一種新型查羅石的仿制品的鑒定研究

郭鑫豪

(桂林理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，廣西 桂林 541004)

0 引 言

查羅石產(chǎn)地僅在俄羅斯西部，質(zhì)量好的查羅石價(jià)格可以達(dá)到幾百元1 g，如果再經(jīng)過知名的大師精雕細(xì)琢，其價(jià)格更是高得有市無價(jià)，所以市場(chǎng)開始出現(xiàn)查羅石的仿制品。

1 樣品描述

該次實(shí)驗(yàn)樣品共7個(gè)，分別是2個(gè)天然查羅石樣品及5個(gè)新型查羅石仿制品，對(duì)其進(jìn)行編號(hào)，分別為：樣品1、樣品2、樣品3、樣品4、樣品5。天然查羅石對(duì)其進(jìn)行編號(hào)，分別為：Cha-1、Cha-2。

2 常規(guī)寶石學(xué)測(cè)試

天然查羅石折射率為1.55(點(diǎn)測(cè))，光澤呈玻璃光澤，硬度5.9，整體呈紫色，不透明，內(nèi)部呈顯微交織狀結(jié)構(gòu)。而查羅石仿制品折射率為1.56(點(diǎn)測(cè))，光澤為蠟狀光澤，硬度低于5.5，顏色為暗紫色，整體呈塊狀結(jié)構(gòu)，非晶體。

3 XRD分析

該次實(shí)驗(yàn)所使用的儀器型號(hào)為電鏡日立S3400N，測(cè)試條件為Cu，Ka輻射，Ni片濾波，X光管電壓為40 kV，工作電流40 mA，光闌系統(tǒng)ps=ss=1。RS=0.3 mm，掃描速度40 min-1，分辨率0.02°，掃描范圍3°到70°。對(duì)編號(hào)樣品3，樣品5做粉晶X射線衍射。

運(yùn)用MDI Jade 6.5 XRD分析軟件，對(duì)樣品的粉晶X射線衍射譜進(jìn)行物相方面的定性及定量分析，分析結(jié)果詳見圖1。

圖1 物相分析結(jié)果Fig.1 Results of phase analysis

由圖1可知，新型查羅石仿制品的主要化學(xué)成分是Al(OH)3和CaCO3；樣品3中的質(zhì)量百分比為：90.5 %，在樣品5中的質(zhì)量百分比為87.0 %，剩余的CaCO3在新型查羅石仿制品中分別只占了9.5 %和13 %。

從前人李立平和陳鳴鶴對(duì)查羅石的研究中得知：查羅石中大約80 %為紫硅堿鈣石，大約20 %為鉀長(zhǎng)石，查羅石晶體主要的粉晶X射線衍射譜線為12.475(53)、9.887(19)、6.087(20)、3.907(28)、3.353(100)、3.283(25)、3.209(25)、3.134(73)、2.984(30)、2.805(34)、2.719(36)，查羅石化學(xué)成分為(K，Na)5(Ca，Ba，Sr)8[Si6O15]2[Si4O9](OH，F(xiàn))·H2O。

4 傅里葉變換紅外光譜

壓片樣品的制備：首先用干凈抹布擦干凈仿制品的表面，用酒精清洗小刀和用于研磨的瑪瑙研磨缽及研磨錘，以減少其余物質(zhì)帶來造成的實(shí)驗(yàn)誤差，用小刀切下一小部分仿制品(1 mg～2 mg)至研磨缽中，與200 mg純KBr研磨至粒度小于2 μm的粉末狀，利用壓片設(shè)備在油壓機(jī)15 t的壓力下持續(xù)壓制5 min～6 min，形成透明的樣品薄片，其余各個(gè)仿制品以同樣方法制作相對(duì)應(yīng)的樣品壓片，并編號(hào)，此處實(shí)驗(yàn)得知新型查羅石仿制品的粉末顏色為紫白色。

實(shí)驗(yàn)所使用的傅立葉變換紅外光譜儀型號(hào)為：TENSOR27，采用的光學(xué)材料為溴化鉀，掃描次數(shù)為32次，所得天然查羅石特征吸收峰及仿查羅石樣品特征吸收峰分別見圖2。

觀測(cè)分析圖2紅外吸收光譜，同時(shí)結(jié)合文獻(xiàn)資料可以得到天然查羅石的紅外吸收光譜的特征吸收帶：1 200 cm-1～940 cm-1，是Si-O-Si的伸縮振動(dòng)頻率，共3個(gè)吸收峰分別是：1 197.83 cm-1、1 072.97 cm-1、965.96 cm-1；800 cm-1～550 cm-1，為Si-O對(duì)稱振動(dòng)頻率，有5個(gè)峰，788.79 cm-1、711.03 cm-1、664.93 cm-1、641.25 cm-1、560.52 cm-1；520 cm-1～400 cm-1，是為Si-O-Si的彎曲振動(dòng)頻率，有3個(gè)吸收峰，分別為535.74 cm-1、471.22 cm-1、429.74 cm-1。

圖2 傅里葉紅外吸收光譜Fig.2 Fourier transforms infrared absorption

新型查羅石仿制品的紅外吸收光譜：3 618.60 cm-1為OH-離子v3不對(duì)稱伸縮頻率，3 028.14 cm-1、2 954.00 cm-1為碳酸根(CO3)2-離子的反對(duì)稱伸縮振動(dòng)吸收峰，2 351.94 cm-1為CO2吸收峰，1 731.03 cm-1為C-O伸縮振動(dòng)吸收峰，1 454.18 cm-1為碳酸根離子(CO3)2-的伸縮振動(dòng)吸收峰，1 019 cm-1為Al-O的振動(dòng)頻率。

5 結(jié) 語(yǔ)

新型查羅石仿制品的寶石學(xué)特征：主要化學(xué)成分：Al(OH)3，CaCO3；晶系及結(jié)晶習(xí)性：非晶體混合物；結(jié)構(gòu)構(gòu)造：塊狀，粉末狀；光學(xué)性質(zhì)：顏色為紫色；蠟狀光澤，不透明；折射率為1.56(點(diǎn)測(cè)法)；無多色性；在紫外熒光下無熒光；力學(xué)性質(zhì)：無解理；硬度小于5.5；平均密度：1.836，密度隨制作時(shí)所受壓力變化而變化。

新型查羅石仿制品是利用Al(OH)3的膠狀體的性質(zhì)充當(dāng)凝膠成分和主要成分，再通過摻入CaCO3作為固化劑，增強(qiáng)硬度，混合后，注入相應(yīng)形狀的模具中，經(jīng)過機(jī)器的壓力形成最終擁有形狀的新型查羅石仿制品。