水热法合成Paraíba色绿柱石的宝石学特征

近期国际珠宝市场中出现一种Tairus水热法合成绿柱石,其颜色与含Cu、Mn的绿蓝色锂电气石(商业名称Paraíba碧玺)较为接近。采用常规宝石学测试手段,并结合电子探针、傅里叶变换红外光谱、紫外-可见吸收光谱等分析测试方法,就水热法合成Paraíba色绿柱石的化学成分、谱学特征及颜色成因等问题展开研究。结果表明,水热法合成Paraíba色绿柱石的颜色主波长为487.7~490.2nm,明度为17.1%~31.5%,彩度为47.8%~93.7%,折射率、双折射率和密度值均比天然绿柱石略高,内部具典型的微波状、阶梯状、交叉状、紊乱状及近平行生长纹理;化学成分以贫碱富铜、铁含镍为特征;六方环结构通道中Ⅰ型水分子和Ⅱ型水分子并存,其合频振动致特征近红外吸收谱带分别位于5 450、5 127、5 270cm-1处;此外还有一定量的矿化剂组分存在。最后对水热法合成Paraíba色绿柱石的呈色机理一并给予了探讨。     

俄罗斯水热法合成祖母绿的宝石学特征研究

俄罗斯水热法合成祖母绿是珠宝界较关注的产品。选用5粒俄罗斯水热法合成祖母绿样品进行了常规宝石学特征测试、电子探针成分分析、红外吸收光谱和紫外-可见吸收光谱测定。结果表明,俄罗斯水热法合成祖母绿样品以低碱、富Fe与Cr为特征,折射率和相对密度明显偏高,红外吸收光谱特征峰出现在4 052 cm-1附近;俄罗斯水热法合成祖母绿样品的致色元素为Cr与Fe。同时,对比分析了俄罗斯、桂林水热法合成祖母绿样品和天然祖母绿样品的宝石学特征。     

桂林水热法合成红、蓝宝石的宝石学研究

桂林水热法合成红宝石带有橙色色调,具有与天然红宝石及橙红色蓝宝石没的吸收光谱,由Cr^ ,Mn^3 ,Ni^3 等过渡离子致色,浅黄色合成蓝宝石由Ni^3 致色,与天然黄蓝宝石的吸收光谱特征不同,最具普遍意义的鉴定特征是种晶片残余,呈面现状分布的法埃状包裹体以及缺少明星的生长纹理的和含水的红外吸收光谱。     

“樱花玛瑙”的宝石矿物学特征

"樱花玛瑙"是目前中国珠宝市场上较新的玛瑙品种,拥有特征的"樱花状"包裹体,常见颜色为无色-粉色。通过手标本观察、偏光显微镜观察、常规宝石学测试、红外光谱、显微拉曼光谱、电子探针、微区X射线荧光分析和EDS能谱仪等测试方法分析"樱花玛瑙"样品的宝石学特征、矿物组成、结构和不同颜色的形成原因。结果显示,"樱花玛瑙"样品中基质和包裹体的主要矿物组成均为α-石英,且基质中还含有少量的斜硅石;基质为隐晶质石英,包裹体为显晶质石英。"樱花玛瑙"样品的颜色差异源于其所含微量元素的种类和质量分数,粉橘色基质主要是由Mn和Fe元素致色,少部分"樱花玛瑙"中还含有绿色包裹体,其主要是由Fe元素致色。"樱花状"包裹体存在石膏和重晶石颗粒,表明在包裹体形成时,含矿流体富钡(生物钡)和钙,同时可能有含硫酸盐的孔隙水混入,成矿条件不稳定。     

俄罗斯富铁型水热法合成祖母绿特征研究

针对近期市场上出现的俄罗斯富铁型水热法合成祖母绿,采用电子探针、傅里叶变换红外光谱仪和紫外-可见光谱仪等测试分析方法,从化学成分、宝石学特征及谱学进行初步研究。结果表明,俄罗斯富铁型水热法合成祖母绿内部有特征的红棕色假六方片状金属固体包裹体,化学成分以贫碱富铁含铜为特征,环状分子通道内I型水和Ⅱ型水同时存在,在760nm处有由Fe3+的d-d电子跃迁导致的特征吸收峰。除此之外,笔者对比分析了俄罗斯富铁型、传统水热法合成祖母绿、桂林水热法合成祖母绿、助熔剂法合成祖母绿及天然祖母绿样品在谱学上的差异。     

