黄色葡萄石的光谱学特征研究

利用傅里叶变换红外光谱仪、拉曼光谱仪和紫外可见光谱仪等测试分析手段,并结合偏光显微镜及常规宝石学方法,对黄色葡萄石样品进行了系统的测试研究。结果表明,黄色葡萄石具有典型的显微交织结构。红外吸收光谱和拉曼光谱显示了硅氧官能团的振动在900-1100cm~(-1)和400~800cm~(-1)波段产生特征吸收峰,同时OH~-的振动产生了3495cm~(-1)红外吸收峰和320cm~(-1)、390cm~(-1)拉曼吸收峰。紫外可见光谱显示,葡萄石具有430nm和580nm的吸收带,推断其黄色调是由Fe~(3+)致色形成的。     

三角帆蚌贝壳珍珠层中类胡萝卜素的激光拉曼光谱研究

三角帆蚌贝壳珍珠层及养殖珍珠的拉曼光谱中除由文石矿物引起的拉曼峰外，还可观察到明显的由全反式结构的类胡萝卜素引起的1132cm^-1(C-C单键的伸缩振动）和1527cm^-1(C=C双键的伸缩振动）两个拉曼峰，根据类胡萝卜素的拉曼光谱特征推断其分子中的C＝C双键的数目为10。珍珠层中类胡萝卜素的相对浓度与珍珠层的颜色密切相关，在同一贝壳中从壳后端至壳顶，其相对浓度逐渐变小。对贝壳珍珠层中类胡萝卜素的研究可为珍珠漂白及在食品、化妆品等领域的应用提供科学的依据。     

紫色日本马氏贝珍珠颜色成因研究

对颜色异常的紫色日本马氏贝珍珠样品进行了同步辐射微区X射线荧光光谱、紫外可见光分光光度计和拉曼光谱测试,研究其颜色成因。研究结果表明紫色日本马氏贝珍珠的珠核和珍珠表面都被无机染料处理过,其颜色为染色处理而成。     

优质淡水珍珠的体色及其与拉曼光谱的关系

对不同颜色的优质淡水养殖珍珠进行激光拉曼光谱的研究,并试图从中找出珍珠颜色与其中的有机物以及和拉曼光谱的关系。结果发现,和纯白色系列优质珠相比,粉红色系列优质珠多了1134和1526 cm-1两个峰;紫色系列优质珠中的1017,1295,2231,2609 cm-1在纯白色珍珠和粉红色系列中均未曾出现;在有色珍珠中探测到某有机物的拉曼峰:由C—C伸缩振动引起的1121,1134 cm-1及C=C伸缩振动引起的1503,1526 cm-1,推测此有机物为聚乙炔类物质,不同于以前的研究者所认为的类胡萝卜素。不同色系的珍珠,其拉曼光谱有着明显的区别;随着同色系颜色的加深,有机物拉曼谱峰的强度也越来越强。     

日本马氏贝珍珠化学组成的同步辐射X射线荧光光谱分析

采用同步辐射微区X射线荧光光谱技术,探测古铜色日本马氏贝珍珠剖面(珠核与珍珠层)的元素分布。测试结果表明,样品中主要含有Ca、Sr、Ba等3种碱土金属元素,Mn、Fe、Cu、Zn等4种3d过渡金属元素以及稀土元素,各元素在珍珠中表现出一定的空间分布规律:珠核表面稀土元素浓度最高,珍珠层和珠核的稀土元素浓度大致相当;Mn和Fe元素浓度自珠核浅表层向珠核表面有降低趋势;珍珠层内Mn和Fe元素浓度都出现大幅降低现象,且是在相同的圈层降低,显示其具有一定正相关性,推测二者大幅降低的圈层是平行层和棱柱层的分界,且Mn元素主要赋存于棱柱层;Ca与Sr、Ba元素的分布具有负相关性。     

