- 张启;韩浩昌;张浩;王雨龙;赖潇静;
绿色水晶在自然界中产出比较稀少,类达碧兹水晶在市场上较为罕见,对具有类达碧兹现象的绿水晶的研究更为稀少。本文对2个内蒙古黄岗梁类达碧兹绿水晶原石及其薄片切片进行了常规宝石学仪器、X射线荧光光谱、拉曼光谱以及傅里叶红外光谱测试。结果显示,样品均为天然水晶,主体呈浅绿色-灰绿色,晶形发育为六方柱和2组菱面体。横切面的达碧兹现象是包裹体分区分布造成的,属于类达碧兹型水晶;绿水晶的类达碧兹现象的六条固定臂指向六边形角顶,在臂分隔出的三角形区域中发现的大量定向管状包裹体导致该区域的透明度下降,与较为透明的臂共同构成类达碧兹图案;定向的管状包裹体是由大量的断续、拉长状、不规则的流体包裹体构成的,指向六方柱面,流体包裹体以液态水为主,并含有一定量的CO_2。此外,水晶内部含有大量绿色纤维状铁阳起石,水晶表面可见有鱼眼石附着。通过X射线荧光光谱测试检出微量元素Fe、Al、Mg、P、K、Ca,绿色主要为绿色纤维状包裹体致色,离子和包裹体共同作用使外围环带呈现灰绿色。
2025年05期 v.27;No.131 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 1917K] - 韩浩昌;陈涛;赖潇静;
一直以来,蓝宝石都因其瑰丽的颜色和特殊的光学效应深受广大消费者的喜爱,然而目前对于紫色蓝宝石的系统研究较少。本文选取马达加斯加南部紫色蓝宝石为研究对象,利用常规宝石学仪器、显微拍照、偏光显微镜、拉曼光谱仪、傅里叶变换红外光谱仪、激光剥蚀等离子质谱仪和显微紫外-可见-近红外光谱仪研究其宝石学及谱学特征。结果显示,马达加斯加南部紫色蓝宝石具有深浅不一的紫色,原石表面有三角形生长丘、凹坑、石英晶体和结晶程度较差的石墨;放大观察发现内部存在大量锆石包裹体及其与磷灰石、独居石、钛铁矿的组合,个别样品中发现锐钛矿、叶蜡石;结合LA-ICP-MS和显微紫外-可见吸收光谱测试结果发现:(1)当Fe含量在4 000~5 300μg/g, Cr含量在300~500μg/g时,显示377、388 nm和450 nm处清晰的Fe谱和560 nm附近的Cr谱,蓝宝石样品呈浅紫色,(2)当Fe含量低于1 600μg/g, Cr含量低于200μg/g时,显示较不明显的Fe谱和Cr谱,蓝宝石样品呈浅粉紫色,(3)当Fe含量低于1 600μg/g, Cr含量高于1 500μg/g时,显示清晰的Cr谱,以及少量的Fe~(2+)-Ti~(4+)离子对产生的560 nm附近的吸收叠加在Cr谱上,蓝宝石样品呈鲜艳的紫色,样品还具有低Ti、V、Mg、Ga的特点,且Cr/Ga、Fe/Mg、Ga/Mg的比值均偏向变质岩型成因蓝宝石的地球化学特征;红外透射光谱显示样品均具有3 309 cm~(-1)处微弱的吸收峰;通过紫外荧光测试,可以初步判断元素的富集情况。
2025年05期 v.27;No.131 10-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 4877K] - 张维肖;林婷;
蓝色系镁铝尖晶石是珠宝市场上的热门品种,本研究选取6颗Co致色和5颗Fe致色蓝色系镁铝尖晶石进行X射线荧光光谱、紫外-可见光谱和光致发光光谱测试,结果表明,常见蓝色系尖晶石的颜色主要与Fe~(2+)的自旋禁阻跃迁~5E→~3E、~5E→~3T_1、~5E→~3T_2和Fe~(3+)的自旋禁阻跃迁~6A_(1g)→~4A_(1g)有关;钴尖晶石的颜色主要由Co~(2+)的~4A_2→~4T_1跃迁所致,同时受到Fe~(2+)和Fe~(3+)的影响。405 nm激发光源在室温下光致发光测试结果显示,11颗蓝色镁铝尖晶石的光致发光光谱均具有明显位于675、685、697、707 nm和717 nm等5处发光峰组合,为Cr~(3+)的~2E_g→~4A_(2g)跃迁所致,且以685 nm零声子线及其振动子边带为主发光峰;532 nm激发光源在室温下光致发光测试结果发现,钴尖晶石样品在645 nm处存在发光宽带,由Co~(2+)的~4T_1(P)→~4A_2(F)产生。光致发光光谱有助于检测较低含量Co和Cr元素的存在,为蓝色系镁铝尖晶石的微量元素分析和品种判定提供重要依据。
