宝地——新疆近年宝石新发现

红、蓝宝石发现于新疆阿克陶县。以紫罗蓝色、无色为主,灰色、紫红色、淡蓝色次之。主要为单晶、最大者2.7×2.5×1cm。,金刚光泽,清彻透明者常见,质量较佳,以六方晶形为主。碧玺在新疆阿尔泰不断有新的发现。有红碧玺、绿碧玺、黄碧玺、紫碧玺、无色碧玺、棕色碧玺及黑碧玺等多种。晶体完整,对径多在O.5—2 cm,长3—8 cm,最长可达40 cm。有时在同一晶体上出现不同的颜色,构成极其美丽的串色碧玺。     

铅玻璃充填碧玺初探

利用常规宝石学测试、X射线荧光光谱仪（XRF）、激光诱导离解光谱仪（LIBS）、电子探针（EPMA）对近来在珠宝市场上的铅玻璃充填碧玺样品进行测试与分析,旨在探讨其鉴定特征。结果表明,该铅玻璃充填样品的充填特征不明显,与传统的有机物充填处理方法不同;X射线荧光光谱和激光诱导离解光谱的测试结果显示,该铅玻璃充填碧玺样品具有明显的Pb峰。铅玻璃充填碧玺样品中充填物的电子探针二次电子像及背散射电子像特征,可作为碧玺样品是否经过了铅玻璃充填的诊断性依据,其充填物的化学成分主要为Si和Pb,呈不规则斑块状分布于裂隙中。     

彩斑菊石宝石学特征研究

彩斑菊石是一种主要来自加拿大阿尔伯塔省地区开采出的具有彩虹色晕彩的螺状糕菊石属化石壳碎片,经涂塑处理后以ammolite(彩斑菊石)的商品名出售的有机宝石,常具红、绿、蓝等单色或多色彩斑。利用常规宝石学测试、激光拉曼光谱测试、紫外-可见光谱测试、扫描电镜测试等方法,对彩斑菊石及菊石碎块共9块样品的宝石学特征、谱学特征、微观形貌特征、颜色成因进行了分析和研究。结果显示,彩斑菊石在显微镜下观察可见拼合或涂塑层,具典型薄层状结构;表面不同区域的颜色与文石层结构密切相关,随着文石层厚度和紧密程度的增加,颜色逐渐向可见光长波方向变化,推测彩斑菊石的颜色主要与文石层厚度有关,并由文石层的干涉作用所致。     

内蒙古阿拉善地区绿色戈壁玛瑙的宝石学特征与致色成因研究

内蒙古阿拉善地区经历数亿年的地质活动,产出颜色丰富且结构致密的戈壁玛瑙。通过常规宝石学测试、偏光显微镜及扫描电镜观察、X射线粉晶衍射、电子探针、红外光谱及紫外-可见光-近红外分光光度计等测试分析方法对绿色戈壁玛瑙的宝石矿物学特征及致色成因进行了深入研究。肉眼观察,阿拉善绿色玛瑙呈深绿色至褐绿色,微透明至不透明,相对密度、折射率、摩氏硬度等均符合石英质玉石的特点。偏光显微镜观察,绿鳞石富集于表层,并向内部呈放射状生长;方解石与石英均为隐晶质结构。扫描电镜观察,绿鳞石呈颗粒状分布于石英及方解石之间。X射线衍射分析结果表明,绿色戈壁玛瑙的物相组成主要为石英、方解石和绿鳞石。电子探针分析结果表明绿鳞石的主要化学组成为SiO₂、FeO、Al₂O₃、K₂O和MgO。红外光谱分析也显示存在绿鳞石对应基团的特征峰。表层绿鳞石在紫外-可见光-近红外分光光度计下显示出Fe²⁺与Fe³⁺的特征光谱,Fe²⁺与Fe³⁺之间的电荷转移是其...     

