三種典型“玫瑰石”玉石鑒定特征對(duì)比研究

高 雪，付 浩

三種典型“玫瑰石”玉石鑒定特征對(duì)比研究

高 雪1，付 浩2

（1.河北資源環(huán)境職業(yè)技術(shù)學(xué)院，石家莊 050081；2.長(zhǎng)安大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院，西安 710054）

由于市場(chǎng)上出售的玫瑰石缺少統(tǒng)一的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，常引起玫瑰石交易的混亂。本文采用電子探針和拉曼光譜等大型儀器，并結(jié)合顯微鏡放大觀察、折射率測(cè)定、凈水稱(chēng)重、熒光觀察，對(duì)玉石市場(chǎng)上三種典型商售“玫瑰石”玉石的成分、譜學(xué)特征及常規(guī)寶石學(xué)鑒定特征作了對(duì)比分析和研究。結(jié)果表明，菱錳礦、薔薇輝石和紅柱石可以通過(guò)外部特征、熒光、折射率等方面進(jìn)行基本區(qū)分，三種“玫瑰石”玉的電子探針和拉曼光譜測(cè)試結(jié)果都有明顯區(qū)別，菱錳礦的主要礦物成分為菱錳礦，含有石英條帶；薔薇輝石的主要組成礦物為薔薇輝石，紅柱石主要礦物為紅柱石，包含白云母、黑云母、石英等次要礦物成分。拉曼測(cè)試顯示菱錳礦樣品具有1075cm-1、1086 cm-1、291 cm-1、179cm-1的特征拉曼位移，薔薇輝石樣品有1006cm-1、668 cm-1、300cm-1的特征拉曼位移，紅柱石的特征拉曼位移在1060cm-1、950cm-1、545 cm-1、300 cm-1附近。本文對(duì)三種“玫瑰石”玉的分析可以為珠寶從業(yè)者和消費(fèi)者提供有效的鑒定依據(jù)。

玫瑰石；菱錳礦；薔薇輝石；紅柱石；鑒定特征

近些年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人們對(duì)于像珠寶玉石這樣的奢侈品消費(fèi)需求越來(lái)越高。由于玉石品種繁多，市場(chǎng)不容易統(tǒng)一規(guī)范。商售為玫瑰石的玉石漸漸多起來(lái)，但國(guó)標(biāo)中并沒(méi)有關(guān)于玫瑰石玉石品種的相關(guān)規(guī)定。因此，市場(chǎng)上銷(xiāo)售的玫瑰石品種很多。通過(guò)市場(chǎng)考察發(fā)現(xiàn)，市面上商售為玫瑰石的樣品主要有三種，分別為菱錳礦、薔薇輝石、紅柱石。本文對(duì)三者采用常規(guī)寶石學(xué)測(cè)試，結(jié)合電子探針、激光拉曼等測(cè)試方法，對(duì)其寶石學(xué)特征進(jìn)行分析研究，并歸納總結(jié)出三者鑒定上的差異，為消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)玫瑰石時(shí)提供參考。

1 常規(guī)儀器測(cè)試

1.1 樣品描述

此次研究選用6塊樣品，2塊菱錳礦樣品，分別編號(hào)為L(zhǎng)1、L2，2塊薔薇輝石樣品，分別編號(hào)Q1、Q2，2塊紅柱石樣品，分別編號(hào)H1、H2。其中拋光和未拋光的樣品各1塊，拋光的樣品進(jìn)行折射率等測(cè)試，未拋光的樣品進(jìn)行有損測(cè)試（趙建剛，徐勤，2007）。

