作者单位
摘要
中国地质大学(武汉)珠宝学院, 湖北 武汉 430074
判别蓝宝石成因及产地是宝石学研究中的重要内容, 区分蓝宝石属于变质岩型或玄武岩型通常需要使用光谱学分析、 内含物分析、 化学成分分析结合的方法。 选取斯里兰卡变质岩型蓝宝石和老挝玄武岩型蓝宝石进行研究。 两地蓝宝石的紫外-可见-近红外吸收光谱测试、 化学成分分析结果分别符合变质岩型和玄武岩型蓝宝石的基本特征。 三维荧光光谱测试表明, 斯里兰卡变质岩型蓝宝石出现了发射波长为540~560和560~580 nm的荧光, O2--Ti4+导致的420~440 nm荧光和Cr3+导致的694 nm荧光; 老挝玄武岩型蓝宝石只出现了O2--Ti4+导致的发射波长为418 nm的荧光, 且强度很弱。 两种蓝宝石的主要区别是斯里兰卡变质岩型蓝宝石总体荧光强度较强, 且拥有发射波长为540~560和560~580 nm的两段荧光。
蓝宝石 产地判别 谱学特征 三维荧光光谱 Sapphire Geographic origin Spectroscopic characteristic Three-dimensional fluorescence spectroscopy 
光谱学与光谱分析
2022, 42(5): 1508
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 武汉大学动力与机械学院, 湖北 武汉 430072
以市场上销售的国内改色紫红色圆刻面型钻石为研究对象, 通过对其光谱学特征进行分析, 确定了此类紫红色改色处理钻石的鉴定。 样品颜色呈现不同饱和度的紫红色, 净水称重法测试比重为3.52, 放大观察, 样品DR-2与DR-3的部分刻面光泽较弱, 显示了未被重新抛光的严重烧蚀区域, 石墨化沿内应力断裂明显, 其表面可能经过高温高压处理。 365nm长波紫外下, 均呈现蓝色、 橙红色、 黄色和绿色混合的白垩状荧光外观, 无磷光现象, 而天然紫红色钻石为蓝色荧光或无荧光。 宽频诱导发光图像仪GV5000深紫外下均呈现橙红色和蓝色混合荧光, 无磷光现象。 红外光谱中红外区均显示集合体氮相关的A中心和B中心, 归类为IaAB型, 且具有H1a辐照退火相关的特征峰, 红外光谱近红外区均显示H1b, H1c辐照退火相关的特征峰与H2中心的特征峰。 紫外可见近红外分光光度计均显示明显的NV-中心, H2中心和806 nm吸收峰, 400~460和570 nm宽带处反射率的变化分别与N3中心和NV0中心相关, 明显的NV-中心在天然紫红色钻石中极少发现, H2中心指示可能经过高温高压处理, 可见光范围内对红光和蓝光的吸收较弱, 所以呈现为紫红色外观。 三维荧光光谱和光致发光光谱均显示出N3, H3, H4, NV0, NV-相关的发光中心, N3贡献蓝色荧光, H3和H4贡献黄绿色荧光, NV0与NV-贡献橙红色荧光。 综合分析, 三颗样品均为天然成因的钻石, 后期经过高温高压, 辐照, 退火等多重处理, 其紫红色主要由N3中心, NV0中心与NV-中心共同贡献。
紫红色钻石 谱学特征 辐照退火 高温高压处理 NV中心 Purplish red diamond Spectroscopic characteristic Irradiation and annealing High temperature and high pressure treatment NV center 
光谱学与光谱分析
2022, 42(1): 191
作者单位
摘要