不同标准光源对碧玺红色的影响

在CIE 1976 L*a*b*均匀色空间内在D65光源照射下对碧玺红色的L*、a*、b*值进行定量测量,进而计算出彩度值C*、色调角ho。在Color i Control中进行模拟,得出在A光源、CWF光源照射下的碧玺红色颜色参数,由此确定最佳照明光源。对比D65、A光源和CWF光谱功率分布理论值发现,D65光源的光谱功率分布连续、相对平滑且色温高,结合统计分析证明光源的变换对碧玺红色明度的影响最小,A光源最有利于提升碧玺红色的C*与L*。得出结论:A标准照明光源为碧玺红色的最佳照明光源,D65标准照明光源可作为碧玺红色的最佳评价光源。     

DiamondView^TM在有机充填碧玺鉴定中的应用

目前主要通过放大检查和红外光谱分析等测试方法对有机充填碧玺进行鉴定,但它们在准确性和直观性方面还存在一些问题。为弥补现有方法的不足,利用DiamondView^TM荧光成像技术对有机充填处理的碧玺样品进行研究。结果显示,在DiamondView^TM下碧玺样品呈绿色或蓝色荧光,部分样品可观察到生长结构特征。分布于碧玺裂隙及凹坑内的有机充填物呈较强的蓝白色荧光,并与碧玺的荧光具有明显的差异和界限。利用DiamondView荧光图像分析,可以快速准确地识别充填物的位置及分布,也为碧玺在充填程度等方面的研究提供了新的思路。     

宝石级电气石的研究

近年来,电气石作为中、高档宝石,引起了国内外不少专家、学者的研究兴趣。笔者针对宝石级电气石矿床特征、电气石的宝石学特征、颜色成因及颜色改善进行了研究,得出了一些有意义的结论。１宝石级电气石分布及产出特征宝石级电气石分布广泛,在许多岩石类型和地质体中都...     

北京延庆硅化木的矿物学特征分析

通过X射线荧光、红外光谱和X射线衍射等检测方法分析了延庆硅化木的矿物学特征.结果表明:2个不同植物种属但在同一埋藏地形成硅化木标本成因相似,其颜色与所含元素种类及含量密切相关.X射线衍射分析表明,不同颜色和植物种属的硅化木主要组成物相一致,为SiO2,其他矿物极其微量.2个硅化木标本的红外吸收谱带基本一致,均显示典型的...     

辐照处理对碧玺物理性质的影响

辐照处理是碧玺颜色改善很重要的一种方法。本文对一系列碧玺样品作了高能电子辐照处理,并对其物理性质作了对比测试。实验发现,辐照处理会使宝石的物理性质,如密度、晶胞常数、颜色等发生一定变化。对于不同的宝石,辐照处理的影响不同。     

我国3种绿色图章石中白云母的矿物学特征

对我国浙江青田山炮绿、福建寿山月尾绿以及西安绿3种绿色图章石分别利用X射线衍射、电子探针、环境扫描电镜以及能谱分析对其矿物成分、化学成分、微形貌特征以及颜色成因等方面进行了研究.研究发现, 3种图章石的绿色部分均由具二八面体结构的2M₁型多硅白云母组成, 属于云母型图章石; 它们的次要矿物组成中山炮绿含有白云石、黄铁矿和磷灰石, 月尾绿含有高岭石, 西安绿含有白云石, 次要矿物组成对绿色图章石的产地鉴定具有一定意义.3种白云母的微形貌特征揭示了西安绿中白云母结晶程度高于月尾绿中白云母, 而山炮绿中白云母经历热液蚀变后晶形不完整重结晶程度不高.另外, 白云母八面体层中杂质离子的化学成分分析表明, 月尾绿和西安绿中白云母的绿色是由Fe3+和Ti4+离子形成, 而山炮绿的翠绿颜色主要由白云母中Cr3+离子以及Fe3+、Ti4+离子共同作用形成.      

安徽马鞍山磷铝石宝石矿物学特征研究

近年来在安徽马鞍山地区所在的绿松石矿体附近,相继发现一种绿色、半透明的磷铝石,部分达到宝石级别。本文采用电子探针、X射线粉晶衍射仪、扫描电镜、傅里叶变换红外光谱仪、紫外可见光谱仪等测试技术,对该地区磷铝石的化学成分、矿物成分、微观结构和光谱特征进行对比验证和综合分析,研究其水的赋存形式,进而对磷铝石的呈色机制作了深入探讨。电子探针分析显示该地区磷铝石的化学成分主要以Al、P元素组成,含微量的Fe、V元素。X射线粉晶衍射与红外吸收光谱分析表明主要矿物为磷铝石,基本不含有其他杂质矿物;磷铝石是一种水合磷酸盐矿物,含有结晶水以及少量结构水的矿物,且结晶水与结构水多与Al3+(Fe3+)相结合的形式存在。偏光显微镜和扫描电镜观察显示磷铝石整体以鳞片状集合体产出,微观上多以短柱状及板片状堆积,单个晶体显示斜方晶系结晶生长习性。紫外可见吸收光谱中639 nm处吸收谱峰由Fe3+与V3+联合所致,300、423、864 nm处吸收峰由Fe3+所致,说明Fe3+与V3+的共同作用是马鞍山地区磷铝石呈现绿色的主要原因。本研究对于认识该类磷铝石的宝石矿物学性质以及颜色成因具有一定意义。     

