1、不同颜色翡翠的微量元素特征及对翡翠2495cm不同颜色翡翠的微量元素特征及对翡翠 2495cm-1、2595cm (2010-10-0417:11:39) 2010年10月05 日摘要 分歧颜色翡翠的能谱剖析功效及紫外可见光谱 特征 剖明:白色翡翠含有Fe,Fe3+不能使翡翠发生颜色;Mn可能是紫色翡翠的致色,蓝色翡翠较紫色翡翠含有S及较多的的Ca、Fe、Mg和较少的Mn,Fe、Mg可使紫色翡翠带蓝色色调;灰绿色翡翠较绿色翡翠有较多的Ca、Fe、Mg和少少的Cr。分歧颜色翡翠的红外光谱 特征 剖明:白色、浅色翡翠与灰绿色、黑绿色翡翠斗劲有较较着的2495cm-1、2595cm-1领受峰。研究剖
2、析玛瑙、紫晶、长石的红外光谱 特征 ,猜测2495cm-1、2595cm-1领受峰可能是由SiOSi或OSiO或SiO键伸缩振动发生的。2495cm-1、2595cm-1领受峰对染色翡翠的剖断有必然的意义。 关头词:翡翠;微量元素;红外领受光谱;紫外可见领受光谱 中图分类号:文献标识码:A 翡翠的颜色很丰硕,有白色、绿色、紫色、蓝色、褐色等,且统一颜色又可有分歧的色调,除褐色、红褐色、红色为次生色外,其余颜色都是由翡翠中的微量元素致色的,Cr是绿色的致色首要有四种不雅概念:Rossman(1974)觉得翡翠的紫色与Fe有关;H.Harder(1995)指出翡翠的紫色与微量元素Mn和Co有关;有
3、日本学者提到紫色翡翠的致色原因可能是含微量元素钛;欧阳秋眉觉得翡翠的紫色是Mn致色。本文按照翡翠的成分剖析及紫外可见光谱 特征 对分歧颜色翡翠的微量元素 特征 进行初步切磋。此外本文还对比剖析了分歧颜色、质地的A货翡翠的红外光谱 特征 ,并对白色、浅色翡翠的2495cm-1、2595cm-1领受峰的回属进行初步切磋。 1.样品概况 本文剖析的翡翠A货首要来自于云南瑞丽、腾冲珠宝市场,翡翠B货、翡翠B+C货及镀膜翡翠采集于广东珠宝首饰市场。翡翠A货、优化措置翡翠及翡翠仿制品的宝石学 特征 描述分袂见表1和表2。 表1翡翠A货宝石学 特征(Table1Gemologycharacteristics
4、oftype-Ajadeitejades ) 样品号颜色光泽 透明度及质地 折射率比重紫外荧光 Xie-15 白色、未琢磨、片状 玻璃光泽 冰种、透明度好、细腻,十倍下不见翠性 1.653.21无 Xie-16 白色、弧面型 玻璃光泽 冰种、细腻,二十倍下不见翠性 1.653.19无 Xie-17 黄褐色沿微裂隙分布,弧面型 玻璃光泽 半透明、颗粒较粗 1.653.26无 Xie-18a 黄褐色较平均分布,弧面型 玻璃光泽 透明度差、细粒结构 1.653.22无 Xie-18b 浅褐色,颜色分布较平均,小鱼挂件 玻璃光泽 透明度差,颗粒粗,可见翠性 1.653.27无 Xie-57a 翠绿色、
5、颜色较平均弧面型 玻璃光泽 半透明,十倍镜下可见纤维状结构 1.663.31无 Xie-57b 翠绿色,颜色分布较平均,水滴型吊坠 玻璃光泽 半透明,十倍镜下可见纤维状结构 1.663.32无 Xie-21 灰绿色,颜色平均,弧面型 玻璃光泽 玻璃种、三十倍镜下不见纤维状结构 1.663.31无 Xie-51 深灰绿色平均分布,小鱼挂件 玻璃光泽 透明度较差、肉眼可见翠性 1.673.34无 Xie-11 深灰绿色小块不平均地分布在白底上,俗称“漂蓝花”,未抛光片状 玻璃光泽 半透明,肉眼可见翠性 未测定3.31无 Xie-22 弧面型、较薄,反射光下呈黑绿色,透射光下呈鲜绿色 玻璃光泽 半透
