赞比亚锰铝榴石的宝石学和化学成分特征

赞比亚Lundazi地区是锰铝榴石的较新产地,对该产地一批橙黄色石榴石样品的化学成分、宝石学与光谱学特征进行了系统研究,提取出有意义的宝石学数据,丰富了该产地溯源信息。通过常规宝石学测试和化学成分测试,确定了赞比亚橙黄色石榴石为端元组分含量高至92 mol.%的锰铝榴石;拉曼光谱与红外光谱的测试结果表明赞比亚锰铝榴石的3个特征拉曼峰分别位于907、551、349 cm~(-1)附近,特征红外光谱分别位于976、891、865、629、571、522 cm~(-1)附近;通过分析赞比亚锰铝榴石的紫外-可见吸收光谱与谱峰归属,发现赞比亚锰铝榴石的橙黄色由Mn~(2+)和Fe~(2+)所致,对应的吸收峰分别为409、421、430、460、482 nm和504、525、570 nm。     

硅硼镁铝石的谱学特征及致色机理分析

硅硼镁铝石是一种硼硅酸盐矿物，品质优良者可作宝石，属于稀有品种。本文利用红外光谱仪、拉曼光谱仪、紫外―可见光吸收光谱仪、电子顺磁共振波谱仪对宝石级绿蓝色硅硼镁铝石进行测试，分析其谱学特征与致色机理。结果表明，硅硼镁铝石样品红外光谱和拉曼光谱均显示出硼硅酸盐特征谱峰，红外光谱中1500～1300 cm^-1范围内吸收峰由B-O伸缩振动引起，Si-O、Al-O伸缩振动与B-O弯曲振动导致1100～800 cm^-1区域内出现吸收峰，575、429 cm^-1与Fe-O伸缩振动有关；拉曼光谱中864、760 cm^-1处拉曼峰分别归属于B-O伸缩、弯曲振动。紫外―可见光吸收光谱显示，样品的绿蓝色是由紫外区(200～400 nm)较窄吸收带和蓝色区与绿色区(440～560 nm)透过窗所致。274、390、446、457 nm处吸收峰分别归属于Fe³⁺中6A1→⁴A₂ (F)跃迁、⁶A₁→⁴     

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。     

越南安沛红宝石的宝石学及谱学特征

东南亚一个具有重要经济价值的红宝石矿床位于越南北部安沛(Yen Bai)的Luc Yen附近。选用越南安沛大理岩型红宝石为研究对象,根据颜色特征分为4大类:浅紫红色、紫红色、深红色及橙红色。采用常规宝石学测试及X射线荧光能谱仪、傅里叶变换红外光谱仪、激光拉曼光谱仪、紫外-可见分光光度计等测试技术,对越南安沛红宝石进行宝石学特征和谱学特征的综合分析。结果表明,越南安沛红宝石晶体呈典型的板柱状,显微镜下常见丰富的气液包裹体,部分样品可见越南红宝石特征的蓝色色区。红外光谱显示红宝石的5个本征峰,部分样品可见由O—H基团伸缩振动引起的硬水铝石吸收峰。拉曼光谱主要由[AlO6]基团的弯曲振动和伸缩振动引起。结合成分分析和紫外-可见吸收光谱,通过量化红宝石颜色的主波长、补色主波长及纯度值,可将越南安沛红宝石的4类主要颜色区分开。     

绿松石伴生矿物纤磷钙铝石-磷锶铝石的鉴定特征

近来,市场上出现一种绿松石的伴生矿物,其外观特征与绿松石颇为相似。通过常规宝石学测试、薄片观察、电子探针、X射线粉末衍射分析、红外光谱、拉曼光谱和紫外-可见光谱分析等测试方法对一个相关样品进行了鉴定研究。结果表明,该样品的矿物组成以纤磷钙铝石-磷锶铝石为主,含有一定量的绿松石等矿物。该样品外观呈蓝色,局部蓝绿色,蓝色分布不均匀,主要呈点状、团块状富集,隐晶质结构,密度为2.52 g/cm~3,折射率(点测)为1.62。纤磷钙铝石-磷铝锶石的红外光谱主要具有3 585、3 420、3 140、1 320、1 116、1 039、604 cm~(-1)处的吸收峰,拉曼光谱主要具有1 104、1 034、987、612、518、257、185 cm~(-1)处的拉曼峰。而绿松石在红外光谱与拉曼光谱上与其有明显不同。由于该种绿松石伴生矿物鉴定难度较大,除了常规检测的检测手段,还需结合红外光谱、拉曼光谱、X射线粉末衍射分析、电子探针等测试方法综合分析。     

