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...     

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。     

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。     

一种与绿松石相似的染色玛瑙的宝石学特征

近期,市场上出现一种与高品质绿松石十分相似的翠绿色玛瑙,商业名为"绿松玛瑙"。采用常规宝石学测试,傅里叶变换红外光谱仪、显微激光拉曼光谱仪、X射线荧光光谱仪及紫外-可见光分光度计,对其基本宝石学特征、化学成分、谱学特征及颜色成因等进行分析。结果表明,该种玛瑙的绿色分布不均,颜色仅存于表面,染色剂呈现由外至内扩散特点;X射线荧光光谱分析显示该玛瑙主量元素为Si,含有少量Al、Mg、Na元素及微量Mn、Fe、Cr等元素,样品表面Cr元素含量高于内部;红外吸收光谱与石英的一致,可见有机物的特征吸收峰;拉曼光谱显示α-石英和斜硅石的特征峰;紫外-可见光谱显示267 nm附近的Cr~(6+)的特征吸收带和八面体场中的Cr~(3+)离子d-d跃迁所致的吸收带。该"绿松玛瑙"样品并非商家宣称的天然玛瑙,其绿色是经含Cr染色剂染色所致,根据国家标准(GB/T 16552—2017)规定,应将其定名为玛瑙。     

金色南洋珠与染色金珠的谱学特征对比

近年来在中国市场中出现不同类型的染色金珠,很难通过肉眼和镜下观察将其与金色南洋珠区分。为了找到区分两者的无损鉴定依据,实验对比金色南洋珠和部分类型的染色金珠的紫外-可见光谱及拉曼光谱特征,结果发现:(1)金色南洋珠的拉曼光谱谱线无毛刺、荧光背景弱、文石振动峰清晰明显。若拉曼光谱毛刺多、荧光背景强、文石振动峰消失,应为染色处理金珠;(2)金色南洋珠的紫外-可见光谱具有两处特征吸收带,285nm处的窄吸收带和360~440nm处的宽吸收带。若紫外-可见光谱在285nm处的吸收带消失或明显减弱,同时360~440nm处的宽吸收峰位移至420nm以后或吸收带变窄,或分裂为两处独立的吸收带,可判定为染色金珠。若紫外-可见光谱在360~440nm处的吸收带与金色南洋珠相似或位移不明显时,紫外-可见光谱特征易引起误判,不应作为染色处理的鉴别依据。由此可见,部分染色金珠的谱学特征与金色南洋珠仍有重合,在鉴定过程中,应结合镜下观察、紫外-可见光谱、拉曼光谱等测试手段综合判定,对存有疑问的样品,应谨慎判断。     

台湾绿玉髓的颜色成因

利用紫外-可见-近红外光谱仪、电子探针、X射线粉末衍射仪和红外光谱仪,对台湾绿玉髓的成分特征和谱学特征进行分析,着重对其致色元素及致色矿物分布特征进行研究,探讨了台湾绿玉髓的呈色机理。研究结果表明,台湾绿玉髓的颜色主要由微细的含铜矿物硅孔雀石致色。紫外-可见-近红外光谱显示570~800nm吸收峰为Cu~(2+)的~2E_g→~2T_(2g)自旋跃迁导致;电子探针面扫描测试发现台湾绿玉髓中的Cu元素分布不均匀,以杂质离子及含铜矿物形式存在;X射线粉末衍射测试结果证实了该含铜矿物为硅孔雀石;中红外光谱除显示典型石英质玉石的吸收峰外还测得硅孔雀石的吸收峰,进一步证实台湾绿玉髓中硅孔雀石的存在。     

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。     

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。     

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<...     

