非实验室条件下识别刻面莫桑比克红宝石的方法讨论

红宝石的产地对其市场价格有着较大的影响,本文总结了在非实验室条件下仅用便携式仪器识别莫桑比克红宝石的方法。结果显示,莫桑比克红宝石颜色范围广,较其他产地(缅甸、泰国、斯里兰卡)红宝石的饱和度高但明度较低;目前无星光红宝石品种;荧光强度不一;10倍放大镜下可见点状、针状包裹体的强反光等特征。同时,对非实验室条件下识别刻面莫桑比克红宝石的方法进行可行性分析,对莫桑比克红宝石样品的光学特征、光谱特征、内含物、化学成分等进行测试,结果表明,莫桑比克红宝石中Cr、Fe的质量分数变化较大,并影响颜色色调、饱和度及荧光;莫桑比克红宝石的内部常见沿生长带分布的尘埃状包裹体,针状、楔状金红石及管状出溶的水铝矿包裹体,包裹体组合及样式与其他产地明显不同。因此,非实验室条件下识别刻面莫桑比克红宝石的方法具有一定的可行性,但包裹体种类以及如何更准确地鉴别等方面还有待深入研究。     

黑龙江穆棱宝石级锆石的宝石学特征及热处理

利用宝石学基本测试方法,对黑龙江穆棱新生代玄武岩中宝石级锆石的宝石学性质进行了测试。测试结果表明,宝石级锆石晶体形态发育较为完整,多发育四方柱和四方双锥;颜色多为褐红色和深红色,少见无色和浅黄色,其中,无色和浅黄色锆石样品在短波下呈强橙色荧光,其他颜色锆石的荧光呈惰性;根据统计,锆石的粒度在4×2×2~17×6×5mm,折射率较高,大于常规折射仪测试范围,原石光泽多为弱玻璃光泽至油脂光泽,经抛光后呈亮玻璃光泽至亚金刚光泽,透明—半透明,相对密度为4.70~4.90。锆石包裹体分为四类:原生固态包裹体、同生气液包裹体、次生包裹体和非物质型包裹体(色带)。选择部分钻石样品进行热处理(氧化条件),颜色得到了明显的改善,颜色成因主要与放射性元素造成的晶格缺陷以及变价元素密切相关。     

云南红宝石热处理中铁离子析出研究

市场上的红宝石大都经过不同程度的热处理。泰国红宝石的改善工艺研究时间最长、效果最显著,因此,分析和对比泰国的改善工艺对改善云南红宝石具有重要意义。采用电子探针测得云南红宝石样品中除Cr3 外,还含有较高的Fe离子,是其产生杂色调的主要因素。经过泰国(密封,热处理温度为1 500~1 700°C,处理时间为8~15 h)和华东理工大学宝石检测中心(敞口,热处理温度为1 400~1 600°C,处理时间为15~24 h)的热处理工艺,均可以有效地减弱云南红宝石的杂色,使其红色调纯正,透明度提高。经该中心热处理后的红宝石表层的试剂都不同程度地呈现黄褐色调,经ICP-AES测试,黄褐色物质中含有较高的Fe离子,说明部分Fe离子从红宝石中析出。通过对比和分析经泰国和该中心热处理前、后云南红宝石的紫外-可见光吸收光谱可知,其改善工艺均可使部分Fe离子置换析出;杂色离子吸收的减弱是由于Cr3 引起相对吸收强度的增强致使红色调饱和度提高、颜色更加鲜艳的主要因素。     

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。     

红外光谱和拉曼光谱在热处理海蓝宝石鉴定中的应用

在适当的热处理条件下,黄绿色绿柱石能够转变为理想颜色的海蓝宝石。天然海蓝宝石与热处理海蓝宝石的价格差异较大,因此探索热处理海蓝宝石的诊断性鉴定特征就显得十分必要。对不同温度下热处理海蓝宝石进行傅里叶变换红外光谱和激光拉曼光谱的测试分析,结果发现,当热处理温度超过400℃后,随着加热温度的升高,在红外光谱中由[Fe2(OH)4]2+伸缩振动引起的3 233cm-1处吸收谱峰明显减弱,直至消失。5 268cm-1附近由水伸缩和弯曲振动引起合频区的吸收带由尖峰变得宽缓;8 700,6 818cm-1两处水吸收峰的相对强度也随着加热温度升高而减弱。热处理海蓝宝石Si-O-Si伸缩振动产生的在682,3 604cm-1处的拉曼光谱谱峰强度随着加热温度升高逐渐减弱,1 070cm-1处的拉曼峰强度明显降低。经700℃加热后,拉曼光谱基线明显向上方漂移。这些光谱特征变化对热处理海蓝宝石的鉴定有重要意义。     

