两种新型白玉仿制品

在珠宝市场上白玉的仿制品较多,目前除了常见的仿制品外,又出现了两种新型仿制品。采用常规宝石学检测方法,测试了白玉及其两种仿制品样品的鉴定特征并进行了比较,但未能确定两种仿制品的宝石品种。进一步测试和分析了两种玉石样品的红外反射光谱特征,并与宝石的标准红外图谱进行了对比,结果表明,两种白玉仿制品分别为石膏和硅灰石。     

不同产地琥珀有机元素组成及光谱学特征

利用Elementar vario PYRO cube 型元素分析仪器对不同产地琥珀中的元素质量分数完成了高精度测试,分析不同产地琥珀的构成变化规律,并利用IRAffinity-1型傅立叶变换红外光谱仪采用透射法对不同产地琥珀的吸收光谱进行了比较和分析,结果表明石化时琥珀中氢元素和周围环境氢元素并未发生比较明显的交换反应,红外吸收光谱可作为鉴别不同产地琥珀的重要依据.     

青金石仿制品的鉴定研究

本文分别采用宝石显微镜、偏光显微镜、X射线粉末衍射仪和傅里叶变换红外光谱仪等仪器对在北京珠宝市场上收集到的4种仿青金石样品进行了常规宝石学、矿物学、谱学特征研究。结果表明,该4种仿青金石样品可以分为两类:一类为其他天然岩石染色仿造青金石,另一类为人工再造仿制青金石,后一类仿制品是由有机胶粘结方解石、青金石、黄铁矿等矿物颗粒经铸模成型制得。通过肉眼观察和放大检查其宝石学特征,可以对青金石及其仿制品进行初步鉴别,通过XRD和红外光谱可对其进行结论性鉴定与区别。     

一种绿松石仿制品的宝石学特征研究

近期在市场上出现一种绿松石仿制品,外观与天然绿松石极为相似,极具迷惑性.采用常规宝石学测试方法、红外吸收光谱、显微红外吸收光谱、紫外可见吸收光谱、X荧光能谱对其宝石学性质、光谱特征进行了系统研究分析.结果 表明:这种绿松石仿制品具有粒状结构,可见角砾状颗粒,颜色分布均匀,具有典型的再造宝石特征.该绿松石仿制品折射率为1.56,与绿松石一致,相对密度为2.34,略低于绿松石.无损显微红外吸收光谱显示该绿松石仿制品主要由顽火辉石与石英组成,并含有胶结物质.顽火辉石的红外吸收峰为1083 cm-1,1009 cm-1,938 cm-1,855 cm-1,721 cm-1,647 cm-1,505 cm-1,478 cm-1,424 cm-1.石英的红外光谱吸收峰为1182 c m-1,1112 cm-1,800 cm-1,692 cm-1.有机胶结物的红外吸收峰为2978 cm-1,2937 cm-1,2878 cm-1,3055 cm-1,3035 cm-1,1612 cm-1,1512 cm-1,1385 cm-1,1458 cm-1.X荧光光谱分析显示主要含有Ba,Ti,Sr,Fe,Ni,Zn元素,与绿松石的成分不相符.紫外可见光谱分析显示在680 nm、630 nm处具有吸收带,应是样品呈现蓝绿色的原因.本次研究旨在利用无损检验方法确定样品为仿绿松石,并确定有环氧树脂胶结物的存在.     

鉴定热处理琥珀的关键证据

在琥珀热处理实验研究的基础上,采用常规宝石学方法和红外光谱仪,测试并跟踪收集和对比分析了实验样品热处理前、后的宝石学参数和红外光谱的变化规律及琥珀内含物的演化、改造与破坏标识,并对获得的琥珀热处理效果进行了成因分析,从而总结出鉴定琥珀热处理的关键证据。研究结果表明：（1）折射率的增加、荧光的弱化或湮灭是热处理琥珀的重要佐证;（2）盘状裂隙、红色流纹、汽化纹、龟裂纹和氧化裂纹是热处理琥珀的重要标识;（3）FTIR光谱中I=2930cm-1/I=1735cm-1比值若≤1,可视为热处理琥珀的红外光谱指纹检测依据;（4）1735,1700cm-1处的羰基（C？O）伸缩振动与1260～1156cm-1处的C—O伸缩振动吸收强度的明显增强及多峰合并的趋势反映出热处理琥珀表面的热氧化反应;C？O浓度的增加可能是热处理琥珀红色的生色团,同时又是热处理琥珀荧光的淬灭剂。     

