作者单位
摘要
中国地质大学(武汉)珠宝学院, 湖北 武汉 430074
产于印度尼西亚的紫色葡萄状玉髓, 具有特殊的球粒状外观和浓郁的紫罗兰体色, 其双面抛光片在反射光照射下为紫色, 透射光下则为棕黄色, 且颜色浓集于球粒中心。 为探究其颜色成因, 进行了偏光显微镜和扫描电子显微镜结构观察, 显微紫外—可见光谱, 热处理以及LA-ICP-MS原位成分分析。 玉髓具有纤维状核心——粗粒石英外壳的特殊结构, 粗粒石英外壳粒度500 μm左右, 隐晶质部分则主要由粒度小于1 μm的形状不规则的SiO2颗粒组成。 紫外-可见光谱显示紫色主要来源于540 nm左右的吸收峰, 而黄色则由于谱线“左倾”产生的近紫外区及蓝光区强烈吸收所致。 紫外-可见光谱使用塞尔迈耶尔方程修正表面反射误差、 减去无吸收波段强度矫正仪器误差, 并用最小二乘平滑扣除基线得到540 nm吸收峰的强度信息。 计算玉髓在反射光下的紫色调及透射光下的黄色调的L*a*b*值和E*值定量表征颜色。 热处理实验中, 玉髓的紫色调在350 ℃左右开始褪去, 紫外-可见光谱390和540 nm吸收峰消失, 反射光和透射光下颜色差异减小, 都呈现黄色调。 随温度升高至400 ℃后, 棕色调加深, 出现478 nm左右的吸收峰。 热处理过程中谱线吸收强度升高, “左倾”加剧, 峰位“红移”。 该现象与铁/二氧化硅纳米粒子(Fe/SiO2 NPs)生长过程中的谱形变化相似, 有可能与玉髓内部与Fe有关的微细结构或包裹体在热处理过程中的变化有关。 颜色参数结合原位成分分析, 将数据采用标准分数(Z-score)归一化处理, 比对紫色调的E*值与540 nm吸收峰强度及元素含量之间的关系, 发现540 nm吸收峰强度可很好的反映紫色的浓集程度, 但紫色调与过渡金属元素含量的线性相关性却并不显著, 黄色调的E*值则与Fe元素含量具有近似的负相关性。 Fe并不以杂质矿物的形式存在, 元素含量这一因素也并不能完全决定玉髓的颜色, 可能还受到Fe在玉髓中的存在形式, 内部微细结构或包裹体等因素的影响。
紫色玉髓 显微紫外-可见光谱 热处理 Purple chalcedony Microscopic UV-Vis spectra LA-ICP-MS Heat treatment LA-ICP-MS 
光谱学与光谱分析
2022, 42(6): 1891
作者单位
摘要
1 中国地质大学(武汉)珠宝学院, 湖北 武汉 430074
2 中国地质大学(武汉)珠宝检测中心, 湖北 武汉 430074
所研究钙长石质玉中的绿色矿物是以钙铬榴石为主的石榴石, 钙铬榴石在天然条件下非常稀有, 颜色为翠绿色, 品质高的钙铬榴石可与翡翠、 祖母绿相媲美。 前人对石榴石系列的其他端元矿物具有较为充分的研究, 但对钙铬榴石的研究较少, 且未见对钙长石质玉中钙铬榴石光谱特征的相关报道。 使用JXA-8230电子探针确定样品石榴石平均组分为Uvt49.66Grs36.04Adr13.58Prp0.67Sps0.06, 为以钙铬榴石为主的钙系石榴石。 经Bruker Senterra R200L拉曼光谱仪测定样品拉曼位移为1 000, 890, 879, 830, 618, 589, 530, 508, 399, 370, 270, 240和176 cm-1, 受不同三价阳离子Cr3+, Al3+和Fe3+替代的相互影响而发生相应的偏移; 用Bruker Vertex80红外光谱仪测定样品红外振动频率为1 019, 951, 908, 844, 826, 721, 669, 608, 538, 496, 462, 430和413 cm-1, 受不同组分晶胞体积及三价阳离子的质量分数影响, 发生规律性振动偏移; 通过Jasco MSV-5200显微紫外-可见光谱仪及近红外分光光度计测定样品, 可见区Cr3+宽吸收带为439和613nm, 存在453和685 nm吸收肩峰, 同时可见Fe3+ 371 nm吸收肩峰, 钙铬榴石主要致色离子为Cr3+。 钙长石质玉中钙铬榴石的详细谱学研究为稀有钙铬榴石矿物的鉴定提供了丰富的谱学数据, 为相似品独山玉进行区分奠定基础。
钙长石质玉 钙铬榴石 拉曼光谱 红外光谱 显微紫外可见光谱 Anorthitic Jade Uvarovite Raman spectra Infrared spectra Micro-UV-Vis spectra 
光谱学与光谱分析
2018, 38(6): 1758

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