甘肃马衔山和田玉化学成分分析和产地判别研究

代路路; 杨明星; 温慧琳

doi:doi:10.3964/j.issn.1000-0593(2022)05-1451-08

光谱学与光谱分析, 2022, 42 (5): 1451, 网络出版: 2022-11-10

甘肃马衔山和田玉化学成分分析和产地判别研究

Study on Chemical Compositions and Origin Discriminations of Hetian Yu From Maxianshan, Gansu Province

论文大纲

代路路 ^*杨明星温慧琳

作者单位

中国地质大学(武汉)珠宝学院, 湖北武汉 430074

和田玉马衔山化学成分产地鉴别线性判别分析 Hetian Yu Maxianshan Chemical composition Origin identification Linear discriminant analysis

摘要

甘肃马衔山和田玉具有重要的宝玉石价值和考古文化价值, 其中产地区分为甘肃马衔山和田玉的研究重点。通过测试分析马衔山和田玉的化学成分, 对比其与国内主要产地和田玉的化学成分差异, 建立微量元素产地判别模型, 对甘肃马衔山和田玉的产地鉴别进行探究, 为甘肃齐家文化中古玉器溯源提供数据支撑。以电子探针分析甘肃马衔山和田玉的主量元素, 结果表明其主要成分为透闪石。采用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪分析其微量元素和稀土元素, 对比新疆、青海、辽宁、江苏、贵州、甘肃马衔山和田玉微量元素蛛网图、稀土元素参数和稀土元素配分图, 结果表明不同产地和田玉存在差异, 可进行产地区分; 三维散点图δCe-ΣREE-LREE/HREE投图可将青海、辽宁、江苏、贵州和田玉进行产地区分, 但不能区分新疆和甘肃马衔山和田玉; 运用SPSS软件对新疆、青海、辽宁、江苏、贵州、甘肃马衔山和田玉的微量元素建立产地线性判别模型, 对于已知六个产地: 新疆、青海、辽宁、江苏、贵州、甘肃马衔山的数据, 判别分析正确率可达100.0%, 交叉验证正确率为90.3%, 预留10组马衔山和田玉数据, 回代验证正确率为100%。微量元素产地线性判别模型在和田玉产地判别中获得很好的效果。

Abstract

The Hetian Yu from Maxianshan have important gemological and archaeological cultural value in Gansu province. The origin discrimination is divided into a research focus for Hetian Yu from Maxianshan. In this paper, through testing and analyzing chemical compositions of Hetian Yu from Maxianshan, comparing its chemical compositions with the main domestic origins of Hetian Yu, and establishing discriminant models for the origins of trace elements, it explores the identifications of Hetian Yu from Maxianshan in Gansu and providing data supports for the traceability of ancient jade artifacts of the Qijia Culture in Gansu. Electron probe analysis of the main elements of Hetian Yu from Maxianshan shows that main component is tremolite. The trace elements and REE of Hetian Yu from Xinjiang, Qinghai, Liaoning, Jiangsu, Guizhou and Gansu provinces were analyzed by laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometer (LA-ICP-MS), and show that there were differences in the trace elements, REE parameters and the REE distribution patterns of Hetian Yu from Maxianshan with other origins, which could be used to discriminant Hetian Yu from different origins. Three-dimensional scatter map ΔCe-Σ REE-LREE/HREE can discriminant the origins of Hetian Yu from Qinghai, Liaoning, Jiangsu and Guizhou provinces but can not discriminant the Hetian Yu from Xinjiang and Gansu provinces. SPSS software was used to establish a linear origin discrimination model for trace elements of Hetian Yu in Maxianshan, Xinjiang Uygur Autonomous Region, Qinghai, Liaoning, Jiangsu, Guizhou provinces. For six known origins: Xinjiang Uygur Autonomous Region, Qinghai, Liaoning, Jiangsu, Guizhou, Gansu provinces, the correct rate of discriminant analysis and cross-validation can reach 100.0% and 90.3%. There are 10 sets of Maxianshan data reserved, and the correct rate of back-generation verification is 100%. The linear origins discrimination model of trace elements has a good effect in the discrimination of Hetian Yu from various origins.