一种琥珀塑料混合体的鉴别

目前,在检测琥珀样品的过程中,我们发现了一种琥珀与塑料混合在一起的样品,与波罗的海琥珀尤其是蜜蜡非常相像.送检的琥珀塑料混合体样品主要为抛光或者亚光的圆珠散珠或圆珠手串,颜色为黄色或黄白交加,透明至不透明,树脂光泽.本文采用常规宝石学测试手段、红外光谱、拉曼光谱等方法对其进行了研究.结果表明,该样品为琥珀与塑料的熔合体,其中黄色部分为波罗的海琥珀,白色部分为醇酸树脂.该琥珀塑料混合体的鉴别特征如下:黄色、白色部分有些界限截然,有些界限不明;黄色部分常见特征的回旋纹,高倍镜下观察常见密集的微小气泡群,折射率为1.54,紫外灯下具有黄绿色的荧光,红外光谱具有2 927、1 737、1 451、1 380、1 257、1 159、983 cm^-1吸收峰,拉曼光谱具有1 655、1 453 cm^-1拉曼峰;白色塑料部分生硬呆板,放大观察常见大个气泡散布,折射率为1.60,紫外灯下具有蓝色的荧光,红外光谱具有3 061、1 728、1 600、1 580、1 493、1 453、1 282、1 123、1 067、745、701 cm^-1吸收峰,拉曼光谱具有1 735、1 607、1 460、1 048、1 011 cm^-1拉曼峰.     

压制琥珀的新认识

随着琥珀市场需求的增加及琥珀优化处理技术的改进与创新,压制琥珀呈现外观逼真、结构复杂、方法多样的新态势。利用宝石显微镜、偏光显微镜、红外光谱仪对压制金珀、压制血珀、＂爆花＂压制琥珀、烤色压制琥珀、压固蓝珀、压固胶结蓝珀、压制蜜蜡等样品的宝石学参数、显微结构、红外吸收光谱进行了研究与分析,结果显示,碎粒-碎粉结构、红色斑点结构、不含＂血丝＂状构造的粒状＂镶嵌＂结构、碎块胶结结构等是压制琥珀的结构鉴定特征;颗粒间分布的＂太阳光芒＂、紊乱流纹、叶脉状流纹、丝瓜瓤状流纹等是压制琥珀的内含物鉴定特征;若蓝珀中的红外光谱I=2 932cm-1/I=1 723cm-1处的吸收强度比值接近1∶1,暗示着该蓝珀可能经过了优化处理。     

俄罗斯水热法合成祖母绿的宝石学特征研究

俄罗斯水热法合成祖母绿是珠宝界较关注的产品。选用5粒俄罗斯水热法合成祖母绿样品进行了常规宝石学特征测试、电子探针成分分析、红外吸收光谱和紫外-可见吸收光谱测定。结果表明,俄罗斯水热法合成祖母绿样品以低碱、富Fe与Cr为特征,折射率和相对密度明显偏高,红外吸收光谱特征峰出现在4052cm叫附近;俄罗斯水热法合成祖母绿样品的致色元素为Cr与Fe。同时,对比分析了俄罗斯、桂林水热法合成祖母绿样品和天然祖母绿样品的宝石学特征。     