X荧光能谱技术在红宝石、合成红宝石、处理红宝石鉴定中的应用

红宝石是珍贵宝石之一，特别是优质高档红宝石具有极高观赏价值和经济价值。在日常的检测过程中，虽然实验室测试手段很多，但对红宝石的鉴定仍然存在很多困难。例如，一粒内部“较干净”的红宝石，即使在放大70～80倍的宝石显微镜下观察，其内部包裹体特征仍不明显，     

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。     

一种铅玻璃充填红宝石中的包裹体特征

采用宝石显微镜、电子探针及其背散射电子成像技术研究了目前市场上的一种铅玻璃充填红宝石样品,重点分析了其固体包裹体的成分、形态、分布等特征以及铅玻璃充填物.该红宝石原石样品为暗红色-浅红色,透明-半透明,以六方柱状为主,未见或少见桶状或腰鼓状.研究结果显示,样品经过了铅玻璃充填与热处理,但处理温度较低,其矿物包裹体没有明显的热熔现象.其矿物包裹体有金红石、锆石、磷灰石、云母以及尖晶石等.其中,金红石包裹体可分为先成与同生两种,先成金红石包裹体可见破损现象,同生金红石包裹体主要呈短柱状,部分为长柱状.最后,对该红宝石样品中包裹体的成因及其可能产地进行了讨论.     

铝硼锆钙石的宝石学特征

铝硼锆钙石属于一种极为稀有的宝石品种,其宝石学特征的研究报道较少。为丰富相关宝石学数据,为类似的稀有宝石品种检测提供思路,并提高检测效率,对样品进行常规宝石学测试,并运用红外光谱、拉曼光谱、EDS能谱及光致发光光谱技术进行了测试与分析。结果表明,铝硼锆钙石折射率值超出折射仪测量范围,二色性明显,可见典型吸收光谱,紫外灯长波下惰性,紫外灯短波下呈中-强黄绿色荧光,放大可见明显刻面棱重影、裂隙、矿物及流体包裹体,密度为3.89±0.02 g/cm~3,摩氏硬度为7～8,贝壳状断口;红外光谱与拉曼光谱结果显示特征谱峰与B-O、Al-O、Ca-O、Zr-O振动有关,其中[BO_3]~(3-)和[BO_4]~(5-)并存。光致发光光谱证实电子-空穴心的存在,紫外-可见吸收光谱显示特征吸收峰与微量Ti、V、Fe叠加吸收有关;EDS能谱仪测试样品的主量元素与铝硼锆钙石化学式一致。     

热处理红宝石中玻璃充填物的拉曼光谱特征

采用激光拉曼测试技术,对热处理红宝石中次生玻璃体的特征进行了初步研究。结果表明,该类热处理红宝石中普遍存在钠质磷铝玻璃、硼质钠铝玻璃、钠质铝硅酸盐玻璃及铝硅酸盐玻璃。它们表现出的化学成分、相态、结构、分布、拉曼光谱特征可视为鉴别该类热处理红宝石的重要依据。     

海蓝宝石热处理工艺及其包裹体特征

对我国新疆阿尔泰地区的海蓝宝石进行了热处理改色研究, 对热处理前、后包裹体的特征进行了对比, 为海蓝宝石的优化处理和鉴别提供了理论依据. 实验结果表明, 海蓝宝石优化热处理工艺直接影响包裹体的形态特征. 在还原性气氛下热处理可使淡黄绿色海蓝宝石转变为理想的海蓝色, 但同时也产生了不希望存在的黑色色斑. 通过电子探针分析, 黑色色斑成分为碳, 推测它是由晶体中管状包裹体或气液包裹体中CO分解形成的.     

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。     

热处理紫水晶的工艺研究及光谱特征

天然黄水晶颜色金黄,犹如黄金,深受人们的追捧,市场上常出现紫水晶经加热处理得到的黄水晶。主要选取市场上常见的几种不同色调的紫水晶,通过加热处理实验,确定紫水晶的变色温度,并结合显微镜下观察、红外光谱和紫外-可见吸收光谱测试发现:紫水晶经过热处理后改色成黄水晶,可通过颜色、光泽、内部包裹体及表面特征与天然黄水晶进行辨别;热处理过程中,紫水晶随着温度的升高而改变颜色,由紫色到无色到黄色,且变色温度(400~500℃)与恒温时间长短有关;经热处理后的紫水晶在红外光谱带中存在3 854、3 738、3 585、3 436、2 675、2 362、2 233cm~(-1)处吸收峰并没有消失,天然黄水晶则不存在特征的3 585cm~(-1)处吸收峰;紫水晶在紫外吸收光谱中540nm处吸收强度随着温度的升高而降低。     

