含云雾状包体钻石的宝石学和红外光谱分析

钻石中的呈一定对称性的黑色云雾状包裹体是一种很特殊的包裹体,一直以来被认为其中富含H元素。本文中对未知产地含有黑色和黄色的云雾状包裹体的13颗钻石薄片样品进行宝石学和红外光谱学分析。宝石显微观察结果表明,云雾状包裹体主要呈现两种颜色和三种类型的分布特征。包裹体颜色为黑色和黄色;云雾状包裹体呈现几何形状的四次对称、三次对称和环状分布特征。显微红外光谱测试分析表明:(1)所有测试样品均有1 282cm^(-1)的红外光谱吸收峰,指示了钻石均为IaA型钻石;(2)对比空白、黑色和黄色部分红外光谱特征,相比白色部分,黑色和黄色部分具有更强的3 107cm^(-1)吸收峰;(3)不同标本的同种颜色区域红外谱图发现吸收峰峰位存在差异;(4)云雾状包裹体颜色的深浅与红外吸收峰3 309、3 238、3 143、3 107cm^(-1)的强度呈正相关,并与H的存在紧密相关。本研究中可以得到如下结论:钻石中出现的这类黑色包裹体和黄色色块中都检测富含H元素,在结构上主要以C-H和H-OH这两种形式存在^([1])。H在钻石中大量聚集会影响钻石的美观程度和商业价值。H在钻石中的红外吸收谱图有至少以下两种形式。第一种为:3 309、3 238、3 153、3 143、3 107、3 051、2 788cm^(-1)的组合吸收;第二种为:3 236、3 153、3 107、2 788cm^(-1)的组合吸收。这两种均有3 236、3 153、3 107和2 788cm^(-1)的吸收。