一種仿綠松石材料的鑒定

朱紅偉，程佑法，山廣祺

(1.國(guó)家黃金鉆石制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，山東省計(jì)量檢測(cè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，濟(jì)南 250014; 2.山東省社會(huì)公正計(jì)量行，濟(jì)南 250014)

一種仿綠松石材料的鑒定

朱紅偉1，2，程佑法1，山廣祺1，2

(1.國(guó)家黃金鉆石制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，山東省計(jì)量檢測(cè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，濟(jì)南 250014; 2.山東省社會(huì)公正計(jì)量行，濟(jì)南 250014)

對(duì)近期市場(chǎng)上出現(xiàn)的一種綠松石的仿制品進(jìn)行常規(guī)寶石學(xué)特征、紅外吸收光譜、X熒光能譜、紫外－可見(jiàn)光光譜研究。研究結(jié)果表明:該綠松石仿制品為硅孔雀石，莫氏硬度為4，密度為2.3g/cm3，整體呈藍(lán)色，寶石顯微鏡下可見(jiàn)藍(lán)色斑點(diǎn)，結(jié)構(gòu)致密。紅外吸收光譜顯示硅孔雀石的特征吸收光譜。X熒光能譜測(cè)試藍(lán)色部位主要含有Cu、Si，黑色部位還含有Mn。紫外－可見(jiàn)光光譜測(cè)試具有635～700nm的寬吸收。該樣品的藍(lán)色主要由Cu引起。

綠松石;仿制品;硅孔雀石;鑒定

綠松石又叫松石，是古老的寶石之一，有著幾千年的燦爛歷史，因色澤淡雅、絢麗深受古今中外人士的喜愛(ài)。綠松石是鎮(zhèn)妖、辟邪的圣物和幸福、吉祥的象征，是十二月的生辰石。隨著優(yōu)質(zhì)綠松石資源越來(lái)越稀少，價(jià)格日益攀升，市場(chǎng)出現(xiàn)的綠松石仿制品也屢見(jiàn)不鮮，染色碳酸鹽類(lèi)礦物、人工藍(lán)色材料、三水鋁石等仿制的綠松石，之前都有所報(bào)道［1-2］。天然綠松石是一種含水的銅鋁磷酸鹽礦物，通常呈致密塊狀體，密度為2.76 g/cm3，莫氏硬度為5～6，可見(jiàn)線狀鐵質(zhì)包體［3］。近期筆者在檢測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)一件綠松石仿制品，外觀與綠松石極其相似。據(jù)了解，此樣品是客戶(hù)以綠松石的價(jià)格購(gòu)得的。本文通過(guò)常規(guī)寶石學(xué)測(cè)試，結(jié)合紅外光譜、X熒光能譜、紫外－可見(jiàn)光光譜分析研究，為此種綠松石仿制品的鑒定提供依據(jù)。

1 外觀特征

測(cè)試樣品呈不規(guī)則塊狀，尺寸(39×31×10)mm，顏色呈藍(lán)色，顏色分布均勻，具有“鐵線”現(xiàn)象，不透明，強(qiáng)光照射微透明，油脂光澤。密度為2.3g/cm3，莫氏硬度為4左右。

2 測(cè)試方法與分析

2.1 放大觀察

在寶石顯微鏡下觀察樣品，樣品藍(lán)色分布均勻，可見(jiàn)藍(lán)白色近平行的條帶和藍(lán)色點(diǎn)狀包體，點(diǎn)狀藍(lán)色包體周?chē)哂兴{(lán)白色同心圓環(huán)分布，局部有無(wú)色透明礦物，點(diǎn)狀和線狀的黑色包體，與綠松石的“鐵線”非常相似。

圖1 測(cè)試樣品Fig.1 Tested sample

圖2 樣品的放大觀察Fig.2 The magnification of the sample

2.2 紅外光譜分析

實(shí)驗(yàn)采用德國(guó)BUKER TENSOR 27型傅里葉變換紅外光譜儀，采用KBr粉末壓片透射法對(duì)樣品的紅外吸收光譜進(jìn)行分析，測(cè)試條件:室溫29oC，相對(duì)濕度40%，分辨率為4 cm－1，掃描次數(shù)為32次，測(cè)量范圍為400～4000 cm－1。

測(cè)試結(jié)果顯示樣品的紅外吸收光譜特征與硅孔雀石的紅外吸收光譜特征完全吻合［4］，特征的吸收峰為3457cm－1、1644 cm－1、1082 cm－1、800 cm－1、673 cm－1、496 cm－1，其中3457 cm－1的吸收峰為ν(O－H)的收縮振動(dòng)所致，1082 cm－1的吸收峰為ν(Si－O)的伸縮振動(dòng)所致，496 cm－1的吸收峰為δ(Si－O)的彎曲振動(dòng)所致。

