黝帘石质玉的宝石学特征_陈英丽.pdf

第 26 卷第 6 期 2007 年 12 月 岩矿测试 ROCK AND MINERAL ANALYSIS Vol． 26，No． 6 December， 2007 文章编号 02545357 2007 06046504 黝帘石质玉的宝石学特征 陈英丽，钟辉 沈阳地质矿产研究所，辽宁 沈阳110032 摘要 对市场上一种被称为 “红绿宝” 的玉石饰品进行常规宝石学鉴定、 显微镜下鉴定， 并采 用激光拉曼光谱、 红外溴化钾压片吸收光谱、 X 射线粉晶衍射等分析技术， 对其绿色、 黑绿色及红 色部分的矿物成分、 结构构造特征进行全面的分析鉴定。结果表明， 该玉石呈粒状结构， 参差状 断口， 结构疏松。绿色部分折射率 1． 70 点测 ， 为黝帘石 Ca2Al2 Al0． 9Fe0． 1 SiO4 3 OH ; 黑绿 色部分折射率 1． 65 点测 ， 为镁钠闪石 NaCa2 Mg， Fe 4Al Si6Al2 O22 OH2; 红色部分为刚玉 红宝石 Al2O3。 关键词 黝帘石质玉; 宝石学特征; 激光拉曼光谱法; X 射线粉晶衍射法; 红外吸收光谱法 中图分类号 O575; P585． 1文献标识码 B 收稿日期 2007- 02- 02; 修订日期 2007- 04- 08 作者简介 陈英丽 1964 ， 女， 辽宁沈阳市人， 高级工程师， 国家珠宝玉石质量检验师， 主要从事岩矿及珠宝鉴定 工作。E- mail cylljb163． com。 Gemological Features of Zoisite Jade CHEN Ying- Li，ZHONG Hui Shenyang Institute of Geology and Mineral Resources，Shenyang110032，China Abstract Some pieces of jades called “Red- green Jewelry”have been identified gemologically by normal microscopy，laser Raman spectrometry，infrared spectrometry and X- ray powder diffractometry． The characteris- tics of texture and structure of the light- green，dark- green and red minerals in the jades have been analyzed． The results show that the jades have granular texture with uneven fracture． The light- green minerals are zoisite Ca2Al2 Al0． 9Fe0． 1 SiO4 3 OH with refractive index of 1． 70，the dark- green minerals are magnesioriebeckite NaCa2 Mg， Fe 4Al Si6Al2 O22 OH2 with refractive index of 1． 65 and the red minerals are corundum Al2O3． Key words zoisite jade; gemological feature; laser Raman spectrometry; X- ray powder diffractometry; infrared absorption spectrometry 近一段时间以来， 辽宁省珠宝玉石监督检验站 经常收到客户送检的一种被称为“红绿宝” 的玉石 饰品， 这种饰品大多被琢磨成珠子， 串成手串或项 链出售， 虽抛光较差但红绿两色鲜艳， 深受消费者 喜爱， 市场前景看好。这种饰品目前在广东市场上 批发， 尚不知其具体产地， 宝石学资料也非常有限。 本着严谨的治学精神和对客户积极负责的态度， 笔 者对其进行了较系统的宝石学特征和谱学特征 研究。 1宝石学特征 1． 