象。在SiO2交代强烈,蚀变程度较高的虎睛石,肉眼观察基本看不到纤维状结构。由于纤维结构的强烈扭曲,使入射光的反射
和折射产生了紊乱,从而产生了较强的幻彩效果。(4)构造主要有定向构造、块状构造、似蜂窝状构造、条带状状构造等(图8、9)。图8
淅川虎睛石矿石结构构造特征图9淅川虎睛石矿石结构构造特征(5)常见颜色淅川虎睛石的颜色丰富多彩,有红色、黄色、蓝色、黑色、灰色
、褐色、金色、乳白色、灰褐色及金褐色等颜色,单一颜色出现的玉料不太多,多由2种(或以上)颜色混杂成块。较常见的为褐黄色矿石,蓝灰色
和红褐色的矿石为少数。在成品上,在一个几厘米大小的块体上,可出现从黄-金黄-多彩-蓝黄-黄蓝-蓝等多种颜色。从市场价值上看,蓝色的
虎睛石,最为稀少、珍贵。图10色彩丰富的虎睛石(6)光泽显丝绢光泽、玻璃光泽。(7)透明度:微透明至半透明。(8)摩氏硬度淅川
虎睛石的摩氏硬度为6~7。摩氏硬度高低与蓝石棉的蚀变硅化程度成正比,硅化强、石英含量越高者,其硬度越高,硬度最高接近7。硅化程度高
的虎睛石块体表面抛光效果优于硅化弱者,但是脆性增加。一般情况下虎睛石的块体颜色从蓝色-彩色-金黄色其硬度有逐渐增高的趋势。在部分蓝
色虎睛石的边部有时可见到残留的蓝石棉纤维,说明其硅化程度较弱。比较成品虎睛石手镯的声音,同样是轻轻敲击完整无裂纹的手镯,金黄色、黄
色虎睛石手镯发出的声音比较清脆悦耳,而蓝色虎睛石手镯发出的声音就较为沉闷。蓝色虎睛石的韧性优于黄色虎睛石的韧性。(9)折射率:1.
544~1.553,点测法:1.53或1.54。(10)密度淅川虎睛石密度介于2.64g/cm3~2.85g/cm3之间。密度大小
与蓝石棉的蚀变硅化程度成反比,硅化强、能明显看到白色石英团块的块体,其密度就相对较小,外表保留有部分石棉矿物纤维的纯蓝色虎睛石其密
度比纯黄色虎睛石密度要高。密度的变化趋势反映的是虎睛石矿物成分的变化,这是因为虎睛石的原始矿物为镁钠闪石石棉,而镁钠闪石石棉的密度
一般在3~3.2之间。石棉矿物被SiO2交代彻底的,石英矿物含量高者,密度较小;反之,石棉矿物交代不彻底,残留石棉矿物含量多者,密
度较高。(11)吸收光谱:未见特征吸收光谱。(12)发光性:紫外灯下,表现为荧光惰性。(13)特殊光学效应:猫眼效应(图11)。图
11凸面型虎睛石戒面的猫眼效应(14)放大检查:纤维状结构,虎睛石可具波状纤维结构(图12),鹰眼石纤维清晰。图12放大检
查虎睛石波状纤维结构(镜下100倍)6、虎睛石的形成机理在矿物学上,虎睛石为硅化石蓝石棉(青石棉)假象矿物,化学成分由原来较为复杂
的蓝石棉(青石棉)组分经高压变质作用,分解转化成较简单的但又十分稳定的二氧化硅(SiO2)。在结构上,虎睛石呈现出明显的微细纤维状
结构、纤维交织结构。这是由于富镁-强碱性的蓝石棉在蚀变分解过程中,石棉中的铁和镁析出,变成了SiO2集合体,但是在结构上仍然保留了
蓝石棉的纤维状结构假象。在转化成二氧化硅(SiO2)过程中,如果硅化彻底,又受氧化铁污染者,则形成虎睛石;若硅化不彻底,还有部分蓝
石棉存在则形成斑纹虎睛石;若保持原始蓝色者,则形成鹰眼石。在虎睛石高温高压变质作用过程中,因混入了原生蓝石棉的微量Fe、Mg、Al
、Ca、K等杂质元素而使其附色,从w(FeO)/w(Fe2O3+FeO)值来看,常见的黄色虎睛石比值为0.18,绿色虎睛石比值为0
.22。从已发现的虎睛石纤维状结构假象特征来看,可把虎睛石归为两大类。第一类是纤维排列规则整齐者,这类块体的致密部分往往能形成粗大
的黄、蓝晶体,但在这类块体的边部,纤维分布稀疏,往往伴随较多的乳白色石英团块。由于该类纤维排列规则整齐,在平行于纤维方向琢磨出具有
一定角度的弧面宝石,往往会有较强的猫眼效应。第二类是纤维排列杂乱无章,纤维结构紧密,排列不规则,呈纵横交错分布。由于在小面积范围内
保留了不同方向的石棉纤维假象,其色彩就会比第一类块体要更加丰富,有时在几厘米大小的块体上多种颜色共存。质量好的,在琢磨成弧面宝石时
,会出现多彩的幻彩效果。根据大致的统计结果,第一类块体在淅川虎睛石中所占的比重不到十分之一,该区百分之九十以上为第二类块体。图13
蓝石棉原矿照片蓝石棉,又称青石棉,是指蓝色的角闪石石棉,为钠闪石的纤维状变种。一般常见的蓝石棉为纤铁闪石石棉、镁钠铁闪石石棉和钠
