研究对象是一种与“冻地”鸡血石外观高度相似的玉石, 该种玉石半透明“地”中含有橙红色矿物。 利用X射线粉晶衍射仪、 扫描电子显微镜、 红外光谱仪、 拉曼光谱仪对该玉石的宝石学及谱学特征进行研究。 结果表明: 该玉石“地”的主要组成矿物为有序度较高的地开石、 橙红色矿物为雄黄; 地开石晶体为自形假六边形片状, 约15～20 μm, 厚2～4 μm, 粒径均一且形态一致, 集合体在三维空间无序排列; 部分样品“地”中含有少量黄铁矿、 萤石、 石英、 方解石等矿物。 “地”的红外光谱指纹区具有高岭石族矿物的主要特征峰, 分别位于430, 470, 540, 698, 755, 795, 913, 937, 1 002, 1 034和1 118 cm-1; 官能团区以3 622, 3 653和3 706 cm-1处的吸收峰为特征, 3 622 cm-1吸收峰由内羟基OH1的面内伸缩振动引起, 3 653 cm-1归属于内表面羟基OH2和OH4的同相伸缩振动; 从高频峰到低频峰强度依次增大, 且内表面羟基OH3伸缩振动引起的吸收峰位于3 706 cm-1, 表明“地”为有序地开石; 拉曼光谱测试表明“血”为雄黄, 具有186, 222, 235, 273, 346和355 cm-1的特征拉曼位移, 其中186和222 cm-1归属于S—As—S的弯曲振动, 346和355 cm-1由As—S的伸缩振动引起; 拉曼光谱同样可用于“地”的矿物组成研究, 低频区具有133, 241, 266, 336, 436, 463, 747, 792和914 cm-1的高岭石族矿物的特征位移, 高频区可见三个与红外光谱相似的阶梯状谱峰, 3 624 cm-1强度最大, 归属于OH1的伸缩振动, 次强峰3 646 cm-1由OH2和OH4的同相伸缩振动引起, 归属于OH3的伸缩振动峰强度最小且位于3 706 cm-1, 高频区拉曼位移特点指示“地”为地开石, 且有序度较高, 与红外光谱测试结论一致。 尽管研究样品的“地”与“冻地”鸡血石的主要组成矿物相同, 为地开石, 且具有外观细腻、 温润等特点, 但其“血”并非辰砂而是雄黄, 所以不应与鸡血石混淆, 其正确的珠宝玉石名称应为“粘土矿物质玉”。

运用X射线粉晶衍射、 傅里叶红外光谱、 拉曼光谱等光谱学方法, 辅以静水称重法、 扫描电镜、 湿化学分析等矿物学测试手段, 对近年来在福建寿山发现的寿山石新品种——豆耿石的谱学和矿物学特征进行了研究。 XRD测试结果表明样品豆耿石的主要矿物成分是有序度存在差异的地开石; 物相和多型分析表明除2M1型地开石外的杂质矿物成分有黄铁矿、 明矾石、 多型为2M和1Tc过渡结构的叶蜡石和2M1多型的伊利石; 对红外光谱谱峰的分析显示与XRD测试结果相符的物相特征, 表明样品以无序地开石为主; 由于样品切片显微镜下性状表明样品中浸染色脉和不透明矿物的含量对样品外观颜色存在显著的影响, 因此使用原位拉曼光谱手段对微区色脉以及不透明矿物进行测试, 结果显示光谱谱峰、 拉曼位移和拉曼散射峰均表现出典型FeS2光谱特征, 说明样品中对豆耿石颜色起重要作用的深色部分主要成分均为黄铁矿; 扫描电子显微镜下可见地开石呈显微隐晶一微晶结构, 部分样品局部可见深色浸染色脉包裹着显微粒状的黄铁矿, 自形-半自形结构分布; 结合各化学分析与光谱测试结果分析可知, 豆耿石的物理和矿物学性质与其密度、 有序度和内部显微形貌的均匀致密程度存在关联; 豆耿石的颜色成因与前人研究的寿山黑田(黑色田黄)及坑头黑不同, 主要为呈微晶分布(粒度范围3～20 μm)的杂质矿物黄铁矿致色, 基质地开石中的铁离子对呈色贡献不大。