1 引言

和田玉作为四大名玉之首, 在我国玉文化中占据着最重要的地位。近三十年来大批中国玉文化研究学者致力于和田玉古玉器的出土和产源研究, 提出“玉石之路”的概念, 一条从新疆昆仑山下通往中原的和田玉输送路线清晰呈现出来。甘肃作为“玉石之路”途径的不可获取的站点, 既是重要的和田玉产地, 又是“西玉东输”的重要通道, 在孕育“玉石之路”上, 甘肃玉文化起着无可比拟的作用。目前甘肃齐家文化中和田玉玉器的产源一直是研究热点和亟待解决的问题。甘肃省内马衔山玉矿地理位置上靠近甘肃齐家文化的核心区域, 且周围水系发达^[1], 在玉石开采和运输上存在着天然条件, 符合史前玉料使用“就近取材”的原则。前人对马衔山和田玉进行了较多研究, 古方对甘肃临洮马衔山玉矿进行实地调查, 并考察了临洮、广和、康乐三县博物馆和甘肃省博物馆藏齐家文化玉器, 以及当地民间玉器收藏家的藏品, 认为甘肃齐家文化和田玉玉器肯定有一部分来自马衔山玉矿。农佩臻等^[2]对马衔山和田玉样品进宝石矿物学研究, 结果表明其各项基础特征均符合和田玉的国家鉴定标准。张钰岩等^[3]对马衔山和田玉的地球化学特征进行研究, 结果表明马衔山和田玉微量元素和稀土元素与新疆和田、青海地区及辽宁的和田玉有所不同, 具有产地特征意义。本工作通过主微量元素分析和数理产地模型建立, 对比马衔山与国内主要产地和田玉之间的差别, 探究其产地特征, 为齐家文化中古玉器溯源提供数据支撑。

1 实验部分

电子探针(EPMA)测试在武汉上谱分析科技有限责任公司完成。使用日本电子(JEOL)JXA8230电子探针仪进行测试, 测试条件为: 电流2×10^-8 A, 电压15 kV, 束斑: spot(3 μm)。采用日本电子(JEOL)的ZAF校正方法进行数据修正。校正标样为: (Mg, Cr)CaSi₂O₆, TiO₂, CaMnSi₂O₆, NaAlSi₂O₆, (Mg, Cr)CaSi₂O₆, Mg₃Al₂Si₃O₁₂, MnSiO₃, FeCr₂O₄, KAlSi₃O₈, (Fe, Ni)₉S₈, FeCr₂O₄。

激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)测试在武汉上谱分析科技有限责任公司完成。采用激光剥蚀系统为GeoLasPro系统, 质谱仪的型号为Agilent7700e, 采用氩气为载气, 能量密度约为5.5 J·cm^-2, 剥蚀半径为44 μm, 频率为5 Hz。测试时选用合成玻璃NIST610及BCR-2G, BIR-1G, BHVO-2G作为标准(美国地质学会USGS系列)。数据的离线处理(样品与空白信号的选择、仪器灵敏度校正、元素含量计算)采用ICPMSDATACAL软件, 具体的处理方法参考文献[4,5]。

2 结果与讨论

2.1 电子探针

对马衔山和田玉59个样品进行电子探针测试分析(表1), 结果表明SiO₂含量57.66%~60.44%, 平均值为59.35%; MgO含量22.54%~24.98%, 平均值为23.94%; CaO含量11.56%~15.20%, 平均值为12.68%, 各组分的理论比值符合透闪石理论值。根据前人对角闪石晶体化学式的计算研究^[6], 获得晶体结构中离子的占位情况及含量和Mg/(Mg+Fe²⁺)的百分比, 得出马衔山和田玉样品的具体晶体化学式(表1)。据国际矿物协会新矿物及矿物命名委员会批准的角闪石组分会推荐的“角闪石族的命名方案”^[7], 对马衔山和田玉相关数据投图(图1), 均落在透闪石区域, 部分样品计算结果晶格中Si⁴⁺个数大于8, 在测试和计算误差范围内, 可以忽略。综上表明马衔山和田玉的主要成分为透闪石。

