碧石的宝石学分类及定义界定初探

碧石属于石英质玉中一类,少有文献对其深入探讨,缺乏系统性分类以及定义界定,不能准确区别于颜色相对应的玉髓(玛瑙).为解决上述问题,本次研究应用X射线衍射、拉曼光谱、红外光谱、电子探针、紫外—可见光光谱等多种测试技术相结合方式,初步确定常见单色碧石的致色矿物,其中红碧石的致色矿物为赤铁矿,黄碧石的致色矿物为针铁矿,绿碧石的致色矿物为绿鳞石,紫碧石的致色矿物是锐钛矿和赤铁矿.结合市场实际需求,从宝石学角度以颜色特征作为碧石分类依据,将碧石从宝石学分类角度,分为红碧石、黄碧石、绿碧石、紫碧石、血滴石、风景碧石、多彩碧石等七个大类.同时,根据X射线衍射半定量分析和电子探针测试近似计算结果:红碧石测试样品中赤铁矿平均含量均不低于2.187％,凉山南红样品红色富集区域测试赤铁矿含量不高于1.767％,低于2％.因此可以考虑将2％的赤铁矿含量作为区别红碧石和南红的界限.建议以杂质矿物含量2％对碧石和相似颜色的玉髓(玛瑙)区分界定,进一步补充完善已有碧石定义.     

基于拉曼光谱-红外光谱-X射线衍射技术研究斜硅石的相对含量与石英质玉石结晶度的关系

石英质玉石的成分除α-石英外,还或多或少含有一种低温低压的SiO_2矿物"斜硅石",关于斜硅石的相对含量与石英质玉石结晶程度的关系还未见有研究。本文选取中国云南龙陵、安徽霍山、广西贺州和内蒙古阿拉善盟地区所产出的不同类型的石英质玉石为研究对象,采用拉曼光谱、红外光谱、X射线衍射分析技术,确定了斜硅石的相对含量与石英质玉石结晶程度之间的关系。结果表明,石英质玉石中斜硅石的相对含量越高,石英质玉石的结晶程度越低;其中拉曼光谱中能够描述斜硅石相对含量变化的502 cm~(-1)/465 cm~(-1)两峰强度比值(X)与石英质玉石的结晶度指数(Y)基本上呈负相关关系:Y=-0.36X+6.93(r=-0.94)。此结论为利用无损检测手段大致判断石英质玉石的结晶程度提供了新的思路,同时也为定性评价石英质玉石的品级提供了科学依据和理论约束。     

天然南红和热处理南红鉴别方法研究

近期,市场上出现一种外观与天然南红极为相似的热处理南红,由赤铁矿致色,颜色均匀,质地细腻,给南红市场带来很大冲击。本次研究应用实验室常规检测仪器,以及红外光谱仪、紫外-可见分光光谱仪、激光拉曼光谱仪、X射线衍射仪等大型仪器设备,测试分析了目前市场上四个有代表性的产地,即四川、云南、蒙古、非洲产出的天然南红,以及市场上出现的两类热处理南红和被用于热处理南红的黄色玉髓。同时选取了部分黄色玉髓和天然南红进行热处理实验和变温拉曼光谱分析,并应用X射线衍射仪对拉曼光谱分析结果进行了验证。结果表明,放大检查、折射率、紫外荧光、密度等实验室常规测试以及红外光谱、紫外-可见分光光谱等测试方法均无法确证性有效区分天然南红和热处理南红。研究团队发现,热处理南红中赤铁矿通常具有明显660 cm^-1拉曼峰,其中MK系列样品赤铁矿峰高比(H₆₁₀/H₆₆₀)通常<1,与天然南红不同;YK系列样品赤铁矿峰高比(H₆₁₀/H₆₆₀)通常在0.4～1.9,与天然南红有部分重叠,但有重叠的样品,其斜硅石和...     

广西岑溪“金砂玉”的宝石学特征及矿物组成

"金砂玉"是近年来珠宝市场上新出现的玉石,本文利用偏光显微镜、电子探针、X射线粉晶衍射仪以及红外光谱仪等对其常规宝石学、矿物学及谱学特征进行了研究。结果表明,"金砂玉"具他形微粒-细粒不等粒变晶-多边形结构,片麻状构造;主要矿物组成为石英、白云母,部分样品含有少量石膏或磁铁矿;石英含量大于97.9%,白云母含量小于2.1%,石英的结晶度极高;初步断定,岑溪"金砂玉"是一种红色东陵石。     

山东临朐红丝砚石的矿物学特征研究

本文采用薄片观察、红外光谱、X射线粉晶衍射、电子探针等测试手段,对山东临朐红丝砚石的矿物学、谱学特征进行了研究.结果显示,红丝砚石的主要矿物组成为微晶方解石,次要矿物为石英、白云石,含少量赤铁矿、金红石、白云母.铁矿物以赤铁矿形式存在,是引起红丝砚石颜色差别的主要因素.红丝砚石杂质,民间俗称为石眼、石筋、墨雨,其主要矿物仍为碳酸盐矿物,并含有少量石英,微量矿物的不同造成了杂质的外观差异.根据矿物组成,对红丝砚石进行了岩石学命名和英文命名.     

