“红碧石”的宝石矿物学特征

近年来,珠宝市场上出现了一种商业名称为"红碧石"的玉石,因其外观,特别是红色的体色与南红相近,常被作为南红的仿制品进行出售。本文采用常规宝石学测试、红外光谱、激光拉曼光谱、X射线粉晶衍射、紫外-可见、近红外光谱等方法,对"红碧石"样品的宝石矿物学特征进行研究。结果表明,"红碧石"整体呈现弱-中等玻璃光泽,折射率范围为1.53~1.54,摩氏硬度为6~7,与石英质玉石基本一致。红外光谱、激光拉曼光谱、X射线粉晶衍射的测试结果表明:"红碧石"的主要组成矿物为石英,次要矿物为赤铁矿和钙铁榴石。近红外光谱中5166~5200 cm~(-1)和4322 cm~(-1)附近的吸收指示了其中分子水及-OH的存在。对紫外-可见-近红外光谱进行一阶求导分析,"红碧石"样品均显示576 nm处赤铁矿的主峰,表明"红碧石"为赤铁矿致色。     

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.     

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<...     

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。     

红、黑双色火山玻璃的宝石矿物学特征与显微包裹体研究

红、黑双色火山玻璃作为天然玻璃中的少见品种,本文采用常规宝石学测试方法以及扫描电子显微镜（SEM）、红外光谱（FTIR）、X射线粉晶衍射（XRD）、拉曼光谱（LSR）及电子探针（EPMA）对该种火山玻璃的宝石矿物学特征及显微包裹体进行研究。结果显示,红、黑双色火山玻璃点测折射率为1.47,相对密度约2.36,摩氏硬度6～7,具有明显的流动纹理结构并广泛分布有孔径1～2μm的微气孔及因岩浆冷凝收缩所致的纳米级龟裂纹状结构缝隙。样品主体为玻璃态,红色部分含有大量点状及直径约1μm,长度5～25μm的赤铁矿针状包体,黑色部分则含有大量同尺寸的点状及针状磁铁矿包体并使其具明显磁性。此外,样品中还含有约5%斜长石微晶,晶粒尺寸约50～300μm,An约为28.4,另含有极少量尺寸约100μm的锆石包裹体。电子探针测试结果表明,红色及黑色区域玻璃态基质w（SiO₂）均在75%以上,为典型的黑曜岩类火山玻璃。其中红色区域玻璃基质的w（SiO₂）平均值为75.517%,黑色区域为77.621%,此外红区在FeO、K₂O及Na_2...     

南红玛瑙保山料与凉山料的微量元素特征及成因

云南保山和四川凉山是南红玛瑙的两个重要产地,采用常规拉曼光谱和原位微区等离子质谱技术,分别对两地南红玛瑙的岩石光谱学及微量元素含量特征进行了测试。结果表明,两地南红玛瑙中除石英外,很少存在其它物相,仅存在少量赤铁矿,表明两地南红玛瑙的色彩均由赤铁矿所致;云南保山南红玛瑙的红料中富集亲石元素Na、K、Al、Ca、Sr及Fe,表明玛瑙形成于同一岩体中,玛瑙的生成顺序为红料、条带状玛瑙/冰红料、冰料;四川凉山南红玛瑙中红料和冰红料在微量元素方面没有规律,表明其形成于不同岩体,随后再在表生搬运、沉积等作用过程中富集成矿。此外,利用亲石元素与Fe含量的相关性,可以有效鉴别南红玛瑙保山料和凉山料。     

