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合成祖母绿的鉴定案例分析之一、二
时间: 2023-03-20 20:42:33     文章来源: GTC您专业的珠宝技术顾问  作者:未知

祖母绿,鉴定



一、合成祖母绿的鉴定分析之一 

1 样品情况及疑难点 

样品情况:单颗,绿色,祖母绿琢型。 

样品难点:放大观察,样品内部可见“波状生长纹”,色域分区现象,发育裂隙,未见典型的晶体包体,怀疑为合成祖母绿。 

2 样品测试 

2.1 放大检查 

样品内包含裂隙、黑色点状物(b)、不规则色带(c),以及波状生长纹(d)。(如图1) 


1 样品内部特征


2.2 红外光谱特征 

对样品进行红外吸收光谱测试,得到透射光谱图,并将其与天然祖母绿透射光谱进行对比。(见图2) 


2 样品红外透射光谱图


样品的主要谱峰5454、5269、5108cm-1归属于I型水和Ⅱ型水的合频振动所致[1];此外样品还存在2323、2237、2144 cm-1的特征吸收峰。对比天然祖母绿的红外透射光谱:在5600~5100cm-1的波数范围内,天然祖母绿只存在5590、5271cm-1处吸收峰;此外,天然祖母绿在2359cm-1处有较强的吸收峰,由CO2分子不对称伸缩振动造成[1]。 

2.3 X射线荧光光谱 


3 样品在8KVX射线荧光图谱


4 样品在20KVX射线荧光图谱


样品在40KV下X射线荧光图谱

5 样品在40KVX射线荧光图谱


利用X射线荧光光谱仪,在8KV、20KV、40KV条件下对样品进行元素分析,可以得出样品富含Fe、Cr元素,含微量Ni、Cu元素,同时还发现少量Mn元素。(如图3~5) 

3 讨论 

(1)该样品内含裂隙、黑色点状物、不规则色带,以及波状生长纹。其内部特征偏指于合成祖母绿,但由于少量天然祖母绿中也可出现特殊生长纹,故凭内部特征不能完全确定其为合成祖母绿。 

(2)根据文献[2],天然祖母绿样品的红外光谱,在5600~5100cm-1波数范围内,只存在5268、5589cm-1处的吸收峰,且前者的振动强度强于后者,而水热法合成祖母绿样品除了具有5268cm-1处的强吸收峰外,还有明显的5108、5453cm-1处的吸收峰。 据图2对比分析,该样品存在5454、5269、5108cm-1特征吸收峰,与水热法合成祖母绿在该范围内的主峰基本吻合。 

(3)根据文献[1],在3400~2100cm-1的波数范围内,富铁型水热法合成祖母绿与天然祖母绿的红外吸收峰存在明显的区别,富铁型水热法合成祖母绿在合成过程中由于矿化剂的改变,导致传统水热法合成祖母绿中2600~3000cm-1之间的红外吸收光谱消失,但3221、3159、3110、2326、2242、2144cm-1处的红外吸收谱带仍有显示,可以作为富铁型水热法合成祖母绿的成因谱学证据之一;根据文献[2],天然祖母绿样品在2357 cm-1处有非常强的吸收峰,而水热法合成祖,母绿样品则出现2322、2236、2145 cm-1处的吸收峰。 通过多件天然祖母绿红外透射图谱对比分析,发现在3400~2400cm-1波数范围内,随着样品的不同,会出现少量细小吸收峰,故样品中存在的3218、3159、3110cm-1吸收峰不能作为其合成的鉴定依据;结合图2对比分析,该样品存在2326、2238、2141cm-1特征吸收峰,与水热法合成祖母绿在该范围内的主峰基本吻合。 