台湾花莲碧玉宝石学性质研究

台湾花莲碧玉因其浓厚的颜色以及较细腻的结构和特殊光学效应受到广大消费者的喜爱.本文运用常规仪器、电子探针等测试手段研究台湾花莲碧玉宝石矿物学特征.通过科学全面系统的研究与前人资料对比可得,碧玉样品的颜色主要为淡绿-深绿色,颜色较为纯净,分布不均匀.内部可见黑色金属矿物杂质.具油脂-丝绢光泽,微透明-不透明,折射率为1.61,相对密度2.96～3.02 g/cm³,硬度为6～7.碧玉的主要组成矿物为透闪石或者阳起石,次要矿物包括铬铁矿、铬钙铝榴石、透绿泥石.电子探针结果显示,碧玉样品的主要元素成分为MgO、SiO₂、CaO,以及少量的FeO和微量的Cr₂O₃、MnO、K₂O、Na₂O、Al₂O₃、TiO₂.根据样品数据的对比可以推测,碧玉颜色的深度与FeO的含量呈正比,当碧玉含有铬钙铝榴石包体时,碧玉颜色更鲜艳.     

Spectroscopic characterisation and crystal field calculations of varicoloured kyanites from Loliondo, Tanzania

Orange, ochre-coloured, light green and dark blue varieties of kyanite, ideally Al₂SiO₅, from Loliondo, Tanzania, have been characterised by electron microprobe analysis and polarised infrared and optical absorption spectroscopy. All colour varieties show elevated Fe contents of 0.39 to 1.31 wt.% FeO, but Ti contents only in the range of the EMP detection limit. Orange and ochre-coloured crystals have Mn contents of 0.23 and 0.06 wt.% MnO, respectively, the dark blue kyanite contains 0.28 wt.% Cr₂O₃, while the light green sample is nearly free from transition metal cations other than Fe. Polarised infrared spectra reveal OH defect concentrations of 3 to 17 wt.ppm H₂O with structural OH defects partially replacing the O_B (O2) oxygen atoms. Polarised optical absorption spectra show that the colour of all four varieties is governed by crystal field d-d transitions of trivalent cations, i.e. Fe³⁺ (all samples), Mn³⁺ (orange and ochre) and Cr³⁺ (blue kyanite), replacing Al in sixfold coordinated triclinic sites of the kyanite structure. Intervalence charge transfer, the prevalent colour-inducing mechanism in ‘usual’ (Cr-poor) blue kyanites, seems to play a very minor, if any, role in the present samples. Crystal field calculations in both a ‘classic’ tetragonal and in the semiempirical Superposition Model approach, accompanied by distance- and angle-least-squares refinements, indicate that Fe³⁺ preferably occupies the Al4 site, Cr³⁺ prefers the Al1 and Al2 sites, and Mn³⁺ predominantly enters the Al1 site. In each case specific local relaxation effects were observed according to the crystal chemical preferences of these transition metal cations. Furthermore, the high values obtained in the calculations for the interelectronic repulsion parameter Racah B correspond to a high ionic contribution to Me³⁺–O bonding in the kyanite structure. In the particular case of the blue sample, band positions specifically related to the high Racah B value enable this ‘unusual’ type of blue colouration of kyanite solely due to Cr³⁺ cations.     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定电气石中12种主次量元素

电气石是一类含硼的铝硅酸盐矿物,化学成分复杂、化学稳定性强,不易湿法分解,B_2O_3含量较高,导致其主次量元素的同时测定存在一定困难。本文采用熔融法制样,建立了X射线荧光光谱法测定电气石Na_2O、MgO、Al_2O_3、SiO_2、P_2O_5、K_2O、CaO、TiO_2、V_2O_5、Cr_2O_3、MnO、TFe_2O_3等主次量元素的分析方法。样品与四硼酸锂-偏硼酸锂-氟化锂(质量比为4.5∶1∶0.4)混合熔剂的稀释比例为1∶10,消除了粒度效应和矿物效应;在缺少电气石标准物质的情况下,选择土壤、水系沉积物及多种类型的地质标准物质绘制校准曲线,利用含量与电气石类似的标准物质验证准确度,测定结果的相对标准偏差小于4.2%。采用所建方法测定四种不同类型电气石实际样品,测定值与经典化学法基本吻合。本方法解决了电气石不易湿法分解和硼的干扰问题,测定结果准确可靠,与其他方法相比操作简便,分析周期短。     