表 1. 部分马衔山和田玉晶体化学式

Table 1. Part of the crystal chemical formulas of Hetian Yu from Maxianshan

样品	晶体化学式(A_0~1B₂C₅T₈O₂₂(OH)₂)	名称
MXS19205-2	(Ca_1.95Na_0.19Mn_0.03)_2.18(Mg_4.70F $e_{0.14}^{Ⅱ}$ Al_0.07F $e_{0.01}^{Ⅲ}$ )_4.94Si_8.08O₂₂(OH)₂	透闪石
MXS19208	(Ca_1.88Na_0.17Mn_0.03F $e_{0.02}^{Ⅱ}$ )_2.07(Mg_4.95F $e_{0.01}^{Ⅱ}$ Al_0.06)_5.02Si_8.10O₂₂(OH)₂	透闪石
MXS19210-1	(Ca_1.84Na_0.26)_2.10(Mg_4.80F $e_{0.11}^{Ⅱ}$ Al_0.01)_5.00Si_8.21O₂₂(OH)₂	透闪石
MXS19211-1	(Ca_1.83Na_0.20F $e_{0.05}^{Ⅱ}$ )_2.07(Mg_4.85F $e_{0.05}^{Ⅱ}$ Al_0.09)_5.00Si_8.10O₂₂(OH)₂	透闪石
MXS19212	(Ca_1.89Na_0.20Mn_0.01)_2.09(Mg_4.88Al_0.09)_4.97Si_8.13O₂₂(OH)₂	透闪石

查看所有表

图 1. 角闪石组矿物分类命名图

Fig. 1. Mineral naming diagram of the amphibole group
^B(Mg, Fe²⁺, Mn²⁺, Li)≤0.50, ^B(Ca, Na)≤0.05, ^B(Na)<0.50,^BCa≥1.50, ^A(Na, K)<0.05,^A(Ca)<0.05,7.5≤Si⁴⁺≤8.0, 0.9≤Mg/(Mg+Fe²⁺)≤1

下载图片查看所有图片

2.2 激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪

(1)微量元素

选取新疆^[8]、青海、辽宁、江苏、贵州和甘肃马衔山6个产地和田玉样品的微量元素数据, 进行微量元素蛛网图分析, 数据采用原始地幔Sun & McDonough(1989)MORB推荐数据进行标准化。

新疆和田玉微量元素[图2(a)]中Rb, U, Ta, Sm和Y元素呈富集状态, Ba, Nb和Eu元素为呈亏损状态; 青海和田玉微量元素中Rb, Th, U, Ce和Tb元素呈富集状态, Ba和La元素为呈亏损状态, 青海和田玉微量元素模式复杂[图2(b)], 某些元素呈两种截然相反的状态, 比如Pr和Ho等元素部分呈富集状态, 部分呈亏损状态, 可能是样品来自不同的矿区所致; 辽宁和田玉微量元素[图2(c)]中Rb, U, Ta, Sr和Y元素呈富集状态, Ba, Th, Nb, Zr和Ho元素为呈亏损状态; 江苏和田玉微量元素中[图2(d)]Rb, U, La, Sr, Sm, Tb和Y元素呈富集状态, 其中Sr元素的富集程度特别高, Ba, Nb, Pr, Zr和Eu元素为呈亏损状态; 贵州和田玉微量元素中[图2(e)]U, La, Pr和Y元素呈富集状态, Rb, Nb, Ce和Eu元素为呈亏损状态。甘肃马衔山和田玉微量元素中[图2(f)]Rb, U, La和Y元素呈富集状态, Ba, Th, Ta, Sr, Eu和Ho元素为呈亏损状态。

图 2. 各产地和田玉微量元素蛛网图^[9,10,11,12]

Fig. 2. The spider diagram of trace elements in Hetian Yu from various origins^[9,10,11,12]

下载图片查看所有图片

不同产地和田玉微量元素蛛网图存在差异, 江苏和田玉中Sr元素表现为富集状态, 且富集程度非常高, 辽宁和田玉中Sr元素也表现为富集状态, 但富集程度远小于江苏, 其他产地和田玉Sr元素都为亏损状态, 故Sr元素的富集状态可以将江苏和田玉与其他产地和田玉区分。贵州和田玉中Rb元素表现为亏损状态, Pr元素表现为富集状态, 其他产地和田玉则表现均相反, 依此可将贵州和田玉与其他产地和田玉区分。新疆, 青海, 辽宁和甘肃马衔山和田玉的微量元素蛛网图整体近似, 可以从某些元素的细节表现进行区分。马衔山和田玉与新疆和田玉的区别为马衔山和田玉中Th和Ta元素整体表现为亏损状态, 而新疆和田玉中Th和Ta元素未表现出相同状态。马衔山和田玉与青海和田玉的区别为马衔山和田玉中Ce和Sr元素整体表现为亏损状态, 而青海和田玉中Ce和Sr元素表现为富集状态。马衔山和田玉与辽宁和田玉的区别为马衔山和田玉中Ta和Sr元素为亏损状态, 而辽宁和田玉Ta和Sr元素表现为富集状态。