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。     

广西独山洞遗址新发现赭石分析研究

为更好了解中国区域更新世晚期现代人行为,本研究对广西独山洞遗址更新世晚期新发现的赭石样品进行报道,并结合科技考古分析进行综合分析。广西独山洞遗址属于更新世晚期向全新世过渡阶段考古遗址,赭石出土层位AMS碳十四测年结果显示其埋藏距今约1.5万年。X射线荧光(XRF)分析结果显示赭石样品化学元素组成中铁和硅的含量较高,赭石样品成分中均含铁;X射线衍射(XRD)分析结果显示赭石样品包含石英、绿泥石、伊利石、高岭石、赤铁矿;偏光显微分析结果显示,赭石样品均由红色的颗粒混合而成,单偏光下呈暗红色,边缘圆润;在正交偏光下全消光,显示所有赭石样品中红色部分为含赤铁矿的多晶质集合体;拉曼光谱分析结果显示,样品红色区域峰值与赤铁矿拉曼峰值较为匹配,主要在223 cm^-1、 295 cm^-1、 408 cm^-1和605 cm^-1有特征吸收峰,表明赭石中含有赤铁矿。独山洞遗址新发现的赭石研究,表明独山洞遗址古人类已具有现代人行为特征;该遗址赭石科技考古分析数据,为不同地区现代人行为相互比较提供了科学数据。     

西藏冈底斯中段恰功多金属矿床成矿流体性质与演化

目前对于中冈底斯成矿带上的矿床的研究主要在地质特征、成矿时代和成矿岩体成因方面,而对于其形成过程尤其是成矿流体演化方面的详细研究报道较少.该成矿带上的恰功多金属矿床代表了主碰撞期的成矿作用,其矿化形式包括矽卡岩型的铁（铜）、热液脉型铅锌银（铜）和碳酸盐交代型铅锌银3种.通过野外地质调查和镜下岩矿相观察,可将该矿床的形成过程划分为（Ⅰ）石榴石-磁铁矿复合阶段、（Ⅱ）绿帘石-磁铁矿阶段、（Ⅲ）石英-赤铁矿阶段、（Ⅳ）萤石-黄铜矿阶段、（Ⅴ）方解石-方铅矿-闪锌矿阶段和（Ⅵ）方解石-石英6个成矿阶段.对代表成矿各阶段的流体包裹体进行了岩相学、显微测温、显微激光拉曼、质子激发X荧光光谱分析等,结果显示成矿流体从早期到晚期温度、压力、密度和盐度不断降低,兼有渐变和突变,流体相主要成分由早期H₂O-NaCl（Ⅰ-Ⅱ）经中期H₂O-NaCl-FeCl_2-3±MgCl₂（Ⅲ）和H₂O-CO₂-NaCl（Ⅳ）向晚期H₂O-NaCl-CaCl₂（Ⅴ&Ⅵ）变化.期间铜的沉淀主要与Ⅳ阶段流体沸腾有关,铅锌的沉淀可能与Ⅴ阶段温度降低有关,也可能为叠加矿化的结果.      

热处理红-黄色翡翠的红外光谱分析

红-黄色翡翠是否经过热处理,其价值相差悬殊。随着市场对红-黄色翡翠的需求增加,鉴别其是否经过热处理是目前宝玉石鉴定的难点和热点问题。通过加热实验,利用红外光谱测试技术对加热前、后的红-黄色翡翠样品的红外光谱进行对比分析。结果表明,加热前、后的红-黄色翡翠样品的红外光谱具有不同的特征,主要表现为硬玉结构中OH的四组吸收峰强弱的变化：（1）吸收峰的强变化是在3 000～4 000 cm-1之间的峰型从加热前呈U型到加热后呈V型;（2）吸收峰的弱变化则是谱线略有改变,出现3 622～3 628 cm-1或3 670 cm-1附近的吸收峰,这些特征可作为红-黄色翡翠是否经过加热处理的辅助性诊断指标。     

白云母-金红石质图章石的矿物学特征

绿色图章石是我国众多图章石品种中的重要类别，四川“雅安绿”即为其中一个代表性的品种。近期国内珠宝市场出现了一种被称为“雅安绿”新亚种的图章石且广受关注，其外观为微透明的绿黄色基体上分布绿色半透明的纹脉，图案精美。本次研究采用偏光显微镜、X射线粉末衍射仪、电子探针仪、红外吸收光谱仪、激光拉曼光谱仪和紫外-可见光分光光度计对该种图章石的矿物组成、化学成分、谱学特征和颜色成因进行研究。结果表明，该图章石绿色纹脉的主要矿物成分为微晶白云母，绿黄色基体主要由微晶白云母和金红石组成，纹脉白云母中可充填有细脉状的绿泥石。明确了该图章石中白云母的多型类型为2M₁型，白云母的晶胞参数为a=0.514(2) nm、b=0.906(4) nm、c=2.015(6) nm、β=95.3(3)°,金红石的晶胞参数为a=b=0.460(2) nm、c=0.295(1) nm,计算其分子式为(K_0.82Na_0.08)(Al_1.80Fe_0.17Mg_0.03)(Al_0.93     

