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合成橄榄石的宝石学特征
时间: 2017-01-12 14:32:20     文章来源: GTC您专业的珠宝技术顾问  作者:未知

摘要:蓝紫色合成橄榄石因其外观与坦桑石非常相似,肉眼较难区别两者。本文通过常规仪器测试、红外光谱分析,得到合成橄榄石与天然橄榄石基本数据和红外谱图基本一致。通过吸收光谱测试、X射线荧光光谱仪分析显示其...

摘要:蓝紫色合成橄榄石因其外观与坦桑石非常相似,肉眼较难区别两者。本文通过常规仪器测试、红外光谱分析,得到合成橄榄石与天然橄榄石基本数据和红外谱图基本一致。通过吸收光谱测试、X射线荧光光谱仪分析显示其蓝紫色由Co元素致色。而放大检查可观察典型的合成包体特征,据此与天然橄榄石相区别。

    关键词:合成橄榄石;基础数据测试;红外光谱;X射线荧光光谱;特征包体  

         中图分类号:TS93   文献标识码:A   文章编号:1008-214X(2013)SI-0038-03

 

引 言

    橄榄石是一种常见的中档宝石,因其独特的黄绿色(橄榄绿)而易与其他宝石区别。作为一种古老的宝石品种,橄榄石的使用历史已达三千多年,现在依然在国际国内珠宝市场中占有重要的地位。

    市场中的橄榄石绝大多数都是天然产出的,极少有合成品出现。而人工合成的橄榄石呈蓝紫色,外观与坦桑石非常相似,除非专业的鉴定仪器,肉眼很难将两者区别开。随着热门彩色宝石坦桑石的持续火热,受关注度不断增高,笔者认为与坦桑石相似的合成橄榄石极有可能会被不法商人利用,而越来越多地出现于珠宝市场中。本文通过对合成镁橄榄石进行相关测试研究,并与坦桑石和天然橄榄石进行对比,以获取有效的鉴定依据。

 

测 试

本文进行测试的样品为重量11.324g的合成橄榄石原料,蓝紫色,半圆柱状,如图1所示,分别对该样品进行了基础数据测量、红外光谱测试、X射线荧光光谱仪测试及内含物放大观察。 

合成橄榄石的宝石学特征
1  测试样品合成橄榄石

Fig.1  Image of synthetic peridot sample 

2.1 基础数据测量

折射率:1.635-1.671,双折率:0.036

光性:非均质体,二轴晶负光性

比重:3.23

紫外荧光:LW:弱黄,SW:中黄

多色性:明显的三色性,紫--蓝紫

吸收光谱:560-590nm弱吸收带,520nm弱吸收线,480-490强吸收带,460nm弱吸收带,主要表现为钴和铁的吸收谱带。

 

2.2 红外光谱测试

对此样品进行镜面反射红外测试,测试结果见图2

 

合成橄榄石的宝石学特征

 合成橄榄石与天然橄榄石的红外图谱对比

Fig.2  Infrared absorption spectra of synthetic peridot and  peridot

 

   红外图谱显示,该样品与天然橄榄石红外图谱相似。

 

2.3 X射线荧光光谱仪测试

    利用ARL Quant’X型能量色散谱仪(X射线荧光光谱仪)对样品金属元素进行测试,分别在三种测试条件下,结果见图3—图5

合成橄榄石的宝石学特征

Quant’X型能量色散谱仪测试结果(8kv, 1.98mA, low-Zb

Fig.3  XRF spectrum8kv, 1.98mA, low-Zb

合成橄榄石的宝石学特征

 

Quant’X型能量色散谱仪测试结果(20kv, 1.14mA, Medium-Zb

Fig.4  XRF spectrum20kv, 1.14mA, Medium-Zb

 

合成橄榄石的宝石学特征

Quant’X型能量色散谱仪测试结果(40kv, 0.58mA, high-ZaFig.5  XRF spectrum40kv, 0.58mA, high-Za

 

    结果显示,样品含CoSiFeCaTiV等金属元素,其中Co的含量明显较其他金属多,而坦桑石和天然橄榄石中均不含Co元素。

2.4 内部包体观察

利用显微镜(放大20倍)观察样品所含的内部包体,可见其中含有大量的气泡群、拉长气泡以及近乎平直的弧形生长纹等特征的合成宝石内含物,见图6、图7

合成橄榄石的宝石学特征 

6  样品中的拉长气泡群

Fig.6 Elongated bubbles in the sample

 

合成橄榄石的宝石学特征

7  样品中的弧形生长

Fig.7 Bent pattern in the sample 

                                 

结论

        外观与坦桑石极为相似的合成橄榄石,同样具有明显的多色性,让人们从肉眼更难将两者区分开来。通过基础数据测试,该合成品与天然橄榄石各项数据基本一致,且具有近乎相同的红外图谱。而紫外荧光灯下长波强度大于短波,同时因含特征的气泡和弧形生长纹等典型包体可确定其为合成品。

        值得注意的是,通过吸收光谱测试,合成橄榄石显示不同于天然橄榄石的由Co致色的吸收谱带,这与其所含元素的显示结果符合。

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