运用傅里叶变换红外光谱仪对常见宝石、 玉石、 有机宝石的近红外光谱进行分析研究以及谱峰归属。 宝石的近红外光谱表明, 宝石矿物中广泛存在不同类型水的合频、 倍频吸收峰, 也可出现能量较低的电子跃迁吸收峰, 其中水分子组合频吸收峰位于5 200 cm-1±, OH的倍频吸收峰位于7 000 cm-1±, 以5 898 cm-1±和7 849 cm-1±为中心的强宽吸收谱带为能量较低的电子跃迁吸收峰, 并且当只有7 000 cm-1±出现时表明水以—OH的形式存在于宝石中, 当5 200和7 000 cm-1±吸收峰同时存在则表明宝石矿物中水的存在形式既有水分子也有—OH。 而有机宝石近红外光谱以7 000 cm-1± NH伸缩振动的一级倍频和5 200 cm-1± NH伸缩振动与酰胺Ⅱ的组合频为特征。 但是, 近红外光谱吸收峰的峰位、 峰型、 相对强度因有机宝石的品种不同而有所区别。 苯环中CH的伸缩振动与弯曲振动组合频吸收峰(4 061和4 179 cm-1±)、 CH伸缩振动与苯环骨架振动的组合频吸收峰(4 621和4 683 cm-1±)为经过有机物充填处理的宝玉石的特征谱峰, 其中, 与苯环有关的吸收峰, 表示样品经过充填处理, 指示样品中环氧树脂的存在。

基于对样品进行的激光诱导击穿光谱和X射线荧光光谱分析测试建立了天然玉石中主要元素Mg, Ca和微量元素Fe的定标曲线。 实验采用纳秒级的Nd∶YAG激光器(波长: 1 064 nm)为光源, 在延迟时间为3 μs, 激光脉冲累积数量为110, 单个脉冲能量为100 mJ, 脉冲重复频率为10 Hz的实验条件下, 采用激光诱导击穿光谱技术装置对天然南阳独山玉石样品中的元素进行等离子体激发测试, 得到波长在300～1 000 nm的等离子光谱图。 通过将得到的光谱图中特征峰与美国国家标准与技术研究院数据库进行对比, 发现测试样品中含有Mg, Fe和Ca等元素, 以X射线荧光光谱分析技术对四种南阳独山玉标准样品中测量出的Mg, Fe和Ca元素氧化物含量作为标准数据, 选取含量比较高的Al元素作为内标元素, 采用内标法对玉石光谱图中Mg, Fe和Ca元素特征峰值进行线性拟合, 从而得出Mg, Fe和Ca三种元素的定标曲线, 求出待测样品中这3种元素氧化物的含量, 结果表明这三种元素氧化物的含量与中国珠宝宝石收藏鉴赏全集资料中所给出的元素氧化物含量的百分比范围MgO(0.28%～1.73%), Fe2O3(0～0.8%), CaO(18%～20%)相符合, 相比于常用的方法, 激光诱导击穿光谱技术可以快速地对待测样品进行检测, 样品预处理简单且对样品损害较小。 进一步验证了激光诱导击穿光谱技术对于玉石应用的可行性。

通过对市场上常见的白色软玉及其8种相似玉石进行常规的宝石学测试和红外吸收光谱测试, 分析它们的红外图谱归属, 比较出它们的差异性。尽管这些玉石具有较强的混淆性, 有时无法通过常规检测手段有效将它们鉴别开来。而每种玉石的成分和结构不同, 其对应的红外图谱峰形和峰值就有较大的差异。针对每种玉石具有相对稳定的红外光谱图, 利用红外光谱仪, 可以快速有效且无损地将这些玉石很好地区分出来, 从而有效防止白玉市场以次充好, 以假乱真的现象。