绿松石中水的结构特征

绿松石[CuAl_6(PO_4)_4(OH)_8,4H_2P](又名土耳其玉)是一种有价值的高级玉石。该矿物属三斜晶系,空间群PT,其结构为(PO_4)四面体和Al-八面体通过共用的(OH)顶点相连而成的骨架,铜离子充填在骨架空隙中为四个(OH)和两个H_2O所包围,点对称Ci,铜离子处于反演中心,铜离子八面体沿三个轴向皆有畸变。据化学分析,不同色调绿松石均含相当数量的水,平均为15—20％。对于绿松石中的水,曾做过红外与差热方面的工作,但有关核磁     

中国新石器时代绿松石文化

绿松石在中国文化、文明和传统起源过程中有着某种神秘而特殊的位置.新中国建国以来,数以千万个(次)考古发掘,出土了大量绿松石随葬器,并被视为国家保护文物.文物是历史的见证,是我国文明史的缩影和载体,是一部活生生的史书.这里仅就自数千件文献中收集到的绿松石遗存200余处进行分析.     

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。     

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。     

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.绿松石是一种自色玉石,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Cu2+、Fe3+离子决定,Cu2+离子对绿松石的基色——天蓝色起有益作用,而Fe3+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.     

Zachery处理绿松石的探讨

现在市面上所谓的"美国松"其实大多经过一种Zachery的处理方法,本文采用放大观察、紫外-可见光谱仪、扫描电子显微镜、X荧光光谱仪、红外光谱仪等测试手段,对Zachery处理绿松石进行了宝石学、矿物学、化学成分和谱学特征的研究.结果显示,由于自然界产出的绿松石的光泽、结构、密度、硬度等变化范围较大,因此常规宝石学测试无法区分Zachery处理绿松石,紫外-可见光谱仪和红外光谱也无法鉴定Zachery处理的绿松石,只有X荧光光谱仪测试结果显示K⁺元素含量高以及扫描电镜显示表面具结晶现象可以作为绿松石经过Zachery处理的准确判断依据.     

我国绿松石致色机理研究进展

本文在阐述绿松石的形成环境以及化学成分的基础上,总结归纳了近年来对于绿松石致色机理的研究进展,讨论了水的存在形式对于颜色的影响,最后提出了绿松石未来可能的研究重点。     

湖北省竹山县绿松石矿床成因研究

对竹山县绿松石矿床分布、矿床构造、地球化学特征等的分析表明,竹山县绿松石矿的形成受到地层、岩性及构造断裂双重控制;富含成矿元素铜、磷,岩性为黑色碳泥质板岩及碳硅质板岩(黑色岩系)的下寒武统水沟口组既为绿松石矿的赋矿层又为矿源层;线状分布的断裂构造控制了绿松石矿床的分布规律和矿床规模;矿床形成于地表水的风化淋滤和再沉积(沉淀)作用,矿液温度介于17℃～35℃之间。     

绿松石的品质分级及定量评估

绿松石属于中档宝石,传统的绿松石定性分级方案比较粗略,对绿松石的颜色的分级采用的是肉眼分级.笔者采用Gem Dialogue颜色分级标准对14粒绿松石戒面进行了颜色评价,并以颜色、铁线、质地、切工为评价因子对样品进行了定量化分级.在与市场价格的对比中发现,采用定量化分级标准所得出的绿松石样品的质量指数符合市场调查所反映的绿松石样品的价格的变化趋势.绿松石常呈集合体出现,且结晶程度不一,颗粒大小不等,颜色、致密度、透明度常不一致,因此文中采用的量化分级必须建立在分类细化的基础上.     

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.      

磷酸铝结合剂改性绿松石的结构特征

疏松绿松石经磷酸铝结合剂浸胶充填处理后,宝石学参数、力学和工艺性质均得到明显改善,与天然绿松石相仿.为查明这类改性绿松石的结构和探讨磷酸铝无机结合剂对绿松石的改善机理,采用环境扫描显微镜(ESEM)、差热分析(TG-DSC)、红外吸收光谱(IR)和X射线粉晶衍射分析方法(XRD),对此类浸胶充填处理后的绿松石结构、物相及热性质等特征进行了研究.结果显示充填入的磷酸铝结合剂呈凝胶状分布在绿松石微孔隙间,处理后绿松石的分子结构和矿物组构与处理前一致,但产生了一定程度的非晶质化,与磷酸铝结合剂的填充作用有关,即磷酸铝结合剂在固化过程中生成氢,结合形成无机网络高分子结构;处理后绿松石的热反应温度较处理前普遍有所降低,主要是由于添加入的磷酸铝结合剂具有较低的吸热反应温度所致.      

