俄罗斯翠榴石

Tsarina珠宝品牌创始人于国际彩色宝石协会出版的杂志——《InColor》上发表了关于俄罗斯翠榴石的文章,如想了解更多这种产自俄罗斯的迷人宝石的相关信息,请点击此链接http://gemstone.org/incolor/Incolor36/40/

早在1819-1821年,人们就注意到了这种产在俄罗斯乌拉尔山的下塔吉尔(Nizhny Tagil)市西北方向40公里处,Elizavetinskoe村附近的罗夫斯卡(Bobrovka)河中的金铂冲积矿中的绿色宝石。最初它被误认作橄榄石,后期才被确认为一种新矿物。这种宝石具有极高的折射率和色散值,因此得名“demantoid(翠榴石)”,意为“如钻石一般”。

  1856年,芬兰权威矿物学家Nils von Nordensheld在俄罗斯游历期间,对乌拉尔新发现绿色宝石的矿物学性质进行了研究,确定了这种宝石为一种全新矿物,而非橄榄石。1864年二月,他向圣彼得堡矿物学会宣布,这种新矿物为石榴石的一个亚种——钙铁榴石。

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1884年, A. V. Kalugin 和他的儿子在波列夫斯科伊( Polevskoy )的波尔德涅瓦(Poldnevaya )村附近的罗夫斯卡(Bobrovka)河中的砂金矿中也发现了翠榴石。但他们并不知道Nordenscheld的发现,并把它当做了贵橄榄石。此后很长一段时间的宝石贸易中,波尔德涅瓦(Poldnevaya )的翠榴石都被当做是贵橄榄石交易。

1887年,采矿工程师A. A. Lesh在皇家圣彼得堡矿物学会[1]的一次会议中发表了他的研究成果:波尔德涅瓦(Poldnevaya )“贵橄榄石”的化学成分为钙铁榴石。波尔德涅瓦(Poldnevaya )发现的翠榴石的化学成分与1881P. Nikolaev 教授[1]Elizavetinskoye附近的罗夫斯卡(Bobrovka)河中发现的翠榴石化学成分相同,而且这两条相距超过200km的河流(图1)竟都名为罗夫斯卡(Bobrovka)。这是一个多么惊人的巧合啊!因此,每当人们提到翠榴石矿时,都会提到这两个名字:波尔德涅瓦(Poldnevaya )的罗夫斯卡(Bobrovka)或下塔吉尔(Nizhny Tagil) ( Elizavetinskoye)

1887年,翠榴石作为一种新的宝石品种在乌拉尔工业博览会上展出。会后,翠榴石的出口量大增,价格也随之迅速水涨船高。1898年巴黎博览会后,翠榴石的价格达到了高峰[2]。这加快了翠榴石的开采,1913年翠榴石的出产量也到了峰值——104kg

18751920年,翠榴石风靡世界各地。正是在这段时期,著名的彼得·卡尔·法贝热(Peter Carl Fabergé)(图2)在珠宝首饰和艺术品上大量运用了这种绿色宝石。

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2. 法贝热1899年制作的皇室迎春花彩蛋,现存于圣彼得堡的法贝热博物馆。(图片:法贝热博物馆)

 

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3. 法贝热运用翠榴石的现代案例(图片:法贝热)

1920年开始至80年代晚期,翠榴石进入了相对低迷的时期。尽管苏联地质部的地质学家们视翠榴石于无物但它仍旧引起了一些收藏家、业余爱好者、宝石学家及科学家们的兴趣。

A. N. Aleksandrov在这段时期对乌拉尔翠榴石进行了极详尽研究,他首先研究了翠榴石中次要化组成并确认其致色离子为Cr。此研究成果具有显著意义。

80年代末期,翠榴石重获关注,在新一轮的地质勘查中,人们又发现了位于Poldnevaya矿向北7kmKorkodin,新矿区。

通过对乌拉尔的地质勘查和探矿,自极地乌拉尔(Hadota , Syum-Kehu地块)、亚极地(Khulga流域的“Svetlana” manifestation以及 Sertyni 河的砂矿)及北部乌拉尔(在Verkhny Ufaley和其他城市的周边发现了数个矿床)始,人们又发现了很多新的翠榴石矿。

