河南绿色密玉的宝石学特征和颜色成因

河南密玉是我国重要的玉石品种,属于显晶质石英岩。前人对于河南省新密市的密玉玉石矿床进行了系统的地质学研究,但其宝石学特征和颜色成因仍存在争议。文章综合了前人的研究成果,对河南密玉中的绿色系列样品进行了常规宝石学测试、红外光谱测试、紫外-可见光光谱测试、拉曼测试以及电子探针测试研究。结果表明,密玉为结晶度较好的石英岩,主要矿物成分为α-石英,次要矿物有白云母、赤铁矿、石墨、金红石、电气石等;具有花岗变晶结构和显微细粒变晶结构;紫外-可见光光谱中可见明显的Cr^(3+)特征吸收峰;密玉的绿色与含铬白云母有关,而含铬白云母的绿色则是由于其所含的微量元素Cr、V、Ni等致色元素引起的,绿色越深,Cr、Ni、V含量越高;随着Fe^(3+)含量增加,样品的黄色调越明显。

危地马拉“永楚料”翡翠的宝石学特征

危地马拉“永楚料”翡翠是近年来中国翡翠市场上出现的新品种,其颜色多为深绿色。本文收集了4件危地马拉“永楚料”翡翠成品和1件原石样品,在常规宝石学测试的基础上,通过红外光谱、激光拉曼光谱、紫外-可见光谱和电子探针等测试技术对其化学成分、谱学特征和颜色成因等进行了分析与讨论。结果显示:危地马拉“永楚料”翡翠样品的折射率为1.66~1.67(点测),相对密度为3.33~3.34,玻璃光泽,长短波紫外光下均为荧光惰性;红外光谱表明样品的主要矿物为绿辉石,成分均匀;拉曼光谱表明样品中的绿辉石为P 2/n型结构,其他物相包括榍石和无定形碳,榍石常具“网脉状”截面;紫外-可见光谱出现437 nm和636、658、688 nm处吸收峰,分别由Fe^(3+)和Cr^(3+)所致。“永楚料”翡翠在自然光下的体色由Cr^(3+)主导,Fe^(2+)以及Fe^(2+)—Fe^(3+)间的电荷转移参与影响;电子探针计算得出“永楚料”翡翠中绿辉石的平均化学式为(Na _(0.50) Ca _(0.49))0.99(Mg_( 0.46) Fe_( 0.08) Al _(0.48) Cr_( 0.01))1.03[(Si _(1.99 )Al _(0.01))_(2) O_( 6)]。“永楚料”翡翠样品更富Mg贫Fe元素,其更高含量的Cr元素及副矿物以榍石为主的特征有别于危地马拉和缅甸墨翠。

河北涉县石榴子石的宝石学特征

石榴子石是珠宝市场上常见的珠宝品种之一,同时也是重要的地质学、矿物学研究对象。本文研究样品来自于中国河北省邯郸市涉县符山铁矿,所属邯郸-邢台地区是我国有名的硅卡岩矿床区域,符山铁矿也曾以产出铁矿石和符山石闻名。通过常规宝石学测试、傅里叶红外光谱、激光拉曼光谱、紫外-可见光谱、电子探针、电感耦合等离子体质谱等测试方法对该地区石榴子石样品进行了测试和研究。结果表明,河北涉县石榴子石样品的矿物组分是以钙铝榴石为主的钙铝-钙铁榴石固溶体,具典型红外光谱及官能团区具有典型的结构水(OH^(-))的振动吸收;拉曼光谱显示了以钙铝榴石为主,并含有Fe元素,Fe^(3+)离子是主要的致色离子。河北涉县石榴子石样品的主量元素以Si、Ca、Al、Fe为主,钙铝榴石成分占端元组分70%以上,计算出其晶体化学式为(Ca_(2.850~2.977),Na_(0~0.002),Mn_(0.004~0.006),Fe^(2+)_(0.161~0.225),Mg_(0.029~0.047))_(3.093~3.176)(Cr_(0~0.002),Ti_(0~0.021),Al_(1.402~1.551),Fe^(3+)_(0.102~0.285))_(1.624~1.825)Si_(3.079~3.156)O_(12)。河北涉县石榴子石样品相对其他产地含有较多的Zr元素,可作为产地特征,同时可借助于丰富的Zr元素含量进行地质年代和地质成因的研究。

