粉红色绿柱石的谱学特征和颜色成因分析

粉红色绿柱石又称作摩根石,其作为绿柱石族中较少见的一个品种,在市场上并不多见。粉红色绿柱石是属于绿柱石家族中较具价值的宝石之一。但是,由于粉红色绿柱石的问世比较晚,所以人们对其认知度还比较低,对其颜色成因的研究十分有限,本文旨在探索其谱学特征和颜色形成机制。此次论文共收集了六块样品进行研究,包括五块天然粉红色绿柱石和一块水热法合成红色绿柱石。对五件天然样品进行了宝石学特征测试,对所有样品进行了大型仪器测试,包括傅立叶红外光光谱仪,激光拉曼光谱仪,紫外可见光分光光度计和X射线荧光光谱分析测试。实验结果显示,水热法合成绿柱石颜色为深红色,不含Cs ,其余五块天然样品颜色为粉色调和橙粉色调,都含有Cs 。Mn2 和Cs 一起替代Al3 是粉红色绿柱石呈现粉色调的重要原因。橙色样品因为含有Fe2 离子,而呈现黄褐色,再与粉红色混合使得颜色综合形成橙粉色。水热法合成红色绿柱石的颜色为深褐色,是加了大量的Fe2O3和MnO2的缘故,没有添加Cs ,所以没有呈现出粉色调。

合成红色绿柱石中通道水分子构型及~1H和^(23)Na核磁共振谱表征

以水热法合成贫碱型红色绿柱石和天然富碱、贫碱型绿柱石为研究对象 ,采用 VU,IR,NMR测试方法 ,重点对绿柱石中通道水分子的构型及与钠离子的耦合关系进行研究。结果表明 ,贫碱型水热法合成红色绿柱石中 型和 型通道水分子并存 ,但以 型通道水分子的丰度明显占优。合成红色绿柱石的 1H NMR谱属典型的两自旋系 ,分属两个独立的共振信号。中心共振谱峰 (δ=1 .7× 1 0 -6)与 Be—OH—Al有关 ,为 型通道水分子的表征。伴生共振谱峰 (δ=4.9× 1 0 -6)与 H—O…Na有关 ,代表 型通道水分子。2 3 Na NMR谱中心线的化学位移随通道中 Na离子浓度的增大而发生有规律的变化 ,表现为2 3 Na的共振谱峰自高场区向低场区偏移 ,分裂强度增大 ,裂距和半峰宽减小。同时 ,1H NMR的峰形自双自旋系向单自旋系转化。证实合成红色绿柱石中通道水分子与碱金属离子之间存在明显的耦合关系。

水热法合成红色绿柱石的光谱特征研究及应用

采用常规宝石学测试方法,配合紫外可见光谱技术(UV-Vis)及傅里叶变换红外光谱技术(FTIR),对美国犹他州天然红色绿柱石及俄罗斯水热法合成红色绿柱石的宝石学特征、紫外可见吸收光谱特征、中红外光谱(MIR)特征及近红外光谱(NIR)特征进行了综合对比研究。结果表明,常规宝石学测试方法很难将上述两类宝石区别开来;紫外可见光吸收光谱对鉴定天然和合成红色绿柱石的能力很有限;同时这两种宝石的中红外吸收光谱(MIR)没有明显的特征差异,其吸收位置和吸收强度基本一致。但在2 000～9 000cm-1红外波段,天然红色绿柱石与水热法合成红色绿柱石的吸收频率差异明显,因此具有独特的鉴别特征。进一步研究表明,天然红色绿柱石在3 500～4 000cm-1之间没有强吸收峰,几乎不含结构水,但在3 300～3 600cm-1之间有非常弱的吸收带(峰值为3 418cm-1),因此有可能有其他形式的水。水热法合成红色绿柱石样品的近红外光谱特征表明,其在3 500～4 000cm-1之间及5 000～5 800cm-1之间均显示有强烈的水的振动吸收:其在5 000～5 800cm-1有弱的Ⅰ型水吸收峰和强Ⅱ型水吸收峰,可以归属为分子水的弯曲和伸缩的合频振动;其在7 000～7 500cm-1之间显示的弱Ⅰ型水的吸收峰和强的Ⅱ型水的吸收峰可以归属为水的倍频振动。因此,水热法合成红色绿柱石中的结构水归属Ⅰ型水与Ⅱ型水的混合型,其在3 500～4 000及5 000～5 800cm-1范围水的近红外吸收光谱特征可作为区别天然和水热法合成红色绿柱石的依据。通过紫外可见光光谱、中红外光谱以及近红外光谱等光谱分析手段可以初步判断红色绿柱石中是否含水、水的赋存状态、以及不同类型水的相对强度和频率,为区分天然与水热法合成红色绿柱石提供诊断性证据。

浅粉红色—粉红色绿柱石的宝石学特征

以前珠宝市场上粉色系列绿柱石并不常见,近期发现粉色绿柱石数量增加,笔者对彩宝市场上的浅粉红色—粉红色绿柱石进行了宝石学特征研究。浅粉红色—粉红色这一系列的绿柱石与以前研究较多的祖母绿、海蓝宝石相比,颜色明显不同,在折射率、密度等方面也存在一定的差别。通过常规宝石仪器,红外光谱仪,X射线荧光能谱仪对这一系列绿柱石进行测试分析,对比发现其与常见的海蓝宝石存在一些差异;本文按照粉色绿柱石测试的折射率的结果分为A、B、C 3组,将同时检测的黄绿色绿柱石和常见的海蓝宝石分成2组,发现浅粉红色—粉红色绿柱石的折射率与密度存在正相关性,而且随着Cs元素替代的增加,Rb元素替代的减少,折射率与密度升高,粉红色绿柱石的折射率可高达1.61。

红色绿柱石和红绿柱石

红色绿柱石和红绿柱石赵以辛，才文博绿柱石是一个矿物种，它包括许多亚种。大家熟知的祖母绿、海蓝宝石就是绿柱石的亚种。有一个亚种叫红绿柱石，把红绿柱石叫做红色绿柱石很容易引起误会，就好象不能把蓝宝石叫做蓝色宝石，把红宝石叫做红色宝石一样；红色绿柱石可能误...