高檔玉石鑒定中水鎂石測(cè)試與分析

摘要:水鎂石以高檔玉石仿制品的身份再次大量出現(xiàn)在珠寶工藝品市場(chǎng)上，通過(guò)常規(guī)寶石學(xué)手段難以準(zhǔn)確地確定其礦物名稱，但異常的光澤應(yīng)引起關(guān)注。水鎂石的紅外光譜特征(特別是采用KBr壓片法) 是其鑒定的重要依據(jù)之一，可利用能量色散X射線熒光光譜儀對(duì)其成分作進(jìn)一步驗(yàn)證。

關(guān)鍵詞: 水鎂石;(FTIR);( EDXRF);測(cè)試方法;鑒定

0 引言

在日常檢測(cè)工作中，發(fā)現(xiàn)了一件標(biāo)識(shí)為“壽山石”的樣品，其具有壽山芙蓉凍的特征，又有壽山月尾礦特征的灰綠色(樣品1，圖版Ⅳ21a);在另一批標(biāo)識(shí)為“和田玉”的樣品中，對(duì)其中2 串光澤暗淡的樣品有所懷疑(樣品2和3，圖版Ⅳ1b) 。經(jīng)測(cè)試，這3 件外觀迥異的樣品屬于同一種礦物，并與同批送檢樣品中的軟玉(樣品5 ，經(jīng)紅外光譜確定為軟玉) 以及“萬(wàn)用仿寶石”玻璃(樣品4)作了對(duì)比分析。

1、寶石鑒定測(cè)試方法

采用常規(guī)寶石學(xué)手段、傅里葉變換紅外光譜儀(FTIR)和能量色散X射線熒光光譜儀( EDXRF)對(duì)5件樣品進(jìn)行了測(cè)試。Thermo NicoletNexusTM470型FTIR配有鏡面反射支架附件和Centau-rusTM型紅外顯微鏡，測(cè)試方法為鏡面反射法和KBr壓片法，測(cè)試條件:掃描次數(shù)為16次，分辨率為4cm-1 。

由于樣品1的底平面較大，不適合顯微鏡中的樣品臺(tái)，故運(yùn)用鏡面反射支架采集其紅外光譜(圖譜縱坐標(biāo)為T/%)，其它樣品均采用顯微鏡測(cè)試; Thermo Noron QuanX EC 型EDXRF 的測(cè)試條件:抽真空，電壓為20kV，電流為0.08mA，測(cè)試時(shí)間預(yù)設(shè)為100s，無(wú)濾片，Rh靶。

2、測(cè)試結(jié)果與討論

2.1 寶石學(xué)特點(diǎn)

5 件樣品的常規(guī)寶石學(xué)測(cè)試結(jié)果見表1，并對(duì)每顆圓珠進(jìn)行了滴鹽酸實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，根據(jù)樣品1，2和3具有特征的光澤、穩(wěn)定的硬度和折射率，基本確定其應(yīng)屬于印章石類，但對(duì)其定名具有難度;樣品5的常規(guī)參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)透閃石的有偏離，故確定其寶石種屬有很大的困難;樣品4則為典型的玻璃。

2.2 光譜分析

通過(guò)FTIR中Omnic6.1a 的preview datacollection 功能快速地確定了樣品1，2 和3中每顆圓珠相同的鏡面反射紅外光譜，選擇了樣品1，2和3中任意5顆圓珠的光譜(圖1)。在6000～400cm-1范圍內(nèi)放大觀察發(fā)現(xiàn)，樣品1和樣品2a，2b及樣品3a在1550～1 400cm-1范圍內(nèi)有反射峰。

基于文獻(xiàn)查閱的需要和樣品條件的限制，筆者僅對(duì)樣品3中的1顆圓珠采用KBr壓片法測(cè)量其紅外光譜;樣品4中各顆圓珠的紅外光譜一致性好;樣品5的紅外光譜顯示其為軟玉，在1600～1400cm-1范圍內(nèi)有較大的變化(圖2)。受到EDXRF中樣品倉(cāng)的限制，僅對(duì)樣品2和3進(jìn)行了成分分析，獲得的譜圖基本一致。