桂林鸡血玉的致色机理研究

借助偏光显微镜和X射线粉晶衍射仪、电子探针、紫外-可见-近红外分光光度计等现代仪器设备,对桂林鸡血玉的显微结构、矿物组成及致色机理进行分析和探讨。桂林鸡血玉的颜色多样,包括红色、"红血黑地"、黄色、紫色和绿色5大系列。玉石主要为他形等粒变晶结构,部分区域可见变斑晶结构,主要矿物为微晶质—隐晶质石英,次要矿物主要为赤铁矿,部分玉石中还有少量的绿泥石、滑石甚至白云石等,w(SiO2_)介于94.92%到99.65%之间。不同形态的赤铁矿及其他矿物杂质是引起玉石颜色多样性的主要原因,[FeO_4]~(4-)空穴色心对可见光的选择性吸收使玉石呈现紫色。鸡血玉的红色与细尘状赤铁矿密切相关,细尘状赤铁矿越密集玉石的颜色越深,细尘状赤铁矿含水时鸡血玉的红色较为鲜艳;不同色调的黑色鸡血玉主要由鳞片状赤铁矿或集合体磁铁矿致色;黄色主要由氧化铁的含水矿物——针铁矿所引起,且随着鳞片状赤铁矿含量的增加,颜色逐渐偏向于橙黄色;不同色调的鳞片状绿泥石是玉石呈绿色的根本原因,滑石和白云石对玉石的颜色没有直接的影响,但它们的存在使玉石的光泽变暗、透明度降低。     

新疆和田碧玉的结构特征与组成矿物成分分析

采用扫描电子显微镜、电子探针、X射线粉晶衍射、红外光谱、拉曼光谱等测试方法对新疆和田-于田县矿区产出碧玉的结构特征、组成矿物成分进行了测试与分析,得到新疆和田碧玉的典型显微结构为纤维交织结构。组成矿物颗粒呈纤维状、粒状交织排列,进而形成了其手标本细腻的质地与高韧度。和田碧玉为闪石质玉石,主要矿物成分为透闪石,并且含有铬铁矿、绿泥石、蛇纹石、辉石、磷灰石等杂质矿物,透闪石随铁含量的增加向阳起石过渡。     

一种罕见的红宝石与蓝晶石共生玉石

利用傅立叶变换红外光谱、X射线粉晶衍射等分析测试方法,对市场上新近面市的一种以红、蓝两色为主的玉镯进行了初步研究。结果表明,该玉石的主要矿物成分为红宝石和蓝晶石,其次为绿泥石和伊利石,属红宝石蓝晶石质玉或蓝晶石红宝石质玉,推断该玉石的形成与气成热液作用有关。     

丹东绿玉石的宝玉石学特征研究

通过偏光显微镜、电子探针、X射线粉末衍射、傅里叶变换红外光谱、X射线荧光光谱、微量元素测试等对丹东绿玉石样品进行了常规矿物学、谱学特征研究。结果表明,丹东绿玉石是以蛇纹石为主要矿物,镁橄榄石、白云石、水镁石、绿泥石、伊利石为次要矿物的蛇纹石化镁橄榄石矽卡岩。     

双墩彩陶颜料来源的测试研究

利用激光拉曼光谱、X射线衍射和波长色散X射线荧光光谱等方法对安徽蚌埠双墩遗址出土的5片彩陶和两块红色矿料进行测试分析，明确了彩陶红彩的主要物相为赤铁矿、α-石英、白云石和方解石；黑彩未使用矿物颜料，而是利用渗碳工艺中炭黑的自然效果。同时证明了综合利用这三种测试方法对于考古样品物相鉴定与成分分析的有效性。     