黑龙江穆棱红、蓝宝石的宝石学特征

测试样品为黑龙江省穆棱地区碱性玄武岩产出的红、蓝宝石。利用常规的宝石学方法测试,获得穆棱红、蓝宝石的宝石学特征。显微镜下观察发现种类丰富的包裹体,激光拉曼对包裹体成分测试可知,样品内含有大量富含CO_2的气液包裹体和被破坏的针状包裹体。结合紫外-可见光谱以及LA-ICP-MS测试结果,分析得到穆棱红、蓝宝石的颜色成因:红宝石由Cr、Fe、Ti共同致色,黄色蓝宝石由Fe致色,蓝色蓝宝石主要由Fe、Ti共同致色。红外光谱显示样品中只有深色蓝宝石在3 309,3 233cm~(-1)处存在明显谱峰,证明深蓝色蓝宝石内有还原性羟基存在。依据实验所得数据及前人研究,推测深蓝色蓝宝石为碱性玄武岩相关的幔源蓝宝石,其它品种(红宝石、黄色蓝宝石)则在形成过程中经过了后期的区域变质作用。     

阿拉善红玛瑙的的宝石学特征及颜色成因研究

本文以内蒙古西北戈壁区的阿拉善红玛瑙为研究对象。通过常规宝石学测试、偏光显微镜观察、红外光谱、紫外—可见光光谱、拉曼光谱以及X射线荧光光谱测试,对14块样品的宝石学特征及其颜色成因进行了研究。结果表明,阿拉善红玛瑙呈橙黄色至深红色,半透明至不透明,玻璃光泽,紫外荧光惰性,摩氏硬度6.42～6.93;主要矿物为石英和斜硅石,次要矿物为赤铁矿和极少量的针铁矿;内部结构包含细粒状结构、纤维状结构以及显晶质结构;XRF结果显示阿拉善红玛瑙内部的主要致色元素是Fe;红色区域的拉曼光谱显示292cm~(-1)和1320cm~(-1)赤铁矿的特征峰,紫外—可见光光谱一阶导数图谱显示红色样品在575nm附近出现特征峰,橙黄色样品在435nm、540nm附近出现特征峰,说明致色矿物为赤铁矿和极少量的针铁矿。致色方式有两种:一种为赤铁矿和针铁矿球粒状集合体致色,包裹体均匀分布在石英颗粒间,大小不一,矿物颗粒越大、分布越密集,玛瑙的红色越浓郁,部分颗粒较大的赤铁矿包裹体密集分布在玛瑙后期生成的内部裂隙中;另一种为隐晶质赤铁矿呈浸染状分布致色。     

桂林水热法合成红宝石的鉴定特征

桂林水热法合成红宝石是最近进入珠宝市场的一个新产品，特征是橙红色的体色，较强的黄色和橙红的多色性，缺失蓝绿区的可见光吸收光谱，无色或浅色的种晶残余，面包屑状的包裹体等。     

电子辐照紫晶的宝石学特征

对东非紫晶、玻利维亚紫黄晶和合成紫黄晶样品进行电子辐照处理,对比观察电子辐照前后紫晶样品的紫外-可见光谱、中红外吸收光谱,分析辐照处理前后紫晶的宝石学性质变化情况及致色机理。实验表明,电子辐照处理能够有效加深特定区域的紫晶颜色,具体表现为:随着辐照剂量增加,可见光区540 nm吸收峰增强。电子辐照处理导致东非紫晶的紫外光区221 nm吸收峰向228 nm移动;所有紫晶在中3 614 cm~(-1)处的吸收峰向3 620～3 623 cm~(-1)移动,这些光谱特征具有宝石学鉴定意义。对热处理褪色紫黄晶的辐照处理可令紫色恢复并浓集在布儒斯特纹处,进一步证实紫晶中Fe元素的分布具有方向性。Fe元素占位对紫晶致色意义重大,中红外光谱范围内探测到的结构水的吸收峰与颜色之间缺乏相关性。     

天然与合成彩色绿柱石的致色和宝石学特征

在前人对天然绿柱石和人工合成绿柱石研究的基础上, 分析归纳了两者在致色离子和成因上的不同, 总结了合成绿柱石的宝石学特征, 指出了水热法合成彩色绿柱石和天然绿柱石的区别以及发展的前景.