2.3討論

從以上紅外光譜可知，樣品1，2和3的主要反射譜帶在800cm-1以下;在4000～3000 cm-1范圍內(nèi)有3698cm-1處的強(qiáng)尖峰和3420cm-1處的寬譜帶，應(yīng)歸屬于O-H 鍵的吸收引起，同時(shí)根據(jù)其指紋區(qū)譜帶的分布，筆者確定樣品1，2和3的主要礦物成分為水鎂石;在1550～1400cm-1范圍內(nèi)的反射峰帶應(yīng)歸屬于CO3 基團(tuán)的伸縮振動(dòng)所致，其彎曲振動(dòng)頻率應(yīng)體現(xiàn)在900～670cm-1之間，而在樣品1和2的紅外光譜中均出現(xiàn)了明顯的890cm-1處的峰，故認(rèn)為其中還混有少量的菱鎂礦。EDXRF譜圖中Mg元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，這較好地驗(yàn)證了紅外光譜分析結(jié)果。

樣品5為軟玉，其在1600～1400cm-1范圍和877cm-1處的反射峰分別由CO3 基團(tuán)的伸縮振動(dòng)及其彎曲振動(dòng)所致，故推測(cè)其透閃石內(nèi)混有一定量的鐵白云石，該樣品可能為蝕變成因透閃石白云質(zhì)大理巖型軟玉。但由于受到測(cè)試條件和送檢樣品的限制，未能對(duì)其作進(jìn)一步驗(yàn)證。

樣品4在1100～800cm-1范圍的硅酸鹽區(qū)表現(xiàn)SiO4 基團(tuán)致振動(dòng)寬譜帶，無(wú)晶體形態(tài)硅酸鹽的分裂譜峰。壽山石中兩類重要的礦物成分為地開石和/或珍珠石以及葉蠟石 (也發(fā)現(xiàn)有少量樣品的主要礦物成分為伊利石或絹云母)，都屬于硅酸鹽類，其紅外光譜主要表征在1200～1000cm-1范圍的Si—O—Si 伸縮振動(dòng)、約500cm-1處的Si—O彎曲振動(dòng)以及3700～3600cm-1 范圍的OH伸縮振動(dòng)。

3、結(jié)語(yǔ)

隨著珠寶市場(chǎng)的繁榮，高檔玉石工藝品的價(jià)格越來(lái)越高，在促進(jìn)其投資熱潮的同時(shí)也增加了其仿冒品混入珠寶市場(chǎng)的幾率。水鎂石多用于Mg 原料制備或其它工業(yè)材料中。在最近的日常檢測(cè)工作中發(fā)現(xiàn)了水鎂石仿壽山石與和田玉的工藝品。采用常規(guī)寶石學(xué)手段、傅里葉變換紅外光譜儀、能量色散X 射線熒光光譜儀分別對(duì)水鎂石、軟玉和玻璃樣品進(jìn)行了測(cè)試與分析。

結(jié)果表明，水鎂石的紅外光譜特征對(duì)其鑒定具有診斷性意義，可與軟玉、玻璃以及地開石和/ 或珍珠石型、葉蠟石型壽山石的相區(qū)別;借助紅外光譜分析，初步推斷了水鎂石和軟玉中次要的碳酸鹽礦物。

有些軟玉樣品的外觀特征與水鎂石的較相似，但通過(guò)常規(guī)測(cè)試就可以區(qū)分。此外，由于水鎂石和軟玉中可能含有菱鎂礦或鐵白云石等碳酸鹽類伴生礦物，因此，在識(shí)別時(shí)應(yīng)注意碳酸鹽類礦物對(duì)樣品的硬度和耐酸性等方面的干擾。

總之，當(dāng)某玉石工藝樣品的摩氏硬度為2～4 、不透明或半透明、一些常規(guī)寶石學(xué)參數(shù)難以準(zhǔn)確地鑒別時(shí)，應(yīng)利用紅外光譜儀等大型儀器對(duì)其作進(jìn)一步檢測(cè)。

參考文獻(xiàn):

[1] GB/T16553—2003 ，珠寶玉石.鑒定[S] .