贵州罗甸玉矿物岩石学特征及成因机理研究
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摘要
罗甸玉，中国最重要的玉石——软玉家族里的新成员，于2009年于贵州省罗甸县发现，研究证实是一种新成因类型的软玉。本研究在结合《贵州省罗甸-望谟地区软玉矿调查评价》项目工作基础上，较为系统而深入地研究了罗甸玉的矿物岩石学及玉石学的基本特征及其地球化学特征，初步探讨了罗甸玉的成因机制，提出了罗甸玉分类命名及品质评价标准。
罗甸玉矿（床）点及矿化点主要分布于辉绿岩体上接触变质带，结合野外及室内研究结果，罗甸玉的矿化分为方解石大理岩带、透辉～透闪石大理岩带、硅质（石英）大理岩～硅质（石英）岩带以及透闪石（玉石）带，透闪石（玉石）带为罗甸玉的主矿化带，呈现出经过多次交代变质作用的特征。矿区蚀变类型主要有大理岩化、透闪石化（矿化）及高岭石化，辉绿岩下伏围岩仅见大理岩化，透闪石化及高岭石化仅见于上覆围岩。蚀变带一般呈长透镜状，偶见囊状体；外接触蚀变带除常见的大理岩化、透闪石化外，还出现透辉石、硅灰石及滑石化。矿体赋存岩石主要为大理岩化灰岩、含透闪石大理岩、石英方解大理岩、石英岩、含透闪硅灰石石英岩等。
罗甸玉矿物组成以透闪石为主，玉石中透闪石含量一般在95%以上，含有少量的透辉石、方解石、石英等，普遍存在的透辉石，是与其它软玉不同的显著特征。玉石显微结构主要以变晶结构为主，主要包括柱状、斑状变晶交织结构、毡状变晶交织结构、片状变晶交织结构、纤维状变晶交织结构及粒状变晶结构等几种显微结构特征，有致密块状、细脉条带状、角砾状、交代残余等构造特征。交代结构主要以交代残余结构为主，包括残留岛状交代、网脉状交代、脉状交代、假像交代、溶蚀－骸晶交代等为代表的结构类型。
以XRF、ICP－MS及常规化学分析方法为主要研究手段，对贵州罗甸玉的岩石化学特征进行研究，玉石常量化学特征表明，罗甸玉中透闪石的形成经历了Ｍｇ相对饱和及不饱和两个阶段。微量元素研究表明，罗甸玉中的白色与青色系列，由不同微量元素组合所表征的三个主因子有所差异，同时，罗甸玉中青色主要由其化学组成中微量的V、Cr引起；罗甸玉的稀土元素配分具有δCe和δEu异常的特点，稀土配分模式与围岩辉绿岩及灰岩均较为一致。罗甸玉的硅氧稳定同位素的研究与成矿流体中δ~(18)O分镏方程计算结果，表明罗甸玉属于中低温热液矿床。在罗甸玉岩石化学特征研究的基础上，认为罗甸玉的形成是罗甸玉为岩床状辉绿岩顺层侵入时带来气液流体，与灰岩围岩发生长期的交代蚀变所形成的，由于热液活动各阶段的物化条件和地质作用不同，罗甸玉的成矿表现为多阶段性，从而形成在同一成矿期内不同结构特征、不同玉性表现的不同成矿阶段的罗甸玉矿体。
罗甸玉基本物理光学性质测试表明，玉石颜色主要以白、青白、青颜色为主，并有着铁锰质浸染形成的“花斑玉”。玉石在矿层（体）中一般呈瓷状、蜡状及弱油脂光泽，在自然断口或人工切割面，则多为蜡状光泽到油脂光泽。罗甸玉折射率、维氏显微硬度、摩氏硬度及密度等与其它软玉相似，但罗甸玉在紫外下均有不同的发光现象，一般在长波紫外下以绿色荧光为主色调，短波紫外则以带有褐色调的黄绿色荧光为特征，且在阴极发光下也有不同程度强弱的发光现象，有别于其它软玉类。
扫描电镜（SEM）结果表明，罗甸玉中透闪石颗粒间的结构紧密程度与玉石的玉质有着最为直接的联系。X射线衍射（XRD）测试证实，罗甸玉的结晶度较新疆、青海软玉高，晶体结构与标准透闪石有少许差异，高温XRD实验证实了在透闪石－方解石－石英共存的体系中透辉石的形成机制；电子顺磁共振（EPR）表明，罗甸玉中Fe~(3+)和Mn~(2+)的EPR共振谱均很相似，Mn~(2+)离子的共振吸收近于各向同性，其配位多面体都具有近于立方对称的结构环境，Fe~(3+)离子在160mT附近的共振谱近于各向同性，其对称性较高，晶体中普遍存在着以类质同象置换置换了八面体位置的Mg~(2+)形式进入的Mn~(2+)离子。罗甸玉IR测试样品中，大部分样品出现了840cm-1～860cm-1较弱但是非常清晰的肩状吸收带，这一在天然透闪石中没有的频率带内的吸收，是罗甸玉所特有的，是由于其玉化过程中残留的透辉石所致。利用电子探针结果结合IR测试提供的精细结构特征，详细地推算了罗甸玉中透闪石的晶体化学式。
