1 中国地质大学(北京)珠宝学院, 北京 100083
2 中国地质大学(北京)珠宝与矿物材料实验教学中心, 北京 100083
葡萄石可以以板状、片状、葡萄状、肾状、放射状或块状集合体的形式产出, 因其美丽的外观和特殊的晶体结构, 近年来受到了学者的广泛关注。本文通过电子探针、粉晶X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、显微拉曼光谱仪、紫外可见分光光度计等仪器对黄绿色葡萄石的成分、结构及谱学特征进行了分析与探讨。葡萄石的主要致色元素为Fe, 且Fe3+经常取代Al3+占据八面体配位, Fe2+经常取代Ca2+存在于空隙中。电子探针数据表明: Fe与Al的含量变化整体呈现负相关关系, Fe与Ca的含量变化也整体呈现负相关关系, Fe含量相对较高的样品其黄绿色调加深。XRD图谱和拉曼光谱的结果表明: 在葡萄石中绿帘石以包裹体的形式存在。红外光谱和拉曼光谱表明葡萄石中存在硅氧四面体和铝氧八面体两种架构, 紫外可见吸收光谱揭示了葡萄石的致色机理。本文对葡萄石的矿物学特征及谱学特征进行系统分析, 为后续葡萄石的进一步研究提供思路与实验数据。
葡萄石 矿物学 成分 结构 谱学特征 致色机理 prehnite mineralogy composition structure spectral characteristic chromogenic mechanism
1 同济大学海洋地质国家重点实验室, 上海 200092
2 同济大学宝石及工艺材料实验室, 上海 200092
3 浙江天使之泪珍珠股份有限公司, 浙江 诸暨 311800
4 国家珠宝玉石质量监督检验中心, 上海 200122
珈白丽珍珠属于近年来研发出的三角帆蚌外套膜位淡水有核珍珠。本文以该类珍珠为研究对象,辅以类胡萝卜标样(β-胡萝卜素和虾青素)为参照物,采用激光拉曼光谱仪及显微红外光谱仪重点针对该类珍珠的致色机理进行研究,旨在为该类珍珠的品质评价和养殖技术提供科学的理论依据。研究结果表明:对于淡水彩色有核珍珠的珍珠层,由类胡萝卜素结合蛋白的ν1(C=C)和ν2(C—C)伸缩振动引起的拉曼较强锐峰分别出现在1509 cm -1和1126 cm -1附近,1017 cm -1处的拉曼弱峰与CH3的平面摆动振动(ν3)有关,在2100~3800 cm -1拉曼位移范围内出现的强弱不等的5组拉曼峰是由ν1、ν2、ν3的倍频和组合频振动引起的。类胡萝卜素分子中共轭双键的数量及其结合蛋白复合体与淡水有核珍珠颜色之间存在一定的关系,是导致该类有核珍珠颜色多样性的缘由之一。
光谱学 激光拉曼光谱 淡水有核珍珠 三角帆蚌 类胡萝卜素结合蛋白 致色机理 激光与光电子学进展
2021, 58(24): 2430001
蓝色蓝方石, 属于方钠石族矿物, 是稀有的宝石品种, 主要产自德国埃菲尔地区, 具有特征的橙黄色荧光, 文献中未见对其荧光光谱的记录。 对20余颗该地区产出的蓝色蓝方石进行了宝石学基本性质的测量与观察, 观察发现这批蓝方石具有不同程度的蓝色体色, 橙黄色荧光仅在长波紫外光(365 nm)下可见, 在短波紫外光(254 nm)下惰性。 依靠荧光光谱仪对样品的光致发光现象进行定量描述可以得到一系列发射光谱。 实验表明, 发橙黄色荧光的样品中存在以566和425 nm为中心的荧光峰。 其中565 nm的荧光可以被300~500 nm范围的入射光所激发, 最佳激发波长397 nm, 它决定了样品的荧光颜色; 而350 nm荧光可以被260~325 nm范围内的紫外光所激发, 最佳激发波长310 nm。 397 nm激发下的高分辨率荧光发射光谱表明, 565 nm荧光峰上伴有大量阶梯状峰肩, 中心分别是581, 600, 621, 642和666 nm, 相邻两峰间能量差值约为0.07 eV。 观察到荧光的强度与样品的蓝色深浅呈负相关, 即蓝色越浅的样品橙色荧光越强, 因此推测566 nm处荧光峰及后续肩峰与致色团S2-有关。
宝石级蓝方石 荧光光谱 致色机理 Gem-quality hauyne Fluorescence spectra Colouration mechanism 光谱学与光谱分析
2020, 40(11): 3468
1 中国地质大学地球科学学院, 湖北 武汉430074
2 国家珠宝玉石质量监督检验中心, 北京100013
采用X射线粉晶衍射(XRD)、 激光剥蚀等离子体质谱(ICP-MS)、 拉曼光谱(RAMAN)和高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)对和田玉糖玉的致色机理进行研究。 结果显示, 糖玉的主要矿物成分为透闪石, 化学成分中的Fe含量和糖玉黄褐色色调有正相关关系, 颜色越深Fe的含量越高, Fe在糖玉中以独立铁质矿物的赋存形式分布于透闪石的颗粒间、 微裂隙中。 铁质矿物由于其含量低、 粒度细小, 本文设计实验对其进行富集后进行测试。 将铁质矿物富集后的样品进行透射电镜测试, 铁质矿物呈云状集合体, 电子花样衍射图显示其矿物为针铁矿。 因此, 针铁矿分布于透闪石颗粒间、 微裂隙中致使糖玉呈现黄褐色。 拉曼光谱显示糖玉表面少见红褐色矿物颗粒为金红石, 由于金红石含量少, 仅对颜色成因有部分贡献。
糖玉 透闪石 针铁矿 金红石 致色机理 Brown jade Tremolite Goethite Rutile Color-genetic mechanism 光谱学与光谱分析
2013, 33(6): 1446
1 中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
2 复旦大学, 上海 200433
通过岫岩玉的成分、 过渡金属离子的价态及配位状态来研究岫岩玉的致色机理。 电感耦合等离子原子发射光谱(ICP-AES)结果显示样品中除了铁和锰, 几乎没有其他过渡金属元素。 电子顺磁共振谱(EPR)则揭示了位于八面体晶格上的Mn2+和位于四面体和八面体晶格上的Fe3+, 而吸收光谱(OAS)则证实了Fe2+和Fe3+的共同存在。 分析结果表明Fe2+对岫玉的绿色起主要作用而岫玉的黄色则是由Fe2+和Fe3+的共同作用决定的。 此外通过漫反射光谱(DRS)计算出岫玉的色度坐标, 对比发现人眼感觉颜色类似的样品其实色度坐标有很大差异。 因此可以通过色度坐标来定量区分岫玉颜色的差异, 这具有一定的学术价值和经济价值。
岫岩玉 色度坐标 致色机理 顺磁共振 吸收光谱 Xiuyan Jade Chromaticity coordinate Coloration mechanism Electron paramagnetic resonance Optical absorption spectrum 光谱学与光谱分析
2012, 32(9): 2305
