产于黑龙江的“北红玛瑙”与四川凉山、 云南保山的“南红玛瑙”是我国珠宝市场上常见的红色玛瑙, 然而相应的产地特征研究较少, 结合色度学、 拉曼光谱、 X射线粉晶衍射分析对三个产地的73件红色玛瑙的色度学、 矿物学、 光谱学特征进行了对比分析。 结果表明, “北红玛瑙”的主要物相组成为α-石英和斜硅石, 次要矿物组成为针铁矿、 赤铁矿; 四川凉山与云南保山“南红玛瑙”的主要物相组成为α-石英, 次要矿物为赤铁矿、 针铁矿、 方解石等, 少量样品含有斜硅石。 黑龙江“北红玛瑙”的颜色主波长范围为574～605 nm, 集中于［580, 590］区间, 对应黄色-橙黄色-橙色色调, CIE1976Lab色空间中a≤6.2, b≤6.3; 四川凉山“南红玛瑙”的主波长范围为589～624 nm, 云南保山“南红玛瑙”主波长范围为589～599 nm, 两个产地的“南红玛瑙”主波长均集中于［590, 600］区间, 对应橙色-橙红色色调, 大部分样品a＞6.2或b＞6.3, 整体而言相比“北红玛瑙”颜色色调偏红, 其彩度和亮度总体上也高于“北红玛瑙”。 拉曼光谱中, 斜硅石Si—O—Si对称伸缩-弯曲振动引起的501 cm-1峰在“北红玛瑙”中的强度高, 在两个产地的“南红玛瑙”中不存在或者强度弱。 斜硅石与α-石英特征峰强度比(I501/I463)和面积比(A501/A463)结果基本一致, 在研究及鉴定过程中可以根据实际情况灵活选择。 拉曼光谱粉末法测得的斜硅石与α-石英特征峰强度比(I501/I463)和面积比(A501/A463)结果位于大量随机点测的范围内, 在日常鉴定中可以用多次无损点测的方法来获得接近粉末法的结果。 黑龙江“北红玛瑙”的特征峰面积比(A501/A463)稳定在0.15～0.36, 而四川凉山与云南保山“南红玛瑙”稳定在0.00～0.08, 指示了两个产地“南红玛瑙”的斜硅石相对含量比“北红玛瑙”少, 推测是两地的“南红玛瑙”在初期形成后都经历了较强的脱水和重结晶作用过程, 使斜硅石转化成低温的α-石英所致。 可以综合利用色度学特征及拉曼光谱, 结合斜硅石与α-石英谱特征峰强度比(I501/I463)或面积比(A501/A463), 对产于黑龙江的“北红玛瑙”以及四川凉山、 云南保山的“南红玛瑙”进行区分, 这也对玛瑙的产地鉴定、 出土文物溯源等具有重要意义。

最近在新疆哈密发现了可规模开采的宝石级绿松石矿床。 采用X射线粉晶衍射仪、 激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪、 扫描电子显微镜、 傅里叶变换红外光谱仪、 拉曼光谱仪、 紫外-可见光谱仪等测试方法, 对该地绿松石的化学成分、 矿物组成、 表面微形貌、 红外吸收光谱、 拉曼散射光谱、 紫外-可见吸收光谱等矿物学和光谱学特征进行了系统对比研究。 新疆哈密绿松石的主要化学成分以富Cr (1 617 ppm), V (435 ppm), Ti (428 ppm), 贫Ba (99.9 ppm)为特征, 随着Fe2O3/CuO比值的递减, 绿松石的色调由绿变蓝。 由磷酸根、 羟基和结晶水引起的特征峰出现在该地绿松石的拉曼光谱和红外吸收光谱, 其中磷酸根的振动峰位于1 000~1 200和420~650 cm-1, 羟基的振动峰出现在3 400~3 600 cm-1, 而结晶水引起的振动峰位于3 000~3 300 cm-1。 此外, 该地绿松石的紫外-可见吸收光谱显示, 在600~700和430 nm处分别有由Cu2+和Fe3+引起的吸收峰, 这两处的峰强与绿松石的蓝绿色调之间的关系, 和新疆哈密绿松石成分中Fe2O3/CuO的比值与颜色之间的关系对应一致。