通过吸收光谱测试及吸光度的测定，认为罗甸玉所表现出的颜色，一方面是其在可见光区的吸收所致，主要是由Fe~(2+)→Ti~(4+)荷移谱（490nm~500nm）、Fe~(3+)的~6A_1→~4T_2(~4G)的电子跃迁（615nm~632nm，685nm~694nm）和Mn~(2+)的~4T_1(~4G)→~6A_1（~6S）的电子跃迁（549nm~560nm）引起的，另一方面也涉及到玉石成分中杂质离子的种类、含量和存在形式以及杂质离子的相对含量，是各种因素的综合结果；对罗甸玉吸光度的测试表明，罗甸玉的感观透明度与罗甸玉中矿物的组成展布有密切关系。不同结构中透闪石的结晶粒度、矿物展布方式的不同，其感观透明度亦不同。铁锰浸染的程度、裂隙发育的程度、位置等，也是引起罗甸玉感观透明度变化的因素；从格里菲斯微裂纹理论（Griffith crack theory）的原理结合扫描电镜的研究，对罗甸玉所具有的高韧性进行了研究。认为罗甸玉的高韧性是与其内部晶粒界面、解理面、微裂纹和孔隙及其发育的大小有关。
提出罗甸玉以颜色分类为主的分类命名方案，将颜色作为主要的分类依据；在罗甸玉品质分级时主要考虑包括了结构构造、透明度、净度等因素，将罗甸玉质地划分为优～Ⅲ四个级别，综合颜色、质地、净度以及工艺四个方面因素，将罗甸玉石的综合品质划分为三级。
通过罗甸玉与其它产地软玉的对比研究以及对罗甸玉加世性能的初步研究，认为罗甸玉除少数外，玉石的油性大多与高质量的新疆、青海等地的软玉还存在一定的差距，从直观上影响了罗甸玉产品的质量；另外，瑕疵也是影响罗甸玉工艺性能的另一因素。罗甸玉只有在加工工艺上围绕这两方面，通过一定的技术手段加以解决，才有可能提升罗甸玉的市场价值。
本文的创新点主要体现在以下方面：
（1）采用传统与现代测试技术相结合的研究手段，较为系统的厘定了罗甸玉的岩石矿物学特征。首次利用红外光谱测试在天然软玉样品中获得了透辉石的特征吸收谱，以及采用显微光度计、扫描电镜技术、X射线衍射的技术手段，比较深入地研究了罗甸玉的呈色机理、光泽、透明度的影响因素；利用高温原位XRD方法，初步探讨了罗甸玉中透辉石的形成机制。
（2）首次从格里菲斯微裂纹理论（Griffith crack theory）的原理结合扫描电镜的研究，对罗甸玉所具有的高韧性进行了研究。认为罗甸玉的高韧性是与其内部晶粒界面、解理面、微裂纹和孔隙及其发育的大小有关。
（3）确认了罗甸玉是一种新的成因类型。根据罗甸玉矿床地质特征、成矿物质来源及流体性质等方面综合分析，认为罗甸玉的成玉机理与基性岩同碳酸盐岩的接触变质作用有关，由于热液活动各阶段的物化条件和地质作用不同，罗甸玉的成矿表现为多阶段性，气成热液变质带控制了罗甸玉的分布。
（4）根据罗甸玉的自身特点，提出了以颜色为主要分类依据的罗甸玉分类命名方案，根据对罗甸玉市场情况、室内分析和鉴定及颜色、质地、净度、工艺、块度等五个方面要素的分析，首次提出将罗甸玉质地的分级划分为优～Ⅲ四个级别、品质划分为三个品级。
Luodian Jade, a new members of the nephrites’ family，which is the mostimportant jade in China, was found in Luodian country from Guizhou province in2009,been after preliminary study confirmed that it is a new kind of nephrite on genesis. Inthis paper, not only did the author systematic and deeply study the characteristics ofmineral petrology and geochemical of Luodian Jade in combination with the projectnamed 《the survey evaluation of nephrite ore region in Luodian-Wangmo fromGuizhou》, but preliminary discussed the genetic mechanism and proposed aclassification and quality evaluation criteria of Luodian Jade as well.