2.3 X熒光能譜分析

X熒光能譜測(cè)試采用Thermo Quan X EC型能譜儀。測(cè)試條件:銠靶，電壓20 kV，電流為儀器自動(dòng)控制，在真空狀態(tài)下選擇無(wú)濾片進(jìn)行測(cè)試。元素定性借助儀器軟件自動(dòng)尋峰功能和手動(dòng)尋峰功能相結(jié)合的方式進(jìn)行標(biāo)注。

測(cè)試樣品藍(lán)色部位和黑色部位時(shí)電流都自動(dòng)調(diào)整為0.02mA，樣品藍(lán)色部位主要含有Cu和Si，由于儀器自身的限制未能檢測(cè)出Al。樣品黑色部位主要含有Cu、Mn和Si，說(shuō)明樣品中的黑點(diǎn)和黑線主要是Mn的化合物，然而綠松石的黑線通常是Te的化合物。樣品的黑色部位并未檢測(cè)出鐵元素存在。

圖3 樣品的紅外吸收光譜Fig.3 Infrared absorption spectrum of the sample

圖4 樣品的X熒光能譜Fig.4 X-ray fluorescence spectra of the sample

2.4 紫外－可見(jiàn)光光譜分析

樣品的紫外－可見(jiàn)光光譜采用南京寶光檢測(cè)技術(shù)有限公司生產(chǎn)的UV5000XL型光譜儀測(cè)試。實(shí)驗(yàn)條件積分時(shí)間150ms、波長(zhǎng)范圍210～1000nm、平均掃描次數(shù)50、平滑寬度2。測(cè)試結(jié)果顯示樣品在635nm以后產(chǎn)生的吸收應(yīng)該是Cu2+吸收所致，這也是樣品顯示藍(lán)色的原因，未能檢測(cè)出綠松石常含有的Fe3+產(chǎn)生的430nm的吸收［5］。

圖5 樣品的紫外－可見(jiàn)光光譜Fig.5 UV-VIS spectra of the sample

3 結(jié) 語(yǔ)

經(jīng)測(cè)試該仿綠松石樣品為硅孔雀石，含水的銅鋁硅酸鹽，密度為2.3g/cm3，莫氏硬度為4左右。顯微鏡下藍(lán)色點(diǎn)狀包體周?chē)梢?jiàn)類(lèi)同心圓環(huán)結(jié)構(gòu)，具有錳化合物產(chǎn)生的黑色點(diǎn)狀或線狀包體。紅外光譜的特征吸收峰為3457cm－1、1082 cm－1、800 cm－1、673 cm－1、496 cm－1，樣品呈現(xiàn)藍(lán)色的主要原因是含有Cu。

［1］陳全利，亓利劍，張琰.綠松石極其處理品與仿制品的紅外吸收光譜表征［J］.寶石和寶石學(xué)雜志，2006，8(1):9-12.

［2］張欣，楊明星，狄敬如，等.與綠松石相似的三種天然礦物的鑒別與譜學(xué)特征［J］.寶石和寶石學(xué)雜志，2014，6(3):38-45.

［3］張蓓莉.系統(tǒng)寶石學(xué)［M］.北京:地質(zhì)出版社，2006.

［4］彭文世，劉高魁.礦物的紅外光譜圖集［M］.北京:科學(xué)出版社，1982.

［5］周彥，亓利劍，戴慧，等.安徽殿庵山綠松石的寶石學(xué)特征研究［J］.寶石和寶石學(xué)雜志，2013，12(4)37-45.

Identification of Turquoise Imitation

ZHU Hong-wei1，2，CHENG You-fa1，SHAN Guang-qi1，2
(1.National Gold＆Diamond Testing Center，Key Laboratory for Metrology and Measurement of Shandong Provincial，Jinan，China 250014; 2.Shandong Provincial Metrological Industry of Social Justice，Jinan，China 250014)

A kind of turquoise imitation on the recent market has been studied through gemological characteristics，infrared absorption spectroscopy，X fluorescence spectroscopy and UV-Visible Spectroscopy.The result shows that the imitation is chrysocolla with MOHS Hardness of 4 and density of 2.3g/cm3.It is in blue color with a compact structure，and the blue spot is visible under the microscope.Infrared absorption spectrum showed characteristic absorption spectrum of chrysocolla.X-ray fluorescence spectroscopy result shows that the blue part is consist mainly of Cu and Si and the black part consist of Mn as well.UV-visible spectra shows a broad absorption of 635－700nm.The blue color of the sample is caused by Cu.

turquoise;imitation;chrysocolla;identification

TS933;TQ164

A

1673－1433(2016)06－0058－03

2016－09－12

朱紅偉(1982－)，男，本科，工程師，主要從事珠寶玉石鑒定和教學(xué)。

朱紅偉，程佑法，山廣祺.一種仿綠松石材料的鑒定［J］.超硬材料工程，2016，28(6):58-60.