Chemical composition and species attribution of tourmalines from a rare-metal pegmatite vein with scapolite, Sangilen Upland, Tuva

A detailed study of the chemical composition and substitutions in calcium tourmalines from a scapolite-bearing rare-metal pegmatite vein from the Sol’bel’der River basin has shown that their species attribution is determined by occupancy of octahedral site Y. The composition of the yellow tourmaline most abundant in the central part of the pegmatite bodyis rather constant and characterized by the ideal formula Ca(Mg₂Li)Al₆(Si₆O₁₈)(BO₃)₃(OH)₃F. Variations in the chemical composition of zonal tourmaline crystals from the contact part of the pegmatite are controlled by abrupt change in the chemical medium during their formation. The yellow cores of these crystals are close in composition to tourmaline from the central part of the pegmatite vein. The Mg content abruptly decreases toward the crystal margin: Mg²⁺ → Fe²⁺, 2Mg²⁺ → Li⁺ + Al³⁺, and Mg²⁺ + OH → Al³⁺ + O²⁻. The composition of dark green marginal zones in tourmaline is characterized by the ideal formula Ca(Al_1.5Li_1.5)Al₆(Si₆O₁₈)(BO₃)₃ (OH₂O)(F). The results indicate specific formation conditions of pegmatite. The crystallochemical formulas of the studied tourmalines allow us to regard them as new mineral species in the tourmaline group.     

电子探针-电感耦合等离子体质谱法研究不同种类石榴石的稀土元素配分和矿物学特征

石榴子石是变质岩和岩浆岩中一种常见的硅酸盐矿物，其类质同象非常普遍。已有资料表明，不同成分的石榴子石的颜色颇为不同，但石榴子石的成分和颜色之间相互关系尚未进行系统研究和总结。本文应用电子探针、电感耦合等离子体质谱、X射线粉晶衍射、拉曼光谱、红外光谱和紫外可见吸收光谱等手段对常见的红色（G1）、橙色（G2）、绿色（G3）和褐红色（G4）石榴石进行了系统测试，旨在揭示石榴子石成分、结构和颜色的内在关系和变异规律，以期为不同地质体中产出的石榴子石矿物学特征的总结及地质应用提供依据。研究结果表明，G1、G4样品含有较多Fe元素（Fe³⁺：0.24%、0.24%；Fe²⁺：1.01%、0.89%）；G2样品含有较高的Mn元素（2.76%）；G3样品含有很高的Cr、V元素（3453×10^-6、1458×10^-6）。类质同象对石榴石的晶体结构产生影响，晶胞参数有较大差别，分别是a=11.530nm（G1）、11.563nm（G2）、11.849nm（G3）和11.470nm（G4）。石榴石中的微量元素和稀土元素对于示踪物源及形成过程具有很强的指示意义。石榴石中的稀土元素总量分布不均匀，LREE/HREE比值小于1，表现为重稀土元素富集，Eu/Eu^*比值小于1，为Eu负异常。所有样品的Ce异常均不明显。石榴石样品的拉曼光谱呈现出峰强和峰位的明显差异也反映了类质同象的存在：G1、G4在570nm处出现Fe³⁺电子跃迁吸收峰；G2在460nm和520nm附近出现Mn²⁺电子跃迁吸收峰；G3在690nm处出现Cr³⁺电子跃迁吸收峰。紫外可见吸收光谱特征显示，红色和褐红色样品出现在570nm处的Fe³⁺电子跃迁吸收峰，与其成分中含有大量Fe有关；橙色样品于460nm和520nm附近的特征吸收峰归属于Mn²⁺，对应其主要成分中大量的Mn；绿色样品690nm处出现强的吸收峰，由Cr³⁺跃迁产生，是微量元素Cr的存在所致。研究结果表明，石榴石的颜色与其成分和结构具有良好的对应关系。     

Study of structural and valence state of Cr and Fe in chrysoberyl and alexandrite with EPR and M?ssbauer spectroscopy

Data on the structural and valence distribution of Cr and Fe in chrysoberyl and in alexandrite, its gem variety, are given. It is shown that the Cr³⁺ line in the natural Ural and Tanzania samples is the strongest in the M1 site and for the synthetic stones, in the M2 site. During the annealing of the alexandrite crystals, Cr³⁺ passes from the smaller M1 site into the larger M2 site. The M?ssbauer spectroscopy quantitatively determined the distribution of different valence Fe ions. The various proportions of both Fe²⁺ and Fe³⁺ ions isomorphically entering the octahedral sites in the BeAl₂O₄ crystal structure were established.     