The ore or mineralization points of Luodian Jade are mainly dispersed through outcontact with metamorphic zone on diabase body. The ore was classified as calcitemarble, diopside~tremolite marble, siliceous (quartz) marble~siliceous rock zone(quartz) and tremolite jade belt combined with the field and indoor study, and in whichtremolite jade (jade) band is a main mineralization belt of Luodian Jade and presentscharacteristics by many metasomatic metamorphism. The mainly alteration typesinclude marmorization, tremolitization and kaolinization, in which, marbleizationgenerally only take place on diabase underlying rock but, tremolitization andkaolinization are restricted to overlying rock. Usually, the shape of alteration zone islong lenticular and cystic body occasionally, and that outside contact of alteration zonehas also diopsidization, wollastonitization and steatitization besides marbleization andtremolitization. Ore body occurred mainly as marmorization limestone, whichcontaining tremolite marble, quartz-calcite marble, quartzite and tremolite-wollastonitequartzite, etc.
Mineral composition of Luodian Jade priority is tremolite, which content in commonly is more than95%and contains a small amount of diopside, calcite, quartz,etc. Microstructure of jade mainly is blastic texture including several kinds ofmicrostructure characteristics such as fiber-needle, porphyroblast metacryst pilotaxitictexture, blanket crystalloblastic metacryst pilotaxitic texture, flake crystalloblasticmetacryst pilotaxitic texture, fibrous crystalloblastic metacryst pilotaxitic texture andgranular metacryst pilotaxitic texture and so on, and there are some kinds of structurecharacteristics of jade such as dense block, veinlet belt, brecciated structure,replacement of residual tectonic etc. Replacement texture mainly metasomatismresidual structure, including residual island metasomatism, net vein metasomatism,vein metasomatism, alteration-pseudomorphism and corrode.
Petrochemical characteristics of Luodian Jade from Guizhou Province werestudied by XRF, ICP-MS and conventional chemical analysis. Tremolite in LuodianJade experienced two stages of relative saturated and unsaturated in Mg.
Analysis of trace element shows that the formation of white jade series and greenjade series is affected by different trace element associations, especially, Cr-V, Co-Niand Mn-Sr. It is indicated that Cr and V ions in chemical composition are responsiblefor the green color of Luodian Jade. Moreover, REE analysis of Luodian Jade revealedt abnormal characteristics in δCe and δEu, and chondrite-normalized REE distributionpattern is similar to that of the surrounding rock of diabase and limestone. Analysis ofsilicon and oxygen isotope and results ofδ~(18)O fractionating equation calculation in theore-forming fluid show that Luodian Jade belongs to the low temperature liquid deposit.On the basis of petro-chemical characteristics study of Luodian Jade, it is consideredthat Luodian Jade is a new type of nephrite jade formed in a long-term contactmetasomatism between the limestone and gas-liquid fluid brought by diabase intrusive.In the process of metallogenic metasomatism, the limestone provides Ca and Mg, andthe gas-liquid fluid mainly provides Si for Luodian Jade. Because each stage ofhydrothermal activity, physico-chemical conditions and geological processes wasdifferent then the mineralization of Luodian Jade has multiple stages, so that it formingore body of Luodian Jade has different structure characteristic and jade’s performance.
Test of basic physical and optical properties in Luodian Jade show that jade’s coloris given priority to with white, bluish white, green color and named "spotted jade"because of iron and manganese disseminated. Luster of jade from deposits general isporcelain, waxy and weak oily, and which from natural fracture or artificial cut surfaceis more than waxy and oily. The refractive index, Vickers-hardness, mohs hardness anddensity of Luodian Jade are similar to other neiphrite, and it is different from other types of nephrite that luminescence on UV, which feature is send out green fluorescencein the long wave UV and short-wave UV with brownish tone in the yellow-greenfluorescence, moreover, also has different intensity on the cathode luminescence.