染色金黄色海水珍珠的宝石学特征及鉴定

通过常规宝石学方法以及红外光谱、紫外可见吸收光谱X射线荧光能谱对染色金黄色海水珍珠的宝石学特征进行研究。结果表明:染色金黄色海水珍珠表面有排列紧密的“等高线”状生长纹,放大观察有黄色染料残留富集等明显的染色特征;染色金黄色海水珍珠的红外光谱与文石图谱相吻合,紫外可见吸收光谱具283 nm和425 nm吸收峰,缺失天然黄色海水珍珠特征的360 nm吸收峰;染色与天然金黄色海水珍珠的X射线荧光光谱极为相似,都出现Ca+Zn+Sr的元素组合关系,且Sr/Ca的比值为0.50~0.65。

一种苏纪石仿制品的宝石学特征

近期苏纪石受到许多珠宝爱好者的喜爱,随着市场的火热仿制品也随之出现,但对于苏纪石仿制品的研究较少。采用常规宝石学鉴定、傅里叶变换红外光谱仪、拉曼光谱仪、紫外-可见光谱仪等测试方法,对近期检测中集中出现的一种苏纪石仿制品进行了常规宝石学和谱学特征研究。结果显示,该苏纪石仿制品表面颜色不均匀,凹坑、裂隙处颜色富集,且经酒精擦拭后掉色。红外光谱分析显示该苏纪石仿制品主要含叶蛇纹石和方解石两种矿物,出现了方解石1420、874、712 cm^(-1)的红外特征吸收峰,叶蛇纹石3686、1083、968、611、570、436 cm^(-1)的红外特征吸收峰。拉曼光谱分析出现方解石150、277、708、1080 cm^(-1)的拉曼位移,白云石168、291、717、1090 cm^(-1)的拉曼位移,以及叶蛇纹石127、220、373、457、515、628、682、1039 cm^(-1)的拉曼位移。紫外-可见光光谱分析可见580 nm左右的强宽吸收带,推测可能是由含Mn^(3+)的外界染剂染色而成。这种苏纪石的仿制品与苏纪石有明显区别,是由蓝田玉染色而成,根据国家标准应定名为蓝田玉(染色)。

马里葡萄石的宝石学特征及颜色成因研究

通过宝石学测试仪器、电子探针、红外光谱仪、紫外可见吸收光谱仪对非洲马里地区绿色和黄色葡萄石的宝石学特征、化学成分和谱学特征进行分析和探讨。结果表明,绿色和黄色马里葡萄石具有相似的折射率和紫外荧光特征,绿色马里葡萄石的相对密度(2.90~2.93)略高于黄色马里葡萄石(2.86~2.89)。在滤色镜下,绿色马里葡萄石显示浅红-红色,黄色马里葡萄石显示黄绿色。结合化学成分和谱学特征分析可知,绿色马里葡萄石的致色元素为Fe,随着Fe含量的增加,颜色加深,黄色马里葡萄石的颜色主要由Fe^(3+)代替Al^(3+)所致。

