碧玺充填处理鉴定与充填程度分级研究

采用实验室常规检测方法和大型仪器测试技术(DiamondView~(TM)、红外光谱仪、激光拉曼光谱仪、X射线荧光光谱仪、电子探针、扫描电镜等),对充填处理碧玺的鉴定特征进行了深入的分析和研究。测试结果表明,市场上销售的经人工充填的碧玺中充填物主要为环氧树脂等高分子聚合物。经充填处理的碧玺,显微放大检查常可见充填物残余、气泡、流动构造等现象,裂隙出露表面处可见充填物与主体存在光泽差异。紫外荧光灯及DiamondView~(TM)下,充填物常沿裂隙或坑洞发出明显蓝白色荧光。红外光谱仪测试显示3 057cm~(-1),3 038cm~(-1),2 957cm~(-1),2 947cm~(-1),2 874cm~(-1),5 985cm~(-1),5 922cm~(-1),5 885cm~(-1)附近环氧树脂吸收峰。激光拉曼光谱仪测试显示1 112cm~(-1),1 185cm~(-1),1 608cm~(-1)组合的特征拉曼位移。扫描电镜测试中,充填物高分子聚合物在背散射电子像中为深灰色,面扫描测试显示充填处主要元素为碳(C),可指示有机充填物的存在。本文将充填处理单粒碧玺、珠串及群镶碧玺的充填程度与市场价值关系的研究成果及分级原则和方法进行了阐述。单粒碧玺中以充填裂隙的大小、形状、位置、数量、充填程度以及充填裂隙总和面积与样品最大截面积的占比,将其充填程度共划分为T0,T1,T2,T34个等级;珠串及群镶碧玺中以每一粒碧玺的充填等级,结合不同充填程度颗粒数量占整个样品颗粒数量的比例,将珠串及群镶碧玺共划分为TS0,TS1,TS2,TS34个等级。首次提出充填处理碧玺合格判定原则和定名表述形式。     

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。     

碧玺充填探讨

采用宝石显微镜、红外光谱仪和荧光能谱仪对广州市荔湾广场的105件碧玺样品进行了测试分析。结果表明,绝大多数碧玺样品都存在充填处理的现象,其内部充填物为黄色与白色絮状物,并具有蓝色闪光、流动构造等特征;其中,充填现象不明显的碧玺样品在红外吸收光谱仪和荧光能谱仪下也可检测到有机物及Pb。     

天然变石和提拉法合成变石的红外-拉曼光谱分析

合成变石的晶体结构、化学成分及宝石学特征与天然变石基本一致,常规宝石学检测方法很难区分。实验采用红外光谱仪和拉曼光谱仪测试分析,发现天然变石以2 800cm~(-1)~3 300cm~(-1) O—H伸缩振动和2 362cm~(-1) CO_2伸缩振动为红外特征吸收峰,而提拉法合成变石无此特征吸收;拉曼分析中,638cm~(-1) Be—O弯曲振动为天然变石的特征吸收,674cm~(-1) Be—O伸缩振动、708cm~(-1) Be—O弯曲振动、473cm~(-1) Al—O平移运动为提拉法合成变石的特征吸收;对天然变石与提拉法合成变石拉曼谱932cm~(-1)进行洛伦兹线性拟合,得到天然变石半高宽均在17.0cm~(-1)以上,而提拉法合成变石均在17.0cm~(-1)以下。     

铅玻璃充填碧玺初探

利用常规宝石学测试、X射线荧光光谱仪（XRF）、激光诱导离解光谱仪（LIBS）、电子探针（EPMA）对近来在珠宝市场上的铅玻璃充填碧玺样品进行测试与分析,旨在探讨其鉴定特征。结果表明,该铅玻璃充填样品的充填特征不明显,与传统的有机物充填处理方法不同;X射线荧光光谱和激光诱导离解光谱的测试结果显示,该铅玻璃充填碧玺样品具有明显的Pb峰。铅玻璃充填碧玺样品中充填物的电子探针二次电子像及背散射电子像特征,可作为碧玺样品是否经过了铅玻璃充填的诊断性依据,其充填物的化学成分主要为Si和Pb,呈不规则斑块状分布于裂隙中。     