Results of SEM showed that the quality of jade is association with granularstructure and close degree of tremolite in Luodian Jade. XRD test confirmed that thecrystallinity of Luodian Jade is higher than other nephrite from Xinjiang, Qinghai,which crystal structure has a little difference with standard tremolite, and HT-XRDexperiment confirmed the mechanism of diopside formation in tremolite+calcite+quartz coexistence system; EPR show that the EPR of Fe~(3+)and Mn~(2+)in Luodian Jaderesonance spectra are very similar, the Mn~(2+)ion resonance absorption to isotroPhoto, itscoordination polyhedra are nearly cubic symmetry of the structure environment, Fe~(3+)ions in the vicinity of160mT to resonance spectrum nearly isotroPhoto, its symmetry ishigher, in which there is a widespread isomorphism replacement with Mn~(2+)to Mg~(2+)ionin the position of octahedral. Weak but very clear shoulder shape absorption band at840cm-1~860cm-1was appear on the most of the samples of IR test in Luodian Jade,which within the frequency band of absorption is unique to Luodian Jade but didn’tappear on natural neiphrite, that is caused by residue diopside in the process offormation jade. By using the result of EMPA and IR tests provide the fine structurefeatures, the crystals chemical formula of tremolite in Luodian Jade had beencalculated.
On the one hand, the color of Luodian Jade is caused by the absorption in thevisible area, mainly by Fe~(2+)→Ti~(4+)charge transfer spectrum (at490nm~500nm),~6A_1→~4T_2(~4G) of Fe~(3+)electron transition (at615nm~632nm,685nm~694nm) and~4T_1(~4G)→~6A_1(~6S) of Mn~(2+)electron transition (549nm~560nm), on the other hand alsoinvolves some impurity ions in the composition of jade, content and form, and therelative content of impurity ions, which is the integrated result of various factors; Thetest of Luodian Jade absorbance show that the transparency has a close relationship tocomposition and distribution of the mineral in Luodian Jade. Different crystals grainsize and mineral distribution of tremolite of different structures, its sensorytransparency also is different. Otherwise, impregnation degree of iron and manganese,fracture, location, etc., are the factors lead to the change of the sensory transparency;High toughness of Luodian Jade was studied basing on the principle of Griffith cracktheory and combinating the results of scanning electron microscopy (SEM), it wasconsided as related to its internal grain interface, the cleavage plane and the size of themicro cracks and pore and its development.
In this paper, it was put forward that the classification and naming scheme ofLuodian Jade, which the color was mainly consided as the main classification basis; Inquality grading of Luodian Jade which was mainly consided that including factors suchas structure, transparency, clarity etc, could be divided into four levels from Optimal toⅢ, the comprehensive quality ofLuodian Jade could be divided into three levels on thepremise that comprehensive consider color, texture and clarity as well as.
By preliminary comparative researching with nephrite of other regions and theproperties of curing of Luodian Jade, however, except a few most of Luodian Jade itwas thought that there is a certain gap comparison with others high quality neiphritefrom Xinjiang, Qinghai and other places on the oiliness, which impacted the productsquality of Luodian Jade’s visual of; In addition, the defect was also another factor toinfluence the curing performance of Luodian Jade. Market value of Luodian Jade willbe likely to increased only around these two aspects in the machining process and to besolved by certain technical.
The innovation of this study is mainly reflected in the following aspects:
（1）Systematically analysised the petrological, mineralogical and geochemicalcharacteristics of Luodian Jade using testing technology of traditional combinationwith modern. For the first time, to obtained the characteristic absorption spectrum ofdiopside in natural nephrite samples by IR testing, and more deeply to study themechanism of color, influence factors of luster and transparency by using microscopephotometer, SEM and XRD; Further, preliminary to discussion on the formingmechanism of diopside in Luodian Jade using high temperature in situ XRD method.
（2）High toughness of Luodian Jade was studied basing on the principle ofGriffith crack theory and combinating the results of SEM for the first time, it wasconsided as related to its internal grain interface, the cleavage plane and the size of themicro cracks and pore and its development.
（3）Confirmed that Luodian Jade is a kind of new genetic types. Comprehensiveanalysed suggest that the ore-forming mechanism of Luodian Jade is concluded andregarded that as the contact metamorphism between basite and carbonatite according todeposit geological characteristics, metallogenic material source and fluid properties, etc.Because each stage of hydrothermal activity, physico-chemical conditions andgeological processes was different then the mineralization of Luodian Jade has multiplestages, so that it forming ore of Luodian Jade has different structure characteristic andjade’s performance.