(4)元素分析,俄罗斯水热法合成祖母绿样品以低碱、富Fe与Cr为特征,同时还发现有少量的Mn元素存在[2];与天然祖母绿有所不同的是,俄罗斯水热法合成祖母绿普遍含有微量的Cu、Ni等过渡金属元素[1]。 据图3~5,样品富含Fe、Cr元素,含微量Ni、Cu、Mn元素,与文献中俄罗斯水热法合成祖母绿所含元素基本吻合。 

4 结论 

综合上述分析,其内部包体偏指向合成祖母绿,而红外光谱特征及其所含元素均与俄罗斯合成祖母绿相符,综合考虑最终认为该样品为合成祖母绿。 

二、合成祖母绿的鉴定分析之二 

1 样品情况及难点 

样品情况:单颗,绿色,椭圆刻面型。 

样品难点:放大观察,样品内部含"波状生长纹",但并不特征,裂隙发育,内有充填物,怀疑为合成祖母绿。 

2 样品测试 

2.1 放大检查 

样品以育裂隙,裂隙内见充填物,但细小不易辨认,可见“锯齿状”“波状”生长纹。(如图1) 


样品内部特征

1 样品内部特征


2.2 红外光谱特征 

广东省珠宝玉石及贵金属检测中心 

对样品进行红外吸收光谱测试,得到透射光谱图,并将其与天然祖母绿透射光谱进行对比。(见图2) 


样品红外透射光谱图

图2 样品红外透射光谱图



样品的主要谱峰5452、5109cm-1为Ⅰ型水所致,5270cm-1为Ⅱ型水所致[1];在2300~3100cm-1的波数范围内,样品出现吸收强度较大、峰形固定的特征梳齿状吸收峰2884、2814、2744cm-1等可能是Cl-离子吸收所致[2]。 对比天然祖母绿的红外透射光谱:在5600~5100cm-1的波数范围内,天然祖母绿只存在5590、5271cm-1处吸收峰;在2300~3100cm-1的波数范围内,天然祖母绿存在少量小的吸收峰。

2.3 X射线荧光光谱 


样品在8KV下X射线荧光图谱

3 样品在8KVX射线荧光图谱


样品在20KV下X射线荧光图谱

4 样品在20KVX射线荧光图谱


样品在40KV下X射线荧光图谱

5 样品在40KVX射线荧光图谱


利用X射线荧光光谱仪,在8KV、20KV、40KV条件下对样品进行元素分析,可以得出样品主要含Cr、V元素,另含少量Cl元素。(如图3~5) 

3 讨论 

(1)该样品内含裂隙及愈合裂隙,可见“锯齿状”生长纹。其内部特征偏指于合成祖母绿,但由于少数天然祖母绿中也可出现特殊生长纹,故凭内部特征不能完全确定其为合成祖母绿。 

(2)根据文献[1],新型水热法合成祖母绿在在5000~5500 cm-1的范围内有3个吸收峰,在5448,5109cm-1处为Ⅰ型水,在5274cm-1处为Ⅱ型水,只是在峰的位置上略有区别,这可能是由于测量误差造成的。据图2对比分析,该样品存在5452、5109、5270cm-1特征吸收峰,与水热法合成祖母绿在该范围内的主峰基本吻合。 

(3)根据文献[2],2300~ 3100cm-1波数范围内出现吸收强度较大、峰形固定的特征梳齿状吸收峰是Cl-离子吸收所致,此段红外吸收峰与其合成工艺及环境有关,这组特征吸收峰提供了鉴定桂林水热法合成祖母绿的重要依据。 据图2对比分析,该样品存在2300~ 3100cm-1波数范围内的特征梳齿状吸收峰2884、2814、2744cm-1等,与桂林水热法合成祖母绿在该范围内的主峰基本吻合。 

(4)X射线荧光测试结果进一步证实该样品含Cl元素,由此可确定其为合成祖母绿。 

4 结论 

综合上述分析,其内部包体偏指向合成祖母绿,而红外光谱特征及其所含元素均与桂林水热法合成祖母绿相符,故最终确定该样品为合成祖母绿

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