利用红外3036、3058cm~(-1)吸收峰鉴定充填宝石需要注意的问题

翡翠经过漂白充填处理的结论性证据是红外光谱具有3 036、3 058 cm-1的吸收峰,对石英岩的充填处理该依据也是结论性的,随着市场新情况的出现,文献中对海蓝宝石、碧玺、石榴石、长石类宝石的充填处理也借助这两个与聚合物相关的峰诊断。但研究表明,有的宝石自身在3 100~3 000 cm-1范围内有吸收峰,还有的宝玉石在该范围内全吸收,会掩盖外来聚合物的吸收特征,此外,无机充填的宝石不具有3 100~3 000 cm-1范围内的特征吸收。因此,利用3 036、3 058 cm-1吸收峰判断宝石的充填需具体情况具体对待。     

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...     

银灰色马氏贝海水珍珠的光谱学特征与颜色成因

结合红外光谱(FTIR)、拉曼光谱、紫外-可见光谱(UV-VIS)和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)技术对市面上一种产自马氏贝的银灰色海水养殖珍珠进行了测试,并与白色马氏贝珍珠进行对比以研究其致色机理。红外测试结果表明,2种样品的珍珠质层中由[CO_3]~(2-)面外弯曲振动引起的吸收峰均存在明显蓝移现象明显;拉曼光谱显示银灰色样品中无类胡萝卜素或其它多烯化合物色素中由C=C和C-C伸缩振动引起的特征吸收峰;UV-VIS图谱显示银灰色珍珠在可见光区域存在475~555 nm的吸收谷,未见金属卟啉类色素吸收峰;LA-ICP-MS测试结果表明银灰色珍珠样品中Mg、Mn元素含量相对较高而Pb元素含量较低,结合光谱学测试结果,认为微量金属元素通过与蛋白质络合改变珍珠层微观结构是银灰色形成的主要原因。     

澳大利亚孟席斯祖母绿的光谱学特征

采用红外吸收光谱、拉曼光谱、紫外-可见-近红外吸收光谱等无损分析技术,并结合激光诱导击穿光谱和电子探针对澳大利亚孟席斯祖母绿的光谱特征、成分特征和颜色成因进行了研究。红外光谱分析显示孟席斯祖母绿具有[Si_6O_(18)]基团振动特征,其结构孔道中的Ⅱ型水吸收强于Ⅰ型水;拉曼光谱特征峰主要在323 cm、397 cm~(-1)、685 cm~(-1)和1067 cm~(-1),并可检测到142 cm~(-1)和190 cm~(-1)等弱散射峰;紫外-可见-近红外吸收光谱主要由Cr~(3+)、V~(3+)、Fe~(2+)和Fe~(3+)的吸收组成,其中424 nm和611 nm的吸收由Cr~(3+)和V~(3+)联合作用导致,644 nm、661 nm和682 nm的吸收由Cr~(3+)产生。结合Cr_2O_3含量显著高于V_2O_3的化学成分特征,表明孟席斯祖母绿主要由Cr致色。同时将孟席斯祖母绿与云南祖母绿进行对比分析,为孟席斯祖母绿的宝石学鉴定和质量评价提供依据。     

巴基斯坦祖母绿的红外光谱和包裹体特征研究

通过宝石显微镜、显微红外、电子探针和拉曼光谱等测试方法对巴基斯坦祖母绿的孔道水和包裹体进行了研究。红外光谱测试可知,巴基斯坦祖母绿中存在Ⅰ型和Ⅱ型水,且Ⅱ型水(5 270、3 600、1 632 cm~(-1))吸收强度远大于Ⅰ型水(1 600 cm~(-1))。流体包裹体以气液两相包裹体为主,常呈拉长状或"卡脖子"状形态,且定向排列,气相包裹体主要成分为CO_2+N_2+CH_4的混合气体,液相主要为水溶液;矿物包裹体主要有菱镁矿、白云石、白云母、石英等。特征包裹体和红外光谱特征有助于鉴定巴基斯坦祖母绿的产地来源。