闪石石棉。蓝石棉原矿呈蓝色、青蓝照或浸紫色(图13),属单斜晶系,密度为3.3~5.2g/cm3。7、虎睛石质量分级按照颜色、结构
致密程度、块度大小可,淅川虎睛石矿石质量等级可初步划分为三个等级。一级,具有美丽的丝绢状花纹、色彩艳丽、质地紧密、无空洞、无杂质,
块重10kg以上;二级,具有一般的花纹、黄色、红蓝色、质地紧密、稍有空洞、稍有杂质,块重2kg以上;三级,具有花纹稀少、黄色、红蓝
色、质地紧密、稍有空洞、稍有杂质,块重2kg以下。同等质量的虎睛石,蓝色虎睛石价格要明显高于黄色虎睛石价格。7、淅川虎睛石名称的演
化上世纪六七十年代在河南淅川蓝石棉勘查中发现的虎睛石,最初命名为木变石、虎睛石、鹰眼石。木变石(Crocidolite),属硅化石
棉,石英质玉。化学式Na2Fe3[Si4O11]2(OH)2。由二氧化硅交代石棉纤维而成的隐晶质-显晶质石英集合体,可含有少量钠长
石、针铁矿、赤铁矿等矿物。微透明-不透明。以纤维状结构为主,有时可见粒状结构,抛光面常呈蜡状光泽。常见猫眼效应。由于虎睛石纤维结构
较粗,与木质纤维结构类似,给人一种木质花纹的感觉。最初,人们认为这种石头是直接的由树木石化而来。虎睛石、鹰眼石,作为木变石的变种,
其中以黄、金黄、棕黄褐色木变石称虎睛石,如下图14中左侧照片;以灰蓝、绿蓝等蓝色调为主的木变石称鹰睛石,如下图14中右侧照片。图1
4虎睛石与鹰眼石区别特征(图片来自于网络,产地也并非淅川)左侧黄色调照片为虎睛石原石及成品;右侧蓝色调照片为鹰眼石原石及成品在中
国,对虎睛石较早的文献记载是1918年章鸿钊先生所著的《石雅》一书,书中有这样的记述:“……青石棉,质杂铁氧,屡带流彩,色黄或褐,
故一称虎睛石。”随着市场的开发,人们逐渐发现淅川的虎睛石矿石特征明显的与虎睛石、鹰眼石矿石特征在外观上及矿物成分上不一致,淅川的虎
睛石再称为虎睛石已经明显不合适。在图15中,淅川所产的虎睛石颜色丰富多彩,最常见的是金黄色和蓝色两种,此外有黄褐、红黄、红、棕红、
紫红、褐红、黄蓝、蓝灰、蓝绿及七彩等颜色。多数情况下虎睛石的颜色是多种颜色交织在一起,出现具有强烈明暗反差变化的强丝绢光泽,随着入
射光线角度的变化,金黄色的虎睛石有时似火焰跳动,华贵诱人,蓝色虎睛石往往呈现出的是一种幽蓝的迷人色彩。如果是黄、蓝色交织在一起,则
出现鲜艳迷人的幻彩效应。图15淅川虎睛石的颜色和幻彩效果与巴西的木变石特征对比1962年,一位叫西德尼·彼德(SidneyP
ieters)的英国人在非洲纳米比亚巡视农场时,发现了该矿物,并于1964年在不列颠矿物记录上登录了他的新发现,并用自己的姓—Pi
etersite(即彼得石)命名该矿物。淅川虎睛石的外观特征以及矿物成分与非洲纳米比亚彼得石具有极为相似的之处,近年来淅川虎睛石这
一名称已渐渐被彼得石的称谓所替代。市场上也有人称这一玉石为“暴风雨石”,意寓成品上图案色彩混杂如暴风雨中形成的无序旋涡图案(如下图
16)。这一名称,有些随意了。图16淅川虎睛石图案特征由于缺乏非洲纳米比亚彼得石的物理化学特征数据资料,仅就两种矿石、成品直观
视觉特征进行对比研究(图17、18)。(1)淅川虎睛石图17淅川虎睛石矿石及成品特征(2)纳米比亚彼得石图18非洲纳米比亚彼得
石矿石及成品特征(3)二者特征对比分析从二者的直观视觉对比特征来看,淅川虎睛石由于二氧化硅含量高,摩氏硬度接近7;纳米比亚彼得石摩
氏硬度为5.5~7,较淅川虎睛石略软。淅川虎睛石与纳米比亚彼得石的色彩大致相同,但是从整体上看淅川虎睛石色彩更为丰富一些。淅川虎睛
石黄褐、红黄、红、棕红、紫红、褐红、黄蓝、蓝灰、蓝绿及七彩等颜色皆有,纳米比亚彼得石以蓝,黄,灰等色彩的交织色为主,红色极少,甚至
缺失。纳米比亚彼得石的色彩如该国的天空色彩一般,蓝色的天空中透着淡淡的灰白(图19)。淅川虎睛石与纳米比亚彼得石中具有猫眼效应的石
料较少,猫眼特征也不典型。比较而言,淅川虎睛石做出的凸面型戒面猫眼效应更为明显一些。图19纳米比亚的天空参考文献:[1]雷威.
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(本文系王宪伟原创)