祖母绿产地鉴别研究综述

祖母绿是一种名贵彩色宝石,其产地来源对祖母绿价值的评定具有重要影响。祖母绿的产地鉴别因而成为宝石实验室的重要技术,也是宝石学领域的研究热点。祖母绿的包裹体、谱学特征和化学成分是常用且关键的产地鉴别信息,但随着祖母绿产地研究数据的积累,传统的产地鉴别方法备受挑战。文章系统整理和归纳分析了全球各产地祖母绿的宝石学特征、包裹体信息、谱学特征和主微量成分数据,在综述前人研究结果的基础上,系统阐明了目前祖母绿产地鉴别的研究现状,总结了不同产地祖母绿的宝石学特征和包裹体特征,划分了紫外-可见光-近红外(UV-VIS-NIR)光谱类型,揭示了各产地祖母绿的成分指纹信息,并以案例的形式阐明区分祖母绿常见重要产地的方法。全球尺度的对比虽然表明不同产地祖母绿包裹体种类多数雷同、光谱趋同、成分含量范围重叠明显,但也从包裹体出现频率、UV-VIS-NIR光谱样式类型、重水吸收样式和成分投图参数的选择上提供了产地鉴别的新思路。综上所述,文章旨在促进祖母绿鉴别技术的发展,为祖母绿的产地溯源提供科学依据。

宁蒗摩梭人祖母房抗震性能提升及宜居改造研究

由于自然灾害频发,以及近年来少数民族地区游客激增,宁蒗传统摩梭民居的可持续传承受到自然和人为的双重影响,进行合理化保护和发展已迫在眉睫。该文以摩梭人祖母房为考察对象,通过实地勘测和调查研究,运用工程专业知识、力学基本原理及宜居建筑相关理论,分析摩梭民居现状和存在的问题,探索提升少数民族传统民居抗震能力的方法和宜居改造的实现路径,以期推动摩梭人祖母房这一珍贵的少数民族民居文化的传承与发展。

天然祖母绿与合成祖母绿的成分及红外吸收光谱研究

祖母绿是一种高档名贵的宝石,其矿物学名称为绿柱石,化学成分为铍铝硅酸盐。鉴别天然祖母绿和人工合成祖母绿,已成为祖母绿宝石鉴定中的一个重要课题。文章采用常规宝石学研究方法、激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱法和红外光谱技术对天然祖母绿(包括哥伦比亚祖母绿和巴西祖母绿)、合成祖母绿(包括助熔剂法合成祖母绿和水热法合成祖母绿)样品进行了系统的分析和研究。结果表明,天然祖母绿与合成祖母绿的主要致色微量元素Cr的含量越高,祖母绿的绿色越浓艳;天然祖母绿与合成祖母绿的红外吸收光谱特征具有明显的差异;根据祖母绿中是否含水、水的赋存状态以及氯的吸收峰,可作为准确鉴别天然祖母绿和合成祖母绿的重要依据。等离子体质谱法化学成分分析不能确定祖母绿是天然形成还是人工合成,需在常规宝石学检测的基础上,综合研究祖母绿的红外吸收光谱特征及内含物特征,才能准确地鉴别天然祖母绿、水热法合成祖母绿和助熔剂法合成祖母绿。

赞比亚Kagem祖母绿的宝石学及谱学特征研究

赞比亚祖母绿在国内珠宝市场占有重要地位,具有极高的经济价值,为丰富该产地祖母绿的溯源信息,采用常规宝石鉴定仪器,结合激光拉曼光谱仪、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪、傅里叶变换红外光谱仪、紫外-可见-近红外光谱仪等测试分析方法,对赞比亚Kagem矿场所产的祖母绿进行综合测试,旨在研究Kagem祖母绿的宝石学、化学成分和谱学特征,为识别该产地祖母绿特征以及产地溯源提供实际有效的方法。研究结果表明:赞比亚Kagem祖母绿样品的颜色呈绿色-蓝绿色,折射率约为1.580~1.595,略高于其他产地;具有弱-中等强度的二色性,颜色呈蓝绿/黄绿色;在查尔斯滤色镜下颜色不发生变化;在长波和短波紫外荧光灯下荧光呈惰性。放大观察,可见样品内部含有丰富的固相包裹体,气液两相包裹体多呈椭圆状或扁条状,气体体积约占整个包裹体的1/3。激光拉曼光谱测试显示,样品中的管状包体为阳起石,黑褐色金属矿物为磁铁矿,黑色不规则包体为碳质包体,柱状包体为钠长石。化学成分最能凸显赞比亚Kagem祖母绿的产地特征,与其他产地相比,Kagem祖母绿的致色元素表现为富Cr贫V,化学成分特征为高Fe、高Mg和高碱金属元素。分析红外光谱可知,该产地祖母绿中Ⅰ型水的特征吸收峰主要在7268和7140 cm^(-1)处,Ⅱ型水的特征吸收峰主要在7075、6840、5340、5205和1619 cm^(-1)处,Ⅱ型水的红外吸收峰整体强于Ⅰ型水,表明Ⅱ型水的相对占比大于Ⅰ型水,这一特征可与贫碱结构水类型的祖母绿产地相区分。祖母绿的紫外-可见-近红外吸收光谱主要由Cr^(3+)、Fe^(2+)和Fe^(3+)的吸收峰构成,吸收峰的峰位和吸收强度在不同方向上略有差异。