多米尼加蓝色宝石Larimar的宝石学研究

目前,在国内珠宝首饰市场出现了一种被称作Larimar的宝石。对来自广州珠宝市场的Larimar样品的宝石学特征、化学成分、X射线粉末衍射和红外光谱进行了测试。结果表明,该Larimar样品的主要矿物组成为针钠钙石,含有极少量的辉铜矿和一种未能确定种属的含Cu硫化物。其紫外-可见吸收光谱分析表明,该Larimar样品的吸收特征与Cu有关。结合样品的吸收光谱特征、宝石学特征和化学成分推测,Larimar样品的蓝色可能与分布于针钠钙石中的含Cu硫化物有关。Larimar种属的确定对其鉴定及名称的规范有一定的指导意义。     

阿富汗石的宝石学特征及谱学特征

利用常规宝石学测试方法,紫外-可见光谱仪、红外光谱仪、激光拉曼光谱仪、X射线粉末衍射仪等对阿富汗石样品的矿物组成、紫外-可见光谱、红外光谱及拉曼光谱等谱学特征进行研究。结果显示,阿富汗石样品的折射率为1.523～1.529,摩氏硬度5～6,受S~(3-)、S~(2-)分子离子根影响,在长波紫外光下呈弱至强亮橙黄色荧光,紫外-可见光范围内具有600 nm附近吸收宽带和380 nm附近弱吸收带为特征的吸收光谱。红外测试结果显示,指纹区以1 005、1 119 cm~(-1)处强吸收峰,伴随1 166 cm~(-1)处肩峰和768、1 387 cm~(-1)处弱峰,及690～400 cm~(-1)范围内一系列锐锋为特征,官能团区以1 631、3 438 cm~(-1)为中心的吸收带为特征。激光拉曼光谱分析结果显示,阿富汗石样品的特征拉曼位移峰位于260、426、453、542、579、615、989、1 083 cm~(-1),X射线粉末衍射分析显示阿富汗石的特征衍射峰为一组五强峰d=3.682、3.293、2.125、4.825、2.678■,原岩共生矿物包括磷灰石、透辉石、方解石、黄铁矿、方钠石等。     

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...     

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。     

一颗钙柱石的宝石学特征测试分析

通过常规和大型宝玉石检测仪器对排查中出现的1颗无色样品的宝石学及谱学特征进行测试分析,结果表明:该粒样品的折射率值为1.550～1.588,双折射率为0.038,密度值是2.89±0.02 g/cm~3,放大观察可见大量定向排列针状包裹体及垂直方向排列的短柱状晶体;X射线能谱仪测试显示样品主要化学元素属于方柱石族系列,Ma平均值为10.14%;红外光谱和拉曼光谱分析显示,其特征谱峰主要是由CO_3~(-2)和Si-O、Al-O、O-H基团所致,其中拉曼光谱在448、1 090、1 327 cm~(-1)处具有谱峰,红外光谱在指纹区峰位1 404、1 516、1 007、853、609、544、459、413 cm~(-1)处具有谱峰;官能团区2 939,2 496、2 612、3 391 cm~(-1)处具有谱峰。紫外-可见吸收光谱显示,样品在可见光区基本无明显吸收峰,在312 nm处出现的吸收峰可能与Fe~(3+)离子和Fe~(3+)-Fe~(3+)离子对的d-d电子跃迁有关,光致发光光谱测试其主要发光光谱带位于608 nm中心,并伴随558、569、588、629、650、678、698 nm的肩峰,综合结果显示该粒样品为较为少见的钙柱石。     

充填斜红磷铁矿的鉴别特征

充填斜红磷铁矿是珠宝市场上常见的首饰材料,但目前对其充填物及充填程度的研究较少。采用常规宝石学测试、X射线粉末衍射、红外光谱、拉曼光谱、紫外-可见吸收光谱等方法对市场上常见的充填斜红磷铁矿样品进行了研究。常规宝石学测试表明,严重充填的斜红磷铁矿样品的充填区域光泽差异明显且荧光异常,但对于轻微充填的斜红磷铁矿样品,仅通过放大观察和荧光检查难以鉴别,需要进行详细的谱学测试。红外光谱测试结果显示,充填斜红磷铁矿样品在中红外区域可见1 510、1 250cm~(-1)谱峰,近红外区域可见5 985cm~(-1)谱峰,均与环氧树脂有关。拉曼光谱中,充填斜红磷铁矿样品不仅可见1 112、1 185、1 464cm~(-1)等环氧树脂组合峰,部分样品在裂隙处可见1 061、1 131、1 293、1 438cm~(-1)等与石蜡相关的拉曼峰。在紫外-可见吸收光谱中,充填斜红磷铁矿样品显示423、538、750nm等处的吸收带,与天然斜红磷铁矿一致,说明充填物未对样品原本体色产生影响。市场上常见的斜红磷铁矿可能经过了多次充填加工流程,其内部充填物主要为无色或近无色的环氧树脂,通过红外光谱和拉曼光谱能够对其进行有效、无损的鉴别。     