缅甸曼辛尖晶石中的橙黄色包裹体研究

缅甸曼辛(Man Sin)是近年来市场最为热门的尖晶石产地,以产出"绝地武士"尖晶石而闻名。采用宝石显微镜、激光拉曼光谱仪,对缅甸曼辛尖晶石样品的内部包裹体的类型和成分进行了研究分析。研究表明,缅甸曼辛(Man Sin)尖晶石中常含有带有橙黄色流体的多相包裹体,具有产地指示意义。橙黄色流体包裹体可以被捕获包裹在八面体负晶之中,可以附着在矿物包裹体的表面,可以与气态的H_2S,液态的H_2S以及各种矿物包裹体组成特征的多相包裹体,其拉曼光谱以155、220、443 cm~(-1)和475 cm~(-1)拉曼峰为特征,为高浓度的自然硫溶液,液体可能为CS_2。富含自然硫的流体以多种形式存在于尖晶石内部包裹体中,表明缅甸曼辛尖晶石形成于高度还原的环境中。     

云南红宝石暗色条带改善研究

热处理可以有效地消除云南红宝石中的暗色条带,降低杂色影响,红宝石的红色调明显得以改善。通过能散X射线荧光测得,从红宝石内部析出的元素主要为Fe。吸收光谱测试结果显示,热处理后红宝石的吸收峰强度增强并发生蓝移现象,红色调加强,饱和度提高。     

尖晶石的八面体包裹体成分及成因探究

目前对于尖晶石内部八面体包裹体的成分,宝石学研究中尚存在争议。基于市场上尖晶石主要产地为缅甸且八面体包裹体为缅甸及斯里兰卡产地的特征包裹体的两方面考虑,对收集到的52粒主要产地为缅甸的尖晶石样品进行观察,据包裹体存在的共性及包裹体所处位置选择较有代表性的4颗宝石级尖晶石样品进行显微观察和拉曼光谱测试。拉曼光谱显示包裹体有位于155、282、712、1 086cm-1的方解石拉曼峰和位于177、300、1 099cm-1的白云石拉曼峰。通过对八面体包裹体分布特征的观察,从突起、空间分布、偏光特点和成分等方面分析,得出结论:缅甸尖晶石内部的包裹体若呈白色或无色、边界清晰、定向排列、八面体形状,则可以判断他们是由残余成矿热液白云石或方解石所充填的同生、次生或假次生负晶包裹体。但由于研究样品数量和来源的局限性,对于其他尖晶石族矿物作为八面体包裹体的存在缺乏相关证据,有待进一步验证。     

新发现的坦桑尼亚红宝石

最近在瑞士举行的2008年巴塞尔春季珠宝展中．瑞士宝石学院（SSEF）收到数颗委托鉴定的来自坦桑尼亚中部温札矿区的红宝石，这批宝石被发现有几项新的特征，除具有高透明度的外观之外还有几种包裹体。从几位供货商手中握有的此种红宝石来看，色度相当饱满而且没有发现热处理的迹象。其中有一颗令人惊艳的10.5克拉红宝石被送来要求开具产地证明报告书。     

缅甸红色尖晶石的宝石学特征

本文以五颗缅甸红色尖晶石为研究对象,通过基础宝石学测试、宝石显微镜观察、傅立叶变换红外光谱测试、紫外―可见光光谱测试、拉曼光谱测试,获得基础宝石学、谱学特征数据,并对缅甸红色尖晶石的致色机理进行探究.红外光谱图显示478 cm-1、542 cm-1、586 cm-1、728 cm-1四个吸收峰以及以840cm-1为中心...     

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。     

不同产地红宝石致色元素对其颜色表征的影响

目前国内外珠宝市场上将红宝石产地归属作为品质评价的指标之一,因此,笔者选取市场上常见的三个产地(缅甸、莫桑比克、非洲)红宝石样品,通过X射线荧光能谱仪、紫外-可见-近红外光谱仪对其进行微量元素和颜色数值测试与分析。结果表明,缅甸红宝石样品中的微量元素表现为“富Cr贫Fe”,荧光较强,多呈紫红色;莫桑比克红宝石中Cr的质量分数与缅甸红宝石中Cr的相近,但前者含有一定量的Fe,其色调中紫色调较弱,明度值及彩度值受Fe元素的影响而有所降低,呈暗红色;非洲红宝石的微量元素表现为“富Fe贫Cr”,荧光极弱,明度值与彩度值较高,呈带粉色调的红色。