盔犀鸟头胄工艺品的宝石学及谱学特征

对市场上出现的盔犀鸟头胄工艺品及其拼合制品、仿制品,在宝石显微镜下放大观察,采用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、紫外一可见光谱仪、激光拉曼光谱仪等大型分析仪器进行测试,探究其物质组成、生长结构、颜色成因以及鉴定方法。结果表明,盔犀鸟头胄整体表现为层状鳞片生长结构,头胄工艺品的黄色基体中普遍发育近平行条带生长结构,红色圆斑与黄色基体呈渐变过渡关系;红外光谱表现为酰胺特征吸收谱带,表明角蛋白为头胄主要成分;特征的紫外一可见吸收光谱与拉曼光谱均标志着类胡萝卜素的存在,且类胡萝卜素是头胄的主要呈色原因。拼合工艺品的红色圆斑具有清晰边界并可见拼合缝隙,红外光谱显示红色圆斑为人造树脂材料。仿制品的黄色基体内部可见气泡,红外光谱揭示其整体均为人造树脂。     

天然祖母绿与合成祖母绿的成分及红外吸收光谱研究

祖母绿是一种高档名贵的宝石,其矿物学名称为绿柱石,化学成分为铍铝硅酸盐。鉴别天然祖母绿和人工合成祖母绿,已成为祖母绿宝石鉴定中的一个重要课题。文章采用常规宝石学研究方法、激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱法和红外光谱技术对天然祖母绿(包括哥伦比亚祖母绿和巴西祖母绿)、合成祖母绿(包括助熔剂法合成祖母绿和水热法合成祖母绿)样品进行了系统的分析和研究。结果表明,天然祖母绿与合成祖母绿的主要致色微量元素Cr的含量越高,祖母绿的绿色越浓艳;天然祖母绿与合成祖母绿的红外吸收光谱特征具有明显的差异;根据祖母绿中是否含水、水的赋存状态以及氯的吸收峰,可作为准确鉴别天然祖母绿和合成祖母绿的重要依据。等离子体质谱法化学成分分析不能确定祖母绿是天然形成还是人工合成,需在常规宝石学检测的基础上,综合研究祖母绿的红外吸收光谱特征及内含物特征,才能准确地鉴别天然祖母绿、水热法合成祖母绿和助熔剂法合成祖母绿。     

应用稳定同位素示踪琥珀的产地

利用稳定同位素比值质谱仪（IRMS）对波罗的海琥珀、多米尼加琥珀、墨西哥琥珀、缅甸琥珀及不同产地的柯巴树脂的13C,D,18O稳定同位素进行了高精度测定.研究结果表明：（1）不同产地琥珀的δ13C值分布在一个较为稳定的范围内,缅甸琥珀δ13C=-19.38‰～-22.90‰,平均值为-21.15‰;波罗的海琥珀δ13C=-22.76‰～-25.76‰,平均值为-24.35‰;多米尼加琥珀δ13C=-23.57‰～-26.63‰,平均值为-24.99‰,且均值无交叉;（2）不同产地琥珀的δ13C值与琥珀形成的地质时代存在较好的线性关系.具体表征为随着天然树脂石化地质年代（琥珀化程度）的增加,13C值有规律地增大,据此可推断不同产地琥珀成熟度由高到低的相对顺序为缅甸＞波罗的海＞多米尼加、墨西哥;（3）柯巴树脂的δ13C值为-26.82‰～-29.94‰,平均为-28.55‰,比琥珀的明显贫δ13C,依据实验测试统计数据,推荐参考临界值为-27.00‰（＋0.18,-3.00）,这为界定琥珀与柯巴树脂提供了稳定同位素依据;（4）缅甸琥珀δD=-195.90‰～-244.40‰,平均为-226.00‰;波罗的海琥珀δD=-235.90‰～-270.10‰,平均为-25δ.80‰;多米尼加琥珀δD=-202.80‰～239.40‰,平均为-219.90‰;墨西哥琥珀δD=-218.90‰.不同产地琥珀中δD的同位素变异反映了环境水（大气降水）与古纬度之间的变化规律,即随着琥珀产地古纬度的增加,δD逐渐减小;（5）不同产地琥珀在13C-18O,D-18O同位素之间及13C,D,18O同位素在二维图解、三维空间中具有很好的分区性,表明碳、氢、氧稳定同位素综合分析可以示踪琥珀的产地信息.     