越南安沛粉红色尖晶石的宝石学特征

越南北部的安沛省是粉红色尖晶石的新产地,目前缺乏关于该产地尖晶石的研究。以越南安沛粉红色尖晶石为研究对象,采用宝石学常规仪器,激光剥蚀等离子质谱仪和紫外-可见光吸收光度计,荧光光谱仪等测试仪器进行系统性研究。结果表明,越南安沛粉红色尖晶石样品磨圆度较差,部分样品保留了原始晶形,为透明至半透明,荧光较强,表面有蚀痕等。显微镜下可见丰富的固体包裹体和液体包裹体,固体包裹体有八面体包裹体、管状包裹体等;液体包裹体大量分布在愈合裂隙中。紫外-可见吸收光谱基本一致,品红色样品由于其低V高Fe的特征,可与其他组样品区分开来。该批样品大部分显示强的粉红色荧光,强度略有差异,二维荧光光谱大致相同,显示Cr3+的特征谱线。成分测试显示该批尖晶石为镁铝尖晶石,主要化学成分为MgO和Al2O3,SiO2质量分数在0.70%~1.06%之间,CaO含量均低于0.1%,为典型的白云质大理岩型矿床尖晶石的化学特征。与其他产地大理岩型粉红色尖晶石成分特征进行对比分析,发现使用Fe/Sn、Ni、Zn等元素可将该产地尖晶石与塔吉克斯坦、坦桑尼亚的尖晶石区分,但是与缅甸尖晶石有部分重合。

高密度无色合成立方氧化锆的宝石学特征及密度成因

近年来,广西梧州出现一种高密度无色合成立方氧化锆(CZ),但目前对于此种人工宝石的宝石学特征研究很少。利用傅里叶红外光谱仪、X射线粉末衍射仪、X射线荧光光谱仪及LA-ICP-MS对这种高密度CZ样品的宝石学特征进行了系统研究。研究表明,高密度CZ的相对密度约为6.60,在长短波紫外光下呈强蓝色荧光;普通密度CZ样品的相对密度约为5.96,荧光惰性,其余常规宝石学参数二者几乎一致。高密度CZ中含有约32 wt%的Gd元素,确定其为Gd_(2)O_(3)作稳定剂,推测Gd元素的相对原子质量偏高而导致高密度CZ样品的密度偏高。根据LA-ICP-MS数据计算出分子式,推算高密度CZ样品的相对密度应为6.93,与实测不符。由此推断,影响其密度的因素不仅是Gd元素的相对原子质量。由于离子半径Gd^(3+)相较于Y^(3+)和Zr^(4+)偏大,推测Gd^(3+)半径偏大导致晶体常数发生变化,致使密度少许下降。

四川平武雪宝顶白钨矿宝石学特征研究

白钨矿是一种稀有宝石,具粒状、块状构造,颜色为白—浅黄色,油脂光泽。雪宝顶白钨矿晶体中深橘色品种被誉为全世界白钨矿中的极品。以四川雪宝顶白钨矿为例,选取无色—橘黄色调白钨矿,使用常规宝石学特征检测仪器、红外光谱仪及紫外-可见分光光度计对白钨矿的宝石学、谱学特征进行分析研究,并对颜色成因进行初步讨论。结果表明,白钨矿折射率较高,相对密度为5.80~6.20;红外光谱尖峰主要在440 cm^(-1)、870 cm^(-1)附近,表明[WO_(4)]^(2-)孤立四面体反对称伸缩振动与Ca—O_(8)伸缩振动所致;紫外-可见吸收光光谱显示在橙黄区有吸收,尖峰主要在383 nm、584 nm、804 nm附近,表明黄色调中较浅颜色品种可能受Fe自旋禁跃影响,橘黄色调可能由Nd^(3+)激发多重态跃迁所致;此外,无色—橘黄色调白钨矿致色成因与稀土元素有关,Cu或稀土元素类质同象取代Ca,W常被Mo替代。