如圖1所示：菱錳礦為淺粉紅色，淺粉紅色的底子上有白色和灰色的條帶，即花邊狀構(gòu)造，不透明，塊狀構(gòu)造（張蓓莉等，2006）。

圖1 菱錳礦樣品

a．左邊L1為菱錳礦拋光樣品，右邊L2為未拋光樣品；b．樣品L1的花邊狀構(gòu)造

圖2所示薔薇輝石樣品，呈玫瑰紅色，表面可見(jiàn)點(diǎn)片狀黑色物質(zhì)，不透明（董浩南，2020）。

圖2 薔薇輝石樣品

a.左邊Q1 為薔薇輝石拋光樣品，右邊Q2 為未拋光樣品；ｂ.左圖為樣品Q(chēng)2 肉眼下觀察，右圖為10X 放大鏡下觀察

圖3為紅柱石樣品，見(jiàn)橫斷面上有黑色包裹體呈十字形樣式，無(wú)黑色物質(zhì)的地方，為暗的粉紅色，透明，玻璃光澤。未拋光樣品見(jiàn)柱狀晶體，橫斷面接近四方形，黑色包裹體橫斷面呈十字形，出露表面，且以十字中心呈放射狀，縱斷面上呈與晶體延長(zhǎng)方向一致的黑色條紋，可見(jiàn)柱狀解理。

圖3 紅柱石樣品

a左邊H1為紅柱石拋光樣品，右邊H2為未拋光樣品；ｂ．H2的柱狀解理

1.2 顯微鏡下特征觀察

頂光源25X放大下觀察菱錳礦樣品呈淺粉紅色，半透明，致密塊狀構(gòu)造，菱面體三組解理（圖4a)。頂光源35X放大下觀察薔薇輝石樣品為集合體（曾凡龍，2010），粒狀結(jié)構(gòu)，淺粉紅色，單晶體透明，玻璃光澤(圖4b)。頂光源15X放大下觀察紅柱石，黑十字之外的部分為透明的粉紅色，底光源下觀察，內(nèi)部存在大量裂隙和平直的解理縫，表面有裂隙出露形成的凹縫，裂隙的走向比較單一，以黑十字為中心呈放射狀，且裂隙中充填有棕褐色物質(zhì)（圖4c）。反射光下，斷口面出現(xiàn)彩虹閃光（圖4d)。

圖4 實(shí)驗(yàn)樣品顯微放大觀察：

a．菱錳礦樣品L2（25X）；b．薔薇輝石樣品Q(chēng)2（35X）；c.紅柱石樣品H1（15X）；d.H1斷口彩虹閃光

1.3 光學(xué)特征

采用寶石折射儀進(jìn)行折射率的測(cè)試，測(cè)試拋光樣品，玉石采用遠(yuǎn)視法讀數(shù)，菱錳礦點(diǎn)測(cè)法測(cè)得讀數(shù)為1.60；薔薇輝石點(diǎn)測(cè)法測(cè)得讀數(shù)為1.73；紅柱石點(diǎn)測(cè)法測(cè)得折射率為1.63。在紫外熒光燈下測(cè)試樣品發(fā)光性：菱錳礦在長(zhǎng)波下為弱的粉紅色，短波下無(wú)熒光；薔薇輝石樣品無(wú)熒光；紅柱石樣品無(wú)熒光（何雪梅,李瑋，2001）。集合體多色性不可測(cè)。分光鏡下均未見(jiàn)特征吸收光譜。

1.4 力學(xué)特征

1.4.1 密度測(cè)試

為了方便測(cè)試，分別從樣品上敲下一小塊，由重水力學(xué)法測(cè)得：菱錳礦樣品的相對(duì)密度為3.50；薔薇輝石樣品為3.53；紅柱石樣品為3.39。

圖5 菱錳礦L2滴加HCl

a.滴加稀HCl生成氣泡；b.滴加稀HCl后形成稀疏空洞

圖6 紅柱石H2在白紙上留下的痕跡

1.4.2 硬度測(cè)試

使用銅針（約為3）、小鋼刀（約為5.5）、普通陶瓷（約為6）、玻璃（約為7）等粗略估計(jì)礦物硬度（李勝榮等，2008）。用銅針刻劃菱錳礦樣品L2刻劃不動(dòng)，可被小鋼刀刻劃，硬度介于3～5.5之間。用小鋼刀刻劃薔薇輝石樣品Q(chēng)2刻劃不動(dòng)，可被玻璃刻劃，硬度介于5.5～7之間。用玻璃刻劃紅柱石樣品H2刻劃不動(dòng)，硬度大于7。

