中国地质大学(武汉)珠宝学院, 湖北 武汉 430074
利用常规宝石学仪器、 电子探针、 傅里叶变换红外光谱仪、 激光拉曼光谱仪、 紫外-可见分光光度计和三维荧光光谱仪等, 对马达加斯加黄色方柱石的宝石学性质及谱学特征进行了研究分析。 马达加斯加方柱石的宝石学特征与方柱石理论值基本一致; 方柱石样品颜色均匀, 具有玻璃光泽, 原石晶型较为完好且表面普遍可见纵纹及褐红色杂质, 部分样品表面可见晕彩效应, 样品内部可见多种包裹体, 如黑云母、 无色晶体包裹体等。 红外光谱分析结果表明, 样品在指纹区均显示1 039, 1 105和1 196 cm-1处 Si(Al)—O伸缩振动吸收峰; 752 cm-1处Si—Si(Al)伸缩振动吸收峰; 551, 687和624 cm-1处O—Si (Al)—O 弯曲振动吸收峰; 459 cm-1处Si—O—Si的弯曲振动与Na(Ca)—O伸缩振动的耦合吸收峰; 416 cm-1处Si—O—Si弯曲振动吸收峰。 红外光谱官能团区的诊断性鉴定依据为: 3 530和3 592 cm-1处O—H振动引起的吸收峰; 2 499, 2 629和2 964 cm-1处CO2-3振动产生的吸收峰。 拉曼光谱分析结果表明, 桥氧弯曲振动产生459和538 cm-1两处吸收峰; Al—O振动导致775 cm-1吸收峰; 硅氧四面体Q4结构单元振动产生1 114 cm-1吸收峰。 紫外-可见光吸收光谱可知, 马达加斯加方柱石为过渡金属元素致色, 铁离子的存在导致了379和420 nm两处吸收峰, 且420 nm吸收峰的强弱影响着方柱石的颜色深浅。 致色原因为占据了晶体结构中四面体位置的Fe2+与Fe3+之间电荷转移, 从而产生黄色。 三维荧光光谱分析显示, 方柱石具有较为一致的发光行为, 均可见一强一弱两个荧光峰, 多集中在302 nm(λex)/343 nm(λem)附近。 电子探针成分分析结果表明样品属于方柱石族系列中的针柱石, Ma值范围为66%~69%, 平均Ma值为68.1%, 且随着Ma值的增高, 双折射率随着变小。 谱学测试作为无损测试技术, 适用于鉴定宝石品种。 对鉴定马达加斯加方柱石具有重要的意义, 同时为产地溯源、 区分优化处理品种提供数据支持。
方柱石 宝石学特征 谱学特征 马达加斯加 Scapolite Gemmological characteristic Spectral characteristic Madagascar 光谱学与光谱分析
2022, 42(7): 2194
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）地球物理与空间信息学院, 湖北 武汉 430074
3 中国地质大学（武汉）地球内部多尺度成像湖北省重点实验室, 湖北 武汉 430074
绿松石的仿制品由来已久, 早期主要以染色压制碳酸盐为主, 后期陆续出现天然矿物的绿松石仿制品, 如染色磷铝石、 染色玉髓以及染色菱镁矿等, 这些仿制品普遍不具有天然绿松石的颜色和结构特征, 物理和光学性质与天然绿松石也有较大差异。 选取市场上新出现的一类绿松石仿制品为研究对象, 采用常规宝石学测试方法、 红外吸收光谱及X射线粉晶衍射重点对其矿物组成、 宝石学性质以及结构特征进行了研究。 研究结果表明: 该类绿松石仿制品表面可见角砾状构造, 铁线浮于表面, 分布形态单一, 蓝色样品上可见明显的深蓝色颗粒, 白色样品上见少量黑色点状物质, 为典型的压制处理特征, 蓝色绿松石仿制品则经染色压制处理。 此类绿松石仿制品折射率在1.54～1.58, 较天然绿松石低并具明显的蓝白色紫外荧光, 可作为鉴别其与天然绿松石差异的重要证据。 X射线粉晶衍射说明该类绿松石仿制品主要由顽火辉石与石英组成。 红外吸收光谱显示该类绿松石仿制品的吸收谱峰主要表现为顽火辉石的典型吸收光谱, 在1 088和799 cm-1附近的吸收峰则与石英中的Si—O和Si—O—Si伸缩振动有关; 2 947和2 882 cm-1附近的吸收峰与外来的有机树脂中CH2的伸缩振动有关, 1 736和1 510 cm-1附近的吸收峰, 则由CO伸缩振动和CH2的弯曲振动所致。
绿松石 绿松石仿制品 红外吸收光谱 X粉晶衍射 顽火辉石 Turquoises Imitation of turquoise Infrared absorption spectroscopy X-ray diffraction Entatite 光谱学与光谱分析
2016, 36(8): 2629
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
