- 蒋欣然;张志清;王雅玫;孔繁利;
缅甸琥珀是各产地琥珀中形成年代最古老、经历地质作用时间最长、形成过程最复杂的琥珀,其种类繁多,有许多特殊的光学效应现象,如"机油光"现象、"留光"现象等。这些特殊光学效应尚未有科学系统的研究。本文以荧光光谱和磷光时间光谱为测试手段,探讨了缅甸琥珀光学效应的机制,得到了一系列新结论:(1)缅甸琥珀的荧光光谱具有良好的统一性,都具有432 nm和470 nm处的发光中心,并使得缅甸琥珀在长波紫外光下呈现紫蓝色;(2)具有"机油光"现象的红茶珀和绿茶珀都具有625～650 nm双峰发光中心,茶珀表面带红色调的"机油光"是由该发光中心的红色荧光所致。同时,红茶珀在长紫外光下呈现出的品红色荧光,也是由红茶珀同时具有蓝色荧光和红色荧光叠加形成的;(3)表面具有"绿膜"效应的"变色龙"琥珀,具有437 nm和470 nm处的紫蓝色、蓝色的强发光中心,"变色龙"表面呈现出暗绿色的"膜"是发光中心与较深的棕褐色体色叠加产生;(4)缅甸琥珀中"留光"现象的本质是磷光,其中发射波长为432 nm的磷光寿命在0.32～0.48 s范围内;发射波长470 nm的磷光寿命在0.31～0.42 s之间;发射波长650 nm的磷光寿命在0.21～0.25 s范围内;(5)不同发光中心琥珀的发光行为不同,可能为同一物质在不同波长激发下呈现的不同发光行为,也可能是琥珀中两种或两种以上的荧光物质对发光行为的贡献率随波长变化而变化。
2019年05期 v.21;No.95 1-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 3587K] - 李凌;廖宗廷;钟倩;周征宇;赖萌;崔笛;
选取贵州罗甸县官固村及广西大化县岩滩镇产出的软玉作为研究对象,采用X射线荧光光谱仪、傅里叶变换红外光谱仪和激光拉曼光谱仪对样品的化学成分及振动光谱特征进行测试分析。结果表明,贵州罗甸和广西软玉的主要矿物组成为透闪石,并含有少量白云石。贵州罗甸软玉中FeO_T平均质量分数为0.268%,低于广西软玉的1.757%,且白玉、青白玉、青玉的FeO_T质量分数依次递增。随着晶体结构中Fe~(2+)对Mg~(2+)的类质同象替代作用增强,软玉红外光谱和拉曼光谱中M-OH振动谱带分裂程度逐渐提高。分裂程度最高者为广西青玉,其3 674、3 660、3 644 cm~(-1)附近中红外吸收谱带由OH(Mg,Mg,Mg)、OH(Mg,Mg,Fe~(2+))、OH(Mg,Fe~(2+),Fe~(2+))基频振动所致,7 182、7 154 cm~(-1)附近的近红外吸收谱带由OH(Mg,Mg,Mg)、OH(Mg,Mg,Fe~( 2+))的倍频振动所致,3 672、3 658、3 642 cm~(-1)的特征拉曼谱峰由M-OH伸缩振动所致。由于贵州软玉整体Fe质量分数比广西软玉低,故相关谱峰未出现分裂现象。
2019年05期 v.21;No.95 18-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 656K] - 张龙博;张倩;
氟碳铈矿是一种稀少的宝石品种,为稀土氟碳酸盐矿物,可具有变色效应。采用电子探针、傅里叶变换红外光谱仪、激光拉曼光谱仪及紫外-可见分光光度计测试了变色氟碳铈矿样品的化学成分及谱学特征,并对其颜色及变色效应进行了探究。结果表明,氟碳铈矿样品中主要稀土元素阳离子有Ce~(3+)、La~(3+)、Nd~(3+)、Pr~(3+)和Sm~(3+),2颗氟碳铈矿样品的化学式分别为(Ce_(0.50)La_(0.27)Nd_(0.16)Pr_(0.05)Sm_(0.02))(CO_3)F和(Ce_(0.47)La_(0.24)Nd_(0.20)Pr_(0.05)Sm_(0.03))(CO_3)F;中红外光谱吸收峰主要由CO_3~(2-)的振动引起,近红外光谱的吸收峰与CO_3~(2-)、Pr~(3+)、Nd~(3+)和Sm~(3+)有关;拉曼光谱的吸收峰主要与CO_3~(2-)的振动以及晶格中的F~-有关;紫外-可见吸收光谱的大部分吸收峰由Nd~(3+)的4f-4f电子跃迁导致。结合电子探针分析结果,氟碳铈矿的颜色由Nd~(3+)引起。根据576,740 nm附近两个透过率几乎相等的强吸收峰推断,氟碳铈矿的变色效应也是由Nd~(3+)引起。
2019年05期 v.21;No.95 25-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 308K] - 李雪明;廖冰冰;何立言;王铎;
