缅甸钠长石玉的结构与显微构造宝石学意义

翠花

　　变晶结构所观察纳长石玉的变晶结构具有以下共同特征：岩石在固体状态下结晶形成，有剪切应力参与，自形程度差，粒度较细，包裹体多，反应现象常见，大多具有定向性。下面从不同角度对所观察的变晶结构进行了分类描述：实验中观察到的钠长石颗粒多在1.0mm0.005mm之间。所以按钠长石变晶颗粒大小将其分为中粒变晶结构、细粒变晶结构、微粒变晶结构；根据颗粒粒径的均匀程度将其分为等粒变晶结构、斑状变晶结构、不等粒变晶结构。　　所观察到得等粒变晶结构，钠长石颗粒大小在。3mm0.05iran之间，基本相等，多呈半自形粒状，颗粒紧密连接，颗粒界线平直或稍弯曲，未见应力结构。具有这种微粒等粒结构的钠长石玉透明度较好。斑状变晶结构在钠长石玉中普遍存在，斑晶多为自形-半自形粒状钠长石，大小约为0.5mm；基质为微粒半自形-他形粒状钠长石，大小多小于0.02皿n.不等粒变晶结构，粒度多为0.20.02mm之间逐渐过渡。　　根据变晶之间的包裹的关系，可见包含变晶结构、嵌状变晶结构和残缕结构。　　包含变晶结构在钠长石玉中较常见，指钠长石斑晶无规律地包裹了一些基质中粒度较小、外形浑圆或椭圆的他形钠长石。嵌状变晶结构，特点是钠长石变嵌晶包含有细小长柱状辉石包体。　　在不同的标本中被包嵌的辉石包体的个数、大小有差别，长宽比相似。部分被包嵌矿物沿着主体矿物的长轴生长方向，有一定的定向，可见被包嵌矿物明显形成于主体矿物之前，且包嵌的过程中变嵌晶的结晶方位对被包嵌矿物造成一定的影响。残缕结构中见钠长石斑晶包裹小于。　　1mm定向排列的矿物。残缕结构的存在为钠长石重结晶提供了依据。　　根据变晶之间的反应关系，反应物与生成物共存的状况，将观察到的反应关系分为港湾状交代结构、交代网格结构、岛状变晶结构。钠长石玉中交代结构及交代物质之间的关系的出现表明，钠长石玉成岩于硬玉岩之后，且很可能是由岩浆后期热液作用而形成的。　　港湾状交代结构中见先成矿物石英为后成矿物钠长石替代，两者间的接触界面常呈锯齿、港湾或波曲线状，曲面和尖角指向被交代矿物石英。交代网格结构，钠长石沿蓝闪石的不规则裂纹或两组以上的解理进行交代时，将先成矿物分隔成棱角状，观察到的交代网格结构多处在交代初期，还没有出现彻底分割。岛状交代结构，是交代作用强烈时，先成矿物透辉石呈小的“岛屿”状残留于新矿物中，但“岛屿”与“岛屿”间，或“孤岛”与其外残存的主晶间在解理、双晶及消光位特征上常相一致。　　碎遗结构岩石的一种脆性变形结构，在浅部较低温低压条件下，岩石多具有脆性。岩石在应力作用下产生裂隙，进而发生破碎，形成很多大小不等的棱角状或次棱角状碎块，碎块间有少量破碎所形成的细粒及粉末状物质充填，并有轻微粒化现象出现，这些细粒不具方向性，这种碎裂作用主要与张性断裂有关，有时碎裂后的个体及包围它的碎粒化矿物集合体在应力的作用下发生定向排列。显微镜下还可见钠长石斑晶发生波状消光、变形纹、变形带、双晶纹或解理的弯曲现象。　　显微构造涉及钠长石玉在应力作用下表现的各种应力现象，主要反映在颗粒内部变形，研究范围涉及到晶内、晶界尺度。　　类似肉联观察到的构造现象~~显微破裂显微破裂是指出现在岩石单个颗粒式晶体上的微观尺度上的破裂。显微裂隙一般不破坏岩石或IT物的完整性。包括晶内破裂、晶间破裂、颗粒边界破裂和解理破裂。钠长石玉中观察到的裂纹一般比较平直、紧闭，充填物较少。在脆性变形中，显微裂隙可以扩展形成贯通岩石的宏观破裂。　　晶内变形是应力使矿物晶格产生位错滑移引起的现象，是晶体塑性变形的标志。显微镜下看到一条或多条波状消光带呈连续过渡关系，多见于钠长石斑晶、残斑。有时亚颗粒结构仍然具有波状消光现象，所观察到的波状消光有与主晶无明显界限的扇形消光，也有明显界限的呈菱形的镶嵌消光。　　也称消光带，指矿物中呈带状消光的现象。与波状消光的明显不同是波状消光的变化是连续的、渐变的，而变形带的矿物中，不同消光区是突变的、截然的。据克里斯蒂测定，变形带的宽度一般小于0.05nun.钠长石的变形带一般比较清晰，形状较规则，一般呈平直带状。　　