2025年05期 v.27;No.131 23-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 1819K] - 李妍;冯逸蕾;唐雪莉;李诗怡;
根珀因其独特的根状外观而得名,在中国琥珀市场中备受青睐,但天然根珀主要产于缅甸,产量有限。近期市场上出现了一种外观与缅甸根珀相似的苏门答腊“根珀”。本研究通过显微观察、傅里叶变换红外光谱、拉曼光谱、三维荧光光谱及扫描电子显微镜等多种分析手段对苏门答腊“根珀”进行了系统研究。结果表明,苏门答腊“根珀”样品在颜色、微观结构、谱学特征与荧光特征等方面均与缅甸根珀存在显著差异。苏门答腊“根珀”颜色呈乳白色至棕褐色,主要分为乳白色透明与褐色不透明部分,长波紫外光下呈蓝白色至蓝紫色荧光,不透明区域荧光强于透明区域,并具有明显的黏手触感和树脂气味,显微镜观察显示透明部分有大小不一的红褐色斑点,在不透明区域可见海绵状结构,疏松多孔,分布较多气泡以及受应力挤压形成的流淌纹;扫描电子显微镜观察揭示其透明部分和不透明部分的结构差异,透明部分光滑平整,而不透明部分疏松多孔,推测为气泡和空管所致;红外光谱分析显示,苏门答腊“根珀”在中红外范围内的特征吸收峰与缅甸根珀有显著差异,具体表现为2 957 cm~(-1)、2 932 cm~(-1)处独特的烷烃CH_2反对称伸缩振动吸收峰,且在888 cm~(-1)处有C=C双键上C-H面外弯曲振动特征峰,与婆罗洲柯巴树脂高度相似,从而确定为Ⅱ型柯巴树脂,柯巴树脂较低的成熟度是其黏手触感的原因;Ⅱ型树脂的身份容易导致当基于拉曼光谱吸收峰强度比值(I_(1 645 cm~(-1))/I_(1 450 cm~(-1)))分析成熟度时,将苏门答腊“根珀”错判为琥珀,需要警惕;三维荧光光谱分析表明,其特征荧光峰集中在445、478 nm和516 nm附近,发光范围局限于蓝紫区,最佳激发波长(385~418 nm)因样品氧化程度存在细微差异,与缅甸琥珀相比,其荧光发光中心更少、发光范围更窄,且无紫外区发射峰。本研究不仅揭示了苏门答腊“根珀”的谱学和微观特征,还为区分其与缅甸根珀提供了科学依据。
2025年05期 v.27;No.131 30-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 2539K] - 汪毅;安昱亭;吴一诺;李星彤;沈洪涛;曲直;张倩;
石榴子石产地分布广泛,是重要的宝石学和矿物学研究对象,但对西藏罗布莎地区的绿色石榴子石的系统研究较少。本研究通过常规宝石学仪器、电子探针、激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪、激光拉曼光谱仪、扫描电子显微镜、显微紫外-可见-近红外光谱仪以及单晶X射线衍射分析等对西藏罗布莎地区的绿色石榴子石样品进行了测试,旨在获得该地区此类石榴子石的宝石学及矿物学特征。结果表明,西藏罗布莎绿色石榴子石呈浅绿色-深绿色,相对密度为3.46~3.73,放大观察可见大量纤维状包裹体,经拉曼光谱分析确认为透辉石。石榴子石内部包裹体种类多样,透辉石、阳起石等指示西藏罗布莎绿色石榴子石产出于矽卡岩。