水草玛瑙为一种隐晶质石英质玉石,具有特征的红~黄色、绿色、黑色的水草。本文通过显微放大观察、扫描电镜观察(SEM)、阴极发光、红外光谱、X射线衍射(XRD)、显微拉曼光谱、电子探针、差热分析及氢氧同位素分析等技术手段对阜新水草玛瑙的宝石矿物学特征及地质成因进行研究,并与产自印度的水草玛瑙进行对比分析,进一步提出水草玛瑙的评价因素。辽宁阜新水草玛瑙中的绿色水草为绿鳞石——二八面体层状硅酸盐,红~黄物质为针铁矿、赤铁矿及二者的混合相。基质二氧化硅除了α-石英(显晶质粒状、粒状、纤维状)外,还存在moganite及opal-CT。斜硅石(moganite)以拉曼光谱中的502cm-1特征峰为表征;opal-CT为类晶质的含水二氧化硅,是互层的α-方石英、α-鳞石英单元无序的堆叠,XRD以4.05-4.12?附近的宽而稍弱的峰,及d=4.32?,d=2.50?附近吸收峰为特征。针铁矿、赤铁矿是使水草玛瑙呈红~黄色的原因,针铁矿可以脱水成赤铁矿从而使颜色变深。绿鳞石与二氧化硅多呈环带状分布,前者的形态主要为针状、鳞片状、球粒状集合体。二氧化硅在正交偏光显微镜下呈纤维状、细粒状及显晶粒状结构,SEM下主要呈纤维状、菱面体外观及球状体结构,前二者交替生长形成了肉眼可见的条带现象。纤维状二氧化硅可以近平行排列,也可呈层层堆叠的同心圆环状,揭示玛瑙的层状生长。球状体结构的二氧化硅为大量二氧化硅小球相互堆叠而成。红~黄色球状体为包裹二氧化硅球体的针状针铁矿、赤铁矿所致。氢氧同位素分析表明玛瑙的形成过程中主要以大气降水的为主,同时利用氧同位素地质温度计计算其形成温度(以不同水的来源),发现形成温度均<250℃。水草玛瑙的形成为一个多期次复杂的过程,包含后期或前期的岩浆岩蚀变或岩浆主岩的风化作用。成矿分为以下几个阶段:(1)在氧化环境,热液对高镁、钾的安山岩进行蚀变形成绿鳞石及褐色二氧化硅;(2)后期的含Si O2的流体在气孔壁或者早期的绿鳞石边缘形成玉髓或者类晶质二氧化硅(opal-CT),甚至穿插早期形成绿鳞石、二氧化硅;(3)随着压力的释放,流体形成晶粒稍粗的纤维状二氧化硅;(4)流体形成细粒石英;(5)Si质流体在平稳的环境下形成中心显晶质石英芯,或后期低浓度流体沉淀结晶所致。