（4）According to Luodian Jade’s own specialties to put forward the scheme of classification and naming to focus on color as the main factor; Comprehensivelyevaluated from some factors including color, texture, purity, cure and size combine withlaboratory analysis and appraisal, simultaneously, according to Luodian Jade’s marketconditions, for the first time, Luodian Jade’s classification is put forward to be dividedinto Optimal~Ⅲ four levels and the quality is divided into three grades.
罗甸玉矿（床）点及矿化点主要分布于辉绿岩体上接触变质带，结合野外及室内研究结果，罗甸玉的矿化分为方解石大理岩带、透辉～透闪石大理岩带、硅质（石英）大理岩～硅质（石英）岩带以及透闪石（玉石）带，透闪石（玉石）带为罗甸玉的主矿化带，呈现出经过多次交代变质作用的特征。矿区蚀变类型主要有大理岩化、透闪石化（矿化）及高岭石化，辉绿岩下伏围岩仅见大理岩化，透闪石化及高岭石化仅见于上覆围岩。蚀变带一般呈长透镜状，偶见囊状体；外接触蚀变带除常见的大理岩化、透闪石化外，还出现透辉石、硅灰石及滑石化。矿体赋存岩石主要为大理岩化灰岩、含透闪石大理岩、石英方解大理岩、石英岩、含透闪硅灰石石英岩等。
罗甸玉矿物组成以透闪石为主，玉石中透闪石含量一般在95%以上，含有少量的透辉石、方解石、石英等，普遍存在的透辉石，是与其它软玉不同的显著特征。玉石显微结构主要以变晶结构为主，主要包括柱状、斑状变晶交织结构、毡状变晶交织结构、片状变晶交织结构、纤维状变晶交织结构及粒状变晶结构等几种显微结构特征，有致密块状、细脉条带状、角砾状、交代残余等构造特征。交代结构主要以交代残余结构为主，包括残留岛状交代、网脉状交代、脉状交代、假像交代、溶蚀－骸晶交代等为代表的结构类型。
以XRF、ICP－MS及常规化学分析方法为主要研究手段，对贵州罗甸玉的岩石化学特征进行研究，玉石常量化学特征表明，罗甸玉中透闪石的形成经历了Ｍｇ相对饱和及不饱和两个阶段。微量元素研究表明，罗甸玉中的白色与青色系列，由不同微量元素组合所表征的三个主因子有所差异，同时，罗甸玉中青色主要由其化学组成中微量的V、Cr引起；罗甸玉的稀土元素配分具有δCe和δEu异常的特点，稀土配分模式与围岩辉绿岩及灰岩均较为一致。罗甸玉的硅氧稳定同位素的研究与成矿流体中δ~(18)O分镏方程计算结果，表明罗甸玉属于中低温热液矿床。在罗甸玉岩石化学特征研究的基础上，认为罗甸玉的形成是罗甸玉为岩床状辉绿岩顺层侵入时带来气液流体，与灰岩围岩发生长期的交代蚀变所形成的，由于热液活动各阶段的物化条件和地质作用不同，罗甸玉的成矿表现为多阶段性，从而形成在同一成矿期内不同结构特征、不同玉性表现的不同成矿阶段的罗甸玉矿体。
罗甸玉基本物理光学性质测试表明，玉石颜色主要以白、青白、青颜色为主，并有着铁锰质浸染形成的“花斑玉”。玉石在矿层（体）中一般呈瓷状、蜡状及弱油脂光泽，在自然断口或人工切割面，则多为蜡状光泽到油脂光泽。罗甸玉折射率、维氏显微硬度、摩氏硬度及密度等与其它软玉相似，但罗甸玉在紫外下均有不同的发光现象，一般在长波紫外下以绿色荧光为主色调，短波紫外则以带有褐色调的黄绿色荧光为特征，且在阴极发光下也有不同程度强弱的发光现象，有别于其它软玉类。
扫描电镜（SEM）结果表明，罗甸玉中透闪石颗粒间的结构紧密程度与玉石的玉质有着最为直接的联系。X射线衍射（XRD）测试证实，罗甸玉的结晶度较新疆、青海软玉高，晶体结构与标准透闪石有少许差异，高温XRD实验证实了在透闪石－方解石－石英共存的体系中透辉石的形成机制；电子顺磁共振（EPR）表明，罗甸玉中Fe~(3+)和Mn~(2+)的EPR共振谱均很相似，Mn~(2+)离子的共振吸收近于各向同性，其配位多面体都具有近于立方对称的结构环境，Fe~(3+)离子在160mT附近的共振谱近于各向同性，其对称性较高，晶体中普遍存在着以类质同象置换置换了八面体位置的Mg~(2+)形式进入的Mn~(2+)离子。罗甸玉IR测试样品中，大部分样品出现了840cm-1～860cm-1较弱但是非常清晰的肩状吸收带，这一在天然透闪石中没有的频率带内的吸收，是罗甸玉所特有的，是由于其玉化过程中残留的透辉石所致。利用电子探针结果结合IR测试提供的精细结构特征，详细地推算了罗甸玉中透闪石的晶体化学式。
