不同产地绿松石无损检测及岩相结构特征研究

概述了绿松石的使用历史和产地来源。利用质子激发X射线荧光光谱（PIXE）、X射线衍射（XRD）及扫描电镜（SEM）技术对来自伊朗、湖北郧县和西藏等地的绿松石样品进行岩石矿物学特征分析，从成分组成方面探讨绿松石的呈色机理。结果显示，不同产地、不同质地绿松石的成分组成存在较大差别，但主成分含量基本一致；绿松石的颜色主要由其中CuO和Fe2O3的含量比值变化决定，比值由大至小，实现了绿松石颜色由天蓝色到绿色的转变。     

常见绿松石品种特征及充填处理的鉴定

总结了我国市场上大量常见的不同产地的天然绿松石的特征,同时对比我国市场常见的充填处理绿松石的特征,研究了天然与充填处理绿松石的一般鉴别特征,发现处理绿松石的颜色深浅、颜色分布、包裹体、外观与天然绿松石均有较大的区别。还利用红外光谱对天然的和充填处理的绿松石进行了测试,发现充填处理绿松石在1 735、1 600、1 500 cm^-1附近可见吸收峰,表明绿松石内部充填了人工类树脂,可作为鉴定充填处理绿松石的有力证据。     

绿松石呈色机理初探

矿物的成分、结构和键型是复杂的,所以引起矿物颜色变化的因素也是复杂的：一种矿物的颜色往往是多种呈色机制的总效应。绿松石是一种白色玉石,即它的颜色是由自身的成分和结构决定的。电子探针分析了不同颜色的绿松石的化学成分,从实验结果看出,绿松石的颜色主要由Cu^2 、Fe^3 离子决定,Cu^2 离子对绿松石的基色——天蓝色起有益作用,而Fe^3 起相反作用,二者含量多少决定了色调的变化特点。这与用晶体场理论和光谱实验观测解释的呈色机制是一致的。差热分析和热分析结果认为,吸附水和结晶水的存在对绿松石的颜色有一定影响：吸附水含量较高的样品,其颜色较深;当样品经300℃灼烧后(绿松石失去部分或全部结晶水),其颜色发生明显变化,由蓝变为黄绿。     

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.     

蒙古国某地绿松石玉的矿物组成及其成因

绿松石玉是主要由含水的铜铝磷酸盐矿物-绿松石组成的一种珍贵玉石,在珠宝市场上深受消费者青睐。本文通过偏光显微镜、电子探针、激光拉曼光谱测试技术对产自蒙古国某地的绿松石玉样品的矿物组成、成因及拉曼光谱进行分析研究,推断了该地绿松石玉样品的矿床成因类型,以期为今后优质绿松石玉的找矿勘查提供相关参考资料。结果显示:蒙古国绿松石玉由主要矿物绿松石和次要矿物石英、白云母、黄铁矿、黄铜矿、铜蓝及辉铜矿等组成,推测该绿松石玉样品产自硫化物矿床的次生富集带,其矿床类型属于原生多金属硫化物矿床经由风化淋滤形成的次生富集带型。该地绿松石与其他产地绿松石的拉曼光谱存在差异,推测可能由于绿松石中水的存在方式和含量、阴离子的种类和数量、元素的类质同象置换及产地的气候条件等影响所致。     

翡翠戒面质量分级初探

翡翠质量分级是进行价格评估的基础。因其颜色及其他条件变化无穷,很难制定一个相对统一的质量分级标准。翡翠戒面是经过精心选料加工而成的成品,与翡翠毛料相比进行质量分级要容易得多。颜色是全面进行翡翠戒面质量分级的第一因素。结构（质地）与透明度对翡翠戒面质量分级及评价两者具有一致性。结构、种、透明度、净度,它们对翡翠戒面质量分级,一般来说,也具有一致性。明显的横切裂纹是严重影响翡翠戒面质量,降低其质量档次     

