福建明溪蓝宝石矿物学特征及致色机理探讨

利用颜色测量、顺磁共振谱、红外光谱和热谱等方法研究明溪蓝宝石的矿物学特征和结构特性，明溪蓝宝石色深，蓝中带黄，二色性强，分析表明Fe主要以Fe^3 形式存在，Fe^3 的d-d电子跃迁和Fe^2 -Ti^4 、O-Fe境塌菏转移是明溪蓝宝石致色的主要因素；H含量对蓝色的形成有重要作用。     

五颜六色的黄龙玉及致色机理

黄龙玉是微晶质石英集合体。扫描电镜对黄龙玉石英晶间黏土矿物形成分析和能谱组分分析,表明石英晶间主要是胶状褐铁矿和泥质伊利石,黄龙玉石英微晶间充填物的种类、含量决定黄龙玉颜色。褐色胶状褐铁矿使玉石多呈红色调,黄色胶状褐铁矿物与伊利石混合物使黄龙玉呈浅橙色或黄色,黑色泥质伊利石黏土矿物使玉石带青、灰、黑等色调。黄龙玉中常见的"金砂"是玉石中含有自形黄铁矿而成,如果黄铁矿细小并沿层理分布,也会使黄龙玉呈现黑色。沿黄龙玉裂缝面树枝状分布的氧化锰构成了黄龙玉中的"水草"。充填物的含量一方面决定黄龙玉色的深浅,另一方面还影响着黄龙玉的透明度。充填物含量高,黄龙玉色深,透明度差;充填物含量低,黄龙玉色浅,透明度好;不含充填物就形成了透明的白色黄龙玉。     

云南保山南红玛瑙矿物学特性及致色机理探究

通过光学显微镜、X射线粉晶衍射、X射线荧光光谱、电感耦合等离子体质谱、电子探针等测试分析手段对云南保山南红玛瑙的岩相学、矿物组成、化学成分等进行了系统研究,在此基础上进一步通过扫描电镜、X射线能谱元素面扫描、激光共聚焦显微拉曼分析了南红玛瑙致色矿物形貌、元素分布及矿物物相构成。研究结果表明,保山南红玛瑙主要矿物为石英(95%,质量分数),主要结构为粒状结构和纤维结构,次要矿物为斜硅石及方解石等,并含有吸附水和结构水两种状态水。致色矿物主要以小于1μm球状矿物颗粒、2~10μm絮状似球状集合体、针状矿物颗粒和不规则形态矿物集合体这4种类型存在,元素分析显示其为含铁矿物。显微拉曼进一步确认南红玛瑙的颜色是由含铁矿物所致,其中红色致色主要为赤铁矿,黄色致色主要为针铁矿,铁矿物的具体存在形式及其分布方式对南红玛瑙的价值具有决定性作用。本工作为南红玛瑙矿物学特性以及致色机理研究提供了有价值的参考信息,对完善其知识体系和推动南红玛瑙文化有重要意义,同时对借助共聚焦显微拉曼等微区表征技术推动宝玉石研究提供了新思路。     

不同颜色木变石的致色机理研究

木变石因其颜色、纹理与树木相似而得名。不同颜色木变石的宝石学特征不同。本文利用偏光显微镜、红外光谱仪、X射线粉晶衍射仪以及X射线荧光光谱仪等手段对4种颜色的木变石进行显微结构、化学组成、矿物成分以及化学元素组成等方面的分析,试图找出其各种性质之间的联系,如结构与相对密度,颜色与矿物成分、化学成分以及结构与特殊光学效应的联系等。研究结果显示,实验采集的样品以石英为主;而木变石的颜色是由石棉中析出的铁质沉淀在石英颗粒孔隙中造成的,其颜色变化与蓝石棉的硅化交代程度有关,其中绿色木变石标本是酸洗后染色的。     

