缅甸抹谷粉色石榴石的宝石学和谱学特征

采用折射仪等常规宝石学仪器、电子探针(EPMA)、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)、激光拉曼光谱仪、傅里叶变换红外光谱仪和紫外-可见光谱仪对2颗产自缅甸抹谷的粉色石榴石样品进行测试。红外光谱及拉曼光谱表明其属于较纯净的钙铝榴石端元。电子探针测试得到其化学成分均接近钙铝榴石端元,平均晶体化学式分别为Ca_(3.08)(Al_(1.84)Ti_(0.06)Fe_(0.01)Mg_(0.01))_(1.92)[(Si_(2.90)Al_(0.10))_(3.00)O_(12)]和Ca_(3.06)(Al_(1.84)Ti_(0.08)Fe_(0.01)Mg_(0.01))_(1.94)[(Si_(2.91)Al_(0.09))_(3.00)O_(12)]。LA-ICP-MS测试结果表明,2颗粉色石榴石样品均含有Ti、Fe、Zr、Mn、Nb、Ga、Sn等微量元素,相比于颜色相近的墨西哥草莓红钙铝榴石前者Ti含量较高,在5444~10035 ppm,而Mn含量较低,仅有47~132 ppm。紫外-可见吸收光谱结果显示,2颗粉色石榴石样品分别在489 nm和495 nm处有吸收带,均有以550 nm为中心的吸收宽带,结合微量元素测试结果及其他学者对石榴石及其他硅酸盐矿物中Mn离子吸收光谱的研究分析,推测样品的粉红色由Mn 3+导致。

变色氟碳铈矿的化学成分及谱学特征

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(Ce0.50La0.27Nd0.16Pr0.05Sm0.02)(CO3)F和(Ce0.47La0.24Nd0.20Pr0.05Sm0.03)(CO3)F;中红外光谱吸收峰主要由CO3^2-的振动引起,近红外光谱的吸收峰与CO3^2-、Pr^3+、Nd^3+和Sm^3+有关;拉曼光谱的吸收峰主要与CO3^2-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576,740nm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。

同步辐射X射线荧光光谱在宝石测试中的应用——以阿拉善玛瑙为例

同步辐射X射线荧光光谱相比于普通X射线荧光光谱具有辐射强度高、高准直性、采谱时间短、光束截面小等特点。使用同步辐射X射线荧光光谱能够方便地对宝石样品进行面扫描和线扫描测试分析。采用同步辐射X射线荧光光谱测试了4个阿拉善玛瑙样品,根据玛瑙样品特点,对其中2个玛瑙样品进行了面扫描,2个玛瑙样品进行了线扫描,得到了其元素分布图,反映了玛瑙样品中杂质矿物以及不同颜色区域元素种类及含量的差异。实验结果表明,玛瑙样品中红色杂质矿物及黄色体色均与Fe元素有关,其中部分玛瑙样品中红色杂质矿物通过拉曼光谱仪测试结果为赤铁矿,黄色可能由细小的针铁矿所致。

“樱花玛瑙”的宝石矿物学特征

“樱花玛瑙”是目前中国珠宝市场上较新的玛瑙品种,拥有特征的“樱花状”包裹体,常见颜色为无色-粉色。通过手标本观察、偏光显微镜观察、常规宝石学测试、红外光谱、显微拉曼光谱、电子探针、微区X射线荧光分析和EDS能谱仪等测试方法分析“樱花玛瑙”样品的宝石学特征、矿物组成、结构和不同颜色的形成原因。结果显示,“樱花玛瑙”样品中基质和包裹体的主要矿物组成均为α-石英,且基质中还含有少量的斜硅石;基质为隐晶质石英,包裹体为显晶质石英。“樱花玛瑙”样品的颜色差异源于其所含微量元素的种类和质量分数,粉橘色基质主要是由Mn和Fe元素致色,少部分“樱花玛瑙”中还含有绿色包裹体,其主要是由Fe元素致色。“樱花状”包裹体存在石膏和重晶石颗粒,表明在包裹体形成时,含矿流体富钡(生物钡)和钙,同时可能有含硫酸盐的孔隙水混入,成矿条件不稳定。