1基本特征 该样品主色调为绿色， 其次为黑色， 少部分为 红色， 黑色部分实际上是较深的绿色， 呈条带状; 红 色部分一般在黑绿色部分中呈团块状， 样品整体外 观粗糙， 粒状结构， 参差状断口， 结构疏松。折射 率 绿色部分 1． 70 点测 ; 黑绿色部分 1． 65 点 测 ; 红色部分较分散， 不易测。密度 绿色部分 3． 3 g/cm3。荧光特征 长波、 短波绿色部分无荧 564 ChaoXing 光; 红色部分强红色荧光。放大观察 浅绿色部分 呈粒状结构; 深绿色部分呈长柱状， 板状解理发育 良好。从磨制的光片中可见到红色矿物明显突起， 说明其硬度较高 ［1 －2 ］。其他宝石学特征因 3 种不 同矿物组分在该玉石中所占比例不同而异 图 1 。 图 1饰品的宏观特征 Fig． 1Macroscopic features of the determined jewelry 1． 2偏光显微镜下特征 选择有代表性的样品制成岩石薄片， 并用 AXIOSKOP 40 型偏光显微镜 德国蔡司公司 进行鉴 定， 该样品在偏光显微镜下特征为 玉石具粒状变晶 结构， 矿物单体多呈它形粒状， 矿物颗粒之间紧密镶 嵌; 其中红色部分的矿物学特征为 矿物呈它形粒状， 粉色， 多色性为淡粉色 － 粉色， 吸收性较强， 突起高， 一轴晶负光性， 该成分初步鉴定为刚玉; 绿色部分的 矿物学特征为 矿物呈它形粒状， 无色， 干涉色为一级 灰， 具有特征的异常靛蓝干涉色， 二轴晶， 光轴角小， 该成分初步鉴定为黝帘石; 黑绿色部分的矿物学特征 为 它形粒状或半自形柱状， 颗粒较粗大， 绿色， 多色 性为淡黄绿 －淡绿， 具有特征的闪石式解理。正交偏 光下具有较鲜艳的二级干涉色， 该成分初步鉴定为角 闪石。三种矿物接触界线清晰、 平直 ［ 3 －4 ］ 图2 。 图 2偏光显微镜下黝帘石质玉的特征 Fig．2The features of Zoisite jade under apolarizing microscope 单偏光放大 25 倍。 2谱学特征 2． 1X 射线粉晶衍射分析 用 BRUKER － D8 型 X 射线粉晶衍射仪 德国 布鲁克 AXS 有限公司 对该样品进行检测。测试 条件为 X 射线管选择铜靶， 管压 40 kV， 管流 40 mA， 扫描范围 5 ～85; 检测器为固体探测器 XOL － D ， DS 发射狭缝 1． 0 mm; SS 防散射狭缝 1． 0 mm; KS 接收狭缝 0． 1 mm; 步长 0． 04， 每步扫描 时间 0． 4 s。 选取一个3 种矿物含量大致相等的样品， 将该 样品研磨至 74 μm 200 目 以下， 再用玛瑙研钵将 样品研制无颗粒感 300 目以下 ， 将样品压入样品 槽中， 用X 射线粉晶衍射仪进行检测， 测得各种矿物 谱学参数见表1。据图谱中的 d 值及其对应的 X 射 线衍射峰相对强度， 利用 5 强峰法对该样品进行矿 物检索。检索结果显示， 该样品主要由三种矿物组 成 黝帘石［ Ca2Al2 Al0．9Fe0．1 SiO4 3 OH ］ 、 镁钠 闪石［ NaCa2 Mg， Fe 4Al Si6Al2 O22 OH2］ 和刚玉 Al2O3 。结论与显微镜下鉴定特征一致。 表 1样品 X 射线粉晶衍射分析① Table 1Analysis results of the samples by X- ray powder diffractormetry d/nm2θ/ I/cps属性d/nm2θ/ I/cps属性 0．8365310．564433镁钠闪石0．2691932．26850黝帘石 0．4893418．12104镁钠闪石0．2550334．16339刚玉 0．4484618．78165镁钠闪石0．2372436．90249刚玉 0．3877922．9282．3镁钠闪石0．2289738．32136黝帘石 0．3361726．50340镁钠闪石0．2149242．00273黝帘石 0．3257027．36721镁钠闪石0．2091042．22209刚玉 0．3112728．662310镁钠闪石0．1889348．12298黝帘石 0．2926030．52432镁钠闪石0．1739252．58451刚玉 0．2865431．10456黝帘石0．1601156．521314刚玉 0．2796132．