"冰莹玉"是广州、平洲市场上销售的一种玉石,为了研究其宝石学特征及光学效应成因,采用常规宝石学鉴定方法、偏光显微镜、红外光谱仪及扫描电子显微镜等仪器,对"冰莹玉"样品进行了宝石学测试、薄片岩矿分析、红外光谱分析,并与具有相似外观的石英质玉("水沫玉")的显微结构进行了对比分析。结果表明,"冰莹玉"的矿物组成为显晶质石英岩,推测其经历了特殊的地质成因,从而产生具有定向性的糜棱结构。由于"冰莹玉"具有微观尺寸(0.005～0.800 mm粒径)的特性和独有的结构定向性,配合后期的定向切割及双凸弧面加工,是"冰莹玉"产生"起莹光"光学效应的原因。
2019年05期 v.21;No.95 30-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 1637K] - 代会茹;唐诗;陆太进;程娟;宋中华;江堤;吴旭旭;张晓玉;高博;苏隽;马永旺;张健;柯捷;
国家珠宝玉石质量监督检验中心(NGTC)收集了无色、粉色、蓝色的合成钻石饰品品牌"Lightbox Jewelry"的样品,并进行了详细的测试工作,包括显微镜观察、发光图像观察、光谱学测试等。研究表明,Lightbox Jewelry饰品的主石为CVD合成钻石,红外光谱均显示为Ⅱa型;拉曼光致发光光谱均可测得596/597 nm发光线,指示样品均未经历过后期高压高温处理,部分可测得737 nm双线,粉色样品还可见明显的595、637、741 nm等特征吸收,推测其在合成后期可能经历了辐照退火处理;蓝色样品紫外-可见吸收光谱可见621 nm宽带、741 nm吸收峰,红外光谱可见9 287 cm~(-1)吸收峰,推测其经历了辐照处理。对无色配石进行了测试研究,发现绝大多数配石为高压高温合成钻石,另外混入了个别天然钻石。
2019年05期 v.21;No.95 38-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 2224K] - 邵天;张金秋;沈锡田;
对东非紫晶、玻利维亚紫黄晶和合成紫黄晶样品进行电子辐照处理,对比观察电子辐照前后紫晶样品的紫外-可见光谱、中红外吸收光谱,分析辐照处理前后紫晶的宝石学性质变化情况及致色机理。实验表明,电子辐照处理能够有效加深特定区域的紫晶颜色,具体表现为:随着辐照剂量增加,可见光区540 nm吸收峰增强。电子辐照处理导致东非紫晶的紫外光区221 nm吸收峰向228 nm移动;所有紫晶在中3 614 cm~(-1)处的吸收峰向3 620～3 623 cm~(-1)移动,这些光谱特征具有宝石学鉴定意义。对热处理褪色紫黄晶的辐照处理可令紫色恢复并浓集在布儒斯特纹处,进一步证实紫晶中Fe元素的分布具有方向性。Fe元素占位对紫晶致色意义重大,中红外光谱范围内探测到的结构水的吸收峰与颜色之间缺乏相关性。
2019年05期 v.21;No.95 48-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 1048K] - 刘佳;杨明星;何翀;曹扶芳;
绿松石在目前我国珠宝市场中占据重要的地位,由于其品质参差,市场中存在大量的绿松石处理品。针对充填处理绿松石,通过肉眼观察、密度测定和红外光谱测试获取原液充填处理前、后绿松石的宝石学特征及红外光谱特征。结果显示,充填后绿松石样品的孔隙度、吸水性及密度发生一定的变化,红外光谱中出现了CH_2、CH_3、C=O、C-O-C等基团的振动频率;充填原液的红外光谱及PYGC-MS测试结果显示,其原液为聚硅酸乙酯、三甘醇二甲基丙烯酸酯、苯环取代的二甲基丙烯酸酯、环状烯烃类树脂与环状脂肪族酸酐固化剂的混合物、含Cr_2O_3或磷酸铬结合剂的磷酸二氢铝以及含铜盐的磷酸二氢铝。
2019年05期 v.21;No.95 56-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 3176K] - 胡爱萍;陈玉炜;顾西军;王海友;
日常检测中遇到1件客户送检的"月光石"戒指,该宝石的外观特征为无色并具有朦胧的月光效应。肉眼观察极似普通的月光石。常规宝石学鉴定和红外光谱分析测试确认其材质是醇酸树脂,具人工树脂特性及特征的红外光谱吸收峰。醇酸树脂用于仿冒月光石还是比较少见的,容易疏忽,故日常检测时应多加关注。
2019年05期 v.21;No.95 65-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 191K]