近期在玉石市场上出现了一种名为“天青冻”的蓝色蛇纹石玉, 为蛇纹石玉的一个新品种。 采用偏光显微镜、 扫描电子显微镜、 激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪和X射线粉晶衍射仪分析其结构特征、 化学和矿物组成, 并采用傅里叶变换红外光谱仪、 激光拉曼光谱仪和紫外-可见分光光度计对其谱学特征进行研究。 结果表明蛇纹石呈叶片状交织成毛毡状结构, 并含有菱面体状的杂质矿物白云石。 同时, X射线衍射谱2.53 ?(d202), 1.56 ?(d062)和1.54 ?(d060)的特征衍射峰以及红外吸收光谱中3 673, 997和641 cm-1的特征吸收峰表明其属叶蛇纹石, 1 098和1 086 cm-1的特征拉曼峰指示了白云石和方解石的存在, 这与其形成于SiO2热液交代白云岩的成矿环境相关。 化学分析表明蓝色蛇纹石玉中的Fe元素含量较其他常见蛇纹石玉低。 紫外可见吸收光谱中Fe2+→Fe3+电荷转移引起的强630 nm吸收带致其蓝色, Fe2+→Fe3+电荷转移引起的724 nm弱吸收带会导致其产生绿色调, 而由Fe2+和Fe3+自旋禁戒跃迁分别导致的537和488 nm弱吸收带对颜色影响较小。
蓝色蛇纹石玉 天青冻 谱学特征 宝石学特征 矿物学特征 Blue serpentine Tian Qing Dong Spectroscopic characteristic Gemological characteristics Mineralogical characteristics 
光谱学与光谱分析
2021, 41(2): 643
作者单位
摘要
中国地质大学(武汉)珠宝学院, 湖北 武汉 430074
产自西藏丁青县的“象牙玉”结构致密, 适于雕刻, 绝大多数玉石呈白色, 有的部位分布有红色细脉。 采用常规宝石学仪器、 扫描电子显微镜(SEM)、 X射线粉晶衍射(XRD)、 傅里叶变换红外光谱(FTIR)和拉曼光谱(Raman)等测试方法对象牙玉进行了矿物学及谱学特征测试与研究。 常规宝石学测试结果表明, 象牙玉的相对密度为2.72~2.94, 折射率为1.68(点测), 在长波紫外光下呈强白色荧光。 偏光显微镜下可见菱镁矿因为粒度极小而不具消光特征, 石英呈脉状穿插菱镁矿, 赤铁矿在菱镁矿裂隙中充填。 背散射电子像表明绝大多数基质为菱镁矿与石英的微晶混合物, 有的部位为较大石英颗粒(约25 μm)散布在菱镁矿中, 石英与赤铁矿呈微晶充填在菱镁矿的裂隙中。 X射线粉晶衍射中具有3.34和4.25 石英的特征衍射峰, 2.74, 2.10和1.70 菱镁矿的特征衍射峰。 在红外光谱中, 886, 1453和748 cm-1为碳酸盐矿物的特征吸收峰, 其中ν4(面内弯曲振动)的频率与阳离子半径的变化成正比, 因此748 cm-1指示其为菱镁矿; 1 089, 1 165, 798, 779, 694, 515和465 cm-1为石英的特征吸收峰。 根据拉曼光谱可知, 白色基质为菱镁矿与石英的混合, 透明脉状矿物为石英, 其中石英的拉曼图谱中还存在斜硅石的特征拉曼峰(500 cm-1), 在以α-石英为主的石英质玉石中, 斜硅石的含量越高, 其结晶程度越低, I500/I465的比值与结晶程度成反比, 因此在菱镁矿中混杂的石英结晶程度比石英脉中的低, 两处均为隐晶质石英; 红色矿物具有1317, 655, 608, 492, 460, 406, 292, 242和222 cm-1的赤铁矿典型拉曼峰。 由于其原石并不存在生物迹象, 所以其成因与生物无关, 由于象牙玉为含隐晶质石英的泥晶质菱镁矿, 所以推测其成因与超基性岩的风化淋滤作用有关。
“象牙玉" 菱镁矿 矿物学特征 谱学特征 西藏丁青县 “Ivory Jade” Magnesite Mineralogical characteristic Spectroscopic characteristic Dingqing county 
光谱学与光谱分析
2020, 40(9): 2908

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