00560镁钠闪石0．1374168．18497刚玉 ① X 射线粉晶衍射数据由东北矿产品检测中心测试提供。 2． 2激光拉曼光谱分析 用 RENISHAW － INVIA 型激光拉曼光谱仪 英国雷尼绍公司 对该样品进行检测。测试条件 为 氩离子激光器的激光波长 514 nm。绿色和黑 绿色部分的测量范围 100 ～ 1500 cm －1， 曝光时间 10 s， 累积次数 1 次， 激光强度 8 mW; 红色部分的 测量范围 100 ～1100 cm －1， 曝光时间 10 s， 累积次 664 第 6 期 岩矿测试 http ∥ykcs． i3t． com． cn/ 2007 年 ChaoXing 数 3 次， 激光强度 8 mW。 选择有代表性的样品制成岩石光片， 用激光拉 曼光谱仪分别对精磨光片中3 种不同矿物成分进行 检测， 得到3 张不同的矿物拉曼谱图。图 3 表明， 黑 绿色矿物特征拉曼谱峰出现在 164、 185、 225、 375、 546、 648、 691、 1011 cm －1， 检索结果显示该谱图与标 准镁钠闪石谱图的吻合率为89．98; 绿色矿物的特 征拉曼谱峰为 347、 493、 574、 679、 872、 928、 985、 1095 cm －1， 检索结果显示该谱图与标准黝帘石谱图的吻 合率为92． 23; 红色矿物的特征拉曼谱峰出现在 416、 580、 748 cm －1， 检索结果显示该谱图与标准刚 玉谱图的吻合率为90．88［ 5 ］。 图 3样品的激光拉曼光谱 Fig． 3Laser Raman spectra of samples 2． 3红外光谱分析 用 NICOLET 5700FT － IR 型红外光谱仪 美国 尼高力公司 对该样品进行检测， 测试条件为 测试范围 400 ～ 4000 cm －1， 扫描次数 32 次， 分辨 率4 cm －1。 对样品进行粗碎后， 在实体镜下挑出 3 种矿物 单样并分别研磨成极细粉末， 每种单矿物样品与溴 化钾的质量比为1 ∶ 100， 并采用溴化钾压片和透射 法， 得到3 个样品的红外吸收谱图。图 4 表明， 黑绿 色矿物红外吸收光谱特征为 红外吸收谱带位于 463、 639、 693、 978 cm －1处， 经检索该红外吸收谱带与 标准镁钠闪石谱图的吻合率为91．65; 红色矿物红 外吸收光谱特征为 红外吸收谱带出现在 457、 598、 642、 968 cm －1处， 经检索该红外吸收谱带与标准红 宝石 刚玉 谱图的吻合率为94．14［ 3， 6 －8 ］; 绿色矿 物的红外吸收光谱特征为 红外吸收谱带位于 444、 462、 512、 570、 619、 652、 695、 901 cm －1处， 经检索该红 外吸收谱带与标准黝帘石谱图的吻合率为88．52。 图 4样品的红外吸收光谱 Fig． 4Infrared absorption spectra of samples 3结语 通过对该样品宝石学特征、 偏光显微镜下特征 以及各种矿物谱学特征进行全面检测， 多种测试手 段检测结果所显示的样品中 3 种矿物成分的分析 结论趋于一致， 即这种所谓的“红绿宝” 的基本矿 物成分为黝帘石 绿色 、 镁钠闪石 黑绿色 和刚 玉 红色 。笔者根据这 3 种矿物组分在玉石中含 量不同， 把这种玉石又划分为黝帘石质玉、 角闪石 黝帘石质玉、 红宝石 刚玉 角闪石黝帘石质玉等 多种玉种 ［9 ］。该玉石由于其鲜明的颜色特点受到 764 第 6 期陈英丽等 黝帘石质玉的宝石学特征第 26 卷 ChaoXing 商家的青睐、 消费者的喜爱， 在正确定名和市场宣 传引导下， 必将进一步扩大其市场前景。 4参考文献 ［ 1］ 张蓓莉， 王曼君， 李景芝， 等． 系统宝石学［ M］ ． 北京 地质出版社， 2005 193 －197． ［ 2］ 陈钟惠， 译． 宝石学基础教程［M］ ． 武汉 中国地质 大学出版社， 2004 187 －189． ［ 3］ 潘兆撸． 结晶学及矿物学［M］ ． 3 版． 北京 地质出版 社， 1993 131 －133． ［ 4］北京大学地质系岩矿教研室． 光性矿物学［M］ ． 北京 地质出版社， 1979 382 －384， 118 －119． ［ 5］徐培苍， 李如壁， 王永强， 等． 