硅硼钾钠石的宝石学特征

硅硼钾钠石的宝石学特征的少有报道,为对该稀有宝石品种检测提供检测思路,对硅硼钾钠石样品进行常规宝石学测试,利用红外光谱仪、拉曼光谱仪、紫外-可见分光光度计和激光剥蚀-等离子体质谱仪进行了谱学特征和化学成分测试及数据分析。结果表明,硅硼钾钠石折射率范围在1.508~1.540,相对密度约为2.56~2.61,可见管状包裹体和气液包裹体,紫外灯下呈惰性,具紫红色、浅紫色中等至强的二色性;红外光谱指纹区显示1 198、1 054、951、908、797、597、559、506 cm-1和486 cm-1处特征峰;拉曼光谱测试特征拉曼位移有1 075、1 044、937、694、551、490、428、316、162 cm-1和146 cm-1;化学成分中主要含有SiO2、Na2O、K2O、B2O3,以及微量元素Al、P、Ca、Mn、Fe、Rb等,其中硅硼钾钠石含Mn元素显示紫外-可见吸收光谱测试在530 nm处绿区吸收,是其外观呈粉紫色、粉色的致色原因。

金黄色葡萄石的宝石学特征

葡萄石,因其优质的品质受到人们的喜爱,但市面上出现的金黄色葡萄石尚未有人对其致色机理作出系统研究。选取6个葡萄石样品,其中2个为黄绿色,4个为金黄色,通过常规鉴定仪器、傅里叶红外光谱仪、紫外-可见分光光度计、X射线荧光光谱仪系统地对葡萄石样品进行测试分析,研究其致色机理。测试结果表明,黄绿色葡萄石较金黄色葡萄石,在580 nm处存在宽吸收峰,而金黄色葡萄石在200~450 nm处的吸收更强。葡萄石的颜色成因与Fe元素价态相关,Mn元素可能存在影响。

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PO_(4)^(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Fe^(3+)的^(6)A_(1)→^(4)E_(g)+^(4)A_(1)(4G)跃迁所致的427 nm处吸收和由Cu^(2+)的^(2)E_(g)→_(2)T_(2g)跃迁所致665 nm后的平直吸收带;美国犹他州和安徽马鞍山磷铝石紫外可见光谱主要存在由V^(3+)的^(3)T_(1g)(F)→^(3)T_(2g)(F)跃迁与Fe^(3+)的^(6)A_(1g)→^(4)T_(2g)跃迁联合所致的639 nm处吸收峰,结合XRF测试结果,绿松石的颜色与Cu和Fe有关,磷铝石的颜色主要与Fe和V有关。

韩国软玉的宝石学特征研究

近年来市场上出现的韩国软玉具有一定的宝石学价值和商业价值。在对当地区域地质进行一定了解的基础上,通过市场调研及运用现代测试方法对韩国软玉的矿物成分、化学成分和宝石学性质进行了较为系统的研究。通过显微镜下观察,韩国软玉的主要矿物成分为透闪石,含量在98%左右,交代残余结构明显,但仍以毛毡状变晶结构为主。电子探针分析结果显示:韩国软玉在化学成分上与理论值较接近。运用X射线粉晶衍射仪对韩国软玉分析表明,主要矿物成分为透闪石,其各项参数指标与标准透闪石接近,含有少量方解石、蛇纹石,结晶度较好。韩国闪石玉矿床初步推断为花岗岩与白云质大理岩的接触交代矿床,这一观点与传统的新疆和田玉玉石矿床相似。

河北阜平变色萤石的宝石学特征研究

针对中国河北阜平地区发现的稀有珍贵宝石品种———变色萤石,利用电子探针、双聚焦电感偶合离子体质谱仪、X射线粉晶衍射、阴极发光、热发光、红外光谱、拉曼光谱等现代测试手段,研究了该变色萤石的宝石学特征,并根据化学成分和光谱特征,初步探讨了其变色成因,该变色萤石在黄橙区的578nm吸收带主要与2F i*色心有关,对变色起作用的元素可能是Y、Sr、Nb、Sm、Fe、V。

