一种绿色“斑马石”玉料的矿物组成研究

最近在江苏东海的水晶市场上出现了一种名为"斑马石"的玉石,该玉石总体颜色为墨绿色,其中有白色条纹呈带状分布并呈丝绢光泽。为了查明其组成,利用偏光显微镜、X射线粉末衍射仪、红外光谱仪、拉曼光谱仪以及激光诱导离解光谱仪等测试方法对该样品进行了测试分析。结果表明,该"斑马石"实际就是一种蛇纹石的集合体材料。其绿色部分的主要矿物组成为利蛇纹石,其次为绿泥石,白色部分由纤蛇纹石构成,含少量绿泥石,黑色包裹体为磁铁矿。这种材料不同于一般的蛇纹石玉,在于该玉石中含有一些定向的纤蛇纹石的平行纤维条带,正是这种纤维状平行排列的结构,导致了"斑马石"中呈丝绢光泽的条带。"斑马石"的折射率,相对密度及荧光特征与一般的蛇纹石玉无差异。     

一种商业名为“蓝线石”玉石的宝石学和矿物学特征

近来市场上出现了一种玉石,商业名为"蓝线石",笔者选取4粒具有典型特征的样品,采用偏光显微镜、红外光谱仪、拉曼光谱仪、X射线粉晶衍射仪和USB 4000光纤光谱仪对其进行测试分析,发现该玉石的主要矿物组成为石英和蓝线石,石英含量约为55%,蓝线石含量约为35%。石英大部分为集合体形态,石英颗粒呈半自形-他形结构,蓝线石的存在形式有两种,为单晶体和集合体,大部分单晶体以针柱状包裹体的形式存在于大颗粒的石英中,有的以长柱状形式与石英呈镶嵌状分布,集合体则呈放射显微球粒结构。样品中除了石英和蓝线石以外还有一些胶结物以及副矿物,约占10%,经过拉曼光谱测试确定暗色的副矿物为金红石。另外样品的紫外可见光谱显示437nm处铁致吸收峰,综合分析后认为该玉石的颜色为蓝线石成分导致,主要致色元素为Fe。     

“埃拉特”石的宝石学特征

近期在客户送检的一批样品中发现一种商业名称为"埃拉特"石的蓝绿色宝石,外观与绿松石较为接近。经常规宝石学测试,傅里叶变换红外光谱仪、X荧光能谱仪、紫外-可见光分光光度计分析,结构表明:"埃拉特"石不同部位的折射率值不同,白色部位为1.54或蓝绿色部位1.50;相对密度为2.305g/cm3。"埃拉特"石的主要矿物组成为石英、孔雀石、硅孔雀石。石英呈透明颗粒状分布于样品中,孔雀石呈条带状分布,硅孔雀石蓝绿色细粒状。样品的Cu含量很高,致使样品呈现蓝色、蓝绿色。     

一种仿黑皮仔料拼合石的鉴定特征

和田仔料随着市场的追捧,其价格越来越高,仿制品层出不穷。借助宝石显微镜、偏光显微镜、X射线粉末衍射和红外光谱等测试手段,对武汉市徐东古玩珠宝市场上出现的一种仿黑皮仔料材料进行了宝石学、矿物学以及谱学特征鉴定。结果显示,该仿黑皮仔料材料由黑色霞石岩、白色软玉以及有机黑胶三部分拼合而成;其与黑皮仔料的主要鉴定特征在于:前者在横截面上有明显的拼合痕迹以及特征的红外光谱有机官能团区吸收峰。     

俄罗斯科拉半岛铬云母玉的宝石学特征

在2010年,美国图桑的矿物宝石化石展销会上出现了一种新的玉石品种,其产自俄罗斯科拉半岛的铬云母玉。利用偏光显微镜、X射线粉末衍射仪、激光诱导离解光谱仪、红外光谱仪等测试方法对俄罗斯科拉半岛铬云母玉样品进行了分析与研究,初步确定其矿物组成、结构特征及宝石学性质。结果表明,该铬云母玉的主要矿物组成为铬云母、石英、长石,并含有少量的蓝晶石、十字石、高岭石、黄铁矿等;具有不等粒变晶结构和片麻状构造。与东陵石(即含铬云母的石英岩)的矿物组成和宝石学特征对比后,提出以铬云母的质量分数20%作为铬云母玉与东陵石的分类界限,其相应的宝石学和物理性质也可以对二者加以区分。     