昌化鸡血石冻地致色机理初探

运用X射线粉晶衍射、扫描电镜、电子探针等分析方法，对昌化鸡血石的冻地致色机理进行了初步探讨，认为田黄冻的黄色是由于Fe^3 和Cr^3 等杂质元素的类质同象混入引起，芙蓉冻的淡红色是由于Cr^3 的类质同象混入引起，而薄荷冻的淡绿色和朱砂冻的紫红色则是由于其中分别存在独立矿物伊利石和针铁矿所致。     

蓝色刚玉的致色改色理论分析

蓝色刚玉的致色改色理论分析常晓涛郑辙郑海飞（北京大学地质学系，北京１００８７１）关键词蓝宝石致色机理改色实验本文立足于原有蓝宝石的致色改色理论，通过实验及计算，对蓝宝石改色致色进行了基础性的理论研究，提出了杂质离子缺陷致色新认识，并以这一认识为原理，...     

陕西商洛紫绿玛瑙的宝石学特征及致色机理研究

通过常规宝石学仪器、偏光显微镜、电子探针及扫描电子显微镜等检测手段,对陕西商洛紫绿玛瑙的宝石学特征及致色机理进行了深入研究.研究表明,紫绿玛瑙是典型的石英质玉石,颜色以绿色、紫红色为主,颜色分布多以紫心绿边、灰白心绿边、淡青白色加紫红色等纹带特征出现,半透明—微透明,部分透明度较好的区域可见明显包裹体.紫绿玛瑙为典型的...     

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。     

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.     

秘鲁粉色蛋白石的物相组成及颜色成因

采用X射线粉晶衍射、红外光谱仪、电子探针、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪以及紫外可见光分光光度计对不同深浅的秘鲁产粉色蛋白石样品进行了物相组成及颜色成因的测试和分析。结果显示,粉色蛋白石的主要矿物组成为Opal-CT、坡缕石、石英和水,且水的类型较为丰富,包含了结晶水、结构水和沸石水。结合X射线粉晶衍射、红外光谱及电子探针分析认为粉色蛋白石的颜色与坡缕石有关,且通过XRD定量分析坡缕石的含量,认为其与颜色呈正相关。综合紫外-可见光光谱、电子探针和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱结果分析,粉色蛋白石的颜色与坡缕石结构中的有机物醌和β类胡萝卜素及Mn²⁺有关,且Mn²⁺含量越多,颜色越深,同时提出了Fe³⁺对颜色的影响,发现Fe³⁺只出现在了深色样品中。     

应用XRF-SEM-XRD-FTIR等分析测试技术研究丽水蓝色类欧泊(蛋白石)的矿物学与光学特征

直至目前,我国相关欧泊的矿藏及其相应的矿物学特征鲜见报道,近期在浙江丽水缙云地区发现的蓝色类欧泊石引起了宝玉石科研工作者的广泛关注,但此矿物的相关研究至今尚未见论述。本文应用X射线荧光光谱(XRF)、场发射扫描电镜(FE-SEM)结合X射线粉晶衍射(XRD)与傅里叶变换红外光谱(FTIR)等多种综合检测技术首次对该类蓝色原矿的矿物学及光学变彩性质进行研究。结果表明:XRF分析显示蓝色原矿的主体化学组成为SiO₂(质量含量95%),仅含极少量的Fe₂O₃与Al₂O₃等杂质。同时,蓝色原矿及其相应的热处理后样品局部区域具有明显的变彩特征,主体的化学组成与其光学特征与天然欧泊的组成及变彩效应类同。XRD分析显示原矿粉体的无机相的晶型为方石英相,衍射峰形锐化,该晶体的结构特征明显相异于天然欧泊即微晶类的蛋白石(Opal-CT)、Opal-C与非晶蛋白石类(Opal-A)。此外,样品的红外光谱与天然欧泊间存在一定的频率位移。鉴于此,初步将该类原矿归属为类欧泊,因蓝色原矿所在地丽水缙云地区属于中生代陆相火山岩的地质,因此进一步将该原矿命名为一类火山岩类的类欧泊石,而有关此类欧泊是否可以归属为广义上的欧泊有待再作商榷。同时基于对蓝色原矿有无变彩效应区域的FE-SEM测试结论,本文初步推测该类矿物的光学变彩特征与原矿表面的“叠瓦状”结构形貌有关。     

