日本马氏贝珍珠化学组成的同步辐射X射线荧光光谱分析

采用同步辐射微区X射线荧光光谱技术,探测古铜色日本马氏贝珍珠剖面(珠核与珍珠层)的元素分布。测试结果表明,样品中主要含有Ca、Sr、Ba等3种碱土金属元素,Mn、Fe、Cu、Zn等4种3d过渡金属元素以及稀土元素,各元素在珍珠中表现出一定的空间分布规律:珠核表面稀土元素浓度最高,珍珠层和珠核的稀土元素浓度大致相当;Mn和Fe元素浓度自珠核浅表层向珠核表面有降低趋势;珍珠层内Mn和Fe元素浓度都出现大幅降低现象,且是在相同的圈层降低,显示其具有一定正相关性,推测二者大幅降低的圈层是平行层和棱柱层的分界,且Mn元素主要赋存于棱柱层;Ca与Sr、Ba元素的分布具有负相关性。     

珍珠中的金属卟啉及其致色机理探讨

彩色珍珠在国际高端珠宝市场上占有重要的地位,粉色、紫色、金色、黑色等彩色珍珠比一般的白色、淡黄色珍珠产出率低,因而价值更高.     

染色对海水珍珠结构和光泽的影响

为了研究染色对海水珍珠结构和表面光泽的影响以及染料的主要渗透途径与结合部位,通过对比染色实验、扫描电子显微镜和宝石显微镜,对染色前、后的海水珍珠样品表面和内部特征进行了观察与分析,采用显微分光光度-偏光显微镜测量染色前、后海水珍珠样品的表面反射率变化以及运用红外光谱测定染色前、后海水珍珠样品的成分。结果表明,在染色过程中,染料是通过海水珍珠珠孔处珠核和珍珠层间的有机质空隙以及漂白造成海水珍珠表面有机质疏松结构而渗透到珍珠的内部,主要与海水珍珠内的有机成分作用而使其着色。染色后海水珍珠样品的砖墙型层状结构未改变;染料对海水珍珠表面的有机质疏松结构具有填充作用,增强了其表面的镜面效应,使光泽度增强。     

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。     

广西合浦优质白色海水珍珠表面超微结构特征研究

利用场发射高分辨率扫描电子显微镜（FESEM）、原子力显微镜（AFM）和场发射高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）对广西合浦所产的具伴色和不具伴色的优质白色海水珍珠表面进行了系统的观察。通过对比分析珍珠在微米级至纳米级范围内微结构及超微结构特征的变化,证明了珍珠质层是天然的纳米材料,组成文石晶层的3μm文石小晶片是由10～60 nm的纳米文石小晶粒组成,珍珠伴色与其表面生长机理纹规则与否相关。     

不同颜色的淡水养殖珍珠呈色机理研究

珍珠的呈色机理一直存在有机物致色学说与微量金属离子致色学说,鉴于有机物致色机理与物体本身结构无关及珍珠中微量金属元素的测定,这些理论用于解释珍珠时呈色存在明显的局限,直至目前珍珠的呈色机理尚无定论。本文采用傅立叶变换红外光谱(FTIR)、X射线荧光光谱(XRF)、场发射扫描电镜(FE-SEM)等技术,对白、紫、粉红三种颜色的淡水养殖珍珠的呈色机理进行较为系统的研究。结果表明:不同颜色珍珠的红外光谱无明显差异;粉色珍珠中Ti、Fe、Mg与Cu的含量较白色与紫色珍珠高,白色珍珠中Mn的含量较粉色珍珠高;粉色与白色珍珠中Ti、Fe、Cu的含量差异较大,但紫色与白色珍珠中Ti、Fe、Cu的含量几乎接近;不同颜色珍珠的研磨粉体的颜色基本一致,反射主波长为(582±1) nm,说明珍珠内有机质与致色金属元素不应是珍珠呈色差异的主要原因。在同一直径不同颜色的珍珠中,其近外表面区域内珍珠层文石板片的厚度大小不一,其中粉色珍珠中文石板片的厚度相对较薄;珍珠表面的"叠瓦状"结构疏密也并不一致,粉色珍珠表面的文石片层更为紧密。研究认为,珍珠中内部文石板片厚度及其外表面形貌的差异应是珍珠呈现不同颜色的直接原因。     