黑色处理珍珠的拉曼光谱特征研究

珠宝市场上常见的黑色处理珍珠主要是淡水无核和有核染色珍珠、海水染色珍珠和辐照处理淡水珍珠。这些处理珍珠很容易与天然黑色的塔溪堤黑珍珠相混淆,一直是各国检测鉴定实验室关注的焦点之一。本文主要通过拉曼光谱等测试手段对淡水无核和有核染色珍珠、海水染色珍珠和辐照处理淡水珍珠进行了研究,并与塔溪堤(Tahiti)黑珍珠进行了对比。研究表明,染色处理的珍珠常出现颜色在凹坑和钻孔处富集;采用硝酸银染色的珍珠,一般会出现与染剂有关的1 352和1 587 cm-1附近的拉曼振动峰,海水染色珍珠中仍可见2 320和2 532 cm-1附近的有机峰。辐照淡水珍珠一般只可见较弱的文石1 087 cm-1附近的υ1和702~705 cm-1附近的υ4振动峰。塔溪堤黑珍珠的拉曼光谱中,会出现与其呈色相关的有机色素卟啉峰。     

基于同步辐射X射线荧光光谱研究日本马氏贝珍珠中Zn与Hg的元素相关性

采用同步辐射微区X射线荧光光谱技术(SR-μXRF),探测金绿色和白色日本马氏贝珍珠中Zn和Hg的空间分布。面扫描结果显示,按珍珠质生长的时间先后顺序,Zn和Hg含量呈现"起初低-中间高-再降低"的分布模式,这一分布模式反演出马氏贝在插核手术后过了静水休养期,存在一个高代谢速率期,然后才恢复平稳新陈代谢。两个样品中,Zn和Hg含量呈现正相关,金绿色样品中Zn和Hg相关系数r=0.6,白色样品中Zn和Hg相关系数r=0.58,比较而言,Zn和Hg相关系数高的样品光洁度较好。对Zn和Hg相关系数较高的金绿色日本马氏贝珍珠样品做R型因子分析,分析结果显示影响珍珠层元素变化的主要控制因素有生物生长支持作用、环境影响作用、生物矿化作用3方面,Zn的环境影响因子相对贡献率较高(61.7%),也揭示出Zn和Hg的拮抗作用极大影响Zn的含量变化。研究结果对人工养殖珍珠具有指导意义。     

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。     

激光拉曼快速标定花岗质玻璃的水含量

水是地球深部重要的挥发分,准确获得硅酸盐熔体中水的含量及分布有助于深入理解挥发分的循环以及岩浆的分异和演化。相对于红外光谱、二次离子质谱和电子探针,拉曼光谱对水含量的测量具有精度高、范围广、空间分辨率高、样品准备简单等优点,可成为快速测量玻璃或熔体包裹体水含量的一种常规便捷方法。本研究在合成制备不同成分和水含量的花岗质玻璃样品基础上,使用电子探针、傅里叶红外光谱和高分辨共聚焦显微激光拉曼等技术手段对该批样品进行了成分及水含量测试和标定,并探索了激光拉曼分析花岗质玻璃水含量的最佳条件。红外光谱采用4500和5200 cm^-1的吸收峰计算样品中的水含量,结果表明合成花岗质玻璃样品的含水量为0.01%～7.68%;拉曼光谱采用2800～4000cm^-1的峰进行水含量的分析,结果显示532nm激光条件下,激光功率30mW、积分时间40s所获得的峰面积与红外光谱的水含量结果呈现良好的线性相关关系。线性拟合结果表明,激光拉曼分析方法适用于含水量>1%的花岗质玻璃样品,相对误差小于10%。因此,激光拉曼分析可以作为一种玻璃样品水含量测试的快速便捷方法...     

拉曼光谱分析在软玉颜色评价中的应用

应用拉曼光谱分析方法对新疆、青海、台湾等地的软玉进行研究,分析针对白玉、青白玉、青玉、黄玉、碧玉等不同颜色品种软玉晶体结构中M1,M3位置阳离子的占位情况。指纹区拉曼光谱显示软玉主要组成矿物为透闪石,杂质离子的取代导致不同颜色品种软玉化学成分上的细微差异;M—OH伸缩振动区内主要吸收峰对表征软玉化学组成及颜色分级别具有重要意义,即利用3 675cm-1,3 661cm-1,3 645cm-1的峰强比值法计算Mg2+/(Mg2++Fe2+)的比值及Fe的相对含量。利用能量色散荧光光谱仪测试样品中Fe元素的相对含量,并选择有针对性的样品用电子探针测试Fe,Mg元素的含量,以此进一步验证拉曼光谱仪的测试结果的可靠性,最终得出3 675cm-1,3 661cm-1,3 645cm-1的峰强比值法可作为评价软玉颜色的色调及饱和度的重要参考。