地学中的拉曼光谱 ［ M］ ． 西安 陕西科学技术出版社， 1996 69． ［ 6］ 彭文世， 刘高魁． 矿物红外光谱图集［ M］ ． 北京 科学 出版社， 1982 44 －60． ［ 7］ 亓利剑， 袁心强， 曹姝旻． 宝石的红外反射光谱表征 及其应用［J］ ． 宝石和宝石学杂志， 2005， 7 4 21 －25． ［ 8］ 吴谨光． 近代傅立叶变换红外光谱技术及应用 上、 下卷 ［ M］ ． 北京 科学技术文献出版社， 1994 101 － 106． ［ 9］ GB/T 17412． 11998， 岩石分类和命名方案［ S］  ． 理化检验 － 化学分册 杂志 2008 年征订启事 理化检验 － 化学分册 杂志创刊于 1963 年， 系由 上海材料研究所与机械工程学会理化检验分会联合主办的 技术类刊物。主要报道材料的化学分析与仪器分析专业领 域中的新方法、 新技术、 新设备以及国内外的研究方向。 “面向生产、 注重实用、 反映动向、 兼顾普及” 是刊物的编辑 方针， 旨在最大幅度地满足不同层次读者的需要。涉及的 领域为机械、 冶金、 石油化工、 环境科学、 生命科学等。主要 栏目有 “试验与研究 ” 、 “工作简报 ” 、 “知识与经验介绍” 、 “综述 ” 、 “专题讲座 ” 、 “读者园地 ” 、 “动态与信息” 等。 理化检验 －化学分册 为国内理化检验行业权威刊物， 中国期刊方阵中双效期刊， 已被列为全国中文核心期刊、 中国 科技论文统计用期刊、 美国 “CA 千种表” 中我国化学化工类核 心期刊、 中国学术期刊 光盘版 和中国期刊网全文数据库及 美国工程信息公司 Ei Paga One 数据库收录期刊。 本刊为月刊， 大 16 开本， 每月 18 日出版， 由邮局征订 向国内外公开发行， 邮发代号 4 － 182， 每册定价 10． 00 元， 全年 12 期共 120． 00 元。 本刊已于 2006 年 12 月开通网上远程投稿系统， 欢迎 大家登陆 http ∥www． mat － test． com 进行网上投稿。 欲订阅本刊的单位与个人， 请尽快到当地邮政局 所 办理订阅手续， 切勿贻误。 本刊地址 上海市邯郸路 99 号邮编 200437 电话 021 －65556775 －263021 －55882970 传真 021 －65544911 E- mail hx mat- test． com 或  mppnc81890． net 中国无机分析化学文摘2008 年征订启事 中国无机分析化学文摘 经国家科委批准， 1984 年创 刊， 公开发行 刊号 ISSN 1003 － 5249/CN 11 － 1835/O6 。 本刊以文摘、 简介及题录形式报道国内公开发行的有关无 机分析化学的期刊 300 余种及各种会议论文集、 新标准、 新 书目等， 年收录文献 4000 篇左右， 栏目分为 一般问题、 重 量法与滴定法、 光度法、 电化学分析、 光谱分析、 色谱分析、 物相分析、 气体分析、 活化分析、 质谱分析、 分离方法、 贵金 属分析专栏等十二大类。为便于读者检索， 每期附有按被 检测元素及阴离子编排的索引。读者对象 冶金、 有色金 属、 地质、 机械、 半导体材料、 宇航、 核技术、 石油、 化工、 建 材、 环保、 食品、 农林、 医药、 卫生防疫、 商品检验等部门分析 工作者及有关院校师生。 在每次全国科技文献检索期刊评比中本刊均获奖。本 刊是了解国内无机分析动态的窗口; 是检索国内文献的理想 工具; 是普及推广新技术的阵地; 是分析工作者的得力助手。 本刊2008 年出版四期 季刊 及2008 年年度主题与作 者索引一本， 激光照排， 胶版印刷， 大 16 开， 每期 120 页左 右， 定价14． 00 元， 全年订费为 70． 00 元 含邮费 ， 个人自 费订户优惠价为 60 元。2007 年仍由编辑部发行。 欲订阅者请向编辑部索取订单并汇款至 北京西直门外文兴街 1 号 邮政编码 100044 北京矿冶研究总院 中国无机分析化学文摘 编辑部 电话 010 88399621 传真 010 68342279 864 第 6 期 岩矿测试 http ∥ykcs． i3t． com． cn/ 2007 年 ChaoXing