1.4.3 條痕測(cè)試

用未拋光樣品做條痕測(cè)試，在白色無(wú)釉瓷板上擦劃得到：菱錳礦條痕呈灰白色；薔薇輝石條痕為灰色；紅柱石條痕呈白色。

1.4.4 解理特征

在未拋光樣品上觀察解理特征，菱錳礦在鏡下可見(jiàn)中等三組解理完全；薔薇輝石由于粒狀結(jié)構(gòu)，解理特征不明顯。紅柱石肉眼可見(jiàn)柱狀解理。

1.5 化學(xué)測(cè)試

的硬度能夠被小鋼刀所刻劃，使用小鋼刀刮取菱錳礦的粉末，將刮取的粉末依然放在樣品上；用冷稀HCl滴到粉末上觀察現(xiàn)象，菱錳礦粉末加冷HCl緩慢起泡。10X放大鏡下觀察，圖中的小圓圈為反應(yīng)時(shí)所生產(chǎn)的小氣泡(圖5a)；反應(yīng)后樣品所留下的痕跡，有稀疏的小空洞(圖5b)。薔薇輝石和紅柱石樣品滴加稀HCl無(wú)反應(yīng)。

表1 樣品鑒別特征

使用冷稀鹽酸溶液直接滴到菱錳礦的樣品L2上，有氣泡產(chǎn)生，反應(yīng)緩慢，且不易觀察。由于菱錳礦

1.6 其它特征

用手摩擦紅柱石H2，有黑色污手的現(xiàn)象。如圖6所示，用白紙輕輕摩擦樣品H2的黑色礦物部分，白紙上留下黑色痕跡。

常規(guī)儀器測(cè)試結(jié)果總結(jié)對(duì)比如下表1。

表2 菱錳礦樣品電子探針結(jié)果

2 大型儀器測(cè)試

玫瑰石的顏色都為粉紅色，只是深淺不一。常規(guī)的儀器鑒定有一定的局限性，對(duì)樣品鑒定和判斷證據(jù)不夠十分的充足。因此，需要采用更精準(zhǔn)的一些實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行測(cè)試，來(lái)具體的區(qū)別分辨樣品的化學(xué)、礦物成分（孫麗華等，2016）。電子探針用于分析樣品的組成元素的化學(xué)成分及結(jié)構(gòu)特征（殷曉等，2016）。激光拉曼用于提供樣品的分子振動(dòng)的固有頻率，判斷分子的對(duì)稱(chēng)性、分子內(nèi)部作用力的大小及一般分子動(dòng)力學(xué)的性質(zhì)（何佳樂(lè)等，2016；邱恒亙等，2021）。本次試驗(yàn)測(cè)試儀器采用的是JXA-8230電子探針?lè)治鰞x。測(cè)試條件為：加速電壓15kv，束流20nA，束斑直徑：5μm。

表3 薔薇輝石樣品電子探針結(jié)果

2.1 電子探針測(cè)試

菱錳礦樣品電子探針?lè)治鰯?shù)據(jù)見(jiàn)表2，YP1-1、YP1-2、YP1-3號(hào)點(diǎn)位為L(zhǎng)1樣品薄片花邊狀構(gòu)造的部位，YP2-1、YP2-2號(hào)點(diǎn)位為樣品2的中間較均勻部位，YP1-1、YP1-2、YP2-1、YP2-2點(diǎn)位主要成分MnO為54.46%～58.90%,次要成分MgO為0.23%～0.51%,CaO為2.47%～6.04%，F(xiàn)eO為0.01%～0.12%，總量為61.15%～62.19%；與菱錳礦的理論化學(xué)成分61.71%的MnO和38.29%的CO2基本一致，故檢測(cè)樣品主要礦物為菱錳礦（趙同新等，2021）。YP1-3點(diǎn)位為石英，即為菱錳礦中的鑒別性特征中條紋狀或花邊狀構(gòu)造組成中的石英條帶。查閱文獻(xiàn)廣西產(chǎn)菱錳礦（王濮等，1982）和日本產(chǎn)菱錳礦（柳牡丹，2021）與本次測(cè)試結(jié)果基本吻合結(jié)果見(jiàn)表2后兩列。

