中国云锦石的物质组成及差异

三、云锦石的物质组成

为了弄清云锦石的物质组成及结构构造特征，我们将云锦石三个主要结构层分别取样，送中国科学院地质与地球物理研究所实验室进行了矿物组成和化学成分分析（外层A只做了化学成分分析）。

样本编号:A为黄色外粘土层。

　　　　 B₁为黄花云锦石花纹层。

　　　　 B₂为青花云锦石花纹层。

　　　　 C₁为黄花云锦石的石心。

　　　　 C₂为青花云锦石的石心。

用X射线荧光光谱仪（标准曲线法）分析测定出样本的主量元素含量;用电感耦合等离子体质谱仪(标准曲线法)测定非主量元素含量。

（一）黄色外粘土层的矿物组成和化学成分

外部黄色粘土层的主要化学成分为SiO₂，含量达48.70%。其次为CaO，含量20.60%。MgO和Al₂O₃分别为3.89%和3.75%。Fe₂O₃1.57%，K₂O1.64%，Na₂O0.11%，烧失量19.14%。主要矿物成分为石英（玉髓）及方解石。其次为高岭石、蒙脱石、水云母及铁铝氧化物为主的粘土矿物。粘土中的游离氧化铁遭受水化，主要以针铁矿、褐铁矿和多水氧化铁的形态存在而呈黄色。包裹花纹的灰白色粘土的主要成分是高岭土。

（二）黄花云锦石花纹及石心的矿物组成与化学成分

1.花纹

经中科院地质与地球物理研究所实验室薄片鉴定，黄花云锦石花纹为含硅质的泥晶灰岩或含硅质的白云岩。

（1）矿物成分与构造

1）方解石或白云石含量95%，晶粒小于0.005mm（泥晶级），它形粒状，在岩石中呈均匀分布，紧密镶嵌接触。

2）石英含量5%，呈单晶状或聚晶状散布于泥晶方解石基底之中，单晶大小0.02～0.08mm，形态为它形粒状，晶体边界凹凸不平，其可能为成岩过程中灰岩的部分硅化物。

均匀块状成岩构造。定名为含石英的泥晶灰岩。扫描电镜照片如图3-13至图3-18所示。

（2）化学组成成分

黄花云锦石花纹的主要化学成分是CaO，含量49.74%，其次是SiO₂，含量7.80%。MgO1.14%，Al₂O₃0.84%，Fe₂O₃0.42%，K₂O0.61%，Na₂O0.02%，P₂O₅0.03%，烧失量达39.41%。

2.石心

（1）黄花云锦石石心的矿物组成

黄花云锦石石心由泥-粉晶级方解石或白云石组成，其中30%为泥晶级（晶粒小于0.005mm），70%为粉晶级（晶粒0.005～0.05mm）。两种粒级的白云石或方解石呈随机状分布，二者之间界限模糊。均匀块状构造，定名为泥-粉晶灰岩。图3-19至图3-23为黄花云锦石石心不同放大倍数的扫描电镜照片。

（2）黄花云锦石石心的化学成分

黄花云锦石的化学成分主要是CaO和MgO，含量分别为26.30%和18.13%。其次是SiO₂，含量达13.95%，比青花云锦石石心高11.14%。Fe₂O₃和Al₂O₃含量分别为0.73%和0.71%，比青花云锦石高出一倍。Na₂O和K₂O分别为0.06%和0.16%，P₂O₅为0.01%。

（三）青花云锦石花纹及石心的矿物组成与化学成分

青花云锦石石心和花纹的矿物组成及化学成分与黄花云锦石有一定的差别。石心的方解石含量比黄花云锦石高，铁、铝氧化物含量较低，石英则低很多。花纹的方解石含量比黄花云锦石低，白云石含量增加，石英却相差不大。

1.花纹

（1）青花云锦石花纹的矿物组成

青花云锦石花纹由泥-粉晶级方解石或白云石组成，其中80%为泥晶级（晶粒小于0.005mm），20%为粉晶级（晶粒0.005～0.05mm）。两种粒级的方解石，一般由泥晶方解石构成“基底”，而粉晶方解石呈散点状分布于“基底”之中，二者之间界限模糊，这说明后者可能是前者部分重结晶的结果。其粉晶级方解石比黄花纹含量高得多，也很可能是其硬度比黄花云锦石高的原因之一。

均匀块状结构，定名为泥-粉晶灰岩。扫描电镜照片如图3-24至图3-28所示。(www.xing528.com)

（2）青花云锦石花纹的化学成分

青花云锦石花纹的化学成分和黄花纹一样，以钙为主，CaO含量为43.38%，SiO2含量为8.68%，MgO为6.10%，Fe₂O₃和Al₂O₃含量分别为0.47%和0.56%，k₂O和Na₂O分别为0.12%和0.04%。MgO含量比黄花纹的1.14%高出4.96%，是黄花纹的5.35倍，也可能是青花纹硬度比黄花纹硬度高的另一因素。

2.石心

（1）青花云锦石石心的矿物组成

岩石主体由随机分布的泥-粉晶级方解石或白云石组成，含少量（不大于1%）的泥质。图3-29至图3-33为青花云锦石石心不同放大倍数的扫描电镜照片。

（2）青花云锦石石心的化学成分

青花云锦石石心的主要化学成分是钙和镁。CaO含量为36.97%，比黄花云锦石高。MgO为14.63%，比黄花云锦石低。SiO₂含量为2.81%，比黄花云锦石要低很多。Fe₂O₃含量为0.37%，Al₂O₃含量为0.36%，Na₂O含量为0.03%，K₂O含量为0.06%，都比黄花云锦石要低一半以上。

图3-13　B₁-1全貌

图3-14　B₁-2放大的全貌

图3-15　B₁-3花纹一侧

图3-16　B₁-4花纹另一侧

图3-17　B₁-5交界处

图3-18　B₁-6放大的全貌

图3-19　C₁-1

图3-20　C₁-2

图3-21　C₁-3

图3-22　C₁-4

图3-23　C₁-5

图3-24　B₂-1全貌

图3-25　B₂-2花纹交界处

图3-26　B₂-3再放大的交界处

图3-27　B₂-4花纹一侧

图3-28　B₂-5花纹另一侧

图3-29　C₂-1

图3-30　C₂-2

图3-31　C₂-3

图3-32　C₂-4

图3-33　C₂-5

（薄片鉴定:朱井泉）