应用FTIR-SEM研究一类合成欧珀的微结构及其变彩成因机制

近些年来,相关人工合成欧泊的研究工作主要聚焦于天然与合成欧泊的鉴别与筛选,而相关合成欧泊的微结构、变彩机制及其中水的赋存状态的深入研究鲜见报道。本文通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、场发射扫描电镜(FE-SEM)对一类合成欧泊的微结构、结构缺陷进行较系统的研究。同时,结合对样品的热处理就该合成欧泊体色、变彩机制及其中水的赋存状态作了初步探讨。结果表明:该样品的红外光谱中,在约2900 cm~(-1)、1737 cm~(-1)处出现合成欧泊特征吸收,且在4000~6000 cm-1波段,合成欧泊相比天然欧泊的吸收峰更为复杂。合成欧泊的颜色由体色与变彩两者共同构成,该体色与存在于其微结构中准球状、粒径约205 nm的二氧化硅颗粒的间隙填充物直接关联,且在热处理条件下随着间隙物的析出而渐退。同时,该类合成欧泊的变彩归因于结构致色并由其内部SiO_2颗粒周期性排列而构成的三维的光子带隙结构所致。此外,在欧泊的微观结构发生重构前,变彩所呈现的颜色主要由准球状二氧化硅颗粒粒径与间隙填充物决定。     

X射线荧光光谱-X射线衍射-红外光谱联用技术鉴别锰矿与锰冶炼渣

鉴别锰矿与锰冶炼渣对于锰矿进口贸易和环境保护具有重要意义,由于锰冶炼渣与一些锰矿具有相似的元素组成,都含有锰和硅铝镁钙等杂质元素,仅从元素含量的高低无法准确将其鉴别。本文按国别收集我国主要进口锰矿及不同工艺的主要锰冶炼渣作为研究样品,应用X射线荧光光谱、X射线衍射及傅里叶变换红外光谱技术相结合,建立了锰矿与锰冶炼渣的鉴别方法。在元素组成上,锰冶炼渣的硅含量较高,水淬渣和空气冷却渣的钙含量较高。在物相上,锰矿的特征物相包括软锰矿、氧化锰、方锰矿、菱锰矿等;而锰冶炼渣因为经过冶炼的过程存在硅酸铁、锰橄榄石等特征峰,从而对样品属性进行鉴别。红外光谱显示,锰矿在600~400 cm~(-1)范围内有两个强吸收带,并单独或者同时在1420 cm~(-1)处有特征吸收峰;而锰冶炼渣在960 cm~(-1)左右有宽强吸收峰。本法建立了锰矿的物相谱图库及锰冶炼渣的物相特征,并充分利用红外光谱技术作了有力佐证,确定了锰矿及其冶炼渣的主要区别点。     

马达加斯加蓝色蓝宝石的颜色特征

为了了解马达加斯加蓝色蓝宝石的颜色特征,采用GemDialogue颜色系统对其进行了描述与分级。对比世界上主要产地（澳大利亚、斯里兰卡、柬埔塞、缅甸）蓝宝石的颜色特征发现,马达加斯加蓝色蓝宝石样品的黑色罩过高,使得其最终的颜色等级大多在1～4范围内,属于“商业级”。为了进一步确定马达加斯加蓝色蓝宝石样品的颜色特征及其与全Fe,Ti质量分数的关系,采用紫外一可见光分光光度计和电子探针测试了样品。结果显示,随着全Fe与Ti质量分数的增加,样品的蓝色加深;当蓝宝石样品中全Fe的质量分数为0．02％～0．75％、Ti的质量分数为0．006%～O．040％且其全Fe与Ti质量分数比值为10～30时,蓝宝石样品的颜色为纯正蓝色;当超出此范围时,蓝宝石样品通常含有绿色或紫色色调。     

