福建明溪蓝宝石的红外光谱研究

福建省明溪的蓝宝石颜色以蓝绿色和黄绿色为主。颜色不均匀,蓝色宝石中常见黄色的色带或色块。二色性明显。在紫外—可见吸收光谱中,明溪蓝宝石的吸收带出现在３７７、３８８、４５１、５１０、５７０、和８１０ｎｍ处。其中黄色主要是由４５１ｎｍ吸收引起的,蓝色与５７０ｎｍ和８１０ｎｍ吸收带有关。蓝宝石具有较高的ＦｅＯ和较低的ＴｉＯ２。ＦｅＯ的平均含量为１－３４％,ＴｉＯ２的含量为０－０７％。电子探针分析没有发现ＦｅＯ和ＴｉＯ２含量与颜色之间有明显的相关性［１］。一些学者曾发现,不同颜色蓝宝石的红外光谱特征有所…     

福建明溪蓝宝石矿物学特征及致色机理探讨

利用颜色测量、顺磁共振谱、红外光谱和热谱等方法研究明溪蓝宝石的矿物学特征和结构特性，明溪蓝宝石色深，蓝中带黄，二色性强，分析表明Fe主要以Fe^3 形式存在，Fe^3 的d-d电子跃迁和Fe^2 -Ti^4 、O-Fe境塌菏转移是明溪蓝宝石致色的主要因素；H含量对蓝色的形成有重要作用。     

山东蓝宝石的主要致色因素

山东蓝宝石颜色深暗,与其主要致色元素有着直接关系.对其化学成分进行分析认为:Cr2O3是红色、橙黄色、黄色的主要致色因素.而w(TiO2)低,w(TFeO)高,尤其是Fe3 大于全铁的90%,TFeO/TiO2比值大是山东蓝宝石颜色深暗的主要原因.对其紫外-可见光-近红外吸收光谱进行分析,进一步得出Cr3 离子的d-d电子跃迁、成对Fe3 离子、单Fe3 离子的d-d电子跃迁、Fe2 -Ti4 之间的电荷转移、Fe2 Fe3 之间的电荷转移等是山东蓝宝石致色的本质.代表绝大多数山东蓝宝石颜色的深蓝色蓝宝石,缺失紫外-可见光-近红外吸收光谱的575～711nm吸收带,即缺少Fe2 -Ti4 之间的电荷转移.因此,针对性地选择w(TiO2)高的蓝宝石进行改善,或是设法加入TiO2、减少Fe3 含量、在还原条件下改变其TFeO/TiO2的比值,应是目前山东蓝宝石改色的关键.     

斯里兰卡乳白色蓝宝石的热处理

采用Ⅹ射线荧光仪(WD-XRF)、光学显微镜、紫外-可见-近红外分光光度计(UV-VIS-NIR)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)和拉曼光谱仪等分析方法,研究了斯里兰卡产乳白色蓝宝石(Geudas)。Geudas虽然具有能致蓝色所需的Fe2O3、Ti O2,但这种次透明乳白色天然蓝宝石属于低级别。为了提高Geudas的颜色等级和级别,观察了真空状态下,1600℃加热5 h和1800℃加热1 h时Geudas颜色、内含物的变化。结果表明,Geudas中的致色物Fe2O3、Ti O2含量与合成蓝宝石中的含量相当。在1600℃热处理时,宝石的颜色不发生变化,只是宝石内部不透明内含物得到生长。在1800℃热处理时,宝石颜色由乳白色变成蓝色,同时具有内含物得到生长的特点。因此,为使Geudas的颜色得到改善,应采用1800℃高温热处理的方法。     