安徽绿松石充填材料及处理特征初探

采用宝石学常规测试、傅里叶红外光谱仪、显微激光拉曼光谱仪、紫外-可见分光光度计等方法测试了几种用于绿松石充填的胶水材料及对应处理后的安徽绿松石样品。结果表明,疏松原矿绿松石的相对密度为2.25,胶水充填的绿松石相对密度更低,低于理论值。液态胶水的红外光谱中普遍有位于2 978 cm~(-1)处—CH_3键、2 930 cm~(-1)处—CH_2键、1 722 cm~(-1)附近C=O键和1 256 cm~(-1)附近C—O—C键的振动峰;固化胶水主要基团的红外振动峰与液态胶水基本一致;固化剂的红外光谱中1 715 cm~(-1)处振动峰归属于v(C=O)伸缩振动,1 418、1 327 cm~(-1)处振动峰归属于б(COO)弯曲振动。胶水充填绿松石样品的红外光谱中2 920～2 940 cm~(-1)范围内为v(CH_2)伸缩振动、1 720～1 730 cm~(-1)范围内为酯类v(C=O)伸缩振动、1 390～1 470 cm~(-1)内б(C—H)弯曲振动和1 220～1 300 cm~(-1)范围内v(COC)伸缩振动的特征峰指示了有机充填的特征;绿松石样品拉曼光谱显示2 890～2 990 cm~(-1)范围内强而尖锐的v(C—H)伸缩振动峰也可作为充填鉴定的辅助依据。绿松石样品在紫外-可见光谱中显示由Fe~(3+)离子所致432 nm吸收带和[Cu(H_2O)_4]~(2+)所致600 nm以后宽缓吸收带,在475 nm和515 nm处显示与染色粉有关的吸收带。     

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。     

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。     

新疆宝石级锂云母岩的矿物学特征研究

为了探究新疆一种商业名为“丁香紫玉”材料的宝石学特征及谱学特征,针对5块产自新疆阿尔泰的样品进行了常规检测,采用X射线粉末衍射仪、激光拉曼光谱仪、傅里叶红外变换光谱仪和激光诱导离解光谱仪等仪器测试分析,从矿物组成、拉曼光谱和红外光谱以及化学元素组成进行了研究分析。测试结果表明“丁香紫玉”为宝石级锂云母岩。X射线粉末衍射分析结果表明样品的主要矿物组成为云母,占90%左右,次要矿物钠长石（10%左右）以及微量石英。激光拉曼光谱测试结果显示,其谱峰在高波数3 000～3 800cm＾-1区域有3 628,3 496cm＾-1羟基的伸缩振动所致谱峰。红外光谱测试结果,在高波数的羟基伸缩振动吸收带在3 625,3 454cm＾-1与拉曼测试的羟基伸缩振动带结果基本相同。激光诱导离解光谱显示样品主要组成元素为H、Li、Na、K、Cs、Ca、Mg、Al、Si,微量元素有Be、Ti、Fe、Mn、Cu、Cr、Hg、Pd等。     

“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。     

安徽铜陵绿松石的紫外-可见光谱特征及颜色表征

采用紫外-可见光谱仪、红外光谱仪及其他宝石学分析测试方法,重点对安徽铜陵绿松石样品的显微特征、紫外-可见光谱、红外光谱及颜色特征进行了初步研究。结果表明,铜陵绿松石样品的紫外-可见光谱表现为[Fe(H_2O)_6]~(3+)所致421、429 nm附近的吸收双峰以及[Cu(H_2O)_4]~(2+)所致的黄绿区—近红外区的宽大吸收带,且随着样品的主波长变小,[Cu(H_2O)_4]~(2+)所致的宽大吸收带向短波方向移动。此外,在主波长数值相近的情况下,样品的明度值与彩度值呈负相关。铜陵绿松石的红外光谱特征与其他产地的绿松石基本一致,仅在个别波数范围内由于结晶程度不同存在微小的偏差,说明铜陵绿松石的分子组成和其他产地的绿松石相同。     