通过吸收光谱测试及吸光度的测定，认为罗甸玉所表现出的颜色，一方面是其在可见光区的吸收所致，主要是由Fe~(2+)→Ti~(4+)荷移谱（490nm~500nm）、Fe~(3+)的~6A_1→~4T_2(~4G)的电子跃迁（615nm~632nm，685nm~694nm）和Mn~(2+)的~4T_1(~4G)→~6A_1（~6S）的电子跃迁（549nm~560nm）引起的，另一方面也涉及到玉石成分中杂质离子的种类、含量和存在形式以及杂质离子的相对含量，是各种因素的综合结果；对罗甸玉吸光度的测试表明，罗甸玉的感观透明度与罗甸玉中矿物的组成展布有密切关系。不同结构中透闪石的结晶粒度、矿物展布方式的不同，其感观透明度亦不同。铁锰浸染的程度、裂隙发育的程度、位置等，也是引起罗甸玉感观透明度变化的因素；从格里菲斯微裂纹理论（Griffith crack theory）的原理结合扫描电镜的研究，对罗甸玉所具有的高韧性进行了研究。认为罗甸玉的高韧性是与其内部晶粒界面、解理面、微裂纹和孔隙及其发育的大小有关。
提出罗甸玉以颜色分类为主的分类命名方案，将颜色作为主要的分类依据；在罗甸玉品质分级时主要考虑包括了结构构造、透明度、净度等因素，将罗甸玉质地划分为优～Ⅲ四个级别，综合颜色、质地、净度以及工艺四个方面因素，将罗甸玉石的综合品质划分为三级。
通过罗甸玉与其它产地软玉的对比研究以及对罗甸玉加世性能的初步研究，认为罗甸玉除少数外，玉石的油性大多与高质量的新疆、青海等地的软玉还存在一定的差距，从直观上影响了罗甸玉产品的质量；另外，瑕疵也是影响罗甸玉工艺性能的另一因素。罗甸玉只有在加工工艺上围绕这两方面，通过一定的技术手段加以解决，才有可能提升罗甸玉的市场价值。
本文的创新点主要体现在以下方面：
（1）采用传统与现代测试技术相结合的研究手段，较为系统的厘定了罗甸玉的岩石矿物学特征。首次利用红外光谱测试在天然软玉样品中获得了透辉石的特征吸收谱，以及采用显微光度计、扫描电镜技术、X射线衍射的技术手段，比较深入地研究了罗甸玉的呈色机理、光泽、透明度的影响因素；利用高温原位XRD方法，初步探讨了罗甸玉中透辉石的形成机制。
（2）首次从格里菲斯微裂纹理论（Griffith crack theory）的原理结合扫描电镜的研究，对罗甸玉所具有的高韧性进行了研究。认为罗甸玉的高韧性是与其内部晶粒界面、解理面、微裂纹和孔隙及其发育的大小有关。
（3）确认了罗甸玉是一种新的成因类型。根据罗甸玉矿床地质特征、成矿物质来源及流体性质等方面综合分析，认为罗甸玉的成玉机理与基性岩同碳酸盐岩的接触变质作用有关，由于热液活动各阶段的物化条件和地质作用不同，罗甸玉的成矿表现为多阶段性，气成热液变质带控制了罗甸玉的分布。
（4）根据罗甸玉的自身特点，提出了以颜色为主要分类依据的罗甸玉分类命名方案，根据对罗甸玉市场情况、室内分析和鉴定及颜色、质地、净度、工艺、块度等五个方面要素的分析，首次提出将罗甸玉质地的分级划分为优～Ⅲ四个级别、品质划分为三个品级。
Luodian Jade, a new members of the nephrites’ family，which is the mostimportant jade in China, was found in Luodian country from Guizhou province in2009,been after preliminary study confirmed that it is a new kind of nephrite on genesis. Inthis paper, not only did the author systematic and deeply study the characteristics ofmineral petrology and geochemical of Luodian Jade in combination with the projectnamed 《the survey evaluation of nephrite ore region in Luodian-Wangmo fromGuizhou》, but preliminary discussed the genetic mechanism and proposed aclassification and quality evaluation criteria of Luodian Jade as well.