黄色和红色石英质玉石的颜色成因研究

石英质玉石是由隐晶质-微显晶质石英矿物集合体组成的一种玉石,黄色和红色是石英质玉石最主要的颜色种类,近年来在珠宝市场上备受关注。前人研究结果表明,黄色石英质玉石的致色矿物颗粒非常细小,赋存于石英颗粒之间,通过一般的测试方法很难准确鉴定其种属。本文对云南龙陵、安徽霍山、广西贺州3个产地的石英质玉石进行了显微镜观察、拉曼光谱和紫外可见光吸收光谱测试,通过紫外可见光吸收光谱的一阶导数图谱,对石英质玉石的黄色和红色部位进行了研究。结果表明,黄色石英质玉石紫外可见光吸收光谱一阶导数图谱的特征峰有545~535 nm和435 nm,主要由针铁矿致色;红色石英质玉石紫外可见光吸收光谱一阶导数图谱的特征峰介于555~595nm之间,主要由赤铁矿致色;黄色和红色之间的过渡色可同时出现595~555 nm、545~535 nm和435 nm特征峰,主要由针铁矿和赤铁矿共同致色。     

两种与绿松石“菜籽黄”品种相似玉石的鉴定特征

目前市场上有两种黄绿色的玉石与绿松石中的"菜籽黄"品种的外观非常相似,采用薄片观察、扫描电镜、红外光谱、拉曼光谱、X射线衍射分析等测试手段,进行了矿物学、宝石学和谱学特征的研究,结果显示,两种玉石的主要矿物成分都为明矾石和磷灰石,都定名为磷灰石-明矾石玉。在实验室常规检测中可以通过外观特征、常规宝石学特征和红外光谱与绿松石相区别。     

谱学找金矿的新方法

本文重点介绍了电子顺磁共振谱、拉曼光谱、穆斯堡尔谱、红外光谱、热发光光谱、X射线荧光光谱对石英、黄铁矿、毒砂的含金与不含金的谱学特征进行了分析,从而为寻找金矿床和评价金矿床提供了信息。     

云南昭通南红的宝石矿物学特征

永善县黑甲乡产出的昭通南红多为浅棕褐色—深红色,皮壳较薄且光滑,断口呈油脂光泽,透明-微透明,玉质细密,部分玉石中有"夹白"或"乌石"现象。放大观察可见玉石为粒状结构和纤维状结构,不透明的褐色-黑色的铁质矿物分布在石英颗粒的边缘,有大量红色-橙红色、颗粒极小的铁质胶体呈细分散浸染状分布;在环带状结构中,铁质矿物主要分布在层与层过渡的间隙中,与环带或条带平行排列,反映出昭通南红形成条件的韵律性变化。昭通南红的主要组成矿物为石英,含有少量的赤铁矿、磁铁矿等。石英的化学成分主要为SiO_2,平均质量分数98.75%以上,含有少量的Fe,Cr,Al,K,Na,Ca等杂质元素;暗色颗粒主要为赤铁矿,FeO的质量分数高达88.9%,其次为Ti,Al,Cr等元素。激光拉曼光谱和红外光谱特征表明昭通南红属于蛋白石与玉髓、玛瑙之间的过渡品种。     

秘鲁蓝色蛋白石矿物学性质及致色机理初探

近年来蓝色蛋白石的研究仅限于矿物成分及致色机理,并未对其化学成分、红外光谱、拉曼光谱等开展较为深入的分析。本文在前人的研究基础上,通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线粉晶衍射(XRD)、电子探针分析(EMPA)、紫外可见分光光谱、拉曼光谱等技术对样品的振动光谱、官能团表征、矿物组成及呈色机理进行研究。研究结果表明:蓝色蛋白石的主要组成矿物为非晶态蛋白石,且振动光谱与天然蛋白石存在一定程度的频率位移。EMPA分析结果显示蓝色蛋白石主要元素为Si和Cu,且紫外可见分光光谱表征为742 nm附近一吸收强度较高的宽谱带。综合电子探针和紫外可见吸收光谱的测试结果得出,蓝色蛋白石的致色元素为Cu,在其内部呈典型平面正方形结构的[Cu~(2+)(H_2O)_4]~(2+),且Cu含量与其蓝色的体色存在一定的正相关性,即随着Cu含量增加蓝色体色更加浓艳。     

辽宁析木玉的宝玉石学特征研究

利用偏光显微镜、X射线粉晶衍射、电子探针、红外光谱、拉曼光谱和化学全分析,对辽宁海城析木玉进行了系统测试分析。研究结果表明,析木玉呈毛毡状结构,矿物成分单一,主要组成矿物为透闪石,基本不含有其他副矿物。析木玉绿色与其含铁离子有关,并随着Fe含量的增加,颜色逐渐加深。     