泰国玄武岩红宝石的宝石学及化学成分特征

以产自泰国玄武岩的红宝石为研究对象,采用宝石学常规仪器、电子探针、LA-ICP-MS、紫外-可见光光度计、红外光谱、拉曼光谱等测试方法探究泰国红宝石的宝石学特征、化学元素特征、谱学特征,并与缅甸大理岩型红宝石、莫桑比克角闪岩型红宝石初步对比,分析产地特征。研究结果表明,泰国红宝石颜色较深,紫外光长波下多呈中等-弱红色荧光,短波下呈惰性;内部包裹体丰富,可见多种形态的固态、流体包裹体,双晶发育;化学成分主要为Al₂O₃,含有Cr、Fe、Ti、Mg、V、Ga、Si、Ni等微量元素,以高Fe、高Mg、低Ga为特征。紫外-可见光吸收光谱为Cr+Fe谱,Cr相关荧光峰较弱,红外光谱测试样品为红宝石,拉曼光谱存在6个振动峰,与刚玉标准拉曼光谱重合度较高。通过对红宝石的外观、荧光性、内部所含固态包裹体、流体包裹体种类及形态可对红宝石初步进行产地鉴别;微量元素Cr、Fe、Mg、Ga、V、Ti含量具有明显产地特征;不同产地红宝石的紫外-可见光光谱在吸收峰值上略有差异。     

水热法合成的一种新型祖母绿宝石学及光谱学特征

水热法是合成祖母绿的常用方法之一,使用该方法合成的祖母绿具有典型“水波纹”状纹理,呈现锯齿状平行排列,且其红外透射吸收光谱在2300～3100cm^-1的特征峰是主要鉴定特征。但目前市场上新出现的水热法合成的一种祖母绿不具有上述典型特征。为探究这种水热法合成的祖母绿的宝石学和光谱学特征,本文采用常规宝石学仪器宝石显微镜、折射仪等及红外吸收光谱仪、紫外可见光谱仪、能量色散X射线荧光光谱仪(EDXRF)对其鉴定特征进行研究分析。结果表明：测试样品的折射率为1.571～1.588,双折射率为0.007～0.009,相对密度为2.56～2.78,多色性明显,这些特征与天然祖母绿相似,红外吸收光谱特征与天然祖母绿基本一致。在宝石显微镜下,从特定角度观察可见疑似水热法合成祖母绿的“水波纹”状纹理,呈平行状,但不是典型的锯齿状平行排列,属于疑惑样品。红外透射吸收光谱具有Ⅰ型水和Ⅱ型水的尖锐吸收峰,在2300～3100cm^-1范围内的吸收相对较弱,不具有诊断意义;紫外可见光谱分析表明Fe²⁺离子引起的810～850nm吸收宽带不明显,但8...     

川西地区有机流体包裹体产状、组分及成因序次分析

川西地区三叠-侏罗系地层中的有机流体包裹体有6种赋存形式,3种主要相态。激光拉曼探针测试分析表明,包裹体的有机组分包括CH₄、C₂H₂、C₂H₄、C₂H₆、C₃H₈、C₃H₆、C₄H₆、C₆H₆等8种组分,非烃组分主要包括CO₂、H₂、H₂S、CO等4种。综合均一温度、盐度以及埋藏史、热史分析,有机流体包裹体可分为4个期次,是该地区油气生成、运移、演化以及不同成岩作用阶段共同作用的结果,对油气成藏规律有重要的指示作用。     