The ore or mineralization points of Luodian Jade are mainly dispersed through outcontact with metamorphic zone on diabase body. The ore was classified as calcitemarble, diopside~tremolite marble, siliceous (quartz) marble~siliceous rock zone(quartz) and tremolite jade belt combined with the field and indoor study, and in whichtremolite jade (jade) band is a main mineralization belt of Luodian Jade and presentscharacteristics by many metasomatic metamorphism. The mainly alteration typesinclude marmorization, tremolitization and kaolinization, in which, marbleizationgenerally only take place on diabase underlying rock but, tremolitization andkaolinization are restricted to overlying rock. Usually, the shape of alteration zone islong lenticular and cystic body occasionally, and that outside contact of alteration zonehas also diopsidization, wollastonitization and steatitization besides marbleization andtremolitization. Ore body occurred mainly as marmorization limestone, whichcontaining tremolite marble, quartz-calcite marble, quartzite and tremolite-wollastonitequartzite, etc.
Mineral composition of Luodian Jade priority is tremolite, which content in commonly is more than95%and contains a small amount of diopside, calcite, quartz,etc. Microstructure of jade mainly is blastic texture including several kinds ofmicrostructure characteristics such as fiber-needle, porphyroblast metacryst pilotaxitictexture, blanket crystalloblastic metacryst pilotaxitic texture, flake crystalloblasticmetacryst pilotaxitic texture, fibrous crystalloblastic metacryst pilotaxitic texture andgranular metacryst pilotaxitic texture and so on, and there are some kinds of structurecharacteristics of jade such as dense block, veinlet belt, brecciated structure,replacement of residual tectonic etc. Replacement texture mainly metasomatismresidual structure, including residual island metasomatism, net vein metasomatism,vein metasomatism, alteration-pseudomorphism and corrode.
Petrochemical characteristics of Luodian Jade from Guizhou Province werestudied by XRF, ICP-MS and conventional chemical analysis. Tremolite in LuodianJade experienced two stages of relative saturated and unsaturated in Mg.
Analysis of trace element shows that the formation of white jade series and greenjade series is affected by different trace element associations, especially, Cr-V, Co-Niand Mn-Sr. It is indicated that Cr and V ions in chemical composition are responsiblefor the green color of Luodian Jade. Moreover, REE analysis of Luodian Jade revealedt abnormal characteristics in δCe and δEu, and chondrite-normalized REE distributionpattern is similar to that of the surrounding rock of diabase and limestone. Analysis ofsilicon and oxygen isotope and results ofδ~(18)O fractionating equation calculation in theore-forming fluid show that Luodian Jade belongs to the low temperature liquid deposit.On the basis of petro-chemical characteristics study of Luodian Jade, it is consideredthat Luodian Jade is a new type of nephrite jade formed in a long-term contactmetasomatism between the limestone and gas-liquid fluid brought by diabase intrusive.In the process of metallogenic metasomatism, the limestone provides Ca and Mg, andthe gas-liquid fluid mainly provides Si for Luodian Jade. Because each stage ofhydrothermal activity, physico-chemical conditions and geological processes wasdifferent then the mineralization of Luodian Jade has multiple stages, so that it formingore body of Luodian Jade has different structure characteristic and jade’s performance.
Test of basic physical and optical properties in Luodian Jade show that jade’s coloris given priority to with white, bluish white, green color and named "spotted jade"because of iron and manganese disseminated. Luster of jade from deposits general isporcelain, waxy and weak oily, and which from natural fracture or artificial cut surfaceis more than waxy and oily. The refractive index, Vickers-hardness, mohs hardness anddensity of Luodian Jade are similar to other neiphrite, and it is different from other types of nephrite that luminescence on UV, which feature is send out green fluorescencein the long wave UV and short-wave UV with brownish tone in the yellow-greenfluorescence, moreover, also has different intensity on the cathode luminescence.