(2)稀土元素

计算新疆^[8], 青海, 辽宁, 江苏, 贵州和甘肃马衔山和田玉ΣREE, LREE/HREE, δEu, δCe和La_N/Yb_N的范围和平均值进行分析讨论。同时绘制稀土球粒陨石标准化配分图观察不同产地和田玉的稀土配分模式。球粒陨石标准化为Sun & McDonough标准(1989), δEu=2Eu_N/(Sm_N+Gd_N), δCe=2Ce_N/(La_N+Pr_N)。

从图3和表2可以看出, 新疆和田玉[图3(a)]中ΣREE高, 轻稀土富集程度略高于重稀土, Eu负异常, Ce几乎不存在异常状态。稀土配分模式为略微右倾的“海鸥”形。青海和田玉[图3(b)]中ΣREE较高, 轻稀土富集程度略高于重稀土, Eu负异常, 程度较低, Ce和Tb正异常, 稀土配分模式为略微右倾斜的波浪形。辽宁和田玉[图3(c)]中ΣREE很高, 轻稀土富集, 重稀土亏损, Eu负异常, Ce几乎不存在异常状态, 稀土配分模式为右倾的“海鸥”形。江苏和田玉[图3(d)]中ΣREE较高, 轻稀土富集程度略高于重稀土, Eu和Ce负异常, 稀土配分模式为略微右倾的“海鸥”形。贵州和田玉[图3(e)]中ΣREE很高, 轻稀土富集程度略高于重稀土, Eu, Tm负异常, 两者程度相近, Ce负异常, 程度高, 稀土配分模式为略微右倾波浪形。马衔山和田玉[图3(f)]中ΣREE较高, 轻稀土与重稀土富集程度几乎相同, Eu负异常, Ce几乎不存在异常状态, 稀土配分模式为水平的“海鸥”形。

图 3. 各产地和田玉稀土元素配分模式^[9]

Fig. 3. The REE distribution patterns in Hetian Yu from various origins^[9]

下载图片查看所有图片

表 2. 各产地和田玉稀土元素参数表^[8]

Table 2. Parameter of REE of Hetian Yu from various origins^[8]

稀土参数	新疆		青海		辽宁		江苏		贵州		甘肃马衔山
稀土参数	范围	均值	范围	均值	范围	均值	范围	均值	范围	均值	范围	均值
ΣREE/(μg·g^-1)	2.86~84.82	15.82	0.29~40.72	6.54	15.59~90.27	44.60	2.48~10.36	5.38	13.25~95.91	41.26	1.69~22.04	5.60
LREE/HREE	0.69~19.34	4.28	1.06~9.53	5.68	6.40~29.46	13.69	2.35~11.28	5.92	3.63~12.55	7.81	0.17~4.94	1.69
δEu	0.08~0.62	0.25	0.48~1.51	0.77	0.21~0.80	0.53	0~1.00	0.52	0.47~0.85	0.65	0.04~0.60	0.28
δCe	0.80~1.07	0.92	0.73~3.33	1.4	0.76~1.06	0.92	0.67~1.19	0.82	0.19~0.40	0.28	0.30~2.91	0.95
La_N/Yb_N	0.39~19.34	4.28	0.18~10.04	4.78	7.72~34.65	16.42	2.35~11.28	5.92	9.35~31.38	21.12	0.04~5.71	1.24

查看所有表

6个产地和田玉的稀土配分图存在差异, 且相关稀土参数具有明显不同。辽宁和田玉稀土配分模式为右倾的“海鸥”形。江苏和田玉稀土配分模式为略微右倾的“海鸥”形。贵州和田玉稀土配分模式为略微右倾波浪形, Ce负异常。青海和田玉稀土配分模式为略微右倾斜的波浪形, Ce正异常。以上4个产地的稀土配分模式区分度明显。新疆与马衔山较难区分, 新疆和田玉稀土配分模式为略微右倾斜的“海鸥”形, 马衔山和田玉稀土配分模式为水平的“海鸥”形。形态上, 新疆为右倾形, 甘肃马衔山为水平形; 数据上, 新疆的LREE/HREE(均值4.28)大于甘肃马衔山(均值1.69), 另外新疆的ΣREE(均值15.82 μg·g^-1)大于甘肃马衔山(均值5.60 μg·g^-1), 可将二者进行区分。另外, 各产地和田玉La_N/Yb_N值差异较大, 比较其均值, 贵州(21.12)>辽宁(16.42)>江苏(5.92)>青海(4.78)>新疆(4.28)>甘肃马衔山(1.24), 贵州La_N/Yb_N值最大, 辽宁其次, 江苏、青海、新疆数值接近, 马衔山最小, 故La_N/Yb_N值可作为甘肃马衔山和田玉产地特征之一。

