桂林水热法合成红宝石的宝石学特征及呈色

采用传统的宝石学研究方法，并配合IR，UV－VI和EPMA测试分析方法，对新近生长的桂林水热法合成红宝石的宝石学特征及呈色进行了初步研究，结果表明，该类合成红宝石中普遍存在Al-OH伸缩振动致弱谱带（3307，3231，3013cm^-1)和KHCO3中O－H伸缩振动致弱谱带（2365，2348cm^-1），它们是鉴别类合成红宝石的重要依据。     

新疆拜城红宝石的宝石学特征

利用地质学和宝石学方法,结合偏反光显微镜、电子探针、傅里叶红外光谱、紫外-可见吸收光谱等测试研究手段,对新疆拜城近年出产的红宝石的宝石学特征进行系统的测试研究。结果显示,该地红宝石产于云母大理岩中,属于典型大理岩型红宝石矿床。红宝石颜色呈粉红色—玫瑰红色—红色,颜色随Cr质量分数增加,逐渐浓艳,在长波紫外灯下呈强红色荧光。主要矿物包裹体为:方解石、黄铁矿、闪锌矿、硬水铝石及面纱状、针柱状包裹体。红外光谱在官能团区显示1 990、2 121、2 929cm~(-1)处的硬水铝石特征吸收峰,紫外-可见吸收光谱显示典型的Cr谱吸收特征,具有693.9nm强荧光线。Cr_2O_3质量分数为0.11%~0.62%,FeO_T、TiO_2质量分数极低,与国外著名红宝石产地进行对比,该地红宝石具有高Cr、低Fe、低Ti特点,部分样品颜色浓艳、明亮,具有"鸽血红"红宝石特征。     

近期市场出现的铬碧玺宝石学性质及谱学特征

近期,市场上出现一种翠绿色碧玺,商家称之为铬碧玺,常切割成戒面出售,价格高于其它绿色碧玺。为了探究铬碧玺与普通绿色碧玺的差别,对从市场上收集到的铬碧玺以及普通绿色碧玺样品进行了折射率、密度等测试并观察其在查尔斯滤色镜下反应。采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)以及X射线荧光光谱仪对样品进行测试。结果表明,铬碧玺的折射率为1.618~1.638,双折率为0.018~0.020,相对密度为3.05,查尔斯滤色镜下不变红,其宝石学性质与普通绿色碧玺相近。红外光谱测试结果表明,铬碧玺与普通碧玺在分子结构上并无明显差别,而紫外-可见吸收光谱以及X射线荧光光谱测试结果表明,铬碧玺中存在一定量的Cr元素,且在可见光波段中表现典型的Cr元素的吸收光谱,该特征与普通绿色碧玺明显不同,可以作为鉴别铬碧玺与普通绿色碧玺的诊断性特征。     

云南元江红宝石的宝石学特征研究

采用常规的宝石学研究方法以及电子探针、扫描电镜、电子顺磁共振、傅里叶变换红外光谱仪和拉曼光谱仪等现代测试仪器,对云南元江红宝石的宝石学特征进行了较全面的分析。结果表明,元江红宝石颜色丰富,裂理发育,内含有大量的包裹体,主要致色离子为Cr,随着Cr质量分数的增高,红色逐渐加深,折射率增大;其拉曼光谱在200~1 200 cm-1范围内有2~3个拉曼吸收峰,红外光谱除2 110,1 980 cm-1红外吸收双峰外,还出现381,420,647 cm-13个Al2O3的特征峰。     

云南麻栗坡祖母绿的宝石学特征

云南麻栗坡祖母绿主要有伟晶岩脉型和云英岩脉型两种矿化类型,通过野外矿床地质勘测,配合现代测试分析技术,对麻栗坡祖母绿的矿床地质特征、宝石学特征、谱学特征及呈色机理予以初步探讨,证实麻栗坡祖母绿由Cr^3 和V^3 杂质离子致色,属贫Cr和Fe、富V的祖母绿类型。     