石英质玉分布广泛, 在我国十几个省区均有产出, 是国内市场上重要的特色玉石品种, 其使用历史悠久, 是岭南先秦时期重要的玉石材料。 石英质玉石的产地区分具有重要的宝石学和考古学意义。 然而, 由于石英质玉产地众多, 外观、 成分特征相似, 尚缺乏有效的产地判别方法, 其产地来源标型特征的研究仍然非常薄弱。 “台山玉”是产于广东台山的一种石英质玉石, 因其颜色质感酷似田黄而日益受到重视。 该研究在常规的宝石学测试基础上, 采用X射线粉末衍射（XRD）、 傅里叶变换红外光谱（FTIR）、 显微激光拉曼光谱（Raman）等分析方法, 对6件具有代表性不同类型的台山玉的谱学特征及矿物组成进行了测试分析。 实验结果显示, 台山玉主要矿物为石英, 次要矿物为地开石或高岭石; 地开石、 高岭石在台山玉中以其中一种为主, 二者不共存; 利用XRD-Rietveld法定量计算出台山玉中石英含量低于85 Wt%, 高岭石族矿物含量介于17 Wt%~36 Wt%。 台山玉的拉曼光谱缺失斜硅石的502 cm-1特征峰, 暗示了台山玉的主要矿物石英与玉髓、 玛瑙类低温石英相比具有较高的结晶度; 台山玉可分为地开石石英岩玉和高岭石石英岩玉两种类型, 其中地开石型石英质台山玉红外光谱羟基振动区出现3 622, 3 653和3 703 cm-1三个谱带, 而拉曼光谱相应地出现3 622, 3 644和3 706 cm-1三个谱带, 二者均有谱带分裂明显, 峰强向高频方向递减的特点, 台山玉多为此类型; 高岭石型台山玉红外光谱羟基振动区出现3 620, 3 652, 3 670和3 695 cm-1四个谱带, 而拉曼光谱出现3 620, 3 651, 3 670和3 687 cm-1四个谱带, 其中3 670 cm-1带强度很弱, 不易识别, 该类型台山玉比例相对较少。 台山玉中高有序度地开石、 高岭石的出现指示其原岩中富Al质矿物经历了中温酸性热液交代蚀变作用, 成矿条件与黄龙玉、 金丝玉、 霍山玉等石英岩玉存在差异。 可以确定, 地开石、 高岭石是台山玉区别于其他产地石英岩玉的标型矿物。 结果为台山玉的产地鉴定提供了科学依据, 并为国内石英质玉的源区鉴定和古代石英质玉器的产地溯源提供了重要的参考。

近来, 一种产自老挝的新型印章石（俗称“老挝石”）涌进国内市场, 对我国印章石市场造成一定影响, “老挝石”的研究尚处于起步阶段, 对其颜色成因的研究更为缺乏。 采用漫反射光谱（DRS）结合X射线粉晶衍射（XRD）、 红外光谱（FTIR）、 X射线荧光光谱（EDXRF）等测试对红色“老挝石”的矿物成分和致色机理进行深入研究。 结果显示, “老挝石”的主要矿物成分为地开石, 并含有少量高岭石, 化学成分中的Fe含量和“老挝石”红色色调呈正相关关系, 即颜色越深Fe的含量越高。 铁质矿物呈微晶集合体浸染分布于地开石的颗粒间, 由于其含量低、 粒度细小, 常规的微区测试方法无法确认其种属。 相比之下, 漫反射光谱对微晶铁矿物的鉴定十分有效, 对可见光波段漫反射光谱处理得到导数等, 在土壤沉积物中已经被用来定量测定针铁矿和赤铁矿。 该研究中“老挝石”基体与土壤沉积物均为粘土矿物, 可以用漫反射光谱来判定“老挝石”中铁矿物种属。 漫反射光谱一阶导数法显示, 其谱峰位于565～570 nm, 由此确认铁矿物的种属为赤铁矿。 微晶赤铁矿分布于“老挝石”矿物颗粒间, 使样品产生红色, 赤铁矿含量越高, 红色调越深。

利用激光显微拉曼光谱仪，对市场上俗称“鸡血石”的6块产地不同的样品进行测试分析。测试得到6块样品的特征拉曼光谱，可为无损鉴定提供一定参考。临安市昌化镇玉岩山的3块鸡血石样品的“血”为同一种矿物，均为辰砂（HgS）；“地”包括地开石、高岭石、明矾石或石英等不同的矿物成分。临安市潜川镇紫溪村的鸡血石样品“血”为赤铁矿（α-Fe2O3），“地”为纯度较高的地开石。桂林鸡血石样品“血”为赤铁矿，而“地”是硬度较高的石英。贵州鸡血石样品的“血”是辰砂，“地”是黑色、灰色的碳酸盐矿物。各样品测得的X 射线粉晶衍射数据结果与激光显微拉曼光谱数据一致。