琥珀的激光拉曼光谱特征研究

采用激光拉曼光谱仪对波罗的海、多米尼加、缅甸三个地区的琥珀样品进行了拉曼光谱测试分析,描述了拉曼光谱的位置、形态、相对强度,分析了振动模式,同时对某些分子基团如ν（C-H）,ν（C-O）做了谱带归属。结果表明,琥珀结构中碳链骨架振动是导致其拉曼光谱形成的主要原因,同一产地不同品种琥珀的拉曼谱峰特征基本一致,不同产地琥珀的拉曼谱峰仅在个别拉曼位移处存在较小差异。另外,对前人提出的用拉曼光谱中ν（C=C）和δ（CH2）的强度比值N（I1645cm-1／I 1450cm-1）来确定天然树脂成熟度的初步设想进行了验证分析。拉曼光谱对于琥珀真伪及其产地的鉴定有一定的辅助作用,但不能作为鉴别产地的唯一指示性依据。     

追溯最古老的琥珀——树脂植物的起源与演化

琥珀是一类有机宝石,其经济价值和科学意义日益受到重视.琥珀是植物树脂的化石形式.本文综述了现代的和已绝灭的产树脂植物的种类与地史分布.现代的产树脂植物包括松柏类和诸多被子植物科,现代松柏类如南洋杉科的琥珀最早可追溯至晚三叠世—早侏罗世,但在白垩纪中期至中新世的地层中更为丰富.始新世以来,热带和亚热带被子植物来源的琥珀开始占优势地位.绝灭的产树脂植物包括繁盛于石炭—二叠纪的科达类和髓木类种子蕨以及石炭纪以来出现并已绝灭的一些松柏类裸子植物.目前已知最早的琥珀产自晚石炭世地层(距今约3.2亿年).琥珀中含丰富的动植物化石,为研究地球生命的演化历史提供了重要材料.     

不同时期再造琥珀的微细结构对比及鉴定

再造琥珀制造技术不断更新换代,并不断取得进展。市场上能见到不同时期的再造琥珀,给实验室鉴定带来挑战。为科学鉴定这些琥珀,结合前人研究和国检（NGTC）近年来的研究成果,主要从放大检查,正交偏光,紫外荧光这三方面分别对早期和近期再造琥珀的鉴定特征进行了系统研究和阐述。结果显示,早期传统再造琥珀的“血丝”状构造明显,其在正交偏光下的特征及紫外灯下的荧光特征明显。近期再造琥珀中的“血丝”变浅,其后多数又进行了一系列后期处理,掩盖了原有的再造琥珀特征,所以其在正交偏光下的特征及紫外灯下的荧光特征均不明显。但在强透射光源照射下,仍可发现局部残余的再造特征,如沿“血丝”分布的片状炸裂纹、流动的“砂糖”状构造等。这些微细结构特征有助于对不同时期再造琥珀进行正确举别。     

琥珀优化工艺实验研究

选用俄罗斯加里宁格勒琥珀原料为优化工艺实验研究对象,以市场上常见的琥珀品种为实验目标,通过控制实验过程中的温度、压力及环境气氛,获得了金珀、血珀、金花珀、红花珀及老蜜蜡等实验产品,并探讨了琥珀优化的工艺流程、工艺条件及影响因素。研究结果说明,琥珀优化的工艺流程分为准备阶段、装炉阶段、优化阶段和开炉阶段。通过净化工艺可获得金珀产品,通过烤色工艺可获得血珀产品,通过爆花工艺可获得花珀,在常压、长时间低温加热的缓慢氧化条件下可获得老蜜蜡。总结了影响琥珀优化工艺的因素,包括其原料的颜色、透明度、块度、温压条件、环境气氛等。     