6、明,较粗,翠性较着 1.663.36无 Xie-44 粉紫色,颜色平均 玻璃光泽 半透明、细粒结构 1.663.32无 Xie-66 蓝紫色,颜色平均 玻璃光泽 半透明、细粒结构 1.663.32无 Xie-67 蓝色,颜色平均 玻璃光泽 半透明、细粒结构 1.663.31无 样品 编号措置体例颜色光泽 透明度及质地 折射率密度荧光其它 Xie-10 酸洗注胶 极浅的蓝绿色 蜡状光泽 半透明,质地细腻,概况微裂隙发育 1.653.19 蓝白色荧光 市场上称为83玉,概况可见一层较着的胶,翡翠清洁无杂质 Xie-58注胶染色 绿色,颜色平均 蜡状光泽 半透明、质地细腻 1.653.19 黄绿色荧
7、光 概况微裂隙发育 Xie-9 Xie-60 Xie-38 酸洗注胶染色 鲜绿色,颜色平均 蜡状光泽 半透明,颗粒较细 1.653.17 黄绿色荧光 20倍镜下可见绿色沿微裂隙分布,概况有胶质感 Xie-40 酸洗注胶染色 浅绿色,颜色平均 蜡状光泽 微透明,颗粒细 1.653.21 黄绿色荧光 概况可见一层较着的胶 Xie-63 酸洗注胶加色 鲜绿色呈块状分布在浅蓝绿色底上 蜡状光泽 微透明,颗粒较细 1.663.25 黄绿色荧光 鲜绿色分布在微裂隙中,底色清洁无杂质 Xie-12a Xie-12b Xie-12c镀膜翡翠 翠绿色,颜色较平均 蜡状光泽半透明 概况折射率为1.54,用酒精擦拭
8、,绿色胶脱落,见白色,白色部门折射率为1.66 3.12 强的黄绿色荧光 概况可见一层厚的绿色胶,手触之有粘手感。 2.矿物成分 在偏鲜明微镜下不雅察看白色、绿色、灰绿色、粉紫色、蓝紫色、蓝色翡翠样品薄片,其首要矿物为硬玉(含量在90%以上),次要矿物有钠长石、绿辉石、透闪石等。硬玉在透明度好、质地细腻的翡翠中常呈纤维状、片状集结体。在透明度及质地较差的翡翠中有的硬玉呈犯警则中粒状,概况见有碎裂纹,有的呈柱状,晶面较完整,概况光洁。钠长石和透闪石分布在硬玉颗粒之间,钠长石呈板状、长条状,可见聚片双晶;透闪石呈长柱状、纤维状。绿辉石多见于灰绿色翡翠中,呈犯警则细粒状。 3.紫外可见领受光谱 特征
9、分歧颜色A货翡翠、染色翡翠的紫外可见领受光谱剖明(图1): (1)除黑绿色、褐色翡翠外,各颜色翡翠均在437nm处有领受,其中灰绿色、粉紫色、蓝色翡翠的领受最强,绿色翡翠的较弱,染色翡翠、镀膜翡翠不较着,437nm是Fe3+的领受线2;黑绿色翡翠在450nm处有宽的领受带。 (2)绿色、灰绿色、黑绿色翡翠在695nm处有较着领受,该领受是Cr的 特征 领受,染色翡翠在670nm处有领受窄带,镀膜翡翠在630nm处有领受强带。白色、粉紫色、蓝色翡翠无Cr的 特征 领受线,剖明它们不含Cr或Cr含量少少。 (3)颜色较深的粉紫色、蓝色翡翠在420nm处有一弱的领受谷,粉紫色翡翠、蓝色翡翠分袂在57
10、0nm处、545nm处有宽的领受谷。紫色、蓝色翡翠的这一领受 特征 与Mn致色的其它硅酸盐矿物如蔷薇辉石、锰铝榴石的领受光谱 特征 有可比性。蔷薇辉石在545nm处有宽的领受带,在410nm处有窄的领受谷*,锰铝榴石在410nm、420nm、430nm有领受线2,由此猜测粉紫色、蓝色翡翠的420nm领受弱谷及545nm(或560nm)领受带可能是Mn的领受。 (3)褐色翡翠无 特征 领受。 4.分歧颜色翡翠的微量元素 特征使用Link-ISIK300X射线 能谱仪对分歧颜色翡翠进行能谱测试,功效如表3所示。 表3分歧颜色翡翠的微量元素能谱剖析功效 (Table3Theres/tofdiffer