对6个产地和田玉的δCe, ΣREE, LREE/HREE的数值进行δCe-ΣREE-LREE/HREE三维散点图投图处理[如图4(a)], 并将其展开为对应的二维图进行分析讨论, 如图4(a)和(b)。

图 4. (a) δCe-ΣREE-LREE/HREE三维散点图; (b) δCe-ΣREE-LREE/HREE二维散点展开图^[8]

Fig. 4. (a) The three-dimensional scatter plot of δCe-ΣREE-LREE/HREE; (b) The two-dimensional scatter plot of δCe-ΣREE-LREE/HREE^[8]

下载图片查看所有图片

δCe-ΣREE二维散点图中[图4(b)], 贵州和田玉点位存在明显分区归结于贵州和田玉的δCe(均值0.28), 小于其他产地和田玉。辽宁和田玉点位分布具有区域性, 与贵州和田玉保有明显区别, 归结于其ΣREE(均值44.60 μg·g^-1)均大于新疆、青海、江苏、马衔山, δCe(均值0.92)与贵州存在较大差别。青海和田玉δCe(均值1.40)整体大于其他产地, 可作为产地区分的参考。新疆、青海、江苏、马衔山点位重叠性很高, 不能作为产地区分依据。

δCe-LREE/HREE二维散点图[图4(b)]中, 贵州和田玉点位存在明显分区, 归结于其δCe(均值0.28)远小于其他产地。辽宁和田玉点位存在分区, 归结于其LREE/HREE(均值13.69)为6个产地中值最大。青海和江苏也存在明显分区, 归结于青海δCe(均值1.40)与江苏(均值0.82)差别较大。新疆和甘肃马衔山点位重叠度较高, 不能区分。

ΣREE-LREE/HREE二维散点图中, 贵州和辽宁存在分区, 归结于贵州ΣREE(均值41.26 μg·g^-1), LREE/HREE(均值7.81)和辽宁ΣREE(均值44.60 μg·g^-1), δCe(均值13.69)与其他产地产别较大。新疆、青海、江苏、甘肃马衔山点位重叠度较高, 但马衔山LREE/HREE(均值1.69)在个产地中最小, 可作为参考。

综上所述, 三维散点图δCe-ΣREE-LREE/HREE图, 可将青海, 辽宁, 江苏, 贵州和田玉进行产地区分, 新疆和甘肃马衔山和田玉产地不能区分。

2.3 微量元素产地线性判别模型

选取新疆^[9]、青海、辽宁^[10]、江苏^[11]、贵州^[12]和甘肃马衔山和田玉的微量元素, 运用SPSS软件建立线性产地判别模型。微量元素总数据量为83组(新疆: 4组, 青海: 20组, 辽宁: 4组, 江苏: 5组, 贵州: 2组, 马衔山: 48组), 随机预留10组马衔山和田玉微量元素数据做回带验证。选取33种微量元素: Be, Sc, V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Cs, Ba, Hf, Pb, Th, U, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu作为自变量进行Fisher判别函数分析, 得到微量元素产地典则判别函数图。

微量元素产地典则判别函数图(图5)可以观察到新疆、青海、辽宁、江苏、贵州、甘肃马衔山被分为3组, 即江苏、贵州、新疆、青海、辽宁、马衔山。其中新疆, 青海、辽宁、马衔山数据点重叠度很高, 未能分开。对于微量元素产地典则判别模型, 6个产地判别正确率为100%, 交叉验证正确率为83.1%, 预留10组马衔山和田玉数据, 回带验证正确率为100%。其中交叉验证正确率仅为83.1%, 认为是新疆, 青海、辽宁、马衔山产地未能准确判别, 从而拉低正确率。故对新疆、青海、辽宁、马衔山再次建立判别模型。

