吉林蛟河宝石级橄榄石特征及质量评价

论文摘要

橄榄石是一种古老的宝石品种,其特征的橄榄绿色备受大家喜爱。近些年大颗粒无瑕级的单晶体橄榄石更是深受收藏家的追捧。同时,橄榄石也是研究地幔岩石学和深部地质过程的重要载体。我国是大颗粒宝石级橄榄石的重要产出国,吉林蛟河是我国第二大橄榄石产出地。本文以蛟河橄榄石为研究对象,以寄主玄武岩和橄榄岩包体、橄榄石包晶的显微岩相学为研究基础,通过宝石学常规仪器测试、红外、拉曼光谱和紫外-可见分光光度计等方法确定蛟河橄榄石的宝石学和矿物学特征;并以电子探针和LA-ICP-MS分析为重要手段,重点开展大颗粒橄榄石包晶和橄榄岩包体中小颗粒橄榄石的元素地球化学对比研究,以此探讨不同宝石级橄榄石的元素特征差异和成因机制;并根据宝石学和矿物学特征差异,提出橄榄石质量评价依据和标准。论文主要获得以下认识和成果:（1）野外调查和岩相学研究共同表明,吉林蛟河橄榄石根据产出形式可分为橄榄岩包体和橄榄石包晶两种类型。前者以小颗粒橄榄石集合体形式的岩石出现,岩性主要为二辉橄榄岩,具碎裂结构、碎斑结构;其中橄榄石碎斑可作为大颗粒宝石级橄榄石。后者是指产于碱性玄武岩中的大颗粒单晶或双晶橄榄石。（2）宝石学研究发现,吉林蛟河宝石级橄榄石以镁橄榄石-贵橄榄石过渡品种为主,脆性强,呈粒状产出,晶形完好者罕见;光学性质中颜色以黄绿色、褐绿色为主,玻璃光泽,透明,折射率1.6531.688;力学性质中摩氏硬度低于标准值;相对密度较稳定,为3.333.36g/cm3;放大检查可见不规则状贝壳状断口和裂隙及特征的“睡莲叶状包体”;偏光镜下出现四明四暗,还可见到不规则状消光现象,指示橄榄石聚集的应力较强。红外光谱测试发现,不同晶面上的光谱差异极大,说明处于不同光率体方向和晶体生长结构特征,2350nm指示了富CO2熔流体作用与橄榄石的形成密切相关;紫外分光光度计证实,457nm、477nm、497nm,639nm为吉林蛟河宝石级橄榄石特征吸收光谱,不同色调吸收强度有一定差异。（3）通过对其地球化学的研究发现,橄榄岩包体和橄榄石包晶中的Ni含量有规律性差异。橄榄石中有充分的二价阳离子的八面体配位利于Ni的进入与镁铁进行类质同象替换。橄榄岩包体中橄榄石可分为高Ni类和低Ni类高（Ni>0.3%,低Ni<0.1%）,Fo值介于89.191.3之间,Ni元素含量越高,颜色越绿,产出环境越深,且晶体堆积时间长,密度大、硬度高,大颗粒的橄榄石可用作宝石级橄榄石;而低Ni橄榄石产出环境相对较浅,具后期熔体交代的特征,密度和硬度均相对较低,颜色略带黄色、褐色色调。而橄榄石包晶均为高Ni类,Fo值均高于89;宝石级橄榄石多出于此。Ni元素含量呈现由地壳向地核递增,并在橄榄石早期地幔阶段富集。通过LA-ICP-MS的测试分析橄榄岩包体中单斜辉石微量元素,K、Nb、Nd元素有强烈的亏损,表明原始地幔为亏损型。结合光谱学分析表明该区橄榄石的形成经历了两次岩浆作用。（4）吉林蛟河宝石级橄榄石为碱性玄武岩中的橄榄岩包体（包括包晶）,是岩浆演化早期结晶分离作用形成的堆晶;以分层的形式出现在以二辉橄榄岩为主的深部地幔,经地幔流体交代熔融汇聚成的玄武岩岩浆,随新生代船底山期火山活动频繁,通过深大断裂将携带的橄榄岩包体和包晶带出地表,形成现今的吉林蛟河橄榄石矿床。（5）本文尝试建立实用型橄榄石的评价体系及模型,用统计值的大小来确定橄榄石的价格,为宝石级橄榄石质量评价提供市场参考;并对宝石级橄榄石的发展提出相关改善的建议,并进一步挖掘橄榄石的深部意义和文化价值。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 第1章 前言
•   1.1 选题依据及研究意义
•   1.2 国内外研究现状分析及分析
•     1.2.1 国外研究现状
•     1.2.2 国内研究现状
•     1.2.3 存在的问题及分析
•   1.3 研究思路与方法
•     1.3.1 研究思路与方法
•     1.3.2 研究技术路线
•   1.4 论文主要工作量
• 第2章 区域地质概况及矿床地质特征
•   2.1 大地构造背景
•   2.2 矿区交通位置及概况
•   2.3 矿床地质特征
•     2.3.1 地层特征
•     2.3.2 构造特征
•     2.3.3 岩浆作用
•     2.3.4 矿体和矿石特征
• 第3章 橄榄岩包体及寄主玄武岩的岩石学及岩相学特征
•   3.1 玄武岩岩相学特征
•   3.2 橄榄岩包体的岩石学及岩相学特征
•     3.2.1 包体的岩石学及岩相学特征
•     3.2.2 包晶的岩石学及岩相学特征
•     3.2.3 橄榄岩包体及橄榄石包晶的XRD分析
•   小结
• 第4章 橄榄石的宝石学特征
•   4.1 宝石学性质
•     4.1.1 基本性质
•     4.1.2 光学性质
•     4.1.3 力学性质
•     4.1.4 常规仪器鉴定特征
•   4.2 橄榄石的光谱学特征
•     4.2.1 红外光谱分析
•     4.2.2 紫外分光光度计光谱分析
•     4.2.3 拉曼光谱光谱分析
•   小结
• 第5章 橄榄石元素地球化学特征
•   5.1 橄榄岩包体中橄榄石的地球化学特征
•     5.1.1 橄榄石的地球化学特征
•     5.1.2 辉石的地球化学特征
•   5.2 橄榄石包晶元素地球化学特征
•   5.3 玄武岩中橄榄石元素地球化学特征
•   5.4 宝石级橄榄石成因探讨
•   小结
• 第6章 橄榄石的质量评价及建议
•   6.1 吉林蛟河橄榄石矿床资源的概述及现状
•   6.2 橄榄石的质量评价
•     6.2.1 橄榄石的评价理论基础
•     6.2.2 评价体系实施步骤
•   6.3 橄榄石发展开发的建议
• 结论
• 致谢
• 参考文献

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 曹莹

导师: 解永顺,李国贵

关键词: 吉林蛟河,橄榄岩包体,橄榄石包晶,元素地球化学,宝石学,质量评价

来源: 成都理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 地质学

单位: 成都理工大学

分类号: P578.942

DOI: 10.26986/d.cnki.gcdlc.2019.000880

总页数: 82

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