安徽马鞍山磷铝石宝石矿物学特征研究

近年来在安徽马鞍山地区所在的绿松石矿体附近,相继发现一种绿色、半透明的磷铝石,部分达到宝石级别。本文采用电子探针、X射线粉晶衍射仪、扫描电镜、傅里叶变换红外光谱仪、紫外可见光谱仪等测试技术,对该地区磷铝石的化学成分、矿物成分、微观结构和光谱特征进行对比验证和综合分析,研究其水的赋存形式,进而对磷铝石的呈色机制作了深入探讨。电子探针分析显示该地区磷铝石的化学成分主要以Al、P元素组成,含微量的Fe、V元素。X射线粉晶衍射与红外吸收光谱分析表明主要矿物为磷铝石,基本不含有其他杂质矿物;磷铝石是一种水合磷酸盐矿物,含有结晶水以及少量结构水的矿物,且结晶水与结构水多与Al3+(Fe3+)相结合的形式存在。偏光显微镜和扫描电镜观察显示磷铝石整体以鳞片状集合体产出,微观上多以短柱状及板片状堆积,单个晶体显示斜方晶系结晶生长习性。紫外可见吸收光谱中639 nm处吸收谱峰由Fe3+与V3+联合所致,300、423、864 nm处吸收峰由Fe3+所致,说明Fe3+与V3+的共同作用是马鞍山地区磷铝石呈现绿色的主要原因。本研究对于认识该类磷铝石的宝石矿物学性质以及颜色成因具有一定意义。     

应用FTIR-XRD-XRF分析测试技术研究新型仿制绿松石的矿物学特征

近年来绿松石及其仿制品的鉴定工作较多局限于应用傅里叶变换红外光谱对仿制品进行简单的筛选,前人报道的仿制绿松石的矿物组成主要为单一的矿物相(如异极矿、三水铝石、磷铝石、羟硅硼钙石、菱镁矿等)。本文应用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线粉晶衍射(XRD)与X射线荧光光谱(XRF)对当前珠宝市场上几种新型仿制绿松石进行了初步分类,并对不同类别的仿制绿松石的具体矿物组成、物相及晶型特征作了对比研究。结果表明,这些新型仿制绿松石可分为三大类:一类主要由硅酸盐(斜硅钙石)与碳酸盐(方解石)两种矿物组成;另一类为白云石与方解石两种碳酸盐矿物的混合相;第三类以硅酸盐类为主要矿物,并含有钡长石、辉石与石英。显然,新型仿制绿松石的矿物组成明显相异于传统仿制品,可见仿制绿松石的矿物组成日趋多样性、复杂化,该现状必然对新型仿制样品的物相鉴定提出了更高的要求。     

辽西地区中生代火山—沉积盆地群特征及成因机制

辽西地区的早侏罗世－早白垩世盆地群是一集颇具特色的断陷盆地群。盆地构造演化具多期次特点，火山作用与沉积作用频繁交替，形成了兴隆沟、蓝旗和义县三个火山沉积旋回。兴隆沟、蓝旗旋回是在挤压盆地中形成的，是古亚洲构造域向环太平洋构造域转换时期的产物；义县旋回是弧后裂谷盆地的产物。盆地特征及深部构造研究表明，辽西盆地群坳陷作用不发育的原因是岩石圈性质和强烈的火山作用。     

