獨山玉的漫反射紅外光譜測試及鑒定

□TEXT 王小莉 馬馳 王守敬

（國家非金屬礦資源綜合利用工程技術研究中心，中國地質科學院鄭州礦產綜合利用研究所，河南 鄭州450006）

近幾十年以來，紅外光譜分析技術已被廣泛地應用與寶玉石的鑒定與研究領域。漫反射光譜方法提供寶玉石的基頻振動信息，不同的寶玉石所屬不同的礦物種，具有不同的漫反射紅外特征光譜，依據特征的紅外吸收譜帶的數目、波數位、譜形及譜帶強度等特征【1】，可以用來判別寶玉石的種屬和真偽。獨山玉由于其成分復雜，導致其點測法得到的折射率變動幅度大，對應的密度變化范圍也大，小型儀器檢測常常有一定的難度，這時，紅外光譜的常規化應用就具有顯著的意義。本文以天藍玉、透水白玉、暗綠獨山玉、綠白玉、粉獨玉、黑獨玉（墨綠色）等六種獨山玉為實驗測試樣品，除常規檢測方法鑒定外，使用NICONET5700型傅立葉變換紅外光譜儀對它們進行了漫反射紅外光譜測試，比較了對應的紅外光譜圖，分析差異之處，達到快速鑒定獨山玉的目的。

1 樣品及測試方法

本次研究采用常規儀器對選用的6種切磨拋光完好的獨山玉，天藍玉1件、透水白玉1件、暗獨玉1件、綠白玉1件、粉獨玉1件、黑獨玉（墨綠色）18件，總計23件樣品進行了常規寶玉石鑒定，并采用NICONET5700型傅立葉變換紅外光譜儀【2】及其漫反射附件重點測試了樣品在4000～400cm-1范圍的紅外反射光譜。對樣品未做任何處理，對同一樣品進行了多角度、全方位的測試，其結果的一致性好，選取穩定特征的譜圖作為鑒定的標準圖譜【3】。但應注意，測試時無論選取哪個方向或點位都要將樣品與光源恰當接觸，使其足夠的反射光被采集到探測器上，以便收集到清晰無干擾的高質量漫反射紅外光譜。

2 常規檢測

獨山玉的結構主要為變斑晶結構、細粒結構、不等粒結構等【4】【5】；玉石的構造主要是塊狀、脈狀、條紋狀構造，其次為弱定向、團窩狀等。

天藍玉、透水白玉、暗綠獨山玉、綠白玉、粉獨玉等彩色獨山玉的組成礦物顆粒很細，粒徑小于0.05mm，呈隱晶質，質地致密細膩堅韌，色彩鮮艷，玻璃光澤、透明～半透明；黑獨玉（墨綠色）的組成礦物顆粒大小差異較大，細膩的可達隱晶質結構，粗粒的呈變斑晶結構，玻璃光澤、不透明，質地致密堅韌。

采用靜水稱重法、折射儀測試了樣品的相對密度、折射率，和摩氏硬度，常規鑒定特征表如下（表1）。

表1 樣品的常規鑒別特征Table 1 Characteristics of samples by conventional testing

39號樣品

A-1號樣品

B401樣品

B505-B508號樣品

綠白玉-lb

天藍玉-btl

暗綠色獨山玉-ls

粉獨玉-fs

透水白玉-tsb

3 漫反射紅外光譜

采用帶漫反射附件的NICONET5700型傅立葉變換紅外光譜儀【2】，對樣品進行了4000～400cm-1范圍內的漫反射光譜測試；測試條件為掃描16次，分辨率為4 cm-1。對同一種樣品又做了多角度測試，主峰位主要分布在指紋區1500～400cm-1間，各樣品的漫反射紅外光譜分別見圖1～圖3。

（1）天藍玉、透水白玉、暗綠色獨山玉的紅外反射光譜圖（圖1）：分析得出1200 cm-1～600cm-1譜區歸屬斜長石的主峰區； 600 cm-1～400cm-1譜區，因為天藍玉、暗綠色獨山玉同時含有鉻云母、白云母的緣故，三種玉石的特征峰稍有不同(530 cm-1、1150 cm-1～1050 cm-1)。由圖譜可知，天藍玉、透水白玉、暗綠色獨山玉的主要礦物組份為斜長石，為斜長石類獨山玉【6】。

（2）綠白玉、粉獨玉的紅外反射光譜圖(圖2)：分析得出綠白玉、粉獨玉的主要礦物組份為黝簾石（950 cm-1附近的主峰）、斜長石（550 cm-1附近的主峰）。其中，綠白玉中黝簾石的含量比粉獨玉的高，1000 cm-1～900 cm-1譜區內的主峰，合頻化更強烈，450 cm-1處特征峰信號也更強。由圖譜可知，綠白玉、粉獨玉，為斜長石-黝簾石類獨山玉【6】。

圖1 斜長石類獨山玉樣品的紅外光譜

圖2 斜長石-黝簾石類獨山玉樣品的紅外光譜

圖3 斜長石-黑云母-陽起石類獨山玉樣品的紅外光譜

（3）黑獨玉（墨綠色）的紅外反射光譜圖（圖3）：分析得出39號樣品的主要礦物組份為陽起石；B508號樣品、B108號樣品的主要礦物組份為陽起石、斜長石、黑云母；A-1號樣品的主要礦物組份為陽起石、斜長石；B401號樣品的主要礦物組份為陽起石、黑云母。由圖譜可知，黑獨玉（墨綠色）的主要礦物組份為陽起石、斜長石、黑云母；按其礦物組成分為如下四類：陽起石型、斜長石-陽起石型、黑云母-陽起石型、黑云母-斜長石-陽起石型。

4 結論

紅外反射光譜是一種快速、簡便、準確、直觀、無損的測試技術【7】。礦物組成不同的寶玉石，具有不同的紅外反射光譜，可據此來鑒別它們。通過對天藍、透水白、暗綠、綠白、粉色、墨綠色這六種顏色獨山玉的紅外反射光譜，同時在1500 cm-1～400cm-1譜區信息有助于判別獨山玉的種屬（礦物組成類型：斜長石型；黝簾石-斜長石型；陽起石型、斜長石-陽起石型、黑云母-陽起石型、黑云母-斜長石-陽起石型），為獨山玉的快速鑒定提供了更簡便、直觀的科學檢測手段。

[1] 張培莉.系統寶石學. [M].北京：地質出版社，2006.5

[2] 翁詩甫.傅里葉變換紅外光譜分析(第2版)[M].北京:化學工業出版社,2010.5.

[3]郭立鶴，韓景儀，羅紅宇. [J].巖石礦物學雜志,2006(7).

[4] 常麗華，陳曼云等.透明礦物薄片鑒定手冊[M].北京：地質出版社，2006.

[5] 北京大學地質學系巖礦教研室編.光性礦物學[M].北京:地質出版社,1979.

[6] 張培莉，高巖等.中華人民共和國國家標準 珠寶玉石 名稱 GB/T16552-2010[S].北京：中國標準出版社，2010.

[7]張叔立等.紅外光譜分析與新技術[M].北京：中國醫藥科技出版社.1993.10.