缅甸抹谷Baw-mar矿区蓝宝石的热处理及谱学研究

目前缅甸抹谷矿区开采的蓝宝石原石约80%都要经过优化处理才能投入市场,其中主要为热处理。本文对缅甸抹谷Baw-mar矿区蓝宝石进行不同温度制度的热处理,并利用电子探针、X射线粉晶衍射仪(XRD)、紫外-可见-近红外光谱仪、傅里叶红外光谱仪和激光拉曼光谱仪对其热处理前后的谱学特征进行了对比研究。结果表明,1 300℃热处理后所有样品2θ<60°的XRD衍射峰开始向低角度方向偏移,晶胞参数c/a值随热处理温度升高而降低,推测与其晶体结构在高温下发生畸变有关;Baw-mar矿区蓝宝石的主要致色元素是Fe、Ti和V,其中Fe和Ti共同导致其呈蓝色,V使其略带绿色调,部分样品的灰色调主要由Ni所致;热处理后样品中Fe²⁺-Ti⁴⁺荷移增强,Fe²⁺-Fe³⁺荷移减弱,导致585 nm紫外吸收带增强,746和764 nm吸收峰减弱,同时样品颜色变蓝且灰色调减弱;红外光谱中,样品出现1 988、2 123 cm^-1硬水铝石羟基倍频振动吸收峰和3 619、3 696 cm^-1<...     

福建明溪天然蓝宝石在氩气气氛中的改色实验研究

明溪天然蓝宝石主要呈色元素为Fe和Ti，颜色常带有黄、绿或紫色调，颜色不纯正。在温度为1300℃，环境为氩气气氛中进行热处理后，可消除蓝宝石中原来存在的杂色调，使颜色向纯蓝色方向变化。本文还对热处理后蓝宝石的光吸收港及颜色变化机理进行了初步探讨。     

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。     

蓝宝石主要致色元素与其颜色关系的实验研究

蓝宝石的颜色与主要致色元素的含量及其比值以及形成时的氧逸度有密切关系。本实验选用不同色调的蓝宝石,采用定量控制环境氧逸度的热处理方法,控制蓝宝石中主要致色离子的价态和比例。通过实验研究,获得（１）蓝宝石的颜色、透明度与氧逸度之间的关系曲线;（２）山东昌乐蓝宝石颜色与Ｆｅ、Ｔｉ含量及其比值之间关系曲线。Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｎ等多种杂质元素含量高会导致蓝宝石透明度降低,灰色调显著;（３）发现山东昌乐蓝宝石中存在α－Ｆｅ,它是蓝宝石颜色深,透明度差的重要原因之一。     

山东昌乐蓝宝石的EPR谱研究

本文较详细地分析论述了山东昌乐蓝宝石EPR谱各共振吸收带的位置、强度及其随EAC轴角度变化规律等特征，对各吸收带的归属也进行了深入讨论。通过EPR谱分析，笔者认为山东昌乐蓝宝石中Fe3 是大量存在的，并有可能是Fe的主要存在形式，由此指出，在昌乐蓝宝石改色工艺中过于看重将Fe2 转变为Fe3 将导致蓝宝石灰色成分增加。     

山东蓝宝石的呈色机制

本文采用电子探针、顺磁共振、吸收光谱等手段,着重研究了山东蓝宝石的吸收光谱特征,讨论了它的呈色机制,并简单论述了其改色的可能性。20000～10000cm~(-1)范围内的电荷转移跃迁是造成蓝宝石不同色调和颜色的主要原因,Fe~(2+)-Ti~(4+)、Fe~(2+)-Fe~(3+)、Fe~(3+)及O~(2-)-Fe~(3+)等吸收峰(带)的强弱和相对强弱决定了蓝宝石的具体颜色。如何协调这几个吸收峰的吸收强度是蓝宝石改色的关键。     

山东蓝宝石铁离子的价态及其对色调的影响

山东蓝色蓝宝石的着色是由Ｔｉ４＋离子与Ｆｅ２＋离子合理配比而成，一般控制在Ｔｉ４＋／Ｆｅ２＋＝１的配比范围内。多余的Ｆｅ２＋和其它Ｆｅ３＋离子存在都不利于蓝色蓝宝石正常呈色。通过穆斯堡尔谱和电子顺磁共振谱分析，测定了山东蓝宝石中铁离子的不同价态和浓度。对Ｆｅ２＋和Ｆｅ３＋离子所引起的吸收光谱特征作了研究，查明只有Ｆｅ３＋浓度很高时才产生４７７ｎｍ吸收峰，是致使山东蓝宝石表观上呈深蓝带黑色调的的重要原因。     