X荧光能谱技术鉴别淡水珍珠和海水珍珠的应用

采用X荧光能谱技术研究珍珠中微量元素的种类及其质量分数,以达到无损鉴别淡水珍珠和海水珍珠的目的。利用X射线荧光能谱仪优选适合的激发工作条件,通过设定相同的工作条件,获得珍珠主量元素和微量元素的能量色散图谱,定性分析其主量元素和微量元素的组合关系。其中,Mn的特征峰与Sr/Ca计数比率对鉴别珍珠品种有重要的指示意义。研究表明,在电压为30～35kV、电流为0.50～0.80mA、滤光片PdThick的测试条件下,淡水珍珠一般具有Ca＋Sr＋Mn的组合关系,海水珍珠具有Ca＋Sr的组合关系;淡水珍珠中的Sr/Ca介于0.14～0.37,海水珍珠中的Sr/Ca介于0.46～0.71。综合利用元素的组合关系和Sr/Ca计数比率,可快捷、无损地鉴别珍珠品种。     

新型白云岩珠核的研究

筛选天然白云岩为原料,采用机械磨削和表面处理等工艺,制成新型珠核。这种珠核物化性质与现有贝、蚌壳珠核相近,具有颜色白、光泽强、外形圆和价格低廉等特点。研制和开发新型白云岩珠核,既能保护生物资源和生态环境,又能满足今后珍珠产业发展的需求。     

海水养殖珍珠光泽与其微结构的关系

珍珠独特魅力之处在于其特有的珍珠光泽。珍珠层微结构直接影响珍珠光泽的强弱,决定了珍珠质量的高低。本文选择产自雷州半岛流沙湾的不同光泽的海水养殖珍珠,运用场发射扫描电镜(FE-SEM)对样品不同部位的显微结构进行了系统观察和对比,结合X射线衍射(XRD)分析,了解珍珠层文石晶体的结晶取向及其对珍珠光泽的影响。结果表明:珍珠光泽强弱与其表面光洁度、缺陷、文石晶体的择优取向度及有机质含量等密切相关。其中,珍珠层文石晶体结晶越好,择优取向度越高,珍珠光泽越好;珍珠外表面有机质的存在提高了珍珠的圆润度,可使珍珠呈现更强的光泽;珍珠表面孔洞吸收入射光,降低珍珠层表面总光量,其对珍珠层结构的影响及其成因有待于进一步研究。     

海水养殖珍珠表层微形貌的结构研究--以广西防城养殖珍珠为例

海水养殖珍珠的表层微形貌呈现以文石晶体及壳角蛋白膜为结构单元组成的按一定方式排列的层状或阶梯状的结构或形态。单元结构的生长方式符合“隔室效应”原理。表层结构中文石的结晶度、结构有序度及壳角蛋白膜厚度是珍珠光泽强度与明亮度的决定因素 ,并影响珍珠的透明度、伴色及体色。     

海水及淡水养殖珍珠的物质组成

采用偏光显微镜、X射线粉晶衍射仪、傅利叶红外光谱仪、电子顺磁共振谱仪、拉曼光谱仪、原子吸收光谱仪等测定了淡水珍珠、海水珍珠及部分贝壳的矿物及化学组成.研究表明: 珍珠矿物组成单一, 主要由文石构成, 仅含少量球文石或方解石; 淡水珍珠明显富含Mn, 而海水珍珠中明显富含Na、K、Mg、Sr; 这种富集特征与淡水、海水中元素的富集特征相似.此外, 各颜色品种之间化学成分也存在微小的差异, 白色珍珠比有色珍珠更纯净, 所含铁、锰、铬等致色元素更低.紫色珍珠略富含Mg、Mn, 橙色者明显富含Fe, 而黑色海水珍珠的颜色可能与有机组分有关.      

物理法改色前后优质淡水珍珠的超微结构特征研究

利用原子力显微镜（AFM）、场发射高分辨率扫描电子显微镜（FESEM）和场发射高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）对物理法改色前后的优质淡水珍珠表面进行了细致的观察。通过对比分析珍珠在微米级至纳米级的范围内微结构及超微结构特征的变化,证明珍珠质层是天然的纳米材料;改色前后珍珠的红外光谱分析及XRD分析对物理法改色珍珠机理是由于微量MnCO3在γ射线辐照下氧化成Mn2O3或MnO2所致的说法给予否定;由红外光谱测试结果可知物理法改色珍珠呈色机理与珍珠中有机物的辐照化学变化有关,并且物理法改色珍珠伴色的呈色机理与珍珠的文石纳米粒径效应亦无明显的相关性。     

