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。     

澳大利亚金刚石的成因类型及产地来源特征综述

对已经发表的数十篇关于澳大利亚金刚石的英文文献进行了梳理,从其金刚石的品质、颜色类型、形态及表面特征、生长结构及微量元素、包裹体、C同位素等方面探索了澳大利亚不同区域金刚石可能存在的产地来源特征.研究显示,澳大利亚金刚石可分为岩石圈地幔成因、超深地幔成因和俯冲环境来源等成因类型;大部分澳大利亚金刚石都因经历过强烈的晶格变形或熔蚀作用而晶体圆化,但不同产地来源的金刚石在颜色组合、橄榄岩型和榴辉岩型金刚石比例、C同位素组成特征等方面存在一定差异.上述结果表明,总体上,澳大利亚不同区域金刚石具有一定的产地来源个性,但无法简单确认澳大利亚金刚石“整体”的产地来源特征;只有结合成因来源进行分析,才能够较深入地理解不同区域金刚石的特征组合及其意义,从而为理解其产地来源的特殊性提供帮助.     

黔东南苍蒲塘钾镁煌斑岩含铬尖晶石地球化学特征及其对金刚石含矿性的指示

钾镁煌斑岩是将原生金刚石从地幔带至地表的主要岩石类型之一,携带了岩石圈地幔金刚石源区和基底岩石丰富的地球化学信息。由于风化作用影响,出露地表的钾镁煌斑岩岩石结构和化学成分均发生明显变化,岩石组成和成因的原始信息很难保存。但是钾镁煌斑岩携带的锆石和尖晶石等副矿物/捕掳晶,可成为研究地幔深部岩浆–构造作用过程、钾镁煌斑岩金刚石含矿性等重要科学问题的探针。本文对黔东南苍蒲塘钾镁煌斑岩中的锆石和铬尖晶石分别进行了SHRIMPU-Pb定年和主量、微量元素分析。定年结果显示,苍蒲塘钾镁煌斑岩携带有古老的基底物质,较为年轻的岩浆锆石暗示其侵位年龄为451±7Ma,与黔东南其他钾镁煌斑岩的形成时代基本一致。苍蒲塘钾镁煌斑岩中铬尖晶石表面具有明显的溶蚀现象,具有高Cr(Cr#>0.6)、Ni(300~1026μg/g)和低Ti(TiO2<0.13%)、Ga(12.9~33.4μg/g)的特征,与全球金伯利岩/钾镁煌斑岩橄榄石捕虏体中的铬尖晶石特征相似;元素地球化学分析显示,铬尖晶石与受俯冲作用改造的地幔橄榄岩有关。依据铬尖晶石Cr#值(0.56~0.87)及其存在条件,推测其原始岩浆的压力范围为(30~53)×10^2MPa,对应于99~175km的深度,部分达到了金刚石稳定区的上限,暗示苍蒲塘地区具有较好的金刚石找矿前景。     

基于拉曼光谱-红外光谱-X射线衍射技术研究斜硅石的相对含量与石英质玉石结晶度的关系

石英质玉石的成分除α-石英外,还或多或少含有一种低温低压的SiO_2矿物"斜硅石",关于斜硅石的相对含量与石英质玉石结晶程度的关系还未见有研究。本文选取中国云南龙陵、安徽霍山、广西贺州和内蒙古阿拉善盟地区所产出的不同类型的石英质玉石为研究对象,采用拉曼光谱、红外光谱、X射线衍射分析技术,确定了斜硅石的相对含量与石英质玉石结晶程度之间的关系。结果表明,石英质玉石中斜硅石的相对含量越高,石英质玉石的结晶程度越低;其中拉曼光谱中能够描述斜硅石相对含量变化的502 cm~(-1)/465 cm~(-1)两峰强度比值(X)与石英质玉石的结晶度指数(Y)基本上呈负相关关系:Y=-0.36X+6.93(r=-0.94)。此结论为利用无损检测手段大致判断石英质玉石的结晶程度提供了新的思路,同时也为定性评价石英质玉石的品级提供了科学依据和理论约束。     