宝石级蓝锥矿宝石学特征及鉴定

蓝锥矿是一种仅产于美国圣贝托尼的稀有宝石,近年来因其独特的蓝紫色而逐渐走进大家视野。为了在日常检验工作中能快速准确的鉴定出蓝锥矿,对12粒刻面蓝锥矿样品及1块蓝锥矿原石矿物标本进行常规宝石学测试,并运用能量色散型X射线荧光光谱仪、紫外-可见光分光光度计、红外光谱仪及拉曼光谱仪等大型仪器进行测试分析。测试结果表明,蓝锥矿抛光面光泽可至亚金刚光泽,常光折射率约为1.757,双折射率大,非常光折射率超过折射仪测试范围;长波紫外光下呈惰性,短波紫外光下强蓝白色荧光;放大检查常见白色发丝状、针状、短柱状固态包裹体。V元素可能为其致色元素之一,但具体机理需进一步研究。红外光谱在453、502、773、942、1 063cm-1处的特征吸收峰和拉曼光谱在220、575、935cm-1处的特征吸收峰是蓝锥矿区别于其他蓝色宝石的诊断性鉴定依据。     

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     

浅表层加色处理金色海水珍珠的谱学鉴别特征

目前,国内珍珠市场中染色处理的金色海水珍珠的染料类型尚不明确,鉴别难度大。通过对一些浅表层加色处理金色海水珍珠样品的表面特征、紫外-可见光谱、拉曼光谱研究发现,浅表层加色处理金色海水珍珠的剖面特点与金色海水珍珠的一致,剖面珍珠层的颜色由内向外颜色变浅,同心环状分布,这与传统染色处理金色海水珍珠的剖面特征不同。浅表层加色处理金色海水珍珠的紫外-可见吸收光谱具有398nm处的吸收峰,是由人工染料造成的特殊吸收峰,具有鉴定意义;浅表层加色处理金色海水珍珠的拉曼光谱和金色海水珍珠的一致,且没有传统染色处理金色海水珍珠拉曼光谱的强荧光背景,可能是染料沉淀极少所致。     

双二苯基膦甲烷及其铜（Ⅰ）配合物的合成与表征

利用氧化还原反应合成了含膦配体双二苯基膦甲烷(dppm)及其铜(Ⅰ)配合物[Cu2(dppm)2(NO3)2]，[Cu(dppm)Br]3，[Cu2(dppm)2(SO4)]，[Cu(dppm)(HCOO)]2和[Cu(dppm)(CH3COO)]2；并经紫外、红外、拉曼、荧光光谱等物理化学方法表征了[Cu(dppm)Br]3和[Cu2(dppm)2(NO3)2]的结构与性质．结果表明：1)含dppm的铜配合物红外光谱具有dppm的特征吸收．2)该类配合物的紫外吸收是由配体dppm的吸收造成的，而与配合物的形成无关．3)利用拉曼光谱测出[Cu(dppm)Br]，中存在Cu-Cu金属键，而[Cu2(dppm)2(NO3)2]没有．4)该类配合物具有重要的荧光性质，其中[Cu2(dppm)2(NO3)2]和[Cu(dppm)Br]，的最大荧光波长分别为470nm和510nm．     

双二苯基膦甲烷及其铜(I)配合物的合成与表征

利用氧化还原反应合成了含膦配体双二苯基膦甲烷(dppm)及其铜(Ⅰ)配合物[Cu2(dppm)2(NO3)2],[Cu(dppm)Br]3,[Cu2(dppm)2(SO4)],[Cu(dppm)(HCOO)]2和[Cu(dppm)(CH3COO)]2;并经紫外、红外、拉曼、荧光光谱等物理化学方法表征了[Cu(dppm)Br]3和[Cu2(dppm)2(NO3)2]的结构与性质.结果表明:1)含dppm的铜配合物红外光谱具有dppm的特征吸收.2)该类配合物的紫外吸收是由配体dppm的吸收造成的,而与配合物的形成无关.3)利用拉曼光谱测出[Cu(dppm)Br]3中存在Cu-Cu金属键,而[Cu2(dppm)2(NO3)2]没有.4)该类配合物具有重要的荧光性质,其中[Cu2(dppm)2(NO3)2]和[Cu(dppm)Br]3的最大荧光波长分别为470 nm和510 nm.