Zultanite(变色水铝石)的宝石学及谱学特征

Zultanite(变色水铝石)是仅产自土耳其的奇异变色宝石。采用常规宝石学测试方法、傅里叶变换红外光谱仪、激光拉曼光谱仪、紫外-可见分光光度计和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪等测试仪器分析变色水铝石的宝石学特征及谱学特征,并对其变色机理进行了探究。结果表明,变色水铝石样品的红外光谱主要由—OH和—OD的振动引起,其拉曼光谱主要由—OH和Al—O键的振动引起;变色水铝石样品的主要杂质元素有Fe、Si、Ti,还含微量的Ga、Cr元素;样品的紫外-可见光谱中Fe~(3+)的d—d电子跃迁与Fe~(3+)—Fe~(3+)离子对的跃迁共同作用引起371、385、397、448nm处的强吸收。Fe~(2+)—Ti ~(4+)的电荷转移与微量Cr~(3+)引起575nm左右的宽缓吸收。由此推断,变色水铝石的变色效应主要由Fe、Ti元素的综合作用导致,Cr元素影响微弱。     

绿松石与磷铝石的宝石学特征对比研究

绿松石和磷铝石外观上相似,且产地众多,本文选取3颗湖北竹山绿松石、4颗安徽马鞍山绿松石、3颗美国犹他州磷铝石和3颗安徽马鞍山磷铝石共计13颗样品作为研究对象,进行常规宝石学测试和红外光谱、紫外光谱、X射线荧光能谱等测试,对绿松石和磷铝石的常规宝石学特征和谱学特征进行对比、总结和归纳。绿松石与磷铝石的相对密度近似,红外光谱测试绿松石和磷铝石区别主要体现在3600～3400 cm^-1范围内,绿松石有两个结构水的吸收峰,而磷铝石只有一个结构水吸收峰;1200～1000 cm^-1范围内,绿松石具有四个与PO₄^3-伸缩振动有关的吸收峰,而磷铝石只有两个,且绿松石的主吸收峰为1119 cm^-1处,磷铝石的主吸收峰在1056 cm^-1处。竹山和马鞍山绿松石紫外可见光谱出现由Fe³⁺的⁶A₁→⁴E_g+⁴A₁(^4...     

俄罗斯“绿龙晶”的宝石学及谱学特征研究

“绿龙晶”是产于俄罗斯的绿泥石玉,因其独特的颜色和花纹而受到人们的喜爱。目前有关“绿龙晶”的研究相对较少。本文通过常规宝石学仪器测试,红外吸收光谱、紫外―可见光吸收光谱、激光显微拉曼光谱以及X射线粉晶衍射等测试技术手段,对俄罗斯“绿龙晶”的宝石学特征、谱学特征及颜色成因进行了系统性研究。结果表明,俄罗斯“绿龙晶”颜色为深绿色至灰绿色,折射率约为1.57,相对密度为2.43～2.59,紫外长短波下呈荧光惰性,放大观察可见绿泥石晶体交叉排列,形成独特的花纹图案。红外吸收光谱测试表明,3660 cm^-1吸收峰为OH的伸缩振动所致,1045、1002、972 cm^-1三个吸收峰为Si-O对称伸缩振动所致,同时也是鉴定叶绿泥石的红外光谱特征峰;拉曼光谱测试表明,“绿龙晶”的拉曼特征峰出现在127 cm^-1、196 cm^-1、241 cm^-1、284 cm^-1、354 cm^-1、390 cm^-1、472 cm^-1<...     

胭脂螺外骨骼的宝石学特征

胭脂螺是一种颜色鲜艳,极具经济价值的观赏性海螺,近年在文玩珠宝界中越来越流行,其价值超过了市场中流行的砗磲,万宝螺等其他相似的有机宝石。本文选取了市场购买的胭脂螺外骨骼样品为研究对象,使用宝石显微镜,X射线衍射光谱仪,激光拉曼光谱仪,显微红外光谱仪及激光诱导离解光谱仪对胭脂螺外骨骼的宝石学特征进行了研究,以探究胭脂螺外骨骼的化学成分和结构,为其以后的研究发展提供一定的理论基础。结果表明:胭脂螺外骨骼的主要矿物组成是文石,内部存在棱柱状、条带状、纤维状等生物结构。不同色层具有相似的元素及质量分数,颜色成因可能与致色元素无关,而与有机物的种类及质量分数相关。红外光谱的半定量分析结果表明,粉色区域有机物相对质量分数较高;橙色,黄色区域质量分数居中;白色区域质量分数最低。结合其他测试数据,推测不同种类的有机物产生了不同颜色的胭脂螺外骨骼区域,黄色橙色的成因与金属卟啉有关,粉色的成因则与类胡萝卜素有关。     

