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新疆奇台硅化木结构与sio 新疆奇台硅化木位于准葛尔盆地东戈壁东北部的平坦峡谷中。奇台硅化木是埋在地下亿年里的树木，经过sio2的处理，保存了其结构的原始木化石。这是自然资源的不可侵犯。近几年来,珠宝市场上开始出现各种硅化木饰品,如各种颜色硅化木项链,手链、硅化木盆景观赏石等。宝石界内对奇台不同颜色硅化木的结构和成分研究不多,鉴于此,该文采用偏光显微镜、红外光谱仪对硅化木样品进行研究,以期对新疆奇台硅化木有深入的认识。 1 样品的三种颜色 样品如图1所示:样品购于新疆奇台的硅化木市场,大小为10cm×3cm,肉眼可观察到样品具有三种不同的颜色,即灰色、绿色、黑色。其中,绿色部分可见到玛瑙纹,样品经过了抛光,具玻璃光泽;样品表面光滑,质地细腻,断面硅化程度各异;此外,样品的木质纤维结构局部明显可见。 2 种类型木之间的形态结构及尺寸差异 偏光显微镜是利用偏光的特性,对透明造岩矿物和宝石进行显微观察,来分析鉴定及研究样品相关信息的基本工具。为了解硅化木样品的主要矿物成分和结构构造,根据颜色的不同,将样品分别切磨了3个定向薄片。各薄片的特征总结如下: 薄片一(绿色部分):该薄片具有明显的生物结构(图2a)。在40倍单偏光镜下,可见到薄片具有分布规律的层纹,每层厚度在0.01～0.015mm之间;另外,还有一种和层纹垂直的纵纹,纵纹比层纹粗厚,厚度在0.10～0.20mm之间,纵纹局部分布不连续,有分叉。此外,薄片上椭圆型球体明显可见,其长轴平行于层纹,大小在0.20～0.30mm之间,且球体周围被小球粒状物质包围,这些小球粒物质明显小于椭圆球体内物质颗粒(图2b)。 配合正交偏光镜发现,层纹内及层纹间主要由干涉色为浅黄褐、浅黄的微晶玉髓以及全消光的物质组成;纵纹上一般为球粒状玉髓,平行排列,球粒大小为0.01mm。而椭圆型球体的组成成分各不相同:①微晶石英,为他形粒状结构和放射状结构;②全消光的物质,这种物质可能是有机质(图2c)。 薄片二(黑色部分):与薄片一相比,其生物结构不再那么明显,见图2d。层纹还是可以较清楚观察到,但是纵纹已经模糊,断断续续。主要矿物为玉髓,颗粒与薄片一相比要大一些,紧密镶嵌在一起,呈他形粒状结构(图2e,2f)。 薄片三(灰色部分):薄片上生物结构已经模糊,纵纹基本不可见,横纹能隐约观察到。主要矿物为微晶石英,颗粒大小为三者之间最大的。如图2g,2h中所示。 综上所述,硅化木样品的主要矿物成分为SiO2质的玉髓、微晶石英,以及少量的有机质物质和后期交代的绿泥石等。样品的结构主要为木质纤维结构,即薄片上的横纹,薄片上的纵纹为树木的年轮。上述3种薄片存在差异主要是因为硅化程度的不同:薄片三(灰色部分)硅化程度最高,质地最细腻;薄片一(绿色部分)硅化较弱,还保留有清晰的生物结构;薄片二(黑色部分)介于二者之间。据推测,同一块标本上差异如此之大,可能与树木的自身结构及形成时的地质环境以及交代程度有关。 3 红外吸收光谱 红外光谱仪是鉴别宝石类别、确定宝石种属的常用仪器,对样品没有严格的要求,且是无损检测。其原理是当宝石样品受到频率连续变化的红外光照射时,如果宝石分子中某个基团的振动频率和其中某一频率一致,二者就会产生共振,此时光的能量通过宝石分子偶极矩的变化而传递给宝石分子,这个基团就会吸收此频率的红外光,产生振动跃迁,使相应于这些吸收区域的透射光强度减弱。记录红外光的百分透射比与波数或波长关系的曲线,就是红外光谱。 红外吸收光谱是宝石分子结构的具体反映。依据特征的红外吸收谱带的数目、波数位及位移、谱形及谱带强度、谱带分裂状态等项内容可以获得与宝石鉴定相关的重要信息。利用红外光谱来检测宝石,既快速又准确,只需把测得未知宝石的红外光谱与已知的光谱进行比对,就可以得到想要的相关的宝石鉴定信息。该文采用反射法对样品的三部分分别进行了检测,通过与各相似矿物的图谱进行对比,并列出与之最相似的矿物图谱对比(图3)。 如图3所示:实曲线为样品绿色部分的吸收谱线,虚曲线为与之最相似矿物玛瑙的吸收谱线。根据谱带吸收峰的数目、波数位及强度可推断,此部分的矿物成分为玛瑙。 如图4所示:实曲线为样品黑色部分的吸收谱线,虚曲线为与之最相似的蛋白石的吸收谱线。同样,根据谱带吸收峰的数目、波数位及强度可推断,此部分最主要矿物成分为蛋白石。 如图5所示:实曲线为样品灰色部分的吸收谱线,虚曲线为与之最相似的矿物玉髓的吸收谱线。同样,可以知道,此部分的主要矿物成分为玉髓。 综上所述,该样品比较特殊,三部分属于3个不同的品种。绿色部分为玛瑙硅化木,黑色部分为蛋白石硅化木,灰色部分为玉髓硅化木。 4 不同颜色样品的主要物质和生物结构 (1)新疆奇台硅化木样品主要矿物成分包含SiO2交代物和微晶石英,以及少量的有机质物质,其结构为木质纤维结构。 (2