巴基斯坦斯瓦特山谷祖母绿的谱学特征研究

随着哥伦比亚祖母绿矿的日益枯竭,巴基斯坦祖母绿逐渐成为市场的主力军之一,运用常规宝石学仪器、红外光谱仪、激光拉曼光谱仪、紫外-可见-近红外光谱仪(UV-Vis-Nir)和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)对巴基斯坦斯瓦特产区的祖母绿谱学特征进行了较系统的研究。结果表明,巴基斯坦斯瓦特祖母绿颜色整体呈深绿色-深蓝绿色,折射率较高为1.589~1.615。巴基斯坦斯瓦特产区的祖母绿中含有种类和数量较多的内含物,其中三相内含物呈边界清晰平直的矩形且具有明显定向性,与俄罗斯、赞比亚和埃塞俄比亚产区祖母绿的三相内含物接近。根据同一样品不同颜色的紫外-可见-近红外光谱和LA-ICP-MS的分析表明,在颜色较深的区域,紫外-可见-近红外光谱显示相对较强的427,608,637和679 nm(o光)Cr的R线吸收以及在o光下370 nm Fe的吸收,同时此区域内Cr和Fe含量相对较高,因此祖母绿色带是由含量不同的Cr和Fe所致。巴基斯坦斯瓦特祖母绿是由Cr致色,V对颜色有一定贡献且Cr/V极高。根据LA-ICP-MS结合红外光谱可知,巴基斯坦斯瓦特祖母绿属于富碱祖母绿,在红外光谱的指纹区显示了与一般祖母绿相同的振动吸收峰,在中红外区4000~2000 cm^(-1),低强度3518和3700 cm^(-1)为Ⅰ型水不对称伸缩振动,其他的水谱带饱和;中等强度的3232 cm^(-1)为[Fe 2(OH)4]2+多聚合离子吸收谱带;在8000~5000 cm^(-1)近红外光谱区,在垂直于c轴的方向上,5264 cm^(-1)为Ⅰ/Ⅱ型水ν3+ν2合频吸收带,中等7097 cm^(-1)为Ⅱ型水倍频振动峰、弱的7187和6842 cm^(-1)为Ⅰ型水倍频振动峰;在平行c轴方向上,5272 cm^(-1)为Ⅰ/Ⅱ型水ν3+ν2合频吸收带,7073 cm^(-1)为Ⅰ型水的合频振动峰,7185 cm^(-1)为Ⅱ型水的倍频振动峰。总之,巴基斯坦斯瓦特山谷的祖母绿的主要致色离子为Cr^(3+)和Fe^(3+),碱金属离子含量偏高,属于Ⅱ型水为主的祖母绿类型。

新疆达布达祖母绿环带特征与生长不均一性分析

本文以新疆达布达有生长环带的祖母绿为研究对象,采用宝石显微镜、偏光显微镜、电子探针和X射线衍射等研究方法对其化学成分、环带显微结构及化学微区进行测试。显微结构揭示了环带核部碎裂溶蚀而边部相对完整的阶段性生长证据。X射线衍射数据表明:新疆祖母绿为“八面体”绿柱石,以镁铁质离子对Al的类质同象替换为主,以钠离子为主的碱金属离子作为电荷补偿存在绿柱石通道中;新矿和老矿核部→边部呈碱金属递减趋势,新矿祖母绿样品(N=1)碱性程度偏低(碱金属含量<1%),老矿(N=3)碱性程度中等或较高(1%<碱金属含量<2%或>2%);生长环带包括多重交替色带和核浅边深类型,化学成分研究表明以Cr或V为主要致色元素;生长微区化学层面的不均一性总体反映致色离子、碱金属离子和镁铁质离子物质贡献的差异。