然而,人们并没有对这些矿床进行深入研究,也没有通过勘探来明确翠榴石的产出量是否能带来足够的经济可行性。目前,地质勘查和开采作业只在KorkodinPoldnevaya这两个矿床进行。

Korkodin

19世纪末开始一直至20世纪初,已知的数个翠榴石矿都位于Bobrovka河上游以北数公里的位置[13]1991年,通过对Uralkvart samotsvety Korkodinsky 地块的勘探,在Korkodin的火车站东北方向2km处发现了一个重要的翠榴石矿床。

Korkodin矿目前属于Gran有限公司,且正在开采中。我们只能通过刻面乌拉尔翠榴石的产出量估测Gran所占的市场份额。一些专家和经销商认为其占比约为75%左右。

Poldnevaya矿隶属Corp Mayak 有限公司(图4),自2013年开始作业。20132016年间只进行了前期准备工作。现尚处于地质勘查和翠榴石的开采阶段。

目前,此公司的产出占全俄罗斯刻面翠榴石总产量的23%-24%。行业专家认为, Mayak公司出产的翠榴石原石量和Gran持平,在不久的将来,它的市场份额可能占到俄罗斯翠榴石总出产量的40%-45% 

市场中所余1%-2%的刻面翠榴石的供给来自两条Bobrovka 河的非法开采作业(图56)。

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4.Poldnevaya矿(Corp Mayak Ltd拍摄)

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图5. Elizavetinskoye矿的人工开采作业(A. Burlakov拍摄)

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图6. Elizavetinskoye 矿的一个矿工正在淘选翠榴石。(A. Burlakov拍摄)

Korkodin Poldnevaya矿的地质背景

KorkodinPoldnevaya矿(包括乌拉尔的其他矿)都只分布与乌拉尔断裂带的缝合带上的超基性岩体上。

此两矿相隔仅7km,位于同一块超基性岩体和逆冲断层上,矿床的地理位置以及产出背景在很多方面相同,只在局部矿化方面存在一些差异。

Korkodin

Korkodin矿产于Korkodinsky辉长橄榄岩体的南端,形状呈不规则状,向南延伸了12km,其宽度最高达到5km。岩体为蛇纹岩,是被推挤到中乌拉尔隆起的千枚岩和石英绢云母片岩中的Ufalei蛇纹岩体的残余部分。

矿区主要以蛇纹石化纯橄榄岩和磁铁矿-叶蛇纹石蛇纹岩为主。至东北和东南端,出露小块体花岗闪长岩和斜长花岗岩。中部可见一系列偏心脉状排列的异剥岩,呈30°至60°。落差大,呈70°至80°向南倾斜。脉体的长度为10-100m,厚度为0.2-1.5m

翠榴石矿化发生在异剥岩分布区域,受与异剥岩垂直的挤压带控制。挤压带由厚度为1-20mm的纵向矿化裂隙组成。翠榴石以单晶或与其他矿物交生的形式沿着裂隙面结晶,或与叶蛇纹石、透闪石、透辉石、鳞片状蛇纹石、磁铁矿、铬尖晶石和其他断裂矿物共生的形式产出[8,10]。有时,矿脉的大小能升至5-15cm(图7)。

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7. 翠榴石呈脉状分布产出。大小为30cmX7cm。(E. Burlakov拍摄)

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8.翠榴石包裹在母岩中。粒径为3-5mm。(V. Kuznetsov拍摄)

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9. 翠榴石粒状集合体,25X10cm。(A. Burlakov拍摄)

大多数情况下,翠榴石以3-10mm的浑圆粒状(图8)或5-7cm的片状和粒状集合体形式产出(图9)。以菱形十二面体或四角三八面体与菱形十二面体聚形形式产出并保留良好晶形的翠榴石极少见。