一种仿异极矿的硅灰石微晶玻璃

近期,市场上出现了一种被称为"雪花异极矿"的异极矿仿制品,为查明其矿物组成,通过常规宝石学测试,结合能量色散X射线荧光光谱仪、红外光谱仪、拉曼光谱仪等大型仪器测试,对该材料的宝石学特征、谱学特征和致色成因进行了初步探究,并将其与异极矿等相似品进行了对比鉴别。研究结果表明,其具有较低的折射率(1.50)和低的相对密度(2.50左右),在宝石显微镜下显示硅灰石微晶玻璃特征的纤维状结构;红外光谱和拉曼光谱均显示玻璃相及硅灰石晶体的特征谱带,通过谱学特征可将其与异极矿等相似品进行区分;结合紫外-可见吸收光谱和X射线荧光光谱测试结果,推断该样品的蓝色是由Cu元素导致。     

符山石玉的宝石学特征研究

符山石玉,又名加州玉,是近年来出现在市场上的宝玉石新品种,其外观、相对密度及蓝区可见光吸收光谱与翡翠非常相似.利用电子探针、 X射线衍射、红外光谱、拉曼光谱等现代测试手段,对符山石玉进行了常规宝石学测试,对其宝石学特征进行了研究.可依据符山石玉较高的折射率、结构特征和吸收光谱等将其与相似的翡翠、水钙铝榴石区分开.     

中途岛深水珊瑚的宝石学及谱学特征

对12件产自太平洋中途岛附近海域水下约900～1 500 m处深水珊瑚样品的宝石学特征和谱学特征采用常规宝石学测试、X射线粉末衍射仪、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪、红外光谱仪、拉曼光谱仪、紫外-可见光谱仪等现代测试手段进行了系统研究,并对11件其他传统宝石级红珊瑚品种(阿卡珊瑚、莫莫珊瑚、沙丁珊瑚)样品进行了对比研究。结果表明,深水珊瑚与传统宝石级红珊瑚的常规宝石学特征和矿物组成基本一致,颜色通常以粉白色—橙粉色为主,并伴有不均匀分布的橘红色斑块。深水珊瑚的红外光谱显示位于1 423、879、706 cm~(-1)附近的吸收谱带,拉曼光谱特征峰主要出现在277、711、1 086、1 014、1 127、1 297、1 518、2 150、2 255、2 538、2 640、3 040、3 374、3 748 cm~(-1)附近;紫外-可见光谱主要在283、313、493 nm和525 nm附近存在吸收峰,与传统宝石级红珊瑚品种的谱学特征基本一致。深水珊瑚的微量元素成分特征与传统宝石级红珊瑚存在一些差异,具有含Mg量低、含Ba量高的特点,以Mg/Ca、Ba/Ca比值为组元绘制二元图,可将深水珊瑚与其他传统宝石级红珊瑚品种区分开来。     

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...     

红外吸收光谱特征对石榴石种属及颜色成因的指示——以一颗黄色石榴石为例

采用红外吸收光谱(FTIR)对1颗未知种属的黄色石榴石进行了深入研究,研究结果表明,可通过石榴石特征的A、B、C谱峰区分钙系石榴石和铝系石榴石,继而通过D谱峰确定石榴石的具体种属。黄色石榴石红外吸收光谱的A谱峰、B谱峰、C谱峰分别为962、862、842 cm~(-1),说明该样品为钙系石榴石中的钙铝榴石。根据钙铝榴石D谱峰的波数(D=611 cm~(-1)),可获得Y位中的Al/(Fe+Al)质量分数比值为0.843,与EPMA的分析结果较为接近[Al/(Fe+Al)≈0.813]。Y位中Fe~(3+)的存在是黄色钙铝榴石致色的主要原因,也正是Y位中Fe~(3+)对Al~(3+)的部分类质同像替代,使得黄色钙铝榴石的紫外-可见吸收光谱中出现435 nm和581 nm的吸收峰,以及相对密度和折射率处于钙铝榴石端元和钙铁榴石端元之间。研究进一步证实,红外光谱可作为石榴石种属鉴别及颜色成因判断的快速有效的方法。     

