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绿色“草莓晶”的宝石学和光谱学特征

2025-01-31李玏刘雨卿黄文清蔡薇于露

品牌与标准化 2025年1期
关键词:红外光谱

摘要:最近市场上出现了一种名为绿草莓晶的绿色云母石英质玉石。为了解决这类玉石在检测过程中所面临的问题,本文采用常规宝石学测试技术,并结合红外光谱和拉曼光谱等分析测试方法,对其宝石学特性、矿物组成及谱学特征进行了研究。结果表明,此类云母石英质玉主体部分为多晶质石英集合体,特别是绿色包裹体部位的拉曼光谱分析揭示了其主要成分为铬云母,而铬元素则是赋予玉石绿色调的关键致色元素。

关键词:云母石英质玉;红外光谱;拉曼光谱

中图分类号:TS933.21;O657.3文献标志码:ADOI编码:10.3969/j.issn.1674-4977.2025.01.038

0引言

石英是地壳中最常见的造岩矿物之一。石英宝石以其多样的结晶状态存在,包括显晶质和隐晶质两种主要类型。宝石级的单晶体称为水晶,宝石级的集合体按照结晶程度可分为显晶质石英质玉石(石英岩、木变石等)和隐晶质石英质玉石(玉髓、玛瑙等)。

近年来,国内外陆续有新型石英质矿床被发现,这助推了石英质玉的市场价值及商业效应。在珠宝商贸中,“草莓晶”最初是指一种以白水晶为主体,内含红色针状、片状包裹体的宝石。这些红色的包裹体因类似于草莓的果籽,又具有美丽的粉色外观而深受消费者的喜爱。

近期,笔者在检测过程中发现一种绿色“草莓晶”。相比红色“草莓晶”,这种绿色“草莓晶”产量少,面市时间较晚,因此尚未引起业界广泛关注,相关宝石学及谱学研究报道并不多见。为了丰富“草莓晶”的研究资料,本文从常规宝石学测试以及谱学特征分析这两个方面对其展开研究。

1样品及测试方法

本文研究的样品由客户提供,为珠形抛光成品(见图1),部分研究样品经切磨成光片供测试用。

1.1常规宝石学测试

测试地点为南京市产品质量监督检验院珠宝检测实验室,采用肉眼观察、放大检查、折射率测试、光性特征观察等方法对绿色“草莓晶”进行测试。

1.2光谱学测试

红外光谱(Nicolet iS10型)测试条件:分辨率为4 cm-1,扫描次数为32次,扫描范围为400~4000 cm-1,对样品进行红外反射法和透射法测试。

激光拉曼光谱测试采用雷尼绍inVia Reflex t激光显微共聚焦拉曼光谱仪。测试条件:激发波长为532 nm,50x物镜,功率为15 mW,积分时间10 s,叠加次数1次,测试范围100~4000 cm-1。

2结果与讨论

2.1常规宝石学特征

通过肉眼观察,样品整体呈绿色,半透明-亚透明状,具有玻璃光泽,放大检查可见内部绿色包裹体。在宝石显微镜下样品整体呈鳞片粒状结构,含铬白云母呈自形-半自形鳞片状(见图2)。

反光下样品表面有密集网纹,表面光泽存在差异,怀疑被充填处理过,有待进一步测试分析。点测法测定折射率为1.53~1.54,正交偏光镜下转动宝石360°,整珠呈现全亮(见图3),为非均质集合体。

取其中一粒切片,制成约1 mm的薄片在偏光镜下呈现部分区域四明四暗,且不同颗粒消光位不一致,部分区域呈现全亮(见图4)。紫外荧光灯长短波下均无明显荧光现象。

2.2光谱学特征

2.2.1红外光谱分析

红外光谱测试结果表明,该样品的主要组成矿物为石英,其中1182 cm-1和1102 cm-1峰属于Si-O非对称伸缩振动;798 cm-1和782 cm-1属于Si-O-Si对称伸缩振动;541 cm-1和486 cm-1属于Si-O弯曲振动(见图5)。这与单晶质石英即水晶在798 cm-1处无分裂结果不一致,也验证了绿色“草莓晶”样品主体为石英岩玉的结论。

选择样品透光性较好的部位进行透射法测试,结果显示,2800~3500 cm-1范围内呈现石蜡和树脂胶吸收峰,2862 cm-1为石蜡中vs(CH2)对称伸缩振动峰,2923 cm-1为石蜡中vas(CH2)对称伸缩振动峰,这表明样品中存在石蜡类有机物;3035 cm-1及3058 cm-1为树脂胶特征吸收峰,这表明样品经过充填处理(见图6)。

2.2.2拉曼光谱分析

将样品切割成一个平面(见图7),选择样品中2个不同位置的出露包裹体部位进行测试,得到基本稳定一致的激光拉曼光谱。3个特征的拉曼谱峰为268 cm-1、413 cm-1和706 cm-1,其中706 cm-1处的吸收峰由Si-O-Si的伸缩和弯曲振动所致,268 cm-1、413 cm-1的谱峰由阳离子-氧多面体振动所致(见图8)。样品的特征谱峰与拉曼光谱库中云母矿物的标准特征谱峰非常吻合,这表明样品的主要致色矿物为云母。

3讨论

测试结果表明,市场名为绿草莓晶的玉石是天然的绿色石英岩玉;使用红外透射法检测到树脂胶,表明样品经过酸洗充胶处理;密集网纹是酸蚀网纹后经过树脂胶充填所致。根据国家标准GB/T 16552—2017《珠宝玉石名称》及GB/T 34098—2017《石英质玉分类与定名》,“草莓晶”这个名称虽被市场接受,但不能作为石英质玉的基本名称直接定名,仅作为珠宝商贸名称,不应单独出现在检测证书及相关质量文件中,可写入检测结论的附注说明中。综上所述,此类新兴玉石应定名为:石英岩玉(充填),可备注商贸名称:草莓晶。

4结论

1)含绿色粒状和片状包裹体“草莓晶”呈绿色,呈半透明-亚透明状,具有玻璃光泽,内含绿色包裹体(部分出露于表面)。点测法测定折射率为1.53~ 1.54,双折射率不可测。正交偏光镜下大部分样品全亮,切片后在呈现部分区域四明四暗,可推断样品无色透明部分为石英的多晶质集合体。局部四明四暗可能是由于此处颗粒结晶程度较高或晶体定向性较好导致,因而应定名为石英岩玉。

2)云母石英质玉“草莓晶”具典型的鳞片粒状结构,主要矿物组成为石英,呈集合体状产出,次要矿物为含铬云母,为主要致色矿物。

参考文献

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[2]金晓婷,李国贵,廖冰冰,等.一种云母石英质玉“草莓晶”的宝石学及振动光谱特征[J].宝石和宝石学杂志(中英文),2021,23(3):19-28.

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[9]珠宝玉石名称:GB/T 16552—2017[S].

[10]石英质玉石分类与定名:GB/T 34098—2017[S].

作者简介

李玏,女,1989年出生,工程师,硕士,研究方向为材料及宝石工艺学。

(编辑:李钰双,收稿日期:2024-06-10)

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