五个常见产地祖母绿的宝石学特征

近年来,珠宝市场对彩色宝石产地溯源的需求日益增加。本文通过常规宝石学分析、包裹体分析、紫外-可见吸收光谱和微量元素分析,对市场上较为常见的5个产地祖母绿样品(哥伦比亚、巴西、赞比亚、阿富汗和中国云南祖母绿)进行了较系统的对比分析。结果表明,哥伦比亚祖母绿通常具有较高的Cr含量,结合紫外-可见吸收光谱特征和包裹体特征可以快速与其它产地区分;阿富汗祖母绿典型的特征为多相流体包裹体呈拉长状,内含有多个子晶和气泡;赞比亚与巴西祖母绿样品在包裹体和部分微量元素的特征有较多的重叠,通过Cs元素可以将这两个产地区分;中国云南祖母绿通常具有较高的V和Cs,可以与其它产地区分。通过这些无损鉴定方法,可以快速、有效的将这5个产地的大部分样品区分。

阿富汗潘杰希尔祖母绿的宝石学特征及谱学特征

品质和产地是影响祖母绿价格的重要因素,而不同产地祖母绿的宝石学特征是其产地溯源的重要依据之一。本文以阿富汗潘杰希尔(Panjsher)矿区祖母绿样品为研究对象,运用了光学显微镜、红外光谱仪、显微紫外-可见-近红外光谱仪、拉曼光谱仪等大型仪器对样品的宝石矿物学特征、内部包裹体特征、化学成分和颜色成因等进行了测试分析。结果显示,该地区祖母绿样品的颜色为浅绿色-深绿色,常见晶形为六方短柱状或板状晶体,外部可见黑色、褐色伴生矿物,查尔斯滤色镜下除个别样品外均局部变红。祖母绿样品的主要包裹体多为长针状、梭状或长管状的含岩盐-钾盐的多相流体包裹体以及固相矿物包裹体。拉曼光谱对包裹体测试后发现其多相包裹体中液相成分多为H 2 O,固体相成分多为方解石和赤铁矿,矿物包裹体主要成分多为赤铁矿、方解石、无定形碳、石英、碳质和磷灰石等;LA-ICP-MS的化学成分结果显示,该产地祖母绿样品的主要化学成分为BeO、Al 2 O 3、SiO 2,微量元素主要有Ca、Mg、Ti、Li、Na、K、Rb、Cs、Cr、V;红外光谱的测试结果显示该产地祖母绿样品含有Ⅰ型水和Ⅱ型水,且Ⅱ型水的红外吸收峰强度大于Ⅰ型水,以Ⅱ型水为主,与LA-ICP-MS测试结果中碱金属的含量高相一致;紫外-可见光谱结果显示,Cr 3+和V 3+为阿富汗潘杰希尔矿区祖母绿样品的主要致色离子。综上,阿富汗潘杰希尔矿区祖母绿的宝石学特征、谱学特征和化学成分可为其产地溯源提供一定的参考依据。

水热法合成的一种新型祖母绿宝石学及光谱学特征

水热法是合成祖母绿的常用方法之一,使用该方法合成的祖母绿具有典型“水波纹”状纹理,呈现锯齿状平行排列,且其红外透射吸收光谱在2300~3100cm^(-1)的特征峰是主要鉴定特征。但目前市场上新出现的水热法合成的一种祖母绿不具有上述典型特征。为探究这种水热法合成的祖母绿的宝石学和光谱学特征,本文采用常规宝石学仪器宝石显微镜、折射仪等及红外吸收光谱仪、紫外可见光谱仪、能量色散X射线荧光光谱仪(EDXRF)对其鉴定特征进行研究分析。结果表明:测试样品的折射率为1.571~1.588,双折射率为0.007~0.009,相对密度为2.56~2.78,多色性明显,这些特征与天然祖母绿相似,红外吸收光谱特征与天然祖母绿基本一致。在宝石显微镜下,从特定角度观察可见疑似水热法合成祖母绿的“水波纹”状纹理,呈平行状,但不是典型的锯齿状平行排列,属于疑惑样品。红外透射吸收光谱具有Ⅰ型水和Ⅱ型水的尖锐吸收峰,在2300~3100cm^(-1)范围内的吸收相对较弱,不具有诊断意义;紫外可见光谱分析表明Fe^(2+)离子引起的810~850nm吸收宽带不明显,但810~850nm范围内的特征吸收带是天然祖母绿的重要鉴定特征。能量色散X射线荧光光谱仪(EDXRF)分析显示样品含有异常高的Ni元素,其Ni元素的Κα峰强度远大于Cr元素的Κα峰强度(2倍以上),但研究表明世界各地的天然祖母绿中几乎不含Ni元素,或Ni元素含量低于Cr元素含量的2‰。经综合分析这种水热法合成的新型祖母绿的关键鉴定特征是,在结合紫外可见吸收光谱特征即Fe^(2+)离子引起的810~850nm吸收宽带不明显的同时,重点关注EDXRF测试结果,其Ni元素的Κα峰强度显著大于Cr元素的Κα峰强度。