薔薇輝石樣品電子探針測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表3，其中YP3-1、YP3-2號(hào)為Q1樣品薄片的中心部分的點(diǎn)位，YP4-1、YP4-2號(hào)為Q2薄片的中心部分的點(diǎn)位。四個(gè)點(diǎn)位的MnO含量均在46%～47%之間，F(xiàn)eO含量大約在1.5%～2%之間，CaO含量大約在3%～4%之間，SiO2含量在46.5%～47%之間。符合薔薇輝石的理論值含量要求，MnO含量為30%～46%，F(xiàn)eO含量為2%～12%，CaO含量為4%～6.5%之間，SiO2含量為45%～48%之間，故主要礦物均為薔薇輝石。查閱相關(guān)資料北京昌平西湖村產(chǎn)薔薇輝石（王濮等，1982）與本次檢測(cè)薔薇輝石值相近見(jiàn)表3中最后一列。

表4為紅柱石樣品電子探針測(cè)試的結(jié)果，YP5-1、YP5-2為H1樣品薄片的點(diǎn)位， YP6-1-1、YP6-1-2、YP6-2-1、YP6-2-2為H2樣品薄片的點(diǎn)位。其中，YP5-1、 YP6-1-1、YP6-2-1點(diǎn)位中主要礦物為紅柱石，Al2O3含量約在63%左右，SiO2含量約在36%，符合紅柱石的化學(xué)組分Al2O3為63.2%和SiO2為36.6%的理論值要求（王濮等，1982）。紅柱石主要包裹體種類(lèi)為碳質(zhì)包裹體、石英類(lèi)包裹體、云母類(lèi)包裹體，YP5-2、 YP6-1-2、YP6-2-2分別為云母類(lèi)和石英，符合紅柱石所含的主要包裹體種類(lèi)（李婭莉和楊晶，2006）。

表4 紅柱石樣品電子探針結(jié)果

2.2 拉曼光譜分析

測(cè)試儀器為Renishaw RM-1000激光拉曼光譜分析儀。測(cè)試條件：激發(fā)波長(zhǎng)514.5nm，激光功率20～50MW，曝光時(shí)間20～100s ，累積次數(shù)1次，測(cè)量范圍100～2000cm-1，波數(shù)誤差為±1cm-1。

圖7 菱錳礦樣品L2的拉曼光譜

結(jié)果如圖7所示菱錳礦樣品的激光拉曼光譜在1075cm-1附近的明顯吸收峰為碳酸根的特征吸收峰（杜廣鵬等，2010），1086cm-1、291cm-1、179cm-1為菱錳礦的特征吸收峰，對(duì)比后附表5中珠寶玉石鑒定顯微激光拉曼光譜團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的菱錳礦激光拉曼光譜（T/CAQI 133-2020）峰形完全吻合。

如圖8所示，薔薇輝石樣品Q(chēng)2的激光拉曼光譜中1006cm-1附近譜帶屬于Si-O的對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)，668 cm-1附近譜帶屬于Si-O-Si的對(duì)稱(chēng)彎曲振動(dòng)，為輝石族礦物特征吸收峰（王蓉和張保民，2010）。和本次實(shí)驗(yàn)所得圖譜相比，團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)中薔薇輝石的激光拉曼光譜如表5所示，都具有上述所說(shuō)的輝石族特征吸收光譜，也都具有300cm-1附近的吸收峰，兩個(gè)圖譜基本一致。

圖8 薔薇輝石樣品Q(chēng)2的拉曼光譜

圖9為紅柱石的激光拉曼光譜，與團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)中紅柱石的激光拉曼數(shù)據(jù)對(duì)比可知，二者同時(shí)在1060cm-1、950cm-1附近，545 cm-1、300 cm-1附近有顯著拉曼譜峰，兩者的譜峰位基本一致如表5所示。

圖9 紅柱石樣品H2的拉曼光譜

測(cè)試樣品拉曼光譜與珠寶玉石鑒定顯微激光拉曼光譜團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)整理對(duì)比如表5所示:

