柱晶石貓眼及其相似品的寶石學(xué)鑒別特征

孫娜娜 劉大平 武甜甜

(陜西國際商貿(mào)學(xué)院 陜西省寶石學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心,陜西 西安712046)

柱晶石是一種不被人熟悉的寶石品種,屬于稀少寶石范疇,全世界寶石級(jí)柱晶石產(chǎn)量較少,且通常體積不大,目前世界上已知的柱晶石成品重量超過10ct的屈指可數(shù),常作為收藏品。當(dāng)柱晶石內(nèi)部含有定向定向排列的包裹體時(shí)可出現(xiàn)貓眼效應(yīng),即柱晶石貓眼。

柱晶石貓眼的化學(xué)成分是含鎂鋁鐵的硼鋁硅酸鹽,化學(xué)式:(Mg,Fe2+)(Al,Mg,Fe)9(Si,Al,B)5(O,OH,F)21,可含Na,Mn等雜質(zhì)元素。斜方晶系,顏色常見褐色、綠褐色、黃褐色等,晶體常呈卵石狀、不規(guī)則形態(tài)產(chǎn)出,產(chǎn)地主要分布在緬甸、斯里蘭卡等地。柱晶石貓眼的相似品主要有:頑火輝石貓眼、透輝石貓眼、方柱石貓眼、磷灰石貓眼、夕線石貓眼、碧璽貓眼、玻璃貓眼。其中頑火輝石貓眼的化學(xué)成分是鐵鎂硅酸鹽,化學(xué)式:Mg2[Si2O6]Fe2[Si2O6],斜方晶系,顏色常見褐色、褐綠色、灰色等,晶體常呈斷裂柱狀產(chǎn)出,主要產(chǎn)于緬甸、南非、印度等地。透輝石貓眼的化學(xué)成分是鈣鎂硅酸鹽,理想化學(xué)式:CaMg2[Si2O6],但常含F(xiàn)e,Gr等雜質(zhì)元素。單斜晶系,顏色常見綠色、褐綠色等,單晶少見,常呈柱狀、粒狀集合體產(chǎn)出,主要產(chǎn)于美國、芬蘭、馬達(dá)加斯加等地。方柱石貓眼的化學(xué)成分是含鈉鈣硅酸鹽,化學(xué)式:(Na,Ca)4[AlSi3O8]3(Cl,OH,CO3,SiO4),四方晶系,顏色常見褐色、綠色、灰色等,晶體常呈柱狀、粒狀和塊狀集合體產(chǎn)出,產(chǎn)地主要分布在緬甸和中國。磷灰石貓眼化學(xué)成分是鈣磷酸鹽,化學(xué)式:Ca5[SiO4]3(F,Cl,OH),六方晶系,顏色常見綠色、黃色、褐色、藍(lán)綠色等,晶體常呈柱狀、厚板狀和塊狀集合體產(chǎn)出,產(chǎn)地主要分布在緬甸、斯里蘭卡、坦桑尼亞和中國等地。矽線石貓眼的化學(xué)成分是含鋁硅酸鹽,化學(xué)式:Al2SiO5,斜方晶系,顏色常見褐色、藍(lán)色、灰白色等,晶體常呈長柱狀、纖維狀和針狀、纖維狀及放射狀集合體產(chǎn)出,產(chǎn)地主要分布在緬甸和斯里蘭卡、捷克、印度等國。碧璽貓眼的化學(xué)成分是硼硅酸鹽,并且可含有鋁、鐵、鎂、鈉、鋰、鉀等元素,化學(xué)式較為復(fù)雜:Na(Mg,Fe,Mn,Li,Al)3Al6[Si6O18][BO3]3(OH,F)4,三方晶系,顏色豐富,常見綠色、褐綠色、藍(lán)色等,晶體常呈長柱狀產(chǎn)出,主要產(chǎn)于巴西、馬達(dá)加斯加、意大利厄爾巴島等地。玻璃貓眼屬于人工寶石,主要化學(xué)成分為SiO2,顏色豐富。筆者現(xiàn)收集柱晶石貓眼、頑火輝石貓眼、透輝石貓眼、方柱石貓眼、碧璽貓眼、矽線石貓眼、磷灰石貓眼、玻璃貓眼9件樣品,見圖1,經(jīng)過對(duì)樣品進(jìn)行常規(guī)寶石學(xué)和紅外吸收光譜測試及綜合分析,為鑒別柱晶石貓眼及其相似品提供一些有效的參考方法。

