1 上海建桥学院珠宝学院, 上海 201306
2 中国地质大学(武汉)珠宝学院, 湖北 武汉 430074
3 中国地质大学(武汉)地球科学学院, 湖北 武汉 430074
近期市场出现一种形似铁线绿松石的玉石品种, 商家称之为“中东绿松石”, 困扰了珠宝市场的正常秩序。 对“中东绿松石”进行显微岩相学、 X射线粉晶衍射、 红外光谱、 拉曼光谱、 显微紫外可见光谱和微量元素分析, 确定其矿物学特征和谱学特征并命名。 结果表明: “中东绿松石”是一种多晶质集合体, 以透明-微透明蓝色和白色球状矿物组成的条带为主, 外部具有不透明褐红色矿物, 玻璃光泽, 折射率为1.53~1.54, 相对密度约为2.48~2.60, 紫外荧光灯短波和长波下, 蓝色部分均呈蓝白色荧光。 显微岩相学分析表明, 蓝色和白色的环带区域多为隐晶质放射状玉髓, 部分玉髓表面分布有少量铁氧化物而呈褐红色; 环带的中心区域为0.05~0.3 mm它形粒状的单晶石英。 X射线粉晶衍射分析发现“中东绿松石”中还含有结晶程度不高的针铁矿。 红外光谱显示, “中东绿松石”的红外光谱特征吸收峰与石英质玉石和玉髓一致, 为1 179、 1 104、 798、 781、 690、 540和488 cm-1, 由Si-O非对称伸缩振动、 Si-O-Si对称伸缩振动和Si-O弯曲振动导致。 拉曼光谱分析表明, 样品蓝色环带部分和中心部分具有石英的拉曼位移466和210 cm-1, 样品褐红色部分不仅具有石英的拉曼位移, 还具有针铁矿的拉曼位移302和551 cm-1。 显微紫外可见光谱和微量元素分析表明, “中东绿松石”的蓝色与Cu元素含量呈正相关关系, 表现为600~700 nm吸收带。 尽管“中东绿松石”的外形特点和某些铁线绿松石相似, 但其矿物成分是显晶质石英和玉髓的集合体, 含少量针铁矿, 根据GB/T 16552-2017, 其正确的珠宝玉石名称应为“石英质玉”。
“中东绿松石” 矿物成分 X射线粉晶衍射 石英质玉 颜色成因 “Middle East turquoise” Mineral composition X-ray powder diffraction Quartzite jade Color origin 光谱学与光谱分析
2023, 43(9): 2862
1 德宏师范高等专科学校, 云南 德宏 678400
2 上海建桥学院珠宝学院, 上海 201306
3 中国地质大学（武汉）珠宝学院, 湖北 武汉 430074
“缅绿料”是近年来滇西市场上出现的新兴缅甸石英质玉石品种, 特点是质地细腻, 绿色带深浅不同的蓝、 黄色调, 部分绿色品种与高品质澳洲绿玉髓较为相似, 但其颜色成因尚不清楚, 鉴定评价及市场推广亦亟需相关理论支持。 运用红外光谱仪、 拉曼光谱仪、 紫外-可见光谱仪、 X射线荧光光谱仪、 X射线粉末衍射仪、 岩矿薄片鉴定等方法对“缅绿料”的矿物组成及结构、 化学成分、 谱学特征及颜色成因等进行探究。 结果表明主要矿物为α-石英（含微量斜硅石）, 以隐晶质为主, 少量微晶质, 含量占90%以上, 其次为显微细粒状、 鳞片状绢云母及镍滑石, 以及微量镍绿泥石、 铬钙钛矿, 局部偶见次生浸染状铁泥质, 整体呈含鳞片显微粒状结构。 红外透射光谱主要显示α-石英的红外吸收特征, 1 019、 800～600和462 cm-1处吸收峰分别归属于νas(Si—O—Si)反对称伸缩振动、 νs(Si—O—Si)对称伸缩振动及δ(Si—O)弯曲振动。 3 463及1 639、 1 399 cm-1处吸收峰由赋存于石英微空隙间的自由水分子的νas（H—O—H）反对称伸缩振动及δ（H—O—H）弯曲振动引起。 拉曼光谱除显示α-石英特征拉曼组峰204、 262、 355、 395、 463 cm-1外, 501 cm-1处的弱拉曼峰指示含微量斜硅石, 675 cm-1处拉曼峰指示含镍滑石。 综合化学成分及紫外-可见光谱特征表明, 该玉石含Mg、 Al、 Cl、 K、 Ca、 Ti、 Cr、 Fe、 Ni等杂质元素, Ni和Fe是主要致色元素。 Ni、 Fe含量的显著差异是其呈现绿-蓝绿、 绿黄-黄绿两种颜色系列的原因。 高含量Ni、 低含量Fe形成绿-蓝绿色系列, 蓝色调变化与Ni含量呈正相关性; 同等低含量的Ni和Fe形成绿黄-黄绿色系列, 黄色调变化与Fe、 Ni含量呈负相关性。 综上, “缅绿料”归属为绿玉髓, 其颜色特征由镍滑石、 绢云母及次生铁泥质等杂质矿物引起, Ni元素以游离态Ni离子和杂质矿物镍滑石两种形式存在, 其中镍滑石在其他来源的绿玉髓中较少见, 可作为产地溯源的重要参考特征。 该研究丰富了绿玉髓的种类及产地信息数据, 亦为进一步探究“缅绿料”成矿地质条件背景提供了基础数据。
“缅绿料” 石英质玉 矿物组成 谱学特征 颜色成因 “Mianlv Yu” Jade Quartzose Mineral constituent Spectral characteristics Color origin 光谱学与光谱分析
2023, 43(8): 2543