基于SPSS因子分析和判别分析的祖母绿产地溯源

宝石的产地溯源一直是珠宝行业关注的重要课题,产地效应与宝石的价格密切相关,而计算机和人工智能的发展也让数学模型应用于更广泛的领域。为了研究来自不同产地的同种宝石的产地判别方法,消除传统产地溯源方法的主观性、经验性和不可控性,本文利用自测的和前人总结的不同产地祖母绿的化学成分数据,结合SPSS的因子分析和判别分析对来自赞比亚、澳大利亚、马达加斯加、巴基斯坦等九个不同产地的242个祖母绿样品进行产地判别。所使用的元素变量为Li、Na、K、Rb、Cs、Sc和Ga含量,结果表明:(1)因子分析及线性回归的多重共线性分析可得,这七组元素变量之间不存在明显的多重共线性,同时因子分析的KMO值略小于0.6,即它们之间的相关性不明显;(2)判别分析可知,利用这些元素含量对九个产地的祖母绿进行产地判别的回代判别正确率为95.9%,交叉验证判别正确率为91.7%,判别模型的判别正确率高,模型具有很好的区分度。因此利用不同产地祖母绿中的碱金属化学元素作为变量建立判别模型对其进行产地溯源是具有很大潜力的。

云南麻栗坡祖母绿矿物学及谱学特征研究

云南麻栗坡祖母绿矿床赋存于老君山变质核杂岩中,是我国目前发现最具经济价值的祖母绿矿床。为研究该矿床所产祖母绿的矿物学特征,运用电子探针、红外光谱及拉曼光谱技术,分析其矿物化学成分及光谱学特征。结果表明,云南麻栗坡祖母绿的主要成分为SiO2、Al2O3和BeO,V2O5的含量较高,Cr2O3、K2O和Na2O含量均较低;红外光谱主要吸收峰位于1167、1050、991、844、773、710、614、567、504、480cm-1附近,与澳大利亚孟席斯祖母绿的红外光谱特征基本一致,但与赞比亚及新疆祖母绿差异较大;4个产地祖母绿的拉曼谱峰总体趋势较为一致,均表现出绿柱石的拉曼光谱特征,但它们也存在诸多不同,可能是成矿环境差异的宏观表现,可作为产地的鉴别依据。

云南麻栗坡祖母绿的宝石学及光谱特征

通过对云南麻栗坡的3颗伟晶岩型和2颗云英岩型祖母绿的宝石学特征和谱学特征进行常规宝石学特征、紫外-可见光谱、红外吸收光谱和拉曼光谱的测试和分析。得出云南麻栗坡祖母绿的紫外吸收峰在437 nm、636 nm、660 nm和683 nm附近,主要致色离子是V^(3+);红外光谱的“指纹峰”吸收具有向高频方向偏移的特征;拉曼光谱有300~400 cm^(-1)、681~687 cm^(-1)、1000~1100 cm^(-1)的吸收特征,且在垂直晶体c轴方向的681~687 cm^(-1)的吸收强度最大。

矿物宝石精品鉴赏 祖母绿(emerald)

矿物名称:绿柱石化学式:Be_(3)Al_(2)[Si_(6)O_(18)]矿物学特征:因含Cr_(2)O_(3)呈碧绿色,六方晶系,长柱状或短柱状,玻璃光泽,不完全解理,硬度7.5-8。成因和产地:绝大多数祖母绿矿床是酸性的花岗岩或花岗伟晶岩侵入超基性变质岩产生的结果。世界上最优质的祖母绿产自哥伦比亚,除此之外,俄罗斯、津巴布韦、印度、巴西、赞比亚、奥地利、澳大利亚、南非、坦桑尼亚、美国和巴基斯坦等地也产出祖母绿。