墨绿色仿翡翠品的宝石学特征

我国玉器市场的繁荣发展,使得玉器优劣并存,导致大量墨绿色"石材"充斥市场,充当翡翠销售。在广东玉器加工批发集散市场上收集了多种墨绿色仿翡翠原料,挑选具有代表性的4件原料进行测试分析。通过宝石显微镜观察、折射率、密度以及红外光谱、X射线粉末衍射、偏光显微镜薄片鉴定等测试方法进行对比研究。该4件样品的密度、折射率与翡翠一致,红外反射光谱与绿辉石非常相似,但其结构特征、矿物组成明显区别于翡翠。综合国标判定,该4件样品均为仿翡翠品。笔者提醒,常规宝石学测试和红外光谱测试不易区分此类制品,而加强基础性研究、提高镜下鉴定能力是防范检测风险的有效途径。     

“水墨画”种翡翠的矿物组成

"水墨画"种翡翠是近几年翡翠市场中新出现的品种,因其内部的黑色条带构成一定的图案而得名。关于黑色条带的矿物组成,业内人员持有不同的看法。因此,笔者对"水墨画"种翡翠以及黑色条带的矿物组成进行了相关的探讨。通过X射线粉末衍射仪、激光诱导离解光谱仪和拉曼光谱仪对样品的矿物组成及黑色部位进行了测试。结果显示该样品的主要矿物组成为硬玉;而所谓的"水墨画"的黑色条带主要矿物组成为石墨和无定形碳,且以无定形碳为主。通过LIBS测试发现黑色条带中存在C与Fe,但Fe含量较少,因此,造成样品呈现深色外观的主要原因为C。     

一种石膏仿寿山石的特征分析

近期,燕山大学珠宝玉石鉴定研究中心收到了一些标称是"寿山石"的样品。采用常规的宝石学检测,测定了样品的折射率、密度、硬度等参数。结果表明,这种样品的折射率约为1.53,相对密度为2.31,摩氏硬度为2.5。虽然样品的颜色、硬度、折射率等与寿山石的都很接近,但是样品的密度低于寿山石的。为了确定其真伪,采用傅里叶变换红外光谱法和X射线粉末衍射法分别对样品进行了分析测试。测试结果表明,该样品主要由石膏和含水量不确定的烧石膏组成,并不含有地开石、珍珠陶石、叶蜡石、伊利石等组成寿山石的矿物相,是一种寿山石的仿制品。这种仿制品在外观上与寿山石很相似,常规宝石学参数也相似,但是前者的密度低于寿山石的。因此,建议检验机构在寿山石的常规检测中应该测定其密度,如果发现密度偏低,应采用其它手段进一步测试。     

“老挝石”的矿物组成及鉴别研究

近一段时间来,大量来自老挝的"老挝石"进入福州寿山石原石市场,给福州的寿山石市场造成较大的冲击。笔者收集了福州市场上部分"老挝石"样品,采用X射线粉末衍射(XRD)、中红外光谱(MIR)和近红外光谱(NIR)等测试方法对"老挝石"样品的外观特征、矿物组成及鉴别方法进行初步研究。研究表明,"老挝石"样品的相对密度为2.52~2.60,微透明—半透明,颜色以白色、红色、粉红色为主,黄色较少,颜色不及寿山石丰富明快。"老挝石"样品的矿物组成包括高岭石、地开石和珍珠陶石,未见叶蜡石和伊利石;含高岭石的"老挝石"样品多为红色或浅红色,透明度较差,类似于寿山石中的善伯石等品种;由有序度较高的地开石组成的"老挝石"样品颜色较浅,透明度较高,与寿山石中的一些坑头石和高山石品种接近;以珍珠陶石为主的"老挝石"样品颜色较浅,多为白色,透明度较好,半透明,而在寿山石中含珍珠陶石的品种很少。"老挝石"的矿物组成与寿山石中的高山石类相似。但是,高山石类寿山石的大多数品种以地开石为主,而"老挝石"样品中含高岭石的占多数。这可能是寿山石与"老挝石"在矿物组成上的重要区别。在鉴别"老挝石"时,应十分注意这一点。近红外光谱分析可以鉴别高岭石,有可能为"老挝石"的鉴别提供一种快速简便的现场无损检测方法。褪色实验表明,在通常条件下,光照不会使"老挝石"产生明显的褪色现象。一些石商反映的褪色现象,或许与"老挝石"表面所含的水分有关。     