Results of SEM showed that the quality of jade is association with granularstructure and close degree of tremolite in Luodian Jade. XRD test confirmed that thecrystallinity of Luodian Jade is higher than other nephrite from Xinjiang, Qinghai,which crystal structure has a little difference with standard tremolite, and HT-XRDexperiment confirmed the mechanism of diopside formation in tremolite+calcite+quartz coexistence system; EPR show that the EPR of Fe~(3+)and Mn~(2+)in Luodian Jaderesonance spectra are very similar, the Mn~(2+)ion resonance absorption to isotroPhoto, itscoordination polyhedra are nearly cubic symmetry of the structure environment, Fe~(3+)ions in the vicinity of160mT to resonance spectrum nearly isotroPhoto, its symmetry ishigher, in which there is a widespread isomorphism replacement with Mn~(2+)to Mg~(2+)ionin the position of octahedral. Weak but very clear shoulder shape absorption band at840cm-1~860cm-1was appear on the most of the samples of IR test in Luodian Jade,which within the frequency band of absorption is unique to Luodian Jade but didn’tappear on natural neiphrite, that is caused by residue diopside in the process offormation jade. By using the result of EMPA and IR tests provide the fine structurefeatures, the crystals chemical formula of tremolite in Luodian Jade had beencalculated.
On the one hand, the color of Luodian Jade is caused by the absorption in thevisible area, mainly by Fe~(2+)→Ti~(4+)charge transfer spectrum (at490nm~500nm),~6A_1→~4T_2(~4G) of Fe~(3+)electron transition (at615nm~632nm,685nm~694nm) and~4T_1(~4G)→~6A_1(~6S) of Mn~(2+)electron transition (549nm~560nm), on the other hand alsoinvolves some impurity ions in the composition of jade, content and form, and therelative content of impurity ions, which is the integrated result of various factors; Thetest of Luodian Jade absorbance show that the transparency has a close relationship tocomposition and distribution of the mineral in Luodian Jade. Different crystals grainsize and mineral distribution of tremolite of different structures, its sensorytransparency also is different. Otherwise, impregnation degree of iron and manganese,fracture, location, etc., are the factors lead to the change of the sensory transparency;High toughness of Luodian Jade was studied basing on the principle of Griffith cracktheory and combinating the results of scanning electron microscopy (SEM), it wasconsided as related to its internal grain interface, the cleavage plane and the size of themicro cracks and pore and its development.
In this paper, it was put forward that the classification and naming scheme ofLuodian Jade, which the color was mainly consided as the main classification basis; Inquality grading of Luodian Jade which was mainly consided that including factors suchas structure, transparency, clarity etc, could be divided into four levels from Optimal toⅢ, the comprehensive quality ofLuodian Jade could be divided into three levels on thepremise that comprehensive consider color, texture and clarity as well as.
By preliminary comparative researching with nephrite of other regions and theproperties of curing of Luodian Jade, however, except a few most of Luodian Jade itwas thought that there is a certain gap comparison with others high quality neiphritefrom Xinjiang, Qinghai and other places on the oiliness, which impacted the productsquality of Luodian Jade’s visual of; In addition, the defect was also another factor toinfluence the curing performance of Luodian Jade. Market value of Luodian Jade willbe likely to increased only around these two aspects in the machining process and to besolved by certain technical.
The innovation of this study is mainly reflected in the following aspects:
（1）Systematically analysised the petrological, mineralogical and geochemicalcharacteristics of Luodian Jade using testing technology of traditional combinationwith modern. For the first time, to obtained the characteristic absorption spectrum ofdiopside in natural nephrite samples by IR testing, and more deeply to study themechanism of color, influence factors of luster and transparency by using microscopephotometer, SEM and XRD; Further, preliminary to discussion on the formingmechanism of diopside in Luodian Jade using high temperature in situ XRD method.
（2）High toughness of Luodian Jade was studied basing on the principle ofGriffith crack theory and combinating the results of SEM for the first time, it wasconsided as related to its internal grain interface, the cleavage plane and the size of themicro cracks and pore and its development.
（3）Confirmed that Luodian Jade is a kind of new genetic types. Comprehensiveanalysed suggest that the ore-forming mechanism of Luodian Jade is concluded andregarded that as the contact metamorphism between basite and carbonatite according todeposit geological characteristics, metallogenic material source and fluid properties, etc.Because each stage of hydrothermal activity, physico-chemical conditions andgeological processes was different then the mineralization of Luodian Jade has multiplestages, so that it forming ore of Luodian Jade has different structure characteristic andjade’s performance.
（4）According to Luodian Jade’s own specialties to put forward the scheme of classification and naming to focus on color as the main factor; Comprehensivelyevaluated from some factors including color, texture, purity, cure and size combine withlaboratory analysis and appraisal, simultaneously, according to Luodian Jade’s marketconditions, for the first time, Luodian Jade’s classification is put forward to be dividedinto Optimal~Ⅲ four levels and the quality is divided into three grades.
引文
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