钠长石的变形纹是矿物晶体内平直的或长透镜状的薄层纹，近于平行一定的晶体方向，厚约12um，它一般不切穿穿晶粒，消光位与主晶也稍有差异，偏移约13，在正交偏光下类似聚片双晶一样却不规则的相间消光的线纹。　　生长双晶和机械双晶在钠长石玉中均常见。相比生长双晶，钠长石机械双晶特点为：双晶纹密；一条双晶纹通常衍生出多条细双晶纹；相邻条纹厚度不一；双晶纹的宽度和长度剧变，有尖灭，楔状、火焰状等不规则状。　　在正交偏光镜下，钠长石矿物颗粒内分成许多不同的近等轴状、近等粒状（粒径大小约0. 05mm）、有规则界限的消光区，在单偏光镜下仍然是一个颗粒。亚颗粒边界不明显，结晶方位差异为锯齿状篼角度缝合边锯齿状高角度缝合边的形成是在初步重结晶的阶段和动态恢复阶段后保存下来的应变能继续释放的过程。在高应变颗粒内，有紧密接触的自由应变新颗粒的形成和生长。这些新颗粒边界呈高角度缝合，是由亚颗粒边界低角度边界发育而成。锯齿状钠长石缝合边包含大量关于颗粒边界移动和应变性质的信息。　　动态重结晶新颗粒观察到的钠长石新颗粒的形状一般为它形的，很少近于等轴状而主要是拉长状。这种拉长状的新晶粒的定向与集合体总体形状的定向有一定的角度，带状钠长石标本中颗粒的定向性与带状延伸方向约45°。钠长石颗粒在动态重结晶过程中消除了原来的显微构造，消耗了篼位错密度，致使位错消失，并发育和生长了新的无应变多晶集合体，也即新晶粒内无位错或位错密度极低，因而没有波状消光、消光带及亚颗粒化等变形现象。　　静态重结晶新颗粒钠长石静态重结晶矿物颗粒的截面呈现多角形，多为六边形。三个矿物边界交汇处形成三个角都近于相等（约120）的三连点。这种结构的形成是由于岩石的宏观变形中止后，岩石如果仍处于篼温，就会发生静态重结晶，主要是使动态重结晶留下的弯曲边界发生改变，使矿物的表面能减少到最小，达到稳定的状态。　　表现为三个颗粒边界交汇成约120夹角。据实验观察，钠长石玉标本中的恢复结构受动态重结晶和静态重结晶的共同影响。动态重结晶形成的恢复结构，新晶粒形状主要是拉长状，很少近等轴，边界多平直，还存在不规则的港湾状、曲线状，颗粒较小，容易观察到钠长石颗粒具有一定的定向性。当岩石的宏观变形中止后，岩石仍处于高温，就会发生静态重结晶，主要是使动态重结晶留下的弯曲边界发生平直改变。静态重结晶形成的恢复结构等轴状，平直镶嵌，颗粒大小与温度成正相关关系，实验观察到的钠长石颗粒较大，约0.30.5mm，表明其受动态重结晶和静态重结晶机制共同作用。　　在钠长石玉中钠长石常常表现为硬性刚体构成残斑，刚性的残斑常形成拖长的尾部，构成残斑系。残碎刚开始，边缘和拖长的尾部还处在亚颗粒阶段。残斑虽是刚性的，其内部也常常发育有裂隙，或碎成几个颗粒，有时也表现出向塑性转变的一些变形现象，如波形消光、消光带或解理弯曲。　　残斑尾部的成分由与残斑同成分的细小钠长石重结晶新颗粒组成。　　这种显微构造是由细小重结晶的新颗粒和残斑共同组成。正交偏光下，钠长石变形晶粒被其细小的亚颗粒及其重结晶新晶粒所环绕，其核部可以在中心，可偏离中心。钠长石核-幔结构常发育有波形消光、变形带及变形纹等变形现象，甚至可以全部亚颗粒化。幔部是环绕核部的细小的钠长石亚颗粒或重结晶新晶粒。随着应变的发展，亚颗粒旋转及边界迁移形成重结晶新晶粒，亚颗粒化也逐渐向核部扩展。应变继续，核部会逐渐缩小直至消失，全部变为重结晶新晶粒集合体。　　根据前人研究，对长石变形与温度关系做了简单总结。小于30（TC长石的变形完全为脆性破碎，300400C多见显微破裂、双晶纹弯曲、波状消光和应力双晶，并且随着温度的升高，应力双晶条带逐渐变窄；40（T500C，长石晶体塑性变形与脆性显微破同时出现，并在颗粒边缘出现亚颗粒化；50（T650C时在显微尺度上的表现为不规则突入、镶嵌构造；65070（TC表现为“核-幔”结构；70（T800C表现为独立的亚颗粒旋转型重结晶；800850C长石重结晶由亚颗粒旋转重结晶向颗粒边界迁移重结晶快速转变；850X：以上重结晶以独立的颗粒边界迁移重结晶型存在。