“美国苹果绿”的宝石学特征及矿物组成

近几年,珠宝市场上出现了一种"美国苹果绿"新玉石产品,其主要作为摆件和雕件销售,日益受到消费者的欢迎。"美国苹果绿"为苹果绿色,有的可见大小不同的白色斑点,折射率为1.560,密度为2.555g/cm3,与磷铝石的折射率(约1.560)和密度(2.500±0.080g/cm3)相近。通过常规宝石学检测、激光诱导离解光谱(LIBS)、红外吸收光谱和X射线粉末衍射等测试方法,确认该样品的主要矿物组成为磷铝石,含少量的磷钙铝石,白色斑点的主要矿物组成为隐晶质石英。初步断定,"美国苹果绿"应为产自美国的绿磷铝石。     

绿松石及其处理品与仿制品的红外吸收光谱表征

采用红外反射光谱技术,对市面上常见的充填和压制处理绿松石、仿绿松石及天然绿松石制品的红外吸收光谱进行了研究和对比。结果表明:充填处理绿松石制品的红外吸收光谱具有由聚合物中aνs(CH2)反对称伸缩振动和sν(CH2)对称伸缩振动致的吸收谱带(2 934~2 924,2 863~2 854 cm-1)及(νC O)伸缩振动所致的红外吸收特征谱带(1 739~1 718 cm-1);仿绿松石制品中则明显缺乏天然绿松石中的ν(OH)伸缩振动致红外吸收谱带(3 507,3 465 cm-1),并出现由aνs(CH2)反对称伸缩振动和sν(CH2)对称伸缩振动及(νC O)伸缩振动致红外吸收谱带以及由各自基团振动的红外吸收特征谱带(指纹区内)。依据这些特征的红外吸收光谱有助于将它们区分开。     

Zachery绿松石与天然绿松石的宝石学特征

Zachery又称电解处理绿松石,鉴别天然与电解处理绿松石是宝石检测行业难题之一。为了寻找两者的鉴别方法,通过常规宝石学测试、孔隙度测试、拉曼光谱、X射线衍射图谱、小焦点X射线荧光光谱分析,研究表明:(1)Zachery处理绿松石的孔隙度小;(2)X射线荧光光谱测试显示,Zachery处理绿松石K元素的质量分数异常高,颜色受K元素质量分数高低的影响;(3)Zachery处理绿松石的处理深度可从0.2mm到整个成品样品。综合测试结果显示,宝石显微镜、X射线荧光光谱可有效鉴别Zachery处理绿松石。     

绿松石玉古文化初探

绿松石作为玉饰品应用已有数千年的历史,而“绿松石”一词最早见于清代。因此,古代绿松石物冠何名成了人们竞相探究之所在。中国最著名的绿松石产地在湖北省襄阳境内,考古发掘资料显示,仅史前文化遗址中绿松石的分布就已经覆盖15个省、区。绿松石作为一种文化载体,它承载了中原文化向四周传播的诸多信息。     

绿松石的加工技法

绿松石是一种具有独特蔚蓝色、含水铜铝磷酸盐的矿物集合体,具有独特的加工性质,如硬度较小、韧性较差、多孔结构、怕酸、怕碱、怕高温。从绿松石的加工性质和分类的角度,讨论其琢型特点,研究绿松石的加工技巧。结果表明,剥皮切割预型打磨抛光的全过程自始至终处于冷加工状态,保持材料和环境干净,避免其与酸、碱接触;抛光时最好使用软盘抛光机,抛光好的成品须进行封蜡处理,从而可琢磨出颜色鲜艳、图纹清晰、质地细腻、光泽温润、精美的绿松石工艺品。从造型、对称性、比例和抛光等方面简要地探讨了绿松石的加工质量评价标准。     