圖1 柱晶石貓眼及其相似品

1 常規(guī)寶石學(xué)特征

通過對(duì)樣品進(jìn)行外觀特征、折射率、紫外熒光、吸收光譜、多色性、相對(duì)密度、放大觀察等常規(guī)寶石學(xué)檢測,結(jié)果見表1。

通過表1可見,方柱石貓眼、碧璽貓眼、磷灰石貓眼、玻璃貓眼折射率和柱晶石貓眼明顯不同,頑火輝石貓眼、透輝石貓眼、矽線石貓眼折射率和柱晶石貓眼幾近相同；熒光檢測,只有方柱石貓眼、碧璽貓眼和玻璃貓眼有熒光,其它樣品長短波下均無熒光,由此可區(qū)分這三種樣品與柱晶石貓眼的區(qū)別；吸收光譜,柱晶石貓眼顯示鐵譜,頑火輝石貓眼有特征503nm吸收線,矽線石貓眼藍(lán)紫區(qū)有吸收線,磷灰石貓眼有580nm吸收雙線,透輝石貓眼顯示鉻譜,方柱石貓眼、碧璽貓眼和玻璃貓眼不特征；多色性,只有玻璃貓眼,其它所有樣品都有多色性；相對(duì)密度,方柱石貓眼和玻璃貓眼低于3.0,柱晶石貓眼和頑火輝石貓眼、透輝石貓眼接近略高于碧璽貓眼、矽線石貓眼和磷灰石貓眼。放大觀察,只有玻璃貓眼顯示特征的蜂巢狀構(gòu)造,柱晶石貓眼和其它樣品內(nèi)部特征相近。由此可以看出,通過觀察常規(guī)寶石學(xué)特征,很難區(qū)分柱晶石貓眼和頑火輝石、透輝石貓眼,其它相似品可以通過寶石學(xué)常規(guī)特征加以區(qū)分。

表1 柱晶石貓眼及相似品常規(guī)寶石學(xué)特征

2 紅外吸收光譜分析

在長濤質(zhì)檢珠寶玉石檢測實(shí)驗(yàn)室,使用德國布魯克TENSOR27型紅外光譜儀對(duì)常規(guī)儀器難以區(qū)分的柱晶石貓眼、頑火輝石貓眼和透輝石貓眼進(jìn)行測試,測試條件:反射法,掃描次數(shù):5,分辨率:4cm-1,測試波數(shù)范圍400～4000cm-1,經(jīng)自帶軟件將所有紅外光譜K-K轉(zhuǎn)換為吸收光譜。從測試結(jié)果圖2來看,柱晶石貓眼樣品在中紅外區(qū)顯示特征紅外吸收峰,可見1155cm-1、1124cm-1、990cm-1、887cm-1、738cm-1、603cm-1等 典 型 紅外峰。透輝石貓眼在樣品在紅外反射光譜中870-1130cm-1氛圍內(nèi)920cm-1、968cm-1、1128cm-1吸收譜帶最強(qiáng),在620-770cm-1范圍的可見670cm-1、650cm-1吸收譜帶。頑火輝石貓眼樣品的紅外反射光譜可分為三個(gè)區(qū):860-1130cm-1范圍內(nèi)4-6個(gè)吸收帶,主要 分 布 在1086cm-1、978cm-1、865cm-1；600-750cm-1吸 收 區(qū)；400-600cm-1強(qiáng)吸收區(qū),主要是輝石族礦物的特征吸收峰,此范圍內(nèi)的吸收峰主要位于545cm-1、517cm-1、450cm-1。(圖2)

圖2 柱晶石貓眼、透輝石貓眼和頑火輝石貓眼紅外對(duì)比圖

3 結(jié)論

在對(duì)柱晶石貓眼和其相似品的檢測過程中,必須將常規(guī)寶石學(xué)特征和紅外光譜檢測結(jié)論相結(jié)合,綜合分析,才能為準(zhǔn)確的鑒定提供可靠的數(shù)據(jù)分析。

紅外光譜檢測分析對(duì)柱晶石貓眼、透輝石貓眼和頑火輝石貓眼的鑒定具有判定指導(dǎo)作用,與它相似品可以通過寶石學(xué)常規(guī)特征加以區(qū)分。