应用扫描电镜-X射线衍射-电子探针技术研究河南淅川绿松石矿物学特征

河南省淅川县位于我国重要绿松石产区——秦岭东部绿松石矿区东延部分,与淅川毗邻的许多早期考古遗址中出土了大量的绿松石制品,因此淅川绿松石的矿料流布受到许多考古学者的关注。研究淅川绿松石的矿物学特征有助于完善我国不同矿区绿松石矿物学研究,为追溯我国早期绿松石文物的矿料来源提供重要的数据支撑。本文利用偏光显微镜观察、扫描电镜、粉晶X射线衍射等技术对淅川绿松石进行结构研究,辅以电子探针、背散射电子图像观察等方法研究了淅川绿松石的矿物组合。结果表明:淅川绿松石主要由细小的鳞片状、短柱状、板片状微晶集合体组成,可见环带状、结核状、碎斑碎粒状结构;通过对比不同样品的微晶结构,可知其微晶的大小、晶型和分布状态会影响淅川绿松石集合体的致密程度和颜色;淅川绿松石集合体中常见石英、玉髓和铁氧化物,部分样品含有硫磷铝锶矿。通过对比其他矿区绿松石矿物组合,发现淅川绿松石与湖北地区的绿松石矿物组成相近,主要杂质为石英、褐铁矿,明显区别于安徽地区以高岭石为主要杂质矿物的绿松石。     

利用磷酸二氢铝结合剂再造绿松石的矿物学研究

利用与绿松石化学成分相近的无机结合剂Al（H2PO4）3溶液及相关辅助材料,通过压制再造的方法对小颗粒绿松石废弃料进行了改善处理,提高了绿松石废弃料的品质,使其宝石学特征、工艺和力学性质得到了明显改善。为了研究压制再造绿松石的结构和Al（H2PO4）3结合剂对其的改善机理,采用环境扫描电子显微镜、红外吸收光谱、X射线粉末衍射和单矿物化学成分分析等方法对处理前、后绿松石样品的宝石学特征及结构物相等特征进行了测试与分析。结果显示,处理后的绿松石样品中P2O5和MgO的质量分数均有不同程度的升高,其它的主要化学成分则变化不大;Al（H2PO4）3结合剂呈凝胶状分布于绿松石微孔隙间,部分绿松石样品微晶可能发生了微弱的溶解重结晶反应;处理后绿松石样品的矿物组构和分子结构与处理前的一致。由于添加了Al（HPO）结合剂,促进了绿松石微晶面网（120）的发育。     

绿松石颜色指数分析

绿松石是一种由含铜、铝和水的磷酸盐矿物(CuAl6[PO4]4(OH)8·4H2O)组成的天然玉石原料。从石器时代到现在,绿松石已有6000～7000年的昌盛历史,特别是穆斯林国家,把它作为吉祥、辟邪的象征,相传古代由土耳其传往欧洲,又被称为"土耳其玉"。另外,绿松石还可做装饰品、雕刻材料等。世界上出产绿松石的国家主要有中国、美国、前苏联、埃及和伊朗等。中国绿松石矿早已驰名中外,主要分布在东秦岭,尤其集中在陕西与湖北交界的武当山隆起西南缘。绿松石最大的特点是它的颜色从天蓝到绿色醒目而明媚。随着自然科学的发展,对颜色的认识不断加深,从定性到定量颜色指数可以准确地描述颜色特征,笔者利用色度学原理,通过反射率测定,首次把金属矿物颜色指数分析方法应用于绿松石,分析了4个不同颜色绿松石的颜色指数,成功地实现了绿松石颜色的定量表示。     