电子探针测试数据计算得到石榴子石的平均晶体化学式为(Ca_(2.581)Mn_(0.332)Fe_(0.094)Mg_(0.005))_(Σ3.011)(Al_(1.560)Cr_(0.350)Fe_(0.097)Ti_(0.036))_(Σ2.014)Si_(2.976)O_(12),表明其主要组成为钙铝榴石。单晶X射线衍射分析结果显示,其晶胞参数为a_0=1.184 3(2) nm。紫外-可见吸收光谱表明,其致色元素主要为Cr~(3+)与Fe~(3+),其中438 nm处的吸收宽带由Fe~(3+)的~6A_(1g)(~6S)→~4A_(1g),~4Eg(~4G)跃迁以及Cr~(3+)的~4A_(2g)(~4F)→~4T_(1g)(~4F),~4T_(2g)(~4F) d—d电子自旋允许跃迁共同造成,605 nm处的宽吸收带由八面体位的Cr~(3+)相应跃迁产生。
2025年05期 v.27;No.131 39-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 2455K] - 张楚婷;颜桂芳;崔婧怡;严俊;余静;
近期,市场上出现了一批高品质的辐照淡水灰珍珠,肉眼较难与Akoya灰珍珠区分。为有效鉴别二者,选取9颗Akoya灰珍珠、11颗经γ射线辐照致色的淡水灰珍珠及2颗未经辐照淡水珍珠样品,通过宝石显微镜观察、扫描电子显微镜观察、紫外荧光、X射线荧光光谱、紫外-可见光谱和拉曼光谱对比其颜色特征、表面形貌特征、微量元素和光谱特征差异,建立无损鉴定方法。研究发现:(1)Akoya灰珍珠表面晕彩丰富,具有规则连续的等高线纹理,而辐照淡水灰珍珠表面晕彩简单,具有不规则的等高线纹理,长波紫外光下Akoya灰珍珠呈强蓝白色荧光,辐照淡水灰珍珠呈中等蓝白色荧光;(2)Akoya灰珍珠富Sr、贫Mn,辐照淡水灰珍珠反之;(3)在可见光区,辐照淡水灰珍珠均在400 nm附近存在吸收峰,Akoya灰珍珠具有455~550 nm吸收带;(4)拉曼光谱显示,紫色调和粉色调辐照淡水灰珍珠分别存在1 125、1 508 cm~(-1)与1 131、1 523 cm~(-1)的淡水珍珠特征峰,而Akoya灰珍珠不存在这2组特征峰。
2025年05期 v.27;No.131 48-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 2034K] - 芮淑千;尹铭玉;赵艺梦;陈巧;
当今珠宝市场新兴了一种“AB”双色镀膜莫桑石,其冠部呈现独特的蓝紫双色视觉效果,随着观察角度不同,颜色发生变化。本研究采用宝石显微观察、拉曼光谱、扫描电子显微镜及能谱(SEM-EDS)、紫外-可见光谱(UV-Vis)和X射线光电子能谱(XPS)深度剖析等测试手段对“AB”双色镀膜莫桑石样品的镀膜成分、结构特征及致色机理。结果表明:显微观察可发现莫桑石样品冠部区域覆盖彩色镀膜;紫外-可见光谱显示出蓝色和紫色的反射带(400~430 nm和450~480 nm);拉曼光谱仅检测到莫桑石的特征峰,位于775、795、963、1 518、1 692 cm~(-1)处,归属于4H-SiC类型;SEM-EDS分析结果显示样品冠部区域的主要组成元素为Zr、Si、C和O;XPS深度剖析测试确认了其表面镀膜主要元素有Zr、Si和O,推测其成分为ZrSi_xO_y,且镀膜厚度大于100 nm。基于薄膜结构的模拟分析,“AB”双色镀膜莫桑石的致色机理与单层薄膜干涉产生的结构色有关。
2025年05期 v.27;No.131 56-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 3257K]