X射线衍射-扫描电镜等技术研究秘鲁铜硫矿石选矿工艺矿物学特征

秘鲁铜硫矿石的主要回收对象是铜和硫矿物,由于铜矿物嵌布复杂、粒度过细以及与各种脉石矿物或金属矿物交生关系紧密,利用传统工艺矿物学研究方法如化学分析、光学显微镜检测等较难准确定量其工艺矿物学参数。本文采用化学分析、X射线衍射、扫描电镜、偏光显微镜及矿物参数自动分析系统(MLA)等技术手段,研究秘鲁铜硫矿石的化学成分、矿物组成和主要矿物的嵌布特征、粒度分布及单体解离特性等,并对影响选矿指标的主要矿物学因素进行分析。结果表明:矿石中主要元素为Cu(0.65%)和S(9.53%)。矿石中黄铁矿(16.57%)含量较高,形态较为规则,与其他矿物之间的交生关系相对简单,粒度普遍偏粗,其中粒径大于0.30mm的黄铁矿占95.06%。铜矿物主要以不规则粒状、皮壳状、网脉状、纤维状、尘粒状、斑点状分布于脉石中或与黄铁矿、闪锌矿、磁铁矿等金属矿物交生紧密,粒度极不均匀,使得铜矿物解离难度加大,且矿石中云母(12.51%)、绿泥石(3.74%)、滑石(3.34%)、高岭石、蒙脱石(3.59%)等黏土质矿物含量较高,在磨矿过程中易发生泥化从而恶化分选环境。根据该类型矿石的工艺矿物学特性,本文建议采用"粗磨-部分优先浮铜-铜硫混浮-混合精矿再磨再选分离"的工艺流程,可得到质量高的铜、硫精矿。     

埃塞俄比亚欧泊充填处理及鉴定特征研究

埃塞俄比亚WOLLO地区产出的欧泊品种丰富,但火欧泊和水欧泊不稳定,易因外界温度或水分变化形成较多裂纹,严重影响其稳定性及加工性能。因此,本实验对埃塞俄比亚WOLLO地区产出的多裂纹火欧泊、水欧泊样品进行了充填处理,并对充填前、后的样品进行了显微放大观察和红外光谱、相对密度、紫外荧光的测试及分析,总结出了有机充填欧泊的一些鉴定特征。测试及分析结果显示,在2800-3100cm叫范围内红外吸收峰为有机充填欧泊的主要鉴定特征,表面及内部显微充填特征、偏小的相对密度、裂隙处的蠕虫状及空洞缺陷处的斑块状强蓝白色荧光可作为辅助鉴定特征。从样品的充填及测试分析结果可见,埃塞俄比亚WOLLO地区产出欧泊的有机充填方案可行,比较明显的开放裂隙易被充填。     

应用X射线衍射-激光拉曼光谱-电子探针等分析测试技术研究旬阳朱砂玉的矿物学特征

近年来外观形似鸡血石的红色朱砂玉备受关注,其中吉林、贵州、青海等地这种红色岩石已有矿物成分、岩性等相关方面的研究。本文利用常规宝石常数测定手段、偏光显微镜、X射线粉晶衍射仪、激光拉曼光谱仪、电子探针等分析测试技术,对陕西旬阳朱砂玉的矿物学和宝石学特征进行了研究。结果表明,该产地朱砂玉的矿物成分以石英、辰砂为主,含有少量的方解石、白云石、重晶石、黄铁矿;其中主要矿物成分辰砂的颜色随铁含量的增加而逐渐加深;矿物结构以碎屑结构、粒状变晶结构、穿插交代结构为主。根据矿物成分以及矿床成因的研究分析,初步认为陕西旬阳朱砂玉属于沉积-热液-强烈改造型矿床。该地区的朱砂玉与鸡血石的相似之处在于矿物的主要成分都含有辰砂,致使外观品质上具有一定的相似性,但具体矿床成因以及矿物成分有着明显的差别:旬阳朱砂玉产于沉积-热液-强烈改造型矿床中,其“地”主要矿物成分为石英岩,“血”为辰砂;而浙江昌化和内蒙古巴林鸡血石均产于中生代交代蚀变酸性火山岩的次级断裂小构造中,其“地”主要为地开石、高岭石、叶腊石,“血”为辰砂。此次研究采用多种分析测试手段为旬阳朱砂玉与鸡血石的鉴别提供了可靠的依据。