竹山和马鞍山绿松石微量元素和稀土元素特征

对竹山和马鞍山两地绿松石的微量元素和稀土元素特征作了对比研究,同时分析了两地绿松石矿物特征和结构特征。采用X射线能谱、电感耦合等离子体质谱、X射线衍射、红外吸收光谱和扫描电镜等测试技术对竹山和马鞍山地区的绿松石样品进行岩石矿物学特征分析。结果表明,竹山与马鞍山地区绿松石在微量元素的含量上存在较大的差别,但主成分含量基本一致;两地区绿松石的稀土元素均富集重稀土,二者的稀土配分模式图出现镨反向,马鞍山地区的绿松石表现出铕负异常;马鞍山绿松石的结晶程度优于竹山县绿松石。该方法对绿松石产地划分的研究具有应用价值。     

陕西洛南绿松石的结构构造特征研究

采用偏光显微镜观察、扫描电镜、X射线粉晶衍射分析,对产于绿松石遗址陕西洛南的绿松石进行了详细的结构构造研究。结果表明,陕西洛南绿松石的结构多呈隐晶质结构,部分可见环带状结构、结核状结构;可见块状构造、致密块状构造,部分见葡萄状构造;扫描电镜下观察陕西洛南绿松石多呈鳞片状结构、不规则团块状分布,可见板状绿松石微晶不规则分布,部分见孔隙分布;绿松石微晶越接近它形,孔隙越少,排列越均匀,则结构越紧密,呈现致密块状构造;反之则呈葡萄状构造;XRD实验结果表明,样品中均含有绿松石和石英,部分样品中含有少量的伊利石和高岭石。     

具磷灰石假象绿松石的热性能

绿松石的热性能分析在对其水的结构特征、呈色机理等的研究中具有重要指示作用.采用热重-差热分析(TG-DSC)、红外光谱(IR)和X-射线粉晶衍射(XRD) 分析方法, 对安徽马鞍山具磷灰石假象绿松石的热性能特征进行了研究.研究结果显示从室温到1100℃, 假象绿松石的热相变可划分为6个变化阶段: 100~200℃时, 为吸附水脱水阶段; 250~330℃, 假象绿松石中羟基和晶格水分子脱失; 330~750℃为非晶态物相阶段; 约750℃时为新物相形成阶段; 750~1100℃为具磷石英结构磷酸铝的形成阶段; 1100℃时磷酸铝的结晶有序度增加.假象绿松石结构及水的存在形式、总量和结合方式制约和影响着颜色的变化.      

“白松石”的宝石学特征及矿物组成

为弄清楚目前广州珠宝市场上＂白松石＂产品的矿物组成和结构特征,采用偏光显微镜、X射线粉末衍射仪和傅里叶变换红外光谱仪对其常规宝石学、矿物学及谱学特征进行了研究。结果显示,该＂白松石＂样品呈瓷白色,具有暗色脉纹,除颜色外,其与绿松石的外观特征非常相似。该样品的摩氏硬度约为5,密度约为2.95 g/cm3,折射率约为1.68（点测）。综合测试结果表明,该样品的主要矿物组成为菱镁矿,次要矿物为石英、白云石等;菱镁矿呈隐晶质结构、块状构造,石英以脉状穿插于其中。目前,＂白松石＂的名称不规范,极易误导消费者,应正确定名为＂菱镁矿＂。     

湖北天然绿松石与优化处理绿松石的宝石学鉴别特征

本文主要以湖北天然绿松石、浸胶绿松石和注有色胶绿松石为研究对象,结合优化处理工艺过程及所用的胶水混合液,通过宝石学常规测试以及扫描电子显微镜、红外光谱仪、激光拉曼光谱仪和紫外可见光谱仪等宝石学现代仪器的测试分析,研究有效鉴别湖北天然绿松石和浸胶绿松石、注有色胶绿松石的测试方法。结果表明,注有色胶绿松石的颜色较呆板,浸胶和注有色胶绿松石相对密度较低且在长波紫外荧光灯下显示强至弱的蓝色荧光;扫描电镜下可见浸胶和注有色胶绿松石微晶之间的空隙被不同程度的胶质物充填,但该方法为有损法,不推荐使用;红外光谱中2 930、2 860、1 730、1 460 cm-1附近由有机物基团振动所致的红外吸收谱带可有效区分三者,是最为快速、无损、准确的方法;拉曼光谱中2 942、2 873、1 452、1 620、830 cm-1附近的吸收峰可作为鉴别湖北天然绿松石和浸胶或注有色胶绿松石的重要依据;紫外可见光谱中较弱的429 nm吸收峰和宽缓的677 nm吸收带可作为区分天然绿松石和注有色胶绿松石的鉴别依据,但无法区分天然绿松石和浸胶绿松石。     

