中国地质学会岩矿测试技术专业委员会、国家地质实验测试中心主办

水热法合成的一种新型祖母绿宝石学及光谱学特征

朱红伟, 程佑法, 李婷, 马霄, 丁秀云, 范春丽, 赵潇雪, 陈淑祥, 胡建华. 水热法合成的一种新型祖母绿宝石学及光谱学特征[J]. 岩矿测试, 2023, 42(2): 307-316. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.202203290067
引用本文: 朱红伟, 程佑法, 李婷, 马霄, 丁秀云, 范春丽, 赵潇雪, 陈淑祥, 胡建华. 水热法合成的一种新型祖母绿宝石学及光谱学特征[J]. 岩矿测试, 2023, 42(2): 307-316. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.202203290067
ZHU Hongwei, CHENG Youfa, LI Ting, MA Xiao, DING Xiuyun, FAN Chunli, ZHAO Xiaoxue, CHEN Shuxiang, HU Jianhua. Gemological and Spectral Characteristics of a New Type of Emerald Synthesized by the Hydrothermal Method[J]. Rock and Mineral Analysis, 2023, 42(2): 307-316. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.202203290067
Citation: ZHU Hongwei, CHENG Youfa, LI Ting, MA Xiao, DING Xiuyun, FAN Chunli, ZHAO Xiaoxue, CHEN Shuxiang, HU Jianhua. Gemological and Spectral Characteristics of a New Type of Emerald Synthesized by the Hydrothermal Method[J]. Rock and Mineral Analysis, 2023, 42(2): 307-316. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.202203290067

水热法合成的一种新型祖母绿宝石学及光谱学特征

  • 基金项目:
    山东省重点研发计划项目“山东长清木鱼石产业质量安全关键技术与标准研究” (2017GSF220015)
详细信息
    作者简介: 朱红伟,高级工程师,从事珠宝玉石及贵金属检测。E-mail:red8761@163.com
  • 中图分类号: O657.33; O657.32

Gemological and Spectral Characteristics of a New Type of Emerald Synthesized by the Hydrothermal Method

  • 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810~850nm范围内的特征吸收带是天然祖母绿的重要鉴定特征。能量色散X射线荧光光谱仪(EDXRF)分析显示样品含有异常高的Ni元素,其Ni元素的Κα峰强度远大于Cr元素的Κα峰强度(2倍以上),但研究表明世界各地的天然祖母绿中几乎不含Ni元素,或Ni元素含量低于Cr元素含量的2‰。经综合分析这种水热法合成的新型祖母绿的关键鉴定特征是,在结合紫外可见吸收光谱特征即Fe2+离子引起的810~850nm吸收宽带不明显的同时,重点关注EDXRF测试结果,其Ni元素的Κα峰强度显著大于Cr元素的Κα峰强度。

  • 加载中
  • 图 1  样品放大观察特征

    Figure 1. 

    图 2  天然祖母绿和合成祖母绿红外光谱谱图

    Figure 2. 

    图 3  测试样品和天然祖母绿的紫外可见光谱

    Figure 3. 

    图 4  样品的能量色散型X射线荧光光谱图

    Figure 4. 

    表 1  样品的规格、折射率、相对密度、多色性特征

    Table 1.  Size, refractive index, relative density, and polychromatic characteristics of the samples

    样品编号 质量(g) 尺寸(mm) 折射率 双折射率 相对密度 多色性特征
    1 0.5583 8.47×8.02×5.83 1.573~1.580 0.007 2.56 明显:蓝绿色/绿色
    2 0.1748 7.01×4.98×3.53 1.572~1.581 0.009 2.72 明显:蓝绿色/绿色
    3 0.1803 6.99×4.98×3.50 1.578~1.585 0.007 2.69 明显:蓝绿色/绿色
    4 0.2067 7.95×5.94×3.71 1.579~1.588 0.009 2.75 明显:蓝绿色/绿色
    5 0.2015 7.98×5.98×3.66 1.571~1.579 0.008 2.78 明显:蓝绿色/绿色
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出版历程
收稿日期:  2022-03-29
修回日期:  2022-07-20
录用日期:  2022-10-01
刊出日期:  2023-03-28

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