图 5. 微量元素产地典则判别函数图

Fig. 5. The canonical discriminant function diagram of the origin of trace elements

下载图片查看所有图片

新疆、青海、辽宁、马衔山微量元素产地典则判别函数图(图6)可以观察到新疆、青海、辽宁、甘肃马衔山被分为3组, 即辽宁、马衔山、新疆、青海, 其中新疆、青海数据点重叠度很高, 未能分开。对于新疆、青海、辽宁、马衔山微量元素产地典则判别模型, 4个产地判别正确率为100%, 交叉验证正确率为85.5%, 预留10组马衔山和田玉数据, 回带验证正确率为100%。其中交叉验证正确率仅为85.5%, 分析认为是新疆、青海产地未能准确判别, 从而拉低正确率。故对新疆、青海、马衔山再一次建立判别模型。

图 6. 新疆、青海、辽宁、马衔山微量元素产地典则判别函数图

Fig. 6. The canonical discriminant function diagram of the origin of trace elements in Xinjiang, Qinghai, Liaoning, and Maxianshan

下载图片查看所有图片

新疆、青海、马衔山微量元素产地典则判别函数图(图7)可以观察到投图分为3组: 新疆、青海、甘肃马衔山, 区分度很好。新疆、青海、甘肃马衔山微量元素产地分类表(表3)结果表明对于已知的3个产地数据判别正确率为100%, 交叉验证正确率为90.3%, 预留10组马衔山和田玉数据, 回带验证正确率为100%。此模型使得各个正确率均保持很高水平, 故采纳次模型。

图 7. 新疆、青海、马衔山微量元素产地典则判别函数图

Fig. 7. The canonical discriminant function diagram of the origin of trace elements in Xinjiang, Qinghai, and Maxianshan

下载图片查看所有图片

表 3. 新疆、青海、马衔山微量元素产地分类结果表^{a, c}

Table 3. Classification results of trace element origin in Xinjiang, Qinghai, and Maxianshans^{a, c}

		产地	预测组成员信息			总计
		产地	新疆	青海	马衔山	总计
原始	计数	新疆	4	0	0	4
		青海	0	20	0	20
		马衔山	0	0	48	48
		预留组个案	0	0	10	10
	%	新疆	100	0	0	100
		青海	0	100	0	100
		马衔山	0	0	100	100
		预留组个案	0	0	100	100
	交叉验证^b	计数	新疆	2	2	0	4
青海			1	18	1	20
马衔山			1	2	45	48
%		新疆	50	50	0	100
		青海	5	90	5	100
		马衔山	2.1	4.2	93.8	100

查看所有表

综合3个微量元素产地判别模型, 对于已知六个产地: 新疆、青海、辽宁、江苏、贵州、甘肃马衔山的数据, 判别分析正确率可达100.0%, 交叉验证正确率为90.3%, 预留10组马衔山和田玉数据, 回带验证正确率为100%。故认为微量元素线性产地判别模型能很好地对新疆、青海、辽宁、江苏、贵州、甘肃马衔山和田玉进行产地区分。

3 结论

(1)电子探针主量元素测试分析表明甘肃马衔山和田玉主要矿物为透闪石。

(2)对甘肃马衔山和田玉的微量元素和稀土元素进行分析, 对比新疆、青海、辽宁、江苏、贵州、甘肃马衔山和田玉微量元素蛛网图, 稀土元素参数La_N/Yb_N值和稀土元素配分图, 结果表明不同产地和田玉存在差异, 可进行产地区分; 三维散点图δCe-ΣREE-LREE/HREE图可将青海、辽宁、江苏、贵州和田玉进行产地区分, 不能区分新疆和甘肃马衔山和田玉。

(3)运用SPSS软件对新疆、青海、辽宁、江苏、贵州、甘肃马衔山和田玉的主微量元素建立线性产地判别模型。微量元素线性产地判别模型能很好地对新疆、青海、辽宁、江苏、贵州、甘肃马衔山和田玉进行产地区分, 对于已知六个产地的数据, 判别分析正确率可达100.0%, 交叉验证正确率为90.3%, 预留10组马衔山和田玉数据, 回带验证正确率为100%。

参考文献

[1] YEShu-xian(叶舒宪)). Journal of Baise University(百色学院学报), 2015, 28(3): 1.

[2] NONGPei-zhen, ZHOUZheng-yu, LAIMeng, et al(农佩臻, 周征宇, 赖萌, 等). Acta Mineralogica Sinica(矿物学报), 2019, 39(3): 327.

