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“绿纹石”的宝石学鉴定特征

 新闻资讯     |      2019-05-17 05:36

  市场上最近出现一种绿色的碳酸盐玉,商家称其为绿纹石。该宝石多为绿色系列,常见蓝绿色或者黄◆◁•绿色,间有乳白色条纹,条带清晰,非常美丽鲜艳。多磨为圆珠、戒面,或为雕刻、装饰件。经过红外测试之后认为是方解石。自然界中★▽…◇的方解石的颜色通常为无色、白色和浅黄色等,条带不像该类型的方解石般平直。像这种具有蓝色、蓝绿色的样品之前比较少见。本文采用Diamond Vi◇…=▲ew、紫外-可见吸收光谱仪、X射线荧光能谱仪等手段来研究这种“绿纹石”的宝石学特征。检测结果表明,该宝石为方解石组成,颜色为天然形成。这种绿纹石的致色元素主要有Cu和Mn,Mn可致黄色调Cu,可致蓝绿色调,当C☆△◆▲■△▪▲□△u和Mn同时存在,根据不同比例会显示蓝绿-黄绿-黄色等色▲=○▼调。

  市场上最近新出现一▲★-●种绿色宝石,商家们称其为绿纹石,其多为绿色系列,多为蓝绿色或者黄绿色,间有乳白色条纹,非常美丽鲜艳。多磨为圆珠、戒面,或为雕刻、装饰件,是一种新开发出来的品种。笔者通过一些常规的宝石学测试认为该品种为碳酸盐玉,碳酸盐玉的矿物组成通常为方解石▽•●◆或白云石。方解石可具各种颜色,常见的有无色、白色和浅黄色等。[1]像这种具有蓝色、蓝绿色的样品之前比较少见,所以本文采用Dia▼▼▽●▽●mond View、紫外-可见分光光度计等手段来确定相关的一些宝石学特征。

  样品来自广州珠宝玉石批发市场之一荔湾广场,样品的颜色分别有蓝绿色、黄绿色以及浅黄色-带橙色调的。蓝绿色以及黄绿色的样品具平直乳白色条带,条带清晰;浅黄色样品颜色均匀,为测试颜色分布的均匀,将选择的三个界面切开测试(图1),切开后发现颜色与外部一致,比较均匀。样品的宝石学特征:玻璃光泽,微透明,折射率为1.48(点测),比重2.71;在宝石显微镜下观察为显微粒状结构。根据国家标准GB/T 16553《珠宝玉石 鉴定》,样品的常规检测鉴定结论纹碳酸盐玉。

  为进一步验证常规宝石学测试结果,采用布鲁克TENSOR27型红外光谱仪(IR)对样品进行原物漫反射测试,测试条件:分辨率±6cm-1,测量范围为400~2000cm-1,扫描信号累加为32次。测试结果见图2,样品的主要特征峰分布在300~1500cm-1,有3~◁☆●•○△4个吸收带,包括v3 为(1426cm-1±),呈肩状分裂、v2(877 cm-1±) 、v4(705 cm-1±•□▼◁▼) 。v2(877 cm-1±) 和v4(705 cm-1±)吸收最强,带窄而锐,是碳酸盐矿物的特征吸收。其中v4频率与阳离子半径变化有关,Ca2+半径为1.08Å,引起的v4振动在712 cm-1。[2]样品的红外光谱与方解石基本吻合。

  通过Diamond View 观察样品荧光图谱,蓝绿色、黄绿色以及浅黄色的样品,在DV下都可见条带状红色荧光(如图3)。红色荧光为方解石的特征荧光色,其条带状与颜色条带分布一致,红色荧光为乳▪▲□◁白色条带的部分。浅黄色样品显微镜下观察并没有看到条带,但在DV下可见条带比较细小,所以肉眼可能较难判断。这些样品的荧光条带界限清晰,分布自然均匀,并不像染色使得染剂的分布杂乱或斑块聚集,因此认为其颜色为天然色。

  图3 a、b为蓝绿色样品荧光图和对应位置;c、d为黄绿色样品荧光图和对应位置;e、f为浅黄色样品荧光图和对应位置

  选用广州标旗电子科技有限公司的GEM-3000紫外-可见吸收光谱仪(UV-Vis),积分时间为60ms,平均次数为20,平滑宽度为5nm,测试范围300~900nm。将样品直接放置于★-●=•▽测试窗口,测量反射光谱(R,%)。测试结果见图4,蓝绿色样品在340nm之间有宽吸收,从550nm开始有逐渐增强的吸收趋势,至740nm处有明显吸收;黄绿色样品在390nm处有吸收,从600nm开始有逐渐增强的吸收趋势,至740nm处有明显吸收;浅黄色样品除了以390nm为中心的吸收外,在540nm以及700以后有弱吸收。可以推断:可见区550nm以后逐渐增强的吸收带,可致绿□◁色、蓝色、紫色逐步增强导●致样品显蓝绿色;可见区600nm以后逐渐增强的吸收带,可致黄色、绿色、蓝色、紫色逐步增强导致样品显黄绿色;可见区540nm及700nm以后弱吸收,可致浅黄◆▼色、橙色、红色导致样品△▪▲□△显浅黄色带橙色调。

  选用美国热电公司的 Quant‘X 能谱仪测试,测试条件电压20KV,电流0.14mA测试样品。结果如下,蓝绿色样品和黄绿色样品都含有Cu和Mn,浅黄色样品只含Mn元素,如图5。由此可推断样品中的绿色调由Cu致色。在方解石中Mn以Mn2+离子形式进入晶格中取代Ca2+,形成电子自旋共振,导致540、450nm▼▲等可见光的吸收。[3]

  图5 样品的X射线荧光能谱图(a-蓝绿色样品;b-黄绿色样品;c-浅黄色样品)

  通过以上测试和分析,可以确定绿纹石矿物组成为方解石,检测结论为◇•■★▼碳★◇▽▼•酸盐玉。通过观察绿纹石的荧光特征,可以初步认为颜色是天然的。这种绿纹石的致色元素主要有Cu和Mn,Mn可致黄色调,540nm以及700nm为锰元素的吸收;方解石中的Cu,可致蓝绿色调,当Cu和Mn同时存在,根据不同比例会显示蓝绿-黄绿-黄色等色调。

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