应用同步辐射技术解析黄色-红色石英质玉石中的致色矿物

质地细腻、颜色多彩的隐晶质-微粒脉石英在我国珠宝行业称为石英质玉石,颜色是石英质玉石价值判断的主要因素之一,揭示其致色矿物及致色机理对于研究石英质玉石的颜色评价指标和矿床成因具有重要意义,但前人并未直接获得致色矿物的准确信息。本文运用上海光源(SSRF)BL15U1线站的同步辐射硬X射线,使用μ-XRF和μ-XRD技术对黄色和红色隐晶质-微粒脉石英中的致色矿物进行了研究。结果表明,黄色石英质玉石由赋存于石英颗粒间或微裂纹中的针铁矿(特征衍射峰0.49574、0.41594、0.26887、0.25705、0.25189、0.24510、0.21806、0.17133 nm)或其集合体致色,红色石英质玉石由赋存于石英颗粒间或微裂纹中的赤铁矿(特征衍射峰0.36774、0.27091、0.25200 nm)或其集合体致色,黄色-红色石英质玉的颜色由针铁矿和赤铁矿共同致色,赤铁矿的显色能力要高于针铁矿。本文获得了石英质玉石中致色矿物的直接数据,为玉石结晶温度与致色机理的探讨、石英质玉石的品质评价提供了依据。     

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。     

山东金刚石晶体中氮片晶的分布特征及其表面微形貌

为研究山东蒙阴金伯利岩型金刚石晶体中氮片晶的分布特征,采用红外光谱仪对116粒宝石级金刚石晶体样品中的氮片晶进行分析,并采用微分干涉显微镜观察氮片晶在金刚石表面所具有的物理化学性质及其表面微细结构。结果表明,80.2%的金刚石样品中具有氮片晶;在个别浅褐色、八面体金刚石样品{111}面上观察到平行于[100]晶带方向的长条状蚀像,这些蚀像相互平行,大小不等。显微红外光谱对具长条状蚀像的金刚石样品{111}面的测试结果表明,该类晶体均具有较强的氮片晶的吸收峰（1359~1375cm-1）。综合浅褐色、八面体金刚石样品的红外光谱及其表面微形貌特征,推测长条状蚀像是由氮片晶的出露点受优先选择性腐蚀而致。     

新疆奥米夏和田玉矿床成因及锆石LA-ICP-MS定年研究

新疆奥米夏和田玉矿床分布在西昆仑造山带中段,产于花岗岩与镁质大理岩之间,该玉矿规模大,开采历史悠久,然而其矿床成因和成矿年代缺乏研究。本文采用岩相学、全岩分析手段对该玉矿的成因进行了研究,利用玉石中的锆石LA-ICP-MS定年方法限定了玉矿的成矿时代。岩相学观察结果表明玉石多期次形成的现象较为明显;全岩稀土配分模式表明玉石稀土元素总量丰度低(∑REE平均值7. 228μg/g),Eu负异常(δEu=0. 58～0. 73),LREE下降,HREE平坦;和田玉中锆石~(206)Pb/~(238)U年龄显示该玉矿的成矿上限年龄介于411. 1±5. 3 Ma～489. 6±10. 5 Ma之间。综合分析认为,该玉矿为接触交代成因的镁质矽卡岩型和田玉矿床,玉石形成过程中经历了透闪石化、细粒化、重结晶等复杂的成矿过程,其形成时代与西昆仑地区其他玉矿一致,整体上可能形成于加里东晚期至海西早期。本研究有助于认识新疆西昆仑地区和田玉的形成机理,也可为西昆仑地区的地质研究提供新的基础数据。     

利用吸收和发光光谱技术分析高温高压天然富氢钻石的鉴定特征

对不同类型褐色钻石进行高温高压处理和结构特性研究是钻石研究中的难点和重点之一。前人对富氢钻石的研究主要集中于其特殊的生长结构以及其形成环境的探讨,而对富氢钻石经高温高压处理后的变化特征鲜有涉及。本文对经高温高压处理前后的富氢钻石的红外光谱、紫外可见吸收光谱以及光致发光光谱等谱学特征进行了对比,研究其鉴定特征。结果表明:高温高压处理前后的富氢钻石的光谱特征具有明显差异,特别是红外光谱,经处理后的钻石中与氮氢有关的吸收峰如3310 cm~(-1)、3232 cm~(-1)、3189 cm~(-1)等明显减弱甚至消失,并出现与孤氮有关的新的2688 cm~(-1)吸收峰;紫外可见光吸收光谱中,经处理的褐色钻石中的无选择性吸收(钻石呈褐色的原因)变为孤氮的典型吸收,即550 nm至短波的吸收以及N_3中心(415 nm)的吸收均明显增强,因此钻石也由原来的褐色变为黄色。钻石经处理前后的光致发光光谱中,与氮原子有关的缺陷类型、峰的强度以及缺陷组合也有变化。本文获得的光谱变化特征,为准确鉴定高温高压处理的黄色富氢钻石提供了依据,也为解释与氢和氮相关的晶格缺陷在高温条件下的变化机理提供了理论基础。     

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。