金绿宝石和变石的呈色机理

对24块世界主要产地的金绿宝石和变石进行X荧光能谱分析,得到其所含的主要微量元素分别是Fe、Ga、Ti和Fe、Cr、Ti.金绿宝石和变石各1块样品的同步辐射X荧光能谱半定量分析表明金绿宝石中Fe含量平均为17 800×10-6,Cr为855×10-6;变石中Fe含量为16 060×10-6,Cr含量达13 333×10-6.对15个样品的可见吸收光谱进行测试及解释表明金绿宝石的可见吸收光谱是由Fe3+引起,变石的可见吸收光谱由Cr3+和Fe3+共同引起.色度学的分析和系列计算表明具有440～470 nm间最大吸收和540～630 nm宽吸收带的双峰形状的可见吸收光谱,可产生红-绿色的变石效应,通过向着该双峰形状的可见光谱的方向进行变石的优化处理可以获得宝石的变石效应.

金绿宝石和变石中的微量元素研究

SRXRF微探针分析结果表明:金绿宝石和变石中主要的微量元素组成分别是Fe、Ga、Ti、Ca和Fe、Cr、Ti、Ca;Cr含量及Cr/Fe比不同是两种宝石微量元素的主要区别及形成不同颜色的原因。金绿宝石中的Ga含量达1600×10-6,说明它是又一载Ga矿物。SRXRF实验分析还得到了两种宝石中微量元素的相关性关系和浓度变化规律,结果表明在金绿宝石中主要是Ga、在变石中主要是Cr与其它微量元素负相关而相互替代;自金绿宝石或变石的中心到边缘处,Ti含量逐渐降低,Ga或Cr含量逐渐增加,Ti优先被Ga或Cr替代出晶格而形成猫眼;这两种宝石的形成还有富Ga或富Cr的成矿物质的加入。

宝石的红外反射光谱及红外光谱鉴定系统

红外透过光谱技术是当前鉴别翡翠是否有聚合物充填的最好方法,而红外反射光谱技术是一种快速、无损伤的测试方法,主要提供矿物的基频振动光谱信息,在宝石学研究方面特别是鉴定宝石种属方面显示出新的应用可能性。本文介绍红外反射光谱技术的宝石学应用和包含318个光谱的数据库以及检索、鉴定程序的宝石红外光谱鉴定系统。