应用傅里叶变换红外光谱与紫外可见吸收光谱鉴别两类海水养殖灰色珍珠

Akoya珍珠属生物矿化有机宝玉石,该类珍珠的矿物组成与微结构分析、定性与其颜色形成属性的鉴定方法尚为缺乏。本文通过光学显微镜、紫外可见吸收光谱、傅里叶变换红外光谱、能量色散X射线荧光光谱对具有白色或灰色珠核的两类Akoya灰色珍珠的珍珠层与珠核的结构特征及显色机制、紫外吸收光谱、微量金属元素赋存特征进行了对比研究。结果表明:①灰色珍珠的珠核有白色与灰色两类,两类珍珠的直径主要分布在5～9mm,珍珠层厚度约300～500μm;②两类珍珠的珍珠层和珠核的主体矿物组成均为生物文石,且两者的珍珠层中均富Sr贫Mn。③灰色的珠核具有明显的富Mn特征,且由于辐照使得Mn元素的价态升高并使得珠核致灰色,并导致整个珍珠呈现灰色;④紫外可见吸收光谱检测中,一般而言具有白色珠核的灰色珍珠在300～400nm波段可见明显的反射带,而具有灰色珠核的灰色珍珠在400～500nm波段可见明显的反射带。两类灰色珍珠皆为海水养殖珍珠,研究表明这两类珍珠的紫外吸收光谱的差异可作为初步评判灰色系珍珠是否经辐照改色的依据之一。     

黄绿色明矾石玉的矿物学特征及颜色成因研究

黄绿色明矾石玉作为近年来市场上新出现的玉石品种,目前有关其宝石矿物学特征的研究相对不足,为其科学鉴定和质量评价造成一定困难。为此,本文采用红外光谱、X射线粉晶衍射、拉曼光谱、扫描电镜、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱及紫外可见光谱等测试技术,从矿物组成、显微结构、化学成分等方面对黄绿色明矾石玉进行系统研究,并分析其颜色成因。结果表明:黄绿色明矾石玉的主要矿物组成为明矾石,未见其他矿物成分;玉石整体呈隐晶质结构,粒尺寸小于5μm,这是样品呈现细腻玉石质感的主要原因,但由于缺少如纤维状或鳞片状交织结构,韧性相对较差;黄绿色明矾石玉主要化学成分为O、Al、S、K,此外过渡金属元素V、Fe、Cr含量较高,平均含量分别为23591.52μg/g、4717.99μg/g、2077.67μg/g,结合紫外可见光谱测试存在的500nm以下和以826nm为中心的吸收,认为其黄绿色形成与V~(3+)、Cr~(3+)和Fe~(3+)进入明矾石晶格中类质同相替代Al~(3+)有关;明矾石玉黄褐色风化皮结构相对较粗,主要组成矿物为明矾石和石英,含少量针铁矿和极少量锐钛矿,其黄褐色主要受以针铁矿为主的表生褐铁矿浸染所致。本研究基本明确了黄绿色明矾石玉的宝石矿物学特征及其致色机理,可为今后该玉石的科学鉴定和质量评价提供数据支持。     

坦桑尼亚绿碧玺的矿物学特征及颜色成因

不同产地绿碧玺的产出特征、化学成分、致色机理和形成条件都存在差异.目前关于坦桑尼亚绿碧玺的矿物种属及颜色成因等问题还未得到解决,对其科学鉴定和品质评级造成了一定影响.本文采用红外光谱、拉曼光谱、电子探针、紫外可见光谱等测试技术,对坦桑尼亚绿碧玺宝石矿物学特征及颜色成因进行探究.结果表明:坦桑尼亚绿碧玺呈单晶体产出,无解...     

开膜法养殖淡水珍珠的表面微形貌演化特征

为了解淡水珍珠的成珠过程,采用环境扫描电子显微镜对开膜法养殖异形淡水珍珠样品的表面微形貌特征进行了观察。结果显示,在异形淡水珍珠样品珍珠层中,成层排列的文石板块形状各异,具有多层和有序的特点;在珍珠层的生长初期,形成于成核小片上的有机质为三角帆蚌外套膜细胞所分泌,其为后期矿物提供进一步沉淀的局限空间和成核作用的基底,具有确定矿物成核大小、空间排列、结晶取向和离子堆积是否出现同质多象的功能。同时,珍珠样品表面出现了与在海水珍珠和以淡水池蝶蚌为母贝的淡水珍珠中类似的螺旋生长纹,这可能是其在生长过程中受有机质的调控作用,使文石晶体在不同部位上的堆积具有差异性,也使文石晶体在特定面网方向上生长,控制了其成核结晶取向和堆叠方式,导致其螺旋堆积,形成类似螺旋纹的生长外观。