内蒙古额尔古纳地区七一牧场铅锌矿床成矿流体特征及成因探讨

七一牧场矿床是内蒙古额尔古纳成矿带内新发现的一个铅锌矿床,具有大中型矿床的成矿潜力.为确定该矿床的成矿流体特征及成因类型,对主成矿阶段的石英开展了流体包裹体岩相学观察、显微测温和激光拉曼光谱分析.结果表明,石英中主要发育富液相、富气相、CO₂三相和少量含子矿物三相包裹体;包裹体的均一温度为132~342℃,大致集中在130~200℃和240~320℃;两相包裹体的盐度范围在0.5%~9.9%,含CO₂三相包裹体的盐度为3.0%~11.9%,属低盐度.根据子矿物熔化温度得出含子矿物三相包裹体的盐度为42.4%和44.2%.激光拉曼光谱分析显示,包裹体中气相成分主要为H₂O和CO₂.认为流体的沸腾作用是矿质沉淀的重要机制,该矿床属赋存于中生代火山岩中与浅成-超浅成岩浆作用有关的中低温热液脉型矿床.     

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。     

泰山南坡第四纪沉积物石英砂表面特征及沉积环境指示

为考察泰山地区第四纪沉积环境,采用石英砂表面特征分析法,采集泰山南坡第四纪沉积物样品,经观察研究后,随机挑选W₁～W₆共6颗石英砂颗粒进行扫描电镜观察。除W₄外,其余颗粒表面均表现出形态不规则、边缘棱角清晰、具有多样的贝壳状断口和解理片特征,该特征所指示的沉积环境为冰川沉积环境条件。沉积物样品热释光测得年龄为30.54±2.59 ka B．P．与末次冰期主冰期时段具有时间上的吻合性。     

四川乌斯河铅锌矿床成矿流体特征及TSR作用初探

四川乌斯河铅锌矿床是赋存于震旦系灯影组白云岩中的大型铅锌矿床.本次研究结合最新的野外地质现象发现该矿床除存在前人所强调的沉积成矿作用以外,热液成矿作用非常明显.对该矿床流体包裹体进行细致的岩相学、显微测温和激光拉曼研究,揭示成矿流体特征,并探讨成矿机制.研究结果显示该矿床包裹体类型较为单一,以气液两相为主,均一温度主要集中于120~260 ℃,平均盐度为10.0% NaCl eqv,压力为32~68 MPa,成矿流体为中-低温、中等盐度.激光拉曼测试显示包裹体气相成分含有CH₄、H₂S、C₂H₆、C₂H₂、N₂和NH₃,为多元共存的流体体系.在热驱动力下(120~260 ℃),流体混合作用提供了物质基础(SO₄2-)、催化剂(Mg2+)和还原剂(有机质、CH₄和H₂S)促使硫酸盐热化学还原反应(TSR)启动.TSR反应过程中流体pH发生变化,进一步促进了金属硫化物沉淀.      

佳县红粘土磁学性质

黄土/古土壤序列和红粘土均已被证明是风积成因,然而红粘土研究的程度远低于黄土/古土壤序列,比如强发育红粘土获得比较低磁化率值的原因并没有得到清楚解释,红粘土磁化率代用指标问题和红粘土搬运路径等问题还存在较大的争议,红粘土记录古气候意义研究也相对薄弱,因此加强对红粘土的研究,有助于对古气候的理解.佳县位于黄土高原与毛乌素沙漠交接地区,季风区与非季风区过渡地带.对佳县厚60m的红粘土样品进行系统磁学参数测量分析发现,佳县红粘土以软磁性矿物(磁铁矿、磁赤铁矿)为主,同时含有一定量硬磁性矿物(赤铁矿、针铁矿,主要是赤铁矿);强发育古土壤层含有较多软磁性矿物,弱发育古土壤层含有较多硬磁性矿物;磁颗粒粒径基本在0.2μm以下,x＞64×10-8m3/kg时,磁颗粒粒径小于0.1μm.剖面底部磁学参数变化存在异常,原因可能是:赤铁矿含量增加,超顺磁(SP)亚铁磁性颗粒含量急剧减少,单畴(SD)颗粒相对含量增加.该异常原因解释符合前人提出的成壤路径:水铁矿→SP磁赤铁矿→SD磁赤铁矿→SD赤铁矿.     

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。