赞比亚紫红色—棕红色石榴石的宝石学特征

赞比亚Magodi矿区是紫红色-棕红色石榴石的新产地,目前关于该产地的研究较少。通过常规宝石学测试、电子探针、拉曼光谱和紫外-可见吸收光谱测试对赞比亚的紫红色-棕红色石榴石进行了系统的研究。赞比亚紫红色-棕红色石榴石的折射率约为1.750～1.772,相对密度约为3.77～3.92;属于铁铝-镁铝榴石系列,含有少量钙铝榴石、锰铝榴石等;具有种类丰富的内含物,包括自形-半自形的透明晶体包裹体、浑圆状熔蚀包裹体、密集的短棒状和粒状包裹体、平行排列的长针状包裹体、"指纹状"的愈合裂隙等,拉曼光谱表明矿物包裹体以金红石、锆石和锐钛矿为主。紫外-可见吸收光谱显示,赞比亚紫红色-棕红色石榴石吸收峰主要与Fe~(2+)、Fe~(3+)和Mn~(2+)离子d-d轨道的跃迁有关,含量较多的Fe~(2+)在黄绿光区产生了最主要的吸收,反衬出红光区和蓝紫光区较高的透过率,一部分样品呈紫红色的色调,另一部分样品在368、425 nm处(与Fe~(3+)有关的峰位)产生了更强的吸收,蓝紫光的透过减少,样品偏向棕红色调;Mn~(2+)含量较低,吸收较弱,对石榴石颜色的影响不显著。赞比亚石榴石的化学成分、吸收光谱和内含物等特征可作为产地溯源的依据,也可为其矿床成因、地质背景等研究提供参考。     

孔雀石的常规宝石学特征分析

本文选取6件不同花纹不同结构的孔雀石样品,通过常规宝石学测试、显微观察、紫外—可见光光谱、红外光谱、拉曼光谱及X荧光光谱进行研究分析,可得出其在折射率、相对密度、紫外荧光等方面的特征基本相同.经红外光谱和拉曼光谱测试可见[CO3]基团引起的晶格振动及[OH]振动,具有典型的孔雀石特征峰谱图.经X荧光光谱无损测试可见明显...     

未经热处理及热处理的缅甸红宝石的特征对比

从泰国一宝石处理商处获得一批未经热处理和热处理的缅甸红宝石,对其基本宝石学特征、化学成分、红外光谱及紫外-可见吸收光谱进行测试分析,以期获得经热处理后的红宝石的特征,并与未经热处理的缅甸红宝石相区别。测试结果表明:热处理红宝石内有大量的次生熔体包裹体,而未经热处理红宝石内仅观察到矿物晶体包裹体以及流体包裹体;在化学成分上,热处理红宝石中的Ti元素平均含量较高,Fe元素平均含量较低,相比于未经热处理红宝石分别高了约1 000×10~(-6)以及低了约100×10~(-6);未经热处理红宝石可检测到硬水铝石的吸收峰以及结构水和游离水的吸收峰,而热处理红宝石由于受高温的破坏,均检测不到这些特征吸收峰;热处理红宝石位于694 nm附近的荧光峰整体上比未经热处理红宝石更强且尖锐。     

绿色蓝晶石的宝石学特征

绿色蓝晶石具独特的绿色朦胧观感少见于国内珠宝市场,为了解其宝石学性质与致色机理,运用拉曼光谱、激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、光致发光光谱(PL)技术对不同色调绿色蓝晶石进行成分分析与光谱实验。实验表明,绿色蓝晶石朦胧观感来自于宝石内部大量浑圆石英、短针状滑石包裹体,而其绿色则来自Fe、Cr元素电子跃迁产生的选择性吸收。Fe元素与Cr元素分别在蓝紫区和橙红区产生吸收,造成500nm附近绿色透射窗,随着Fe元素浓度上升,绿色蓝晶石将呈现黄色调,当Cr元素浓度较高时,样品呈蓝绿色调。光致发光光谱显示,波长为410、580nm光能有效激发样品红色荧光,由于吸收光谱中Fe相关蓝紫区吸收峰存在,造成紫外荧光灯下呈惰性。