“泰山玉”的宝石学特征

目前,"泰山玉"是玉石市场上出现的一个"新品种"。对一批"泰山玉"样品进行了常规宝石学测试、偏光显微镜薄片观察、红外光谱等测试与分析。结果表明,大多数"泰山玉"样品的主要矿物组成为蛇纹石,依据现行的国家标准,其鉴定名称可命名为"岫玉"或"蛇纹石玉"。其中,以透闪石为主要矿物组成的"泰山玉"还有待进一步确认与研究。"泰山玉"中Cr,Fe,Ni的质量分数较高,这是区别辽宁岫玉的重要特征之一。泰山文化与传统玉石文化相结合,是"泰山玉"的良好开发方向。

南红玛瑙的宝石学特征

对南红玛瑙进行常规宝石学测试、能量色散X射线荧光光谱测试和红外光谱测试,旨在总结南红玛瑙的宝石学特征并探索其鉴定方法。结果表明,南红玛瑙的宝石学性质与玉髓基本一致,但也具有独特之处,其原石和成品均有明显胶质感,放大检查发现红色半透明部分中可见颜色由大量红色点状颗粒组成,而红色不透明部分观察不到红色点状颗粒;能量色散X射线荧光光谱仪测试到南红玛瑙中含有大量Si元素,其次为Fe元素及少量K、Ca、Ti、Zn、Cr等元素,因此推测南红玛瑙由Fe3+元素致色,红色半透明部分中红色点状颗粒成分可能为Fe2O3,并且红色鲜艳程度与Fe元素质量分数呈正比;南红玛瑙的红外光谱与玉髓和石英岩的匹配度均很好,因此推断其结构介于隐晶质和显晶质之间,属于石英质向玉髓的过渡阶段。

黝帘石质玉的宝石学特征

对市场上一种被称为"红绿宝"的玉石饰品进行常规宝石学鉴定、显微镜下鉴定,并采用激光拉曼光谱、红外溴化钾压片吸收光谱、X射线粉晶衍射等分析技术,对其绿色、黑绿色及红色部分的矿物成分、结构构造特征进行全面的分析鉴定。结果表明,该玉石呈粒状结构,参差状断口,结构疏松。绿色部分折射率1.70(点测),为黝帘石Ca2Al2(Al0.9Fe0.1)(SiO4)3(OH);黑绿色部分折射率1.65(点测),为镁钠闪石NaCa2(Mg,Fe)4Al(Si6Al2)O22(OH)2;红色部分为刚玉(红宝石)Al2O3。

新疆吐鲁番珊瑚化石的宝石学特征及开发前景

产于新疆吐鲁番地区的一种放射状群体珊瑚化石的花纹独特,颜色多种,具有很高的宝石学价值。采用偏光显微镜、显微硬度测试仪、电子探针、红外光谱、X射线粉末衍射等测试技术,对该地区珊瑚化石样品的宝石学特征进行了研究。结果显示,其主要成分为碳酸钙,方解石型结构,含有少量的白云石以及含有甲基和羟基的有机物,属于钙质型珊瑚化石。通过计算样品中方解石的晶胞参数,探讨了其晶胞参数变化的原因。展望了该地区珊瑚化石作为宝石资源的可能性。

四川软玉猫眼的宝石学特征

用X射线衍射、红外光谱、扫描电镜、电子探针等测试方法,对四川软玉猫眼进行了研究,结果表明软玉猫眼的主要矿物组成为透闪石,主要结构为平行纤维状结构,并论述了其呈色机理。

四川平武绿柱石宝石学特征研究

自然界中绿柱石多为柱状晶形 ,外观呈板状的绿柱石非常少见。四川省平武县板状透绿柱石晶体硕大 ,晶形完美 ,透明度高 ,具有很高的宝石学价值 ,其奇特的共生组合具有极高的观赏价值。通过化学全分析、红外光谱、 X射线粉晶衍射、透射光谱等先进测试技术 ,对平武板状绿柱石的地质产状、形态特征、物理性质等进行了初步研究 。