[3] ZHANGYu-yan, QIUZhi-li, YANGJiang-nan, et al(张钰岩, 邱志力, 杨江南, 等). Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Sunyatseni(中山大学学报·自然科学版), 2018, 57(2): 1.

[4] LiuY, HuZ, GaoS, et al. Chemical Geology, 2008, 257(1): 34.

[5] LuC, LiuY, HuZ, et al. Chemical Geology, 2011, 284(3-4): 283.

[6] LiX Y, ZhangC, HaraldB. Lithos, 2020, 105371: 362.

[7] LIUXian-fan, WANGLing, LIHui, et al(刘显凡, 汪灵, 李慧, 等). Acta Mineralogica Sinica(矿物学报), 2015, 35(1): 19.

[8] LiuY, DengJ, ShiG H, et al. Journal of Asian Earth Sciences, 2011, (42): 440.

[9] LIAOZong-ting, ZHONGQian, ZHIYing-xue, et al(廖宗廷, 钟倩, 支颖雪, 等). Journal of Gems & Gemmology(宝石和宝石学杂志), 2018, 20(S1): 54.

[10] ZHOUZhen-hua, FENGJia-rui(周振华,冯佳睿). Acta Petrologica et Mineralogica(岩石矿物学杂志), 2010, 29(3): 331.

[11] LIJing, GAOJie, TONGXin-ran, et al(李晶, 高洁, 童欣然, 等). Journal of Gems & Gemmology(宝石和宝石学杂志), 2010, 12(3): 19.

[12] ZHIYing-xue, LIAOGuan-lin, CHENQiong, et al(支颖雪, 廖冠琳, 陈琼, 等). Journal of Gems & Gemmology(宝石和宝石学杂志), 2011, 13(4): 7.

代路路, 杨明星, 温慧琳. 甘肃马衔山和田玉化学成分分析和产地判别研究[J]. 光谱学与光谱分析, 2022, 42(5): 1451. Lu-lu DAI, Ming-xing YANG, Hui-lin WEN. Study on Chemical Compositions and Origin Discriminations of Hetian Yu From Maxianshan, Gansu Province[J]. Spectroscopy and Spectral Analysis, 2022, 42(5): 1451.

甘肃马衔山和田玉化学成分分析和产地判别研究

1 引言

1 实验部分

2 结果与讨论

2.1 电子探针

表 1. 部分马衔山和田玉晶体化学式

Table 1. Part of the crystal chemical formulas of Hetian Yu from Maxianshan

图 1. 角闪石组矿物分类命名图

Fig. 1. Mineral naming diagram of the amphibole group
^B(Mg, Fe²⁺, Mn²⁺, Li)≤0.50, ^B(Ca, Na)≤0.05, ^B(Na)<0.50,^BCa≥1.50, ^A(Na, K)<0.05,^A(Ca)<0.05,7.5≤Si⁴⁺≤8.0, 0.9≤Mg/(Mg+Fe²⁺)≤1

2.2 激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪

图 2. 各产地和田玉微量元素蛛网图^[9,10,11,12]

Fig. 2. The spider diagram of trace elements in Hetian Yu from various origins^[9,10,11,12]

图 3. 各产地和田玉稀土元素配分模式^[9]

Fig. 3. The REE distribution patterns in Hetian Yu from various origins^[9]

表 2. 各产地和田玉稀土元素参数表^[8]

Table 2. Parameter of REE of Hetian Yu from various origins^[8]

图 4. (a) δCe-ΣREE-LREE/HREE三维散点图; (b) δCe-ΣREE-LREE/HREE二维散点展开图^[8]

Fig. 4. (a) The three-dimensional scatter plot of δCe-ΣREE-LREE/HREE; (b) The two-dimensional scatter plot of δCe-ΣREE-LREE/HREE^[8]

2.3 微量元素产地线性判别模型

图 5. 微量元素产地典则判别函数图

Fig. 5. The canonical discriminant function diagram of the origin of trace elements

图 6. 新疆、青海、辽宁、马衔山微量元素产地典则判别函数图

Fig. 6. The canonical discriminant function diagram of the origin of trace elements in Xinjiang, Qinghai, Liaoning, and Maxianshan

图 7. 新疆、青海、马衔山微量元素产地典则判别函数图

Fig. 7. The canonical discriminant function diagram of the origin of trace elements in Xinjiang, Qinghai, and Maxianshan