湖北十堰“雨点纹”绿松石的谱学特征研究

“雨点纹”是绿松石中具有类似雨滴状饱和颜色的特征图案。本文以产自湖北省十堰市的“雨点纹”绿松石为样品,利用常规宝石学测试、X射线粉晶衍射、拉曼光谱和红外光谱、电子探针等方法对样品的宝石学性质、物相组成和化学成分等方面进行分析探讨。实验结果显示,“雨点纹”绿松石样品整体为蓝绿色调,雨滴状图案无规律分布其中。本文研究的“雨点纹”绿松石与标准绿松石谱学特征相近,EMPA结果表明Cu和Fe元素为绿松石的主要致色元素。基底和“雨点纹”部分的主要矿物均为绿松石。     

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。     

莫桑比克天河石的宝石学特征

以莫桑比克宝石级艳蓝绿色天河石为研究对象,利用偏光显微镜、拉曼光谱、电感耦合等离子体质谱仪和环境扫描电镜等测试技术对其宝石学特征进行测试与分析。莫桑比克天河石样品主要由钾长石和钠长石两种矿物组成;其中蓝绿色区域主要是钾长石,白色区域主要是钠长石;钾长石和钠长石有规律的交生在一起;依据近代宝石学颜色成因理论,天河石的颜色成因主要有两种观点:(1)Rb和Cs以类质同象替代晶体结构中的K产生色心致色;(2)Pb以类质同象替代晶体结构中的K产生色心致色。通过ICP-MS测试发现莫桑比克天河石中蓝绿色区域和白色区域Rb、Cs、Pb在含量上存在明显差异,推测天河石的致色原因可能是Rb、Cs、Pb中的某一种或者两种元素以类质同象替代天河石晶体结构中的K,从而引起结构缺陷,产生色心而形成蓝绿色。     

吉林蛟河橄榄石的宝石学特征

对来自吉林蛟河的5颗橄榄石样品,采用常规宝石学测试、USB4000光纤光谱仪、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)、拉曼光谱等现代测试方法对其进行深入分析。USB4000测试结果显示,橄榄石样品的主波长均落在550~590nm范围内,色调为黄色,为Fe~(2+)致色。LA-ICP-MS测试结果表明,橄榄石样品的主要成分为镁铁硅酸盐,其中2颗样品的化学式分别为(Mg_(1.780)Fe_(0.196)Mn_(0.003)Ca_(0.001))_(1.980)Si_(1.008)O_4和(Mg_(1.790)Fe_(0.208)Mn_(0.003)Ca_(0.002))_(2.111)Si_(0.997)O_4,Fo值均在90左右,表明其产地地幔为过渡型。根据CaO的质量分数判断橄榄石为地幔捕虏体产出。根据微量元素Ni的质量分数推导其母岩在地幔的熔融程度与张家口大麻坪地区橄榄石相近。拉曼光谱的定向测试表明,样品在垂直(100)、(010)、(001)三个方向的拉曼光谱有差异,其中垂直(001)方向的差异最大,而垂直(010)、(100)两个方向相似,这可能是由于不同方向Si—O振动不同造成的。拉曼光谱峰P1和P2的位置估测Fo值分别为92和88,与实测结果比较一致。     

陕西洛南石英质玉的宝石学特征

陕西洛南近期发现了一处颇具特色的石英质玉矿产资源,原石具有紫色、绿色调,具有特征的"绿边红心"环带状的外观,在国内同类玉石中尚属首次发现。采用常规宝石学测试、偏光显微镜观察、红外光谱测试、扫描电子显微镜分析、岩石化学分析等方法,对该区石英质玉的宝石学及矿物学特征进行研究。观察及测试结果表明,洛南石英质玉具隐晶质结构、块状构造,主要矿物组成为颗粒状α-石英,主要化学成分是SiO_2,属隐晶质玉髓类玉石。石英质玉抛光面呈玻璃光泽,摩氏硬度约6.5~7.0,密度为2.649~2.788g/cm3,折射率为1.52~1.55。     

