一種新型查羅石的仿制品的鑒定研究

郭鑫豪

(桂林理工大學地球科學學院，廣西 桂林 541004)

0 引 言

查羅石產地僅在俄羅斯西部，質量好的查羅石價格可以達到幾百元1 g，如果再經過知名的大師精雕細琢，其價格更是高得有市無價，所以市場開始出現查羅石的仿制品。

1 樣品描述

該次實驗樣品共7個，分別是2個天然查羅石樣品及5個新型查羅石仿制品，對其進行編號，分別為：樣品1、樣品2、樣品3、樣品4、樣品5。天然查羅石對其進行編號，分別為：Cha-1、Cha-2。

2 常規寶石學測試

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

3 XRD分析

該次實驗所使用的儀器型號為電鏡日立S3400N，測試條件為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°。對編號樣品3，樣品5做粉晶X射線衍射。

運用MDI Jade 6.5 XRD分析軟件，對樣品的粉晶X射線衍射譜進行物相方面的定性及定量分析，分析結果詳見圖1。

圖1 物相分析結果Fig.1 Results of phase analysis

由圖1可知，新型查羅石仿制品的主要化學成分是Al(OH)3和CaCO3；樣品3中的質量百分比為：90.5 %，在樣品5中的質量百分比為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)，查羅石化學成分為(K，Na)5(Ca，Ba，Sr)8[Si6O15]2[Si4O9](OH，F)·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，以減少其余物質帶來造成的實驗誤差，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，利用壓片設備在油壓機15 t的壓力下持續壓制5 min～6 min，形成透明的樣品薄片，其余各個仿制品以同樣方法制作相對應的樣品壓片，并編號，此處實驗得知新型查羅石仿制品的粉末顏色為紫白色。

實驗所使用的傅立葉變換紅外光譜儀型號為：TENSOR27，采用的光學材料為溴化鉀，掃描次數為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。

觀測分析圖2紅外吸收光譜，同時結合文獻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的伸縮振動頻率，共3個吸收峰分別是：1 197.83 cm-1、1 072.97 cm-1、965.96 cm-1；800 cm-1～550 cm-1，為Si-O對稱振動頻率，有5個峰，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的彎曲振動頻率，有3個吸收峰，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-離子的反對稱伸縮振動吸收峰，2 351.94 cm-1為CO2吸收峰，1 731.03 cm-1為C-O伸縮振動吸收峰，1 454.18 cm-1為碳酸根離子(CO3)2-的伸縮振動吸收峰，1 019 cm-1為Al-O的振動頻率。

5 結 語

新型查羅石仿制品的寶石學特征：主要化學成分：Al(OH)3，CaCO3；晶系及結晶習性：非晶體混合物；結構構造：塊狀，粉末狀；光學性質：顏色為紫色；蠟狀光澤，不透明；折射率為1.56(點測法)；無多色性；在紫外熒光下無熒光；力學性質：無解理；硬度小于5.5；平均密度：1.836，密度隨制作時所受壓力變化而變化。

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