德国宝石级蓝方石的鉴定与谱学特征

蓝方石是方钠石族矿物中的一个稀有宝石品种,德国埃菲尔地区产的蓝方石有着非常独特而艳丽的蓝色,近年来被广泛地运用到国际珠宝品牌的高级定制中。本文对来自德国埃菲尔地区的宝石级蓝方石原石及刻面宝石样品进行了一系列常规宝石学测试,并运用能量色散型X射线荧光光谱仪、紫外-可见分光光度计、红外光谱仪及拉曼光谱仪等大型仪器进行测试分析。研究结果表明,蓝方石的折射率为1.50左右,相对密度2.42~2.48,手持分光镜下橙黄区有弱吸收带,长波紫外光下具有中-强的橙色荧光。除了Fe,Cu致色元素以外,不同价态的硫离子根(S3-,SO42-,S2-)也是导致其独特蓝色的主要原因之一。红外光谱在1 118、1 007、726、700、650、611、540、448cm-1处的吸收峰和拉曼光谱在448、545、989、1 089和1 628cm-1处的吸收峰为蓝方石的诊断性鉴别依据。     

伊利石质玉的宝石学特征

对中国珠宝市场上的一种伊利石质玉石(俗称“紫袍玉”)进行了常规的宝石学测试以及激光拉曼光谱、X射线粉晶衍射和红外光谱测试分析。结果表明,其矿物成分以伊利石为主,含有少量的长石、石英、赤铁矿、菱铁矿和金红石,为泥质沉积岩。该玉石的颜色层次结构清楚,分界明显,与不同沉积层中赤铁矿的质量分数有关。     

湖北秦古绿松石的可见吸收光谱特征

采用USB2000微型光纤光谱仪测试了湖北秦古绿松石样品的可见吸收光谱,结果表明,该样品在可见光范围内存在a1(425～428 nm)和a2(683～688 nm)两处特征的吸收宽谱带,其可见吸收光谱主波长和纯度的变化与颜色特征具有一定的对应关系.根据变温实验中样品的可见变温吸收光谱和差热测试结果推测,秦古绿松石的颜色特征与其所含Fe离子价态、水的存在形式及其质量分数有一定的关系.     

绿松石废弃料的聚合再生利用

以安徽省马鞍山绿松石废弃料为研究对象,选择与绿松石化学成分相近的磷酸二氢铝及相关辅助材料(如促凝剂、活化剂、渗透剂、消泡剂及分散剂等),采用不同的化学配方,通过热化学聚合反应对绿松石废弃料进行改善处理.利用环境扫描显微镜、X射线粉晶衍射、红外吸收光谱、化学全分析等分析方法,对热聚合处理前、后绿松石的化学成分、晶体结构、矿物成分、表面形貌、宝石学及力学性质进行了综合对比研究.研究表明,热化学聚合反应和热化学硬化作用使绿松石废弃料的工艺和力学性能得以明显改善.热化学聚合反应易导致绿松石晶粒边界溶解络合形成絮凝状结构,有助于改善绿松石坯料的工艺性能,提高其力学强度,但绿松石坯料的化学成分、晶体结构未发生明显改变.     

绿松石废弃料的压制再造工艺研究

选用Al(H2PO4)3溶液为胶粘剂,对小颗粒的绿松石废弃料进行了压制再造实验。实验结果表明,胶粘剂的添加质量、绿松石的粉体粒度、加压压力与时间、保温温度与时间对绿松石废弃料的压制再造效果均有不同程度的影响。实验效果最佳的工艺条件为:胶粘剂的质量与绿松石粉料的质量比例为1∶4,绿松石粉体粒度不小于250目,加压压力为1.5×104~3.0×104MPa/m2,在室温下自硬化1~2 d后按照一定的恒温曲线进行加热固化。压制再造实验后绿松石坯体的颜色均匀、色调单一,多为浅蓝绿色;其表面维氏显微硬度为105~198 N/mm2,透明度、光泽、韧性和耐久性较好;其宝石学特征如光泽、折射率、紫外荧光等与天然绿松石的相近;加工工艺性能优良,可加工成首饰用绿松石珠链和戒面。