1 安徽省地质实验研究所(国土资源部合肥矿产资源监督检测中心), 安徽 合肥 230001
2 中国地质大学(武汉)珠宝学院, 湖北 武汉 430074
巴基斯坦Swat矿区祖母绿以饱和绿色和高净度著称, 其价格逐年攀升, 如何有效鉴别Swat矿区祖母绿的特征成为当前的研究热点。 采用常规宝石学仪器、 电感耦合等离子质谱、 红外光谱、 拉曼光谱和紫外-可见吸收光谱对该矿区祖母绿的宝石学及谱学特征进行研究, 并探讨其颜色成因。 结果显示: (1)Swat矿区祖母绿晶体常为六方柱状, 且净度较高。 样品颜色呈明亮的绿色, 具有中等至强的二色性(黄绿/蓝绿色)。 折射率偏高, 约1.588~1.599, 与晶体碱金属含量高有关。 (2)晶体中部分Al与Mg, Fe, Cr等发生类质同象置换。 其中替换最多的是Mg元素, 含量达11 402~12 979 ppma(平均为12 446 ppma); Fe和Cr元素次之(平均含量分别为2 390和2 199 ppma)。 样品中碱金属元素(Na, K, Rb, Cs)含量很高, 总量约14 201~16 136 ppma, 平均为15 183 ppma。 (3)红外光谱显示指纹区1 312, 1 152, 983, 838, 701, 616和559 cm-1处的吸收峰, 由[Si6O18]等基团振动所致。 近红外区可见较强的Ⅱ型水振动相关吸收峰(7 074 cm-1), 说明样品中存在较多Ⅱ型水, 与晶体中碱金属离子含量较高相符。 拉曼光谱显示324, 399, 516, 685和1 067 cm-1等祖母绿的拉曼位移, 并检测到气液包裹体相关的H2O (3 595 cm-1)、 CO2(1 284和1 284 cm-1)和N2(2 327 cm-1)以及伴生矿物滑石和磁铁矿的拉曼位移。 (4)紫外可见-吸收光谱(UV-Vis)测试结果显示有Cr3+(688~641 nm), V3+(610 nm), Fe2+(860 nm)和Fe3+(375 nm)相对应的吸收峰。 样品中Fe元素含量为1 124~3 561 ppma, Cr元素含量为730~3 077 ppma, V元素含量较少, 为28.01~263.9 ppma。 不同样品中Cr元素含量差距较大, V元素含量差距小, Cr和V离子数比值约3.43~60.05。 随着样品颜色饱和度增加, Cr元素含量急剧增大, V元素含量增加极少, Fe元素含量反而降低。 推测Swat矿区祖母绿主要致色元素为Cr, 其次为V, 其色调和荧光可能受Fe元素影响。
巴基斯坦祖母绿 Swat矿区 宝石学 光谱学 颜色成因 Pakistan emeralds Swat Valley Gemology Spectroscopy Color origin 光谱学与光谱分析
2022, 42(11): 3533
1 上海建桥学院珠宝学院, 上海 201306
2 上海张铁军翡翠股份有限公司, 上海 200010
3 华东理工大学分析测试中心, 上海 200237
4 华东理工大学宝石检测中心, 上海 200237
选取缅甸的白、淡粉紫和淡蓝紫3种颜色类型的翡翠样品,测试和分析了其元素和光吸收谱,并对其颜色成因进行了初步研究。结果表明,淡紫色翡翠样品含有少量的铁、锰和钛,而铬、钒、铜等元素的含量极低。除了Fe
3+的吸收峰之外,淡粉紫色翡翠光谱中还存在峰值位于566 nm处的宽吸收带,淡蓝紫色翡翠光谱中存在峰值位于534 nm处的宽吸收带及长波侧625 nm处的肩带,因此,淡粉紫色和淡蓝紫色翡翠分别由Mn
3+和Ti
3+离子致色。
光谱学 颜色成因 光吸收谱 淡紫色翡翠 缅甸 激光与光电子学进展
2019, 56(7): 073001
中国地质大学(武汉)珠宝学院, 湖北 武汉430074
采用常规宝石学测试方法, 并结合电子探针、红外光谱仪、激光拉曼光谱仪对产自青海格尔木市小灶火河矿点的青玉进行了化学成分和光谱特征研究。测试结果表明, 青海青玉的宝石学物理性质与其他产地软玉相似。电子探针测试显示青海青玉的主要化学成分为MgO、 CaO和SiO2, MgO含量在18.572%～23.603%, CaO含量为12.333%～12.807%, SiO2含量在56.799%～59.926%, 且含量较稳定, 此外还含有较高含量的FeOT(Wt%: 1.924%～8.699%)和一定量的Al2O3, TiO2和Na2O。红外光谱和激光拉曼光谱分析显示, 青海青玉具有透闪石的光谱特征, 其主要组成矿物为透闪石。由于青玉中Mg-Fe2+的类质同象替代及Fe2+含量的不同, 使其红外吸收谱带频率稍有差异。综合化学成分及振动光谱特征分析, 青海青玉的深灰青色主要与其含有高含量的FeOT所致, 其主要致色元素为Fe。
青玉 激光拉曼光谱 红外吸收光谱 颜色成因 青海 Caesious nephrite Raman spectra Infrared absorption spectroscopy Color origin Qinghai 光谱学与光谱分析
2014, 34(8): 2017