11、entcolourjadeitejadeXRFana lysis) (由中山年夜学测试中心剖析) 按照表3的剖析功效连系紫外可见光谱 特征 ,对分歧颜色翡翠的微量元素 特征作如下切磋: (1)白色、粉紫色、紫蓝色、蓝色翡翠不含Cr或Cr含量少少未能检测出,其紫外可见领受光谱 特征 也剖清楚明了这一点。 (2)白色翡翠含Fe,其紫外可见光谱 特征 也显示出这一点,而且白色翡翠中Fe的含量比粉紫色中的还高,这声名Fe不是紫色翡翠致色的首要原因。粉紫色翡翠含微量元素Fe、Mn、Ca,Ca庖代Na一般不会引起颜色的转变,故Mn可能是紫色翡翠的致色。蓝色翡翠中未检测到Mn,可能是Mn含量太少,因为紫色、
12、蓝色翡翠紫外可见光谱中有Mn的 特征 领受。 (3)紫蓝色翡翠较粉紫色翡翠含有Mg、k及较高的Ca、Fe,因为k、Ca庖代翡翠中的Na,一般不会引起颜色的转变,由此猜测较高的Mg、Fe含量可使紫色翡翠带蓝色;蓝色翡翠较紫蓝色翡翠含有S及较高的Mg、Ca,翡翠的蓝色是否与S有关,这有待作进一步切磋,已有研究资料剖明,S与高档绿色翡翠有联系。 (4)绿色翡翠含Cr,灰绿色翡翠中未检测出Cr,但其紫外可见领受光谱剖明含有Cr,这可能是因含量太少未能检测出。灰绿色翡翠的Mg、Fe之和相对绿色翡翠的高,这声名Mg、Fe含量相对增添而Cr含量相对削减时绿色翡翠的颜色变灰。 5.红外光谱剖析 5.1分歧颜色
13、翡翠的红外光谱 特征分歧颜色的A货翡翠的化学组成有差异,是以分歧颜色的A货翡翠的红外透射光谱 特征 也不完全不异。对白色、褐色、翠绿色、灰绿色、黑绿色等分歧颜色的A货翡翠样品直接进行红外透射光谱剖析,功效如图2所示。剖析对比分歧颜色翡翠的红外光谱 特征 可获如下信息: (1)所有翡翠A货样品均在3500cm-1四周有一强领受带,且样品的透明度越好、质地越细腻,该领受带越窄。灰绿色玻璃种翡翠,是本研究所测试的样品中质地最好的,其红外透射光谱(图1e)中该领受带最窄。 (2)白色翡翠和粉紫色、浅绿色等浅色翡翠及褐色翡翠在2495cm-1、2595cm-1处均呈现弱的领受峰,2495cm-1领受峰比
14、2595cm-1领受峰较着。褐色翡翠的颜色为次生色,故其2495cm-1、2595cm-1领受峰与其颜色无关。绿色翡翠中2495cm-1领受峰极弱,无2595cm-1领受峰。灰绿色、深绿色等深色翡翠无2495cm-1、2595cm-1领受峰。 (3)灰绿色和深灰绿色翡翠样品在3696cm-1处呈现一个领受峰(图1e),且灰绿色越深该峰越较着。 (4)黑绿色翡翠在3581cm-1、3664cm-1、3725cm-1、4211cm-1、4325cm-1处呈现领受峰(图1f)。 (5)部门翡翠在2850cm-1和2925cm-1处呈现领受峰,且质地越差的翡翠,其相对强度越年夜。在质地较差的翡翠中还可
15、见到2970cm-1弱领受峰。 翡翠饰品和工艺品的最后一道出产工序是过蜡,过蜡后,翡翠饰品中残留必然量的蜡。其首要成分是蜡酸蜡酯,分子式为C25H51COOC26H53,含有年夜量的亚甲基(-CH2)和甲基(CH3),其亚甲基的否决称伸缩振动发生的红外领受峰呈此刻2925cm-1处,甲基的否决称伸缩振动发生的红外领受峰呈此刻2970cm-1处,亚甲基的对称伸缩振动发生的红外领受峰呈此刻2850cm-1处,甲基的对称伸缩振动发生的红外领受峰呈此刻2880cm-1处。川蜡中,亚甲基的数目远多于甲基,是以,在其红外光谱中,2925cm-1、2850cm-1处领受峰的强度弘远于2970cm-1和288