安徽马鞍山地区假象绿松石的研究

笔者在马鞍山地区发现了假象绿松石。在矿物和矿床的很多特征上，假象绿松石与结核状和细脉状绿松石是相似的，但是，假象绿松石保留了磷灰石的晶体形态，其成矿母岩是磷灰石－磁铁矿－阳起石脉岩，假象绿松石的生成需要特定的岩石，地质构造，围岩（母岩）蚀变和地表氧化等条件，因此，它在世界上是罕见的。     

陕西白河县月儿潭绿松石矿概况

绿松石是一种名贵的工艺品原料,它以制作佛珠、项连、戒面而驰名于国际市场,目前世界上该矿产地较少,我国已知湖北的郧县、郧西及陕西的自河县产出,其中以白河县绿松石质量最佳,外国商人争相购买,每年为国家换取不少外汇,有力地支援了社会主义建设。     

绿松石与铀矿找矿方向的研究

概述了绿松石矿在国内的分布和成矿特征，并根据秦岭地区绿松石与铀矿化在成因上的联系，进一步总结了找矿方向和找矿标志。认为此类矿床以次生淋滤型为主，多沿古陆边缘分布，并受北西向断裂带控制     

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。     

二里头遗址出土绿松石器物的来源初探

二里头遗址自发掘以来出土了大量绿松石器,围垣作坊区出土了数千件绿松石原料,说明二里头先民拥有稳定的绿松石来源。在考察鄂、豫、陕绿松石矿的北矿带和南矿带的基础上,对出土绿松石样品和采集样品进行铜同位素组成、稀土元素配分、显微结构、化学成分及物相等分析。根据测试结果,初步确定北矿带的云盖寺矿是二里头遗址出土绿松石的矿源之一。比较测试效果,铜同位素结合稀土元素分析在古代绿松石的产地示踪上更具确定性,而显微结构、化学成分及物相分析等方法可进一步用于出土绿松石的次生变化机理研究。     

洛南河口遗址出产绿松石产地特征研究

陕西洛南河口遗址是目前我国发现最早开采绿松石的古矿遗址,它的发现为研究中国早期绿松石的来源提供了重要的信息。为探索河口古矿出产绿松石的去向,本文结合秦岭东部的其他现代绿松石产地矿样,利用铅和锶同位素比值法,试图初步建立我国中原地区绿松石产地的判别模型。主要实验结果如下：利用TIMS技术对秦岭东部陕西白河、湖北郧县、湖北竹山、陕西洛南、河南淅川这5个产地的绿松石矿石样品中的铅、锶同位素进行了检测,从而为分析和探索这5个产地绿松石各自的地球化学特征提供数据。实验发现来自同一产地样品的铅、锶同位素比值具有较好的一致性。绿松石的铅同位素比率（²⁰⁷Pb/²⁰⁸Pb）可以以比率值0.410为界分为2组。绿松石的锶同位素比率（⁸⁷Sr/⁸⁶Sr）可以按比率值0.7105、0.7145为界划分为3组。结合铅、锶同位素比值和锶含量数据,可以初步区分不同产地的绿松石原料。通过应用该模型测试二里头遗址出土绿松石文物的原料产地,结果表明,洛南河口古代绿松石采矿遗址应是二里头绿松石的原料产地之一。

     

美国睡美人绿松石的宝石学矿物学特征研究

美国西南部亚利桑那州是高品质绿松石的主要产地之一.本文通过常规宝石学、紫外-可见分光光度法、X射线粉晶衍射、红外光谱、显微观察、波长色散X射线荧光分析等方法,对天然美国睡美人绿松石以及扎克里法处理、注胶处理的睡美人绿松石进行研究,测试分析其宝石学、矿物学特征,并对其颜色和高硬度成因进行探讨.结果显示,美国睡美人绿松石较其他产地绿松石结构致密,致蓝色元素(Cu²⁺)含量高,从而形成了其较高的硬度和纯净的蓝色.经过扎克里法和注胶处理的绿松石,其结构更为致密稳定,扎克里法处理绿松石中K元素含量增高,注胶处理绿松石的红外光谱在1 735 cm^-1处有特征的弱吸收带,为有机质胶中ν(C=O)伸缩振动所致.     

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.     

安徽省大黄山假象绿松石矿物学特征与成因

对安徽大黄山假象绿松石和磷灰石进行了详细的显微镜、背散射图像(BSE)观察,在此基础上,对假象绿松石和磷灰石进行了电子探针原位化学分析和岩石地球化学分析。研究表明,大黄山假象绿松石具磷灰石晶体形态,致密微晶-鳞片状、不规则球粒紧密堆积状和球粒状变胶结构,BSE背散射图像显示大黄山假象绿松石和磷灰石中均含有细小独居石矿物包裹体。全岩化学分析和电子探针原位分析表明大黄山假象绿松石为磷铜铁矿端元-富铝端元固溶体矿物。P₂O₅为大黄山假象绿松石和磷灰石共同的主要化学成分,F、Cl、S为二者共同的次要化学成分,且含量接近,大黄山假象绿松石和磷灰石微量元素原始地幔标准化蛛网图和稀土元素球粒陨石标准化配分型式图分布趋势相同,绿松石主要成矿物质来源于磷灰石。根据磷灰石中稀土元素特征值(δEu=0.25～0.28,δCe=1.20～1.27)和大黄山假象绿松石稀土元素特征值(δEu=0.33～0.47,δCe=0.80～1.88),综合分析判断大黄山假象绿松石为热液蚀变交代磷灰石成因。