根据实验观察，不同钠长石玉中，出现的显微破裂、波状消光、变形纹的宽度、亚颗粒、核-幔结构和动态重结晶的程度不同，可见不同标本变形温度条件不同，但其温度基本应在在400500C之间，部分样品显微破裂现象占优势，温度可能在400C以下。在恢复结构发育较好的标本中未见变形现象，出现具有一定定向性的重结晶颗粒。可见其所处温度大于500T，重结晶程度较篼。　　（5）变形影响因素及流变学童义岩石受到应力的作用就会发生位移和变形。岩石在应力作用下，所表现的力学行为主要有以下3种：弹性、非弹性（包括脆性、韧性和塑性）和蠕变。影响岩石力学性质及变形行为的因素主要有：①外界物理环境的影响，主要包括气压、温度、外施应力加力条件（加载的快慢、加载力的方位和中间主应力加载方式等），反复的加载会引起表面的疲劳而导致强度的下降。②岩石本身因素的影响，主要包括岩石的成分、结构、构造，岩石的孔隙度和含水量，岩石中先存的面状构造。因此，岩石变形往往是多重因素互相制约、互相影响的，其多种因素的联合效应相当复杂。　　通过显微构造的观察研究，可以初步估算变形温度、围压、差应力、应变速率、应变方式等物理条件，体现了一定的流变学意义。　　二、结构对钠长石玉结构的影响结构对钠长石玉进明度、砚度的影响观察可见，钠长石颗粒越细、越均，钠长石玉质地越细腻，透明度越好。从斑状变晶结构―不等粒变晶结构粗粒等粒变晶结构细粒等粒变晶结构，透明度逐渐增大。斑状变晶结构使钠长石颗粒非紧密接触，有一定充填空气的空隙，当光线透过玉石，导致全反射增强，透射光线减少而影响透明度；当颗粒逐渐接触紧密，减少了光线的损失，形成了良好的透明度。不等粒结构中，所含颗粒大小及所占比例对其透明度也有一定影响，粒径在微粒的范围内所占的比例大，导致钠长石玉抛光性好，质地较细腻。另外有动力变质作用引起的具塑性变形结构和脆性碎裂结构的钠长石玉有较多的晶内滑动、晶格位错和扭曲，不利于光线的传播透射，也必然降低其透明度。　　同时颗粒的边界是否平直及颗粒的定向性因素也不可忽略。矿物颗粒的排布方式从具有明显的定向性一局部具有定向性一无定向性变化，透明度逐渐降低。说明定向性越好，钠长石玉的透明度越好。　　具等粒变晶结构的钠长石集合体摩氏硬度约为6.0，与钠长石晶体硬度相近，而具斑状变晶结构和碎裂结构的钠长石集合体硬度约为4.8.工艺上，碎裂结构会降低材料的利用率。　　结构对抽长石玉初性的影响钠长石的韧性直接影响其在玉雕行业中的地位。韧性可以用断裂表面能和断裂韧度这两个相关尺度衡量。断裂表面能W为形成每一单位断裂表面所需要的能量：为外加应力，杨氏模量，c为裂纹长度）（2-1）就上述公式可以看出钠长石的韧性与其裂纹有密切的关系，反映到数值上，矿物的初性多能通过承受的外加应力体现，而外加应力与裂纹长度成反比，所以韧性的大小在一定程度上和所出现的裂纹长度成反比。　　对多晶集合体的钠长石玉其裂隙不仅仅局限于受应力断裂而产生的裂隙，应包括玉石中所存在的任何薄弱点以至于任何缺陷成为裂隙。断裂即沿缺陷造成的弱的力接合面进行，这些弱的力的接合面在钠长石玉中包括晶粒的界面、微裂纹、解理面、双晶接合面等。因此研究钠长石玉的韧度可以从其多晶集合体晶粒之间的结合方式、解理面、双晶面及裂隙的微观形貌进行定性分析。从扫描电镜图片中可见钠长石玉中晶内裂隙、晶间裂隙、解理缝、双晶接合面发育。这些结构的存在均在一定程度上降低钠长石玉的钿度。三、结论通过对甸钠长石玉的结构观察，将其分为两大类：变晶结构与碎裂结构，其中变晶结构是最常见的结构。将变晶结构按粒度大小分为中粒变晶结构、细粒变晶结构、微粒变晶结构；按粒径均程度分为不等粒变晶结构、斑状变晶结构、等粒变晶结构；按包裹关系分为包含变晶结构、嵌状变晶结构、残缕结构；按变晶之间的反应关系分为港湾交代结构、交代网格结构、岛状交代结构。　　根据显微构造的不同现象，将其分为波状消光、变形带、变形纹、变形双晶、亚颗粒结构、高角度缝合边、静态重结晶、动态重结晶、恢复结构、残斑系、核-幔结构等。并根据前人的研究结果，初步估算了钠长石变形的温度条件。　　宝石学意义的探讨，说明了玉石的结构直接影响与决定着玉石的质量，凸显玉石结构研究的重要性。主要