16、0cm-1处领受峰的强度。正因为如斯,在本研究中,在质地较差的翡翠A货的红外透射光谱中可不雅察看到。 5.2优化措置翡翠的红外光谱 特征漂白、注胶、染色是翡翠常用的优化措置体例,注胶翡翠的红外光谱资料已良多,本文剖析的注胶翡翠均在3060cm-1、3040cm-1、2966cm-1、2920cm-1、2873cm-1处呈现胶的领受峰(如图3a)。本次工作着重剖析了白色翡翠经注胶染色或镀膜后的红外光谱 特征 ,染色翡翠和镀膜翡翠除在2800-3100cm-1区间呈现胶的领受峰外,在2495cm-1、2595cm-1处也有领受峰(如图3b、图3c所示)。在前人的研究资料中未提到该领受峰,在陈炳辉3
17、收集的各类胶和蜡的红外光谱资料中均未呈现2495cm-1、2595cm-1领受峰,而前述白色及浅色翡翠中有2495cm-1、2595cm-1领受峰,是以染色翡翠和镀膜翡翠中的2495cm-1、2595cm-1领受峰是原白色翡翠的。 为了切磋白色及浅色翡翠的2495cm-1、2595cm-1红外领受峰的回属问题问题,笔者作了白色玛瑙、紫晶和长石的红外领受光谱(如图5所示),白色玛瑙和紫晶均有较着的2495cm-1、2595cm-1领受峰,长石的2495cm-1、2595cm-1红外领受峰较白色玛瑙和紫晶的弱。玛瑙中的微晶石英、紫晶同属石英矿物族,石英、长石及硬玉晶体结构的配合之处是都有SiO4四
18、面体,石英、长石晶体结构中的SiO4四面体均以其四个角顶上的O2-分袂与相邻的四个SiO4四面体共用联络成架状结构,硬玉晶体结构中的SiO4四面体各以二个角顶上的O2-分袂与相邻的SiO4四面体共用形成c轴标的目的无限延长的单链。由此猜测白色及浅色翡翠的2495cm-1、2595cm-1红外领受峰可能是由SiOSi或OSiO或SiO键伸缩振动发生的,SiOSi、OSiO弯曲振动发生的领受在低频区;在绿色、灰绿色、黑绿色翡翠中随替代Al的Cr、Fe、Mg数目增多,硬玉中SiOSi或OSiO键的伸缩振动受到影响,2495cm-1、2595cm-1红外领受峰逐渐削弱甚至消逝踪。这一猜测还需更多的资料
19、来证实,亓利剑经由过程研究纯硬玉富铬硬玉铬硬玉钠铬硬玉类质同象系列的拉曼光谱,觉得随Cr3+Al3+离子浓度的增年夜SiOab伸缩振动和SiObcSi及OSiO弯曲振动导致拉曼光谱频移致低频。 2495cm-1、2595cm-1红外领受峰对剖断染色翡翠有必然的意义,假如绿色、深绿色翡翠呈现较较着的2495cm-1、2595cm-1红外领受峰,翡翠的颜色可能是染的。 结语 综合以上剖析,笔者有如下两点熟悉: (1)Fe3+不是翡翠原生色的首要致色,翡翠中Fe、Mg含量的凹凸对翡翠的色调有影响。在绿色系列翡翠中,Fe、Mg含量相对增高而Cr含量相对削减时,翡翠的颜色变灰;在紫色翡翠中,Fe、Mg含量相对增高而Mn含量相对削减时,翡翠的颜色带蓝色色调。 (2)随替代Al3+的杂质离子含量的增添翡翠的2495cm-1、2595cm-1红外领受峰将逐渐削弱甚至消逝踪,翡翠的2495cm-1、2595cm-1红外领受峰可能是由SiOSi或OSiO或SiO键伸缩振动发生的。