天然祖母绿和水热法合成祖母绿的拉曼光谱分析

水热法合成祖母绿的化学成分、晶体结构和宝石学性质与天然祖母绿相似,常规宝石学检测项无法有效区分。合成祖母绿的生长环境比天然祖母绿理想,其晶格应力较小,相应的声子寿命较长,对应的拉曼谱峰线宽较窄,因此拉曼光谱半高宽可提供祖母绿是天然或合成的信息。本论文使用德国布鲁克Senterra型激光拉曼光谱仪进行测试分析,发现天然祖母绿的半高宽均在8.5cm-1以上,而水热法合成祖母绿均在8.5cm-1以下。

天然祖母绿、合成祖母绿和绿色绿柱石颜色的对比研究

天然祖母绿、合成祖母绿、绿色绿柱石在成分和外观上有一定的相似性。为了探讨这三种宝石在颜色和成分上的差异，对其进行了对比研究。电子探针分析表明，三者颜色与微量元素铬、钒有关．MPV-3显微光度计下对颜色定量测量的结果表明，三者的视觉透过车、兴奋纯度、主波长和可见光吸收光谱等方面的差别较大。这些差别的存在导致了宝石在颜色的色调、饱和度和明亮程度上的不同。

云南省麻栗坡祖母绿矿床地质特征及可持续利用研究

云南麻栗坡祖母绿矿床发现于20世纪90年代初,是目前为止我国境内发现的唯一一个具有开发前景的祖母绿矿床,因其矿床类型独特,宝石质地优良,1996年被原地质矿产部部长宋瑞祥命名为"中国祖母绿"。由于此种类型的矿床十分稀少,加之矿石的珍贵,是一种非常罕见的地质遗迹。但是,由于该矿床发现较晚。

云南麻栗坡祖母绿的矿物学特征研究

利用电子探针、X射线衍射等技术对云南麻栗坡祖母绿进行了矿物学研究,结果表明祖母绿含碱金属和铁镁质两组主要微量元素;V2O3含量明显高于Cr2O3,表明主要是Ⅴ致色;折射率No=1.584～1.586,Ne=1.576～1.579,相对密度S.G=2.70±0.01;类质同像替代以八面体替代为主.麻栗坡祖母绿的矿物学特征可用于作为产地鉴定的依据.

新疆祖母绿与哥伦比亚祖母绿颜色特征的对比研究

本文通过新疆祖母绿与哥伦比亚祖母绿的颜色特性对比及化学成分结果分析对比,得出:新疆祖母绿与哥伦比亚祖母绿颜色指数较为相近,新疆祖母绿主波长是531nm,哥伦比亚祖母绿为534nm.但化学成分中Cr2O3的含量存在差异.新疆祖母绿化学成分中Cr2O3一般在0.21～0.54%之间,哥伦比亚祖母绿Cr2O3在0.12～0.29%之间;新疆祖母绿Fe含量较高,一般在0.86%～1.5%之间.而哥伦比亚祖母绿一般在0.06%～0.17%之间.这一研究对新疆祖母绿开发利用,具有一定的经济价值和指导意义.

新疆祖母绿宝石矿物学特征初探

新疆地区首次发现了质量好、品级高、颜色正、块度大的优质祖母绿宝石，从宝石矿物学特征角度对新疆祖母绿宝石矿物学特征进行了初步研究，发现新疆祖母绿宝石可见光吸收光谱特征明显，红区683nm、680nm强吸收线，662nm、646nm弱吸收线，橙黄区630～580nm部分吸收带，紫区全吸收。祖母绿样品晶胞参数测定结果为a=0．9233nm，c=0．9206nm，Z=2，主要粉晶谱线为2．871（100），3．257（100），7．996（100）。对新疆祖母绿样品进行了红外反射光谱测试，新疆祖母绿样品与所使用IRprestige-21傅里叶变换红外光谱仪中祖母绿对比样的红外反射光谱耦合较好。新疆祖母绿其化学成分中含Cr2O3较高，一般在0．21％～0．54％之间，可能是我国已经发现的质量最好的祖母绿宝石。

祖母绿激光晶体的水热法生长

祖母绿是一种优秀的宽带可调谐激光晶体材料,本文使用温差水热法和特殊的培养料分离技术,通过控制籽晶切向和石英-籽晶相互层叠式布置实现了一个高压釜单个生长周期多个单晶体的缓慢生长,晶体形状为厚板状和短柱状,通过吸收谱、显微镜观察、激光对晶体中散射颗粒检测和初步的激光实验认为,本期合成的祖母绿晶体质量优异,晶体特征和世界其他国家合成的晶体一致.