表 3. 新疆、青海、马衔山微量元素产地分类结果表^{a, c}

Table 3. Classification results of trace element origin in Xinjiang, Qinghai, and Maxianshans^{a, c}

3 结论

Article Outline

关于本站 Cookie 的使用提示

全站搜索

甘肃马衔山和田玉化学成分分析和产地判别研究

1 引言

1 实验部分

2 结果与讨论

2.1 电子探针

表 1. 部分马衔山和田玉晶体化学式

Table 1. Part of the crystal chemical formulas of Hetian Yu from Maxianshan

图 1. 角闪石组矿物分类命名图

Fig. 1. Mineral naming diagram of the amphibole group B(Mg, Fe2+, Mn2+, Li)≤0.50, B(Ca, Na)≤0.05, B(Na)<0.50,BCa≥1.50, A(Na, K)<0.05,A(Ca)<0.05,7.5≤Si4+≤8.0, 0.9≤Mg/(Mg+Fe2+)≤1

2.2 激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪

图 2. 各产地和田玉微量元素蛛网图[9,10,11,12]

Fig. 2. The spider diagram of trace elements in Hetian Yu from various origins[9,10,11,12]

图 3. 各产地和田玉稀土元素配分模式[9]

Fig. 3. The REE distribution patterns in Hetian Yu from various origins[9]

表 2. 各产地和田玉稀土元素参数表[8]

Table 2. Parameter of REE of Hetian Yu from various origins[8]

图 4. (a) δCe-ΣREE-LREE/HREE三维散点图; (b) δCe-ΣREE-LREE/HREE二维散点展开图[8]

Fig. 4. (a) The three-dimensional scatter plot of δCe-ΣREE-LREE/HREE; (b) The two-dimensional scatter plot of δCe-ΣREE-LREE/HREE[8]

2.3 微量元素产地线性判别模型

图 5. 微量元素产地典则判别函数图

Fig. 5. The canonical discriminant function diagram of the origin of trace elements

图 6. 新疆、 青海、 辽宁、 马衔山微量元素产地典则判别函数图

Fig. 6. The canonical discriminant function diagram of the origin of trace elements in Xinjiang, Qinghai, Liaoning, and Maxianshan

图 7. 新疆、 青海、 马衔山微量元素产地典则判别函数图

Fig. 7. The canonical discriminant function diagram of the origin of trace elements in Xinjiang, Qinghai, and Maxianshan

表 3. 新疆、 青海、 马衔山微量元素产地分类结果表a, c

Table 3. Classification results of trace element origin in Xinjiang, Qinghai, and Maxianshansa, c

3 结论

Article Outline

相关论文

相关资讯

关于本站 Cookie 的使用提示

全站搜索

Fig. 1. Mineral naming diagram of the amphibole group
^B(Mg, Fe²⁺, Mn²⁺, Li)≤0.50, ^B(Ca, Na)≤0.05, ^B(Na)<0.50,^BCa≥1.50, ^A(Na, K)<0.05,^A(Ca)<0.05,7.5≤Si⁴⁺≤8.0, 0.9≤Mg/(Mg+Fe²⁺)≤1

图 2. 各产地和田玉微量元素蛛网图^[9,10,11,12]

Fig. 2. The spider diagram of trace elements in Hetian Yu from various origins^[9,10,11,12]

图 3. 各产地和田玉稀土元素配分模式^[9]

Fig. 3. The REE distribution patterns in Hetian Yu from various origins^[9]

表 2. 各产地和田玉稀土元素参数表^[8]

Table 2. Parameter of REE of Hetian Yu from various origins^[8]

图 4. (a) δCe-ΣREE-LREE/HREE三维散点图; (b) δCe-ΣREE-LREE/HREE二维散点展开图^[8]

Fig. 4. (a) The three-dimensional scatter plot of δCe-ΣREE-LREE/HREE; (b) The two-dimensional scatter plot of δCe-ΣREE-LREE/HREE^[8]

图 6. 新疆、青海、辽宁、马衔山微量元素产地典则判别函数图

图 7. 新疆、青海、马衔山微量元素产地典则判别函数图

表 3. 新疆、青海、马衔山微量元素产地分类结果表^{a, c}

Table 3. Classification results of trace element origin in Xinjiang, Qinghai, and Maxianshans^{a, c}