安徽殿庵山绿松石的宝石学特征研究

安徽省殿庵山地区绿松石属于新近发现的小规模开采的玉石资源。采用电子探针、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、紫外一可见光谱仪等测试方法,重点就该地区绿松石的化学成分、矿物组成、微结构、红外吸收光谱、紫外一可见吸收光谱等特征进行综合对比研究。结果表明,该地区绿松石的化学成分以贫Si、相对富Fe为特征,随着FeOT／CuO比值的递增,绿松石色调由蓝逐渐变绿。该类绿松石以结核状、细脉状产出,主要为微晶和鳞片状结构,部分为放射纤维状结构、团粒状结构及皮壳状结构。该类绿松石孔洞内微晶普遍发育,主要以毛发状、微针状、短柱状及板片状相互交织结晶生长,殿庵山绿松石整体显示风化淋滤型矿床所特有的特征。笔者对绿松石的颜色成因及矿床成因进行初步探讨。     

基于气体吸附法和X射线Micro-CT三维成像技术定量解析天然和电化学处理绿松石孔隙特征

绿松石是一种多孔材料,其孔隙特征直接影响其颜色、光泽、硬度、耐久性等性质,进而影响其市场价值,电化学处理的主要目的是降低绿松石孔隙度从而使其耐久、保色。采用全自动比表面仪、X射线显微CT(Micro-CT)等测试分析手段,对电化学处理前后绿松石的孔隙特征进行了对比研究。比表面仪研究发现,电化学处理后的绿松石总孔隙度、总孔体积、平均孔径及比表面积均有一定程度的变化;吸附-脱附曲线高压区域天然绿松石吸附曲线斜率变大,而电化学处理绿松石吸附曲线斜率变小;天然绿松石孔径分布曲线为类抛物线,而电化学处理绿松石孔径分布曲线呈内凹曲线状。Micro-CT研究结果表明:天然绿松石中出现的由表面贯穿至内部的大孔洞,经电化学处理后孔洞被不完全充填;天然绿松石存在“流纹状”结构,孔隙沿“流纹”分布,而电化学处理绿松石的“流纹状”结构消失,孔隙分布杂乱无章。本研究首次从孔隙特征角度入手,发现天然绿松石与电化学处理绿松石在高压区域吸附曲线特征、50 nm孔径以上孔隙分布曲线、孔隙充填情况和内部结构等方面存在明显差异。通过检测绿松石的钾(K)含量,并结合孔隙特征差异,可以有效地对绿松石是否经过电化学处理进行检验判定。     

Magnetic properties,characteristic spectra and colors of turquoise

The unique bright bluish-green color of turquoise as a high-grade jade has long received wide attention. The relationship between the color of turquoise and its composition and structure is described in this paper on the basis of chemical data, EPR, magnetic susceptibility, absorption and Mössbauer spectra. The results show that the basic color of turquoise (bright blue) is related to the existence of octahedrally on the amount of iron. EPR, magnetic susceblue through green to earth-yellow is dependentcoordinated Cu²⁺ and the shade variation from ptibility, and crystal-field spectra of Cu²⁺ have been analyzed and compared with the theoretical calculations. A preliminary discussion is also made of the color change as a function of temperature.