明溪蓝刚玉的水热溶液改色实验初步研究

明溪蓝刚中Fe主要以Fe^3 形式存在，Fe^3 的d-d电子跃迁和Fe^2 -Ti^4 /Fe^3 -Ti^3 、O^2-Fe^3 间电荷转移是致色的主要因素；浓度差可以作为扩散动力；氢含量的提高可以促进蓝色致因子的形成。采用高温高压水溶液方法对蓝刚玉进行改色处理，可消除刚玉中的杂色调，使颜色向纯蓝色方向变化。     

Ga/Mg ratio as a new geochemical tool to differentiate magmatic from metamorphic blue sapphires

Using ICP-MS–LA analyses, we demonstrate that the use of the Ga/Mg ratio, in conjunction with the Fe concentration, is an efficient tool in discriminating between “metamorphic” and “magmatic” blue sapphires. Magmatic blue sapphires found in alkali basalts (e.g. southeastern Asia, China, Africa) are commonly medium-rich to rich in Fe (with average contents between 2000 and 11000 ppm), high in Ga (> 140 ppm), and low in Mg (generally < 20 ppm) with high Ga/Mg ratios (> 10). Conversely, metamorphic blue sapphires found in basalts (e.g. Pailin pastel) and in metamorphic terrains (e.g. Mogok, Sri Lanka, Ilakaka) are characterized by low average iron contents (< 3000 ppm), low Ga contents (< 75 ppm), and high Mg values (> 60 ppm) with low average Ga/Mg ratios (< 10). Basaltic magmatic sapphires have Fe, Ga and Mg contents similar to those obtained for primary magmatic sapphires found in the Garba Tula syenite. This suggests that these both sets of sapphires have a possible common “syenitic” origin, as previously proposed from other criteria. In addition, plumasite-related sapphires and metamorphic sapphires also exhibit similar composition in trace elements. Based on results from the present study, we suggest that fluid circulations during a metamorphic stage produced metasomatic exchanges between mafic and acidic rocks (plumasite model), thus explaining the high Mg contents and converging Ga/Mg ratios observed in metamorphic sapphires.     

海南宝石级红锆石的组成及某些谱学特征研究

本研究中,采用电子探针、中子活化、红外和顺磁共振等手段,系统测定了海南砂矿中的宝石级红锆石。得出结论,宝石级红锆石纯度很高,是典型的晶质而并非变生晶体。 红锆石的红、红褐色,是由于480—500nm范围的色心吸收引起。该色心的形成与红锆石中的U、Th和REE含量有关。Fe~(3+)造成红锆石的黄色。室温下测出的7条ESR精细结构谱线属于Gd~(3+)的。而同时得出的超精细结构谱线由空穴心造成。     

闪锌矿的吸收光谱和颜色的本质

本文采用电子吸收光谱和分子轨道（MO）－能带理论模型，系统地研究了不同颜色的闪锌矿呈色的机理和本质。闪锌矿由于其形成条件不同，所含杂质元素各异而颜色变化。黑色闪锌矿含Fe高，其颜色是由于以配位体硫为特征的非键轨道2e到Fe^2 的晶体场型轨道的电子转移在500nm产生吸收所致。只有闪锌矿含Fe低（＜1％）时，它才可具有其他颜色，黄色与受主能级Cu^ 到导带或价带到施主能级Ga^3 的电子跃迁在410nm产生吸收有关；绿色是Co^2 的晶体场跃迁^4A2→^4T2(P)在700nm附近产生的吸收峰所致；红色可能与受主能级Hg^ 到施主能级Ga^3 的电子跃迁在470nm产生宽吸收带有关。当闪锌矿的吸收光谱有其中两个吸收带叠加时，它具有过渡的颜色，如黄绿色或绿黄色、桔黄色或桔红色，主要色调取决于两个吸收带的相对强度。