云南磷铝石谱学特征研究

使用电子探针、X射线粉晶衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、激光拉曼光谱仪、紫外可见分光光度计等仪器,对最近在云南发现的一种达到宝石级别的磷铝石进行了化学成分、矿物组成、红外吸收光谱、拉曼光谱、紫外可见吸收光谱等方面的研究。化学成分分析结果表明,该磷铝石的主要化学成分为P和Al,并含有少量的Fe和V;X射线粉晶衍射结果显示,该磷铝石的矿物成分主要为磷铝石,杂质较少;红外光谱与拉曼光谱分析均检出磷酸根基团的特征峰,红外光谱分析还显示有结晶水与结构水的存在;紫外可见吸收光谱在300和420 nm附近的吸收归属于Fe3+,630 nm附近较宽缓的吸收带由Fe3+和V3+共同产生。并将磷铝石与绿松石进行了谱学方面的对比分析,以便更好地区分两者。     

湖南临武产硬水铝石质玉石的宝石矿物学特征

本次研究以近期珠宝市场出现一种产自湖南临武地区的硬水铝石玉为研究对象,采用常规宝石学手段以及激光拉曼光谱、红外光谱、X射线粉晶衍射、能谱面扫、电子探针等手段对7件硬水铝石玉原石及2件加工成品进行了系统研究.结果 表明,硬水铝石玉总体呈白色至黄褐色,内含不规则黑色花纹,不透明—微透明,抛光后呈蜡状光泽,折射率1.68～1.70,相对密度3.25～3.34,摩氏硬度6～7;主要矿物成分为硬水铝石,呈显微纤维交织结构,次要矿物有赤铁矿、针铁矿、绢云母以及锰铅矿;能谱面扫及电子探针结果显示黄色区域明显富Fe,FeO平均含量达73.22％,黑色花纹区域Mn和Pb含量明显增高,MnO,PbO的平均含量分别为52.89％和20.66％;结合镜下特征、拉曼光谱及成矿区位特点,认为赤铁矿与针铁矿是导致黄褐色调的主要原因而锰铅矿是黑色不规则花纹产生的主要原因.本研究基本明确了硬水铝石玉的宝石矿物学特征及其致色机理,可为今后该玉石的科学鉴定和质量评价提供数据支持.     

一种长英黝帘石玉的岩石矿物学研究

采用X射线粉晶衍射、电子探针、化学分析法和傅立叶变换红外光谱等方法,对近来在北京珠宝市场上出现的一种粉白相间的玉石新品种进行了测试,全面分析了这种玉石的结构和成分,并根据硅酸盐体系的物质平衡原理,利用相混合计算(PMC)方法,估算了玉石中主要矿物的含量。结果表明,这种玉石中黝帘石含量占51.9%,钠长石占33.3%,石英14.4%,并含有少量的褐帘石、单斜辉石等矿物。样品中粉红色矿物的红外光谱最强峰位于1110～900cm-1范围内,为快速、方便地鉴定此种玉石提供了参考依据。     

黄绿色明矾石玉的矿物学特征及颜色成因研究

黄绿色明矾石玉作为近年来市场上新出现的玉石品种,目前有关其宝石矿物学特征的研究相对不足,为其科学鉴定和质量评价造成一定困难。为此,本文采用红外光谱、X射线粉晶衍射、拉曼光谱、扫描电镜、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱及紫外可见光谱等测试技术,从矿物组成、显微结构、化学成分等方面对黄绿色明矾石玉进行系统研究,并分析其颜色成因。结果表明:黄绿色明矾石玉的主要矿物组成为明矾石,未见其他矿物成分;玉石整体呈隐晶质结构,粒尺寸小于5μm,这是样品呈现细腻玉石质感的主要原因,但由于缺少如纤维状或鳞片状交织结构,韧性相对较差;黄绿色明矾石玉主要化学成分为O、Al、S、K,此外过渡金属元素V、Fe、Cr含量较高,平均含量分别为23591.52μg/g、4717.99μg/g、2077.67μg/g,结合紫外可见光谱测试存在的500nm以下和以826nm为中心的吸收,认为其黄绿色形成与V~(3+)、Cr~(3+)和Fe~(3+)进入明矾石晶格中类质同相替代Al~(3+)有关;明矾石玉黄褐色风化皮结构相对较粗,主要组成矿物为明矾石和石英,含少量针铁矿和极少量锐钛矿,其黄褐色主要受以针铁矿为主的表生褐铁矿浸染所致。本研究基本明确了黄绿色明矾石玉的宝石矿物学特征及其致色机理,可为今后该玉石的科学鉴定和质量评价提供数据支持。