Mariinskite, BeCr2O4, a new mineral, chromium analog of chrysoberyl

A new mineral, mariinskite, BeCr₂O₄, the chromium analog of chrysoberyl, has been found at the Mariinsky (Malyshevo) deposit, the Ural Emerald Mines, the Central Urals, Russia. The mineral is named after its type locality. It was discovered in chromitite in association with fluorphlogopite, Cr-bearing muscovite, eskolaite, and tourmaline. Mariinskite occurs as anhedral grains ranging from 0.01 to 0.3 mm in size; in some cases it forms pseudohexagonal chrysoberyl-type twins. The mineral is dark-green, with a pale green streak; the Mohs’ hardness is 8.5, microhardness VHN = 1725 kg/mm². D _meas = 4.25(2) g/cm³, D _calc = 4.25 g/cm³. Microscopically, it is emerald-green, pleochroic from emerald-green (γ) to yellow-green (β) and greenish yellow (α). The new mineral is biaxial (+), γ = 2.15(1), β = 2.09(3), and α = 2.05(1), 2V _meas = 80 ± (10)°, 2V _calc = 80.5°. In reflected light, it is gray with green reflections; R _max (589) = 12.9%; R _min (589) = 12.3%, and there are strong, internal green reflections. The strongest absorption bands in the IR spectrum are as follows (cm^?1): 935, 700, 614, 534. Space group Pnma, a = 9.727(3), b = 5.619(1), c = 4.499(1) Å, V = 245.9(3) ų, Z = 4. The strongest reflections in the X-ray powder diffraction pattern are as follows (d Å, I, hkl): 4.08(40)(101), 3.31(90)(111), 2.629(50)(301), 2.434(50)(220), 2.381(40)(311), 2.139(60)(221), 1.651(100)(222). The average chemical composition of mariinskite (electron microprobe, wt %) is as follows: BeO 16.3, Al₂O₃ 23.89, Cr₂O₃ 58.67, Fe₂O₃ 0.26, V₂O₃ 0.26, TiO₂ 0.61, total is 99.98. The empirical formula, calculated on the basis of four O atoms is Be_1.03(Cr_1.22Al_0.74Ti_0.01Fe_0.01V_0.01)_1.99O₄. The compatibility index 1 ? (K_p/K_c), 0.019, is excellent. The type specimens are deposited in the Fersman Mineralogical Museum, Russian Academy of Sciences, Moscow, and the Ural Geological Museum, Yekaterinburg, Russia.     

应用元素分析-电子顺磁共振能谱研究不同颜色青海软玉致色元素

颜色是软玉价值的重要体现,青海软玉颜色丰富,而致色方面的研究较为滞后。近年来青海软玉致色研究多为翠青玉和烟青玉,认为Cr~(3+)和Mn~(2+)分别为翠青玉和烟青玉致色元素。青海软玉的颜色非单一色彩,如青白色、翠绿色、灰紫色等,因此青海软玉致色应包含多种致色元素。本文在前人研究的基础上,利用X射线荧光光谱法(XRF)、化学滴定法、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)和电子顺磁共振能谱(EPR)测试数据,根据分析数据与色调变化之间的关系揭示了8种颜色青海软玉的致色元素。结果表明:白玉致色元素为Fe~(3+);青白玉和碧玉致色元素为Fe~(2+)和Fe~(3+);青玉致色元素为Fe~(2+)、Fe~(3+)和高价态的Mn;翠青玉致色元素为Fe~(2+)、Fe~(3+)、Cr~(3+);黄玉和糖玉致色元素为Fe~(3+)和高价态的Mn;烟青玉致色元素为Fe~(3+)和Ti~(4+)。研究认为青海软玉中绿色调与Fe~(2+)有关,黄色调与Fe~(3+)和高价态的Mn有关,而蓝紫色调与Fe~(3+)和Ti~(4+)有关。本研究基本确定了不同颜色青海软玉的致色元素,为青海软玉致色机制的研究提供了理论依据。