The molecular composition of ambers

Bulk (elemental composition, IR, CP/MAS ¹³C NMR) and molecular (GC-MS) analyses have been performed on a series of ambers and resins derived from different locations (Dominican Republic, Philippines, Canada, Israel, New Zealand, Chile) having diverse botanical affinities (Araucariaceae, Hymenaea) and variable age (from Holocene to Early Cretaceous). No major differences have been observed from the elemental composition and the spectroscopic data; however, the molecular analyses of the solvent extractable fraction show that a specific mixture of components is present in each sample. These are mainly diterpenoid products that in general are also found abundantly in the higher plants from which the ambers and resins originate. Nevertheless, a direct relationship between major terpenoid constituents in fossil resins and precursor plant materials can only be established for the younger samples.Irrespective of the geographical or botanical origin of the ambers and resins, several common age-dependent molecular transformation trends can be recognized: (1) progressive loss of olefinic bonds (especially those located in exocyclic positions), (2) decrease of functionalized products, and (3) increasing proportion of aromatized components. However, even in the samples of older age (Cretaceous) the degree of aromatization is very low when compared with that of other higher-plant related materials such as fossilized woods or low rank coals. This indicates that maturation must involve essentially olefin polymerization processes instead of extensive aromatization.     

Cyclic terpenoids of contemporary resinous plant detritus and of fossil woods, ambers and coals

Cyclic terpenoids present in the solvent extractable material of fossil woods, ambers and brown coals have been analyzed. The sample series chosen consisted of wood remains preserved in Holocene to Jurassic sediments and a set of of ambers from the Philippines (copalite), Israel, Canada and Dominican Republic. The brown coals selected were from the Fortuna Garsdorf Mine and Miocene formations on Fiji.The fossil wood extracts contained dominant diterpenoid or sesquiterpenoid skeletons, and aromatized species were present at high concentrations, with a major amount of two-ring aromatic compounds. Tricyclic diterpenoids were the predominant compounds in the ambers. Aromatized derivatives were the major components, consisting of one or two aromatic ring species with the abietane and occasionally pimarane skeletons. The saturated structures were comprised primarily of the abietane and pimarane skeletons having from three to five carbon (C₁, C₂, etc.) substituents. Kaurane and phyllocladane isomers were present in only minor amounts. Bicyclic sesquiterpenoids as saturated and partial or fully aromatized forms were also common in these samples, but only traces of sesterterpenoids and triterpenoid derivatives were found.The brown coal extracts were composed of major amounts of one- and two-ring aromatized terpenoids, with a greater proportion of triterpenoid derivatives than in the case of the woods and ambers. This was especially noticeable for the German coal, where the triterpenoids were predominant. Open C-ring aromatized structures were also present in this coal. Steroid compounds were not detectable, but some hopanes were found as minor components in the German brown coal.An overview of the skeletal structure classes identified in each sample, as well as the general mass spectrometric characteristics of the unknown compounds are included in the present paper. It can be concluded from these structural distributions that aromatization is the main process for the transformation of terrestrial cyclic terpenoids during diagenesis, constituting a general pathway for all terpenoids.     

The nature and fate of natural resins in the geosphere XIII: a probable pinaceous resin from the early Cretaceous (Barremian), Isle of Wight

Terpenoid resin is produced by all families and most genera of the order Coniferales (the conifers), and the distribution of terpenes present in most conifer resins is characteristic of the originating family. Analyses of early Cretaceous (Barremian) amber (fossil resin) from the English Wealden, Isle of Wight, southern England, by pyrolysis-gas chromatography-mass spectrometry (Py-GC-MS), indicate a terpene distribution dominated by abietane- and labdane-type terpenes. Similar distributions are observed in some species of the extant family Pinaceae. The Pinaceae are well represented within the Wealden deposits of southern England, by only one (known) species, Pityites solmsii (Seward) Seward, whereas the macro-fossil record of these deposits is dominated by the extinct conifer family Cheirolepidiaceae, for which no resin chemistry has been reported. By analogy with modern materials, it is probable that the ambers found in these deposits are derived from an extinct member of the Pinaceae, but given the absence of evidence concerning the chemotaxonomy of the Cheirolepidiaceae, this family cannot be excluded a priori as a possible paleobotanical source. These ambers may therefore be assigned to either the Pinaceae or to the Cheirolepidiaceae. These samples are the oldest ambers to date to yield useful chemotaxonomic data.