表5 拉曼光譜數(shù)據(jù)對(duì)比

3 結(jié)論

本文搜集菱錳礦、薔薇輝石、紅柱石三種商售名稱(chēng)為“玫瑰石”的樣品進(jìn)行研究對(duì)比分析，通過(guò)測(cè)試得出：

（1）肉眼觀察下菱錳礦具有特征白色條紋狀構(gòu)造，薔薇輝石表面具有黑色點(diǎn)片狀或黑線，紅柱石具有黑十字時(shí)較容易鑒別。常規(guī)寶石學(xué)特征可通過(guò)折射率測(cè)拋光面菱錳礦1.60、薔薇輝石1.73、紅柱石1.63，熒光測(cè)得菱錳礦長(zhǎng)波下具弱粉紅色熒光，凈水稱(chēng)重法測(cè)得菱錳礦樣品相對(duì)密度為3.50，薔薇輝石為3.53，紅柱石為3.39，此外菱錳礦樣品滴加稀鹽酸溶液有冒泡現(xiàn)象。

（2）通過(guò)對(duì)樣品進(jìn)行電子探針?lè)治?，三者的成分有明顯的區(qū)別。菱錳礦玉石主要礦物成分為菱錳礦，副礦物為石英；薔薇輝石玉石主要礦物成分為薔薇輝石；紅柱石玉石主要礦物為紅柱石，其次還含有白云母和黑云母等粘土礦物。

（3）激光拉曼光譜中，菱錳礦在1086 cm-1、291 cm-1、179cm-1-附近有明顯菱錳礦特征拉曼譜峰，其中1086 cm-1為碳酸鹽的特征拉曼位移，薔薇輝石在1006 cm-1、663 cm-1、389 cm-1附近有明顯薔薇輝石特征拉曼譜峰，紅柱石在1060cm-1、545 cm-1和950cm-1附近以及300 cm-1附近有顯著紅柱石特征拉曼譜峰。三種礦物的譜學(xué)特征可以為今后珠寶從業(yè)者鑒別市場(chǎng)上“玫瑰石”的類(lèi)型提供重要的理論依據(jù)。

（4）通過(guò)本次研究對(duì)比可以看出，雖然很多商家推銷(xiāo)的都是“玫瑰石”，但它們的本質(zhì)并不相同。市場(chǎng)上銷(xiāo)售玫瑰石的種類(lèi)有些雜亂，消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)時(shí)需要仔細(xì)辨別和詢(xún)問(wèn)，同時(shí)建議相關(guān)機(jī)構(gòu)出臺(tái)玫瑰石相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，使玫瑰石的市場(chǎng)更加規(guī)范和健康的發(fā)展。

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A Study of Identification Characteristics of Three Typical Rose Stone as Jade

GAO Xue1FU Hao2

(1-Hebei Resources and Environmental Vocational and Technical College, Shijiazhuang 050081; 2- School of Earth Science and Resources, Chang’an University, Xi’an 710054）

The lack of unified norms and standards for the "rose stone" as jade often causes chaos in the rose stone market. This paper has a discussion on gemological characteristics of three typical rose stone as jade such as rhodochrosite, rhodonite and andalusite. The rhodochrosite as jade consists of rhodochrosite and a small amount of banded quartz. The andalusite as jade consists of andalusite and a small amount of muscovite, biotite and quartz. Rhodonite is characterized by 1006 cm-1, 668 cm-1and 300cm-1Raman lines shifts, rhodochrosite is characterized by 1075 cm-1, 1086 cm-1, 291 cm-1and 179 cm-1Raman lines shifts and andalusite is characterized by 1060 cm-1, 950 cm-1, 545 cm-1and 300 cm-1Raman lines shifts.

rose stone; rhodochrosite; rhodonite; andalusite; Raman line shift

P575

A

1006-0995（2022）02-0346-07

10.3969/j.issn.1006-0995.2022.02.032

2020-01-30

高雪（1990— ），女，河北石家莊人，助理講師，主要從事寶玉石鑒定與加工專(zhuān)業(yè)教學(xué)工作