新疆“昆仑金玉”的宝石矿物学特征

采用X射线粉末衍射、傅里叶红外吸收光谱、原子吸收光谱、扫描电子显微镜及宝石学常规测试等分析方法,对具有代表性的两种颜色的新疆"昆仑金玉"样品的宝石矿物学特征进行了深入研究。结果表明,"昆仑金玉"的矿物组成为蛇纹石,深绿色品种为叶蛇纹石,黄绿色品种为利蛇纹石,深绿色品种的硬度高于黄绿色品种;"昆仑金玉"的颜色与Fe元素的质量分数密切相关,黄绿色品种中Fe的质量分数高于深绿色品种,其中,不同的Fe~(3+)/Fe~(2+)比值致"昆仑金玉"呈现不同的色调;深绿色品种中的叶蛇纹石和黄绿色品种中的利蛇纹石在扫描电子显微镜下均展现典型的片状外观,深绿色品种中的叶蛇纹石边缘为参差状,而黄绿色品种中的利蛇纹石发育圆化的边缘,这种形态的差异说明两种蛇纹石具有不同的内部结构。红外光谱结果显示,3 644cm~(-1)处"肩状"吸收峰的出现,说明深绿色品种中的叶蛇纹石和黄绿色品种中的利蛇纹石具有不同的内部结构。     

新疆奇台和缅甸蒲甘硅化木的宝石学特征

采用常规宝石学测试方法及偏光显微镜、扫描电子显微镜、电子探针、X射线粉末衍射仪等测试手段,对中国新疆奇台及缅甸蒲甘的硅化木样品,从显微结构、宝石学及矿物学特征等方面进行测试与分析。结果表明,本次研究所测试的两地硅化木样品主要矿物组成均为石英(SiO2占总质量分数的90%以上),微晶-显微隐晶质结构,其他矿物的质量分数较低。通过对石英结晶度计算和扫描电子显微镜下石英颗粒形态特征观察,发现缅甸蒲甘硅化木样品的石英结晶度明显高于中国新疆奇台硅化木样品。此外,通过手标本观察、偏光显微镜及扫描电子显微镜下观察,发现新疆奇台硅化木样品中透明度较好的区域,石英颗粒呈放射状或为纤维状玉髓,颗粒较小;而透明度较差的区域,石英颗粒呈柱状、粒状等形态,颗粒之间结合不够紧密。缅甸蒲甘硅化木样品整体均不透明,石英颗粒呈粒状,粒度较大,尺寸在微米级别。     

缅甸、越南红宝石的热处理研究

对缅甸、越南带有蓝紫色调的天然红宝石样品进行了热处理改善工艺研究,采用激光诱导离解光谱仪（LIBS）和X射线荧光能谱仪（EDXRF）对样品进行定性和定量测试,结果显示,样品中含有Al、Fe、Cr、Ca、Mg、Ti、Si等元素,且随着红宝石紫色调的加深,Fe的质量分数增加。热处理实验中对加热温度、加热时间及速率、添加剂等适当调控,从而得出最佳实验方案;利用USB 4000对处理前、后的样品进行测试分析,结果显示在温度为1 580℃,氧化氛围,添加剂为硼酸钠和三氧化二铝的条件下的热处理工艺,能够很好地改变微量元素Fe,Ti的存在状态,减少由其产生的紫色调、蓝紫色调,使红色纯正。由于样品裂隙发育,即使有助熔剂充填,也并不能很好的改善其透明度,只是在裂隙中残留下白色物质。     

缅甸琥珀的品种及宝石学特征

选取腾冲市场上常见的缅甸琥珀品种为研究对象,对其常规宝石学特征、包裹体特征以及红外光谱特征进行测试分析。结果显示,缅甸琥珀样品在偏光显微镜下出现异常消光现象,大多数缅甸琥珀相对密度在1.020～1.050,植物珀、血珀、翳珀的相对密度偏大,分别为1.064、1.084、1.109;缅甸琥珀样品在紫外线长波下普遍发强蓝白色或蓝紫色荧光,在短波下发弱荧光或不发光,其中红茶珀品种在紫外线长波下发强紫粉色荧光,血珀和翳珀品种发弱土黄色荧光;缅甸琥珀样品中包裹体的种类繁多,流纹、裂隙、气相和气液两相包裹体、点状包裹体等普遍存在,面纱状流纹包裹体具有产地鉴定意义。红外光谱测试结果显示,缅甸琥珀具有产地鉴别意义的特征吸收峰在1 300～1 000cm~(-1),该范围内存在4个主要吸收峰,其中1 142cm~(-1)附近峰的强度最大,1 224cm~(-1)附近次之,1 090和1 031cm~(-1)附近的吸收强度较弱。