翠榴石颜色变化丰富,从绿黄色,棕黄色至明艳的深绿色。色带常见,中心的颜色通常比边缘更绿。有时色带边界处颜色过渡明显(图10)。

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图片10. 抛光后的翠榴石原石显示出色带和马尾状包裹体。私人收藏。( E. Burlakov拍摄)

Poldnevaya矿的母岩为蛇纹石化纯橄榄岩和叶蛇纹岩。主要成矿带集中在纤蛇纹石-叶蛇纹石-碳酸盐组成的长而陡的下落脉体中(图11)。

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11.Poldnevaya矿的地质概况图。(由Corp Mayak 有限公司提供)

沿该区域探测到的岩脉长45-86m,下落6-12m。这些岩脉的厚度为0.7-1.1m,最高至1.5m。在成因上,为典型的阿尔卑斯型岩脉,由细粒的叶蛇纹石、硬叶蛇纹石、斜纤蛇纹石和方解石组成的集合体。在岩脉中出现了极少见的局部矿化的翠榴石矿囊。对不同颜色的翠榴石进行探针分析后确定了宝石成分和色带之间的关系。翠榴石中颜色的变化是由氧化铬和氧化铁的含量比引起的。

翠榴石的宝石学特征

按照Gemset体系,翠榴石是一种绿色至黄绿色的钙铁榴石,其明度级别2-6A. Kisin[6]认为,Tagil Bobrovka下游的翠榴石,颜色为深黄绿色(styG)至浅黄绿色(styG),明度级别2-4Poldnevaya的翠榴石色调范围更广。 Korkodin的翠榴石以深体色为特征(明度级别5-8)。据研究,Korkodin 的翠榴石需经热处理来去除杂色调。通过这种低温热处理技术,可以产生均匀、稳定的颜色。

PoldnevayaElizavetinskoye的翠榴石大部分不需要任何优化处理。而且热处理前后的翠榴石在外观上无明显变化,热处理对于这种翠榴石来说是无效的。

尽管翠榴石的研究历史悠久,但是人们对乌拉尔翠榴石中马尾状包裹体的成分还存在争议(图1213

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12.一颗4.26ct翠榴石中的马尾状包裹体(E. Burlakov拍摄)

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13.一颗7.8ct翠榴石中的马尾状包裹体(A. Irsutti拍摄)

这些包裹体是翠榴石的主要鉴定特征。直到现在还有两种主流观点:(1)包裹体为纤闪石(纤维状阳起石)[9],(2)包裹体为温石棉[1,9]

第三种观点是A. Kisin90年代提出的[5],2015年的新数据佐证了这个观点。A. Kisin认为,这些马尾状包裹体具空心管状结构,有时含温石棉或纤闪石,或被含赤铁矿,蛇纹石等的粘土矿物充填。翠榴石晶粒的分裂生长以及生长缺陷的扩张可以解释这些假象包裹体的形态成因。

我们认为,这种天然包裹体的成分有多种可能。很可能三种类型都会在包裹体中出现。在大多数情况下,当翠榴石中的包裹体足够大的时候,用X射线衍射方法可以测试出包裹体的成分为阳起石-透闪石(图14)。

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14. 翠榴石原石,25X23X11cm,含针状阳起石-透闪石包裹体。私人收藏。(E. Burlakov拍摄)

同时,一些数据证实包裹体中确含有温石棉, Kisin的新数据显然也应得到重视[7]。与翠榴石包裹体类型广受争议的情况不同,大部分的学者对于翠榴石绿色的浓艳程度只受Cr3+含量的影响这一论点并无异议。但经深入研究后发现,翠榴石的颜色成因要比预想的复杂得多[4,10]。翠榴石的颜色是受Fe2+Fe3+以及Cr3+共同影响的。即使Cr的含量很高,翠榴石中的绿色也会因为含有一定比例的Fe2+Fe3+而出现其他色调。只有当这三种离子达到一个特定的比例的时候,才能出现最纯粹的绿色,其具体比例还不得而知。