罕见三变色石榴石的颜色成因初探

采用常规宝石学测试、电子探针和光纤光谱仪对一颗具有三变色效应(紫色、蓝色、绿色)的石榴石进行化学成分和颜色成因分析。基于电子探针数据计算了该石榴石的晶体化学式,以Grs-Prp-(Alm+Sps)图解投影圈定了其名称为含铁钙锰质镁铝榴石,以V为主导,Mn、Fe、Cr协同引起变色效应。紫外-可见光谱中以450nm为中心的宽吸收带由Fe和Mn引起,以575nm左右为中心的宽吸收带则由V和Cr共同引起,可见光区两个强度接近的宽吸收带是样品在白炽灯与日光下颜色不同的直接原因。白炽灯下,样品对黄绿光波段的强烈吸收导致样品呈紫色;弱日光灯下样品对橙光区产生剧烈吸收导致样品呈现蓝色;强日光灯下样品对红光区大范围吸收致使绿光残余占主导,样品呈现绿色。高质量分数V的吸收峰位往中短波段扩展,与中短波段的Mn和Fe的吸收峰形成耦合所致,以508nm左右为中心的狭窄低透过率区连接两个宽吸收带对该样品的三变色效应有重要作用。