白色“淡水Akoya珍珠”和Akoya珍珠的谱学及成分特征.pdf
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1、第25卷第2期2023年 3月宝石和宝石学杂志(中英文)Jo u r nal o f Ge ms&Ge mmo l o gyVo l.25 No.2Mar.2023白色淡水Akoya珍珠”和Akoya珍珠的谱学及 成分特征赵雪娇李立平,陈照敏3,李思琪2(1.中国地质大学(武汉)珠宝学院,湖北武汉430074;2.湖北省珠宝工程技术研究中心,湖北武汉430074;3.江苏省黄金珠宝检测中心有限公司,江苏南京210000)摘要:近年来我国珍珠市场中出现了一类小颗粒(粒径310 mm)的优质的白色淡水有核珍珠,由于其与 白色Ak o ya珍珠(简称Ak o ya)在外观上的相似性,被商家称为淡水A
2、k o ya珍珠(简称F-Ak o ya)0本文选 取来自诸暨市场的F-Ak o ya及Ak o ya样品进行了常规宝石学测试、光致发光光谱测试、三维荧光光谱测试和 LA-ICP-MS测试,对比分析得出了两类珍珠的的常规宝石学鉴定特征、谱学特征及成分特征,发现:(1)尽管 它们外观相似,都具有强珍珠光泽和很高的正圆率,但Ak o ya珍珠层较薄,表面常有鱼鳞纹、褶皱,而F-Ak o ya 珠层较厚,缺少鱼鳞纹;PL光谱总体荧光强度(F)与文石主峰强度(A)的比值F/A值发现,F-Ak o ya通常 在15范围内,远低于Ak o ya的13169;(3)三维荧光光谱显示,F-Ak o ya的荧光
3、光谱发光中心Ex/Em范 围为350380 nm/420440 nm,且荧光强度很高,而Ak o ya的发光中心在350400 nm/430480 nm范围 内,且荧光强度极低;(4)LA-ICP-MS测试发现,F-Ak o ya明显富Mn,而Ak o ya明显富Na、Mg、K、Sr,F-Ak o ya稀土模式为LREE相对HREE轻微富集,而Ak o ya则相反;(5)成分分析结果反映珍珠的微量和稀土 元素含量与它们生长环境有关。通过三元成分图和稀土元素配分模式图,可以较好的区别两类珍珠。关键词:珍珠;淡水Ak o ya珍珠”;Ak o ya珍珠;光致发光光谱;LA-ICP-MS;鉴别 中图
4、分类号:TS93 文献标识码:A 文章编号:2096-9120(2023)02-0032-10DOI:10.15964/j.c nk i.027jgg.2023.02.005Spectrum and Chemical Composition Characteristics between White Freshwater Akoya Pearls”and Akoya PearlsZHAO Xu e jiao12,LI Liping12,CHEN Zhao min3,LI Siqi12(1.Gemmological Institute,China University of Geoscience
5、s,Wuhan 430074,China;2.Hubei Gems and Jexvelry Engineering Technology Research Center 9 Wuhan 430074,China;3.Jiangsu Gold and Jewelry Testing Center Co.,Ltd,Nanjing 210000,China)Abstract:In r e c e nt ye ar s,a k ind o f high-qu al it y w hit e fr e shw at e r nu c l e at e d pe ar l s in smal l siz
6、e(3一10 mm)has appe ar e d in pe ar l mar k e t in P R.China,w hic h is c o mme r c ial l y c al l e d fr e shw at e r Ak o ya pe ar l (F-Ak o ya)be c au se o f it s simil ar appe ar anc e t o w hit e Ak o ya pe ar l(Ak o ya)In t his pape r,F-Ak o ya and Ak o ya pe ar l sampl e s fr o m Zhu ji mar k
7、e t w e r e c o l l e c t e d收稿日期:2022-l l-22基金项目:中国地质大学(武汉)珠宝检测技术创新中心开放基金(项目编号CIGTWZ-2021036)作者简介:赵雪娇(1997-),女,硕士研究生,主要从事珍珠宝石学的研究。E-mail:2247496298qq.c o m通讯作者:李立平(1964-),女,教授,主要从事宝石学教育和珍珠学及首饰评估研究工作。E-mail:812441804qq.c o m第2期赵.雪娇等:白色“淡水Ak o ya珍珠”和Ak o ya珍珠的谱学及成分特征33and anal yze d by c o nve nt io
8、nal ge mmo l o gic al t e st,pho t o l u mine sc e nc e(PL)spe c t r o me t e r,t hr e e-dime nsio nal fl u o r e sc e nc e(3D FR)spe c t r o me t e r and LA-ICP-MS.Al t ho u gh F-Ak o ya pe ar l s ar e simil ar t o Ak o ya pe ar l s in appe ar anc e,t he y ar e c l e ar l y diffe r e nt in t he fo
9、l l o w ing aspe c t s:(1)In t e r ms o t he t hic k ne ss and mo r pho l o gy o f t he nac r e o u s l aye r,t he Ak o ya is t hinne r w it h fish-sc al e-l ik e gr ains and fo l d-l ik e fl aw s o n it s su r fac e,w hil e t he F-Ak o ya is t hic k e r w it ho u t fish-sc al e s-l ik e gr ains;(2)
10、In t e r ms o f t he F/A val u e,name l y,t he r at io o f t he o ve r al l fl u o r e sc e nc e int e nsit y(F)o f t he PL spe c t r a t o t he main pe ak int e nsit y o f ar agonit e(A),t he F-Ak o ya u su al l y r ange s in 1 t o 5,mu c h l o w e r t han t he F/A r ange o f Ak o ya(13 t o 169);(3
11、)In t e r ms o f t he l u mine sc e nc e c e nt e r Ex/Em in t he 3D FR spe c t r a,t he F-Ak o ya r ange s in 350380 nm/420440 nm w it h high fl u o r e sc e nc e int e nsit y,w hil e t he Ak o ya r ange s in 350400 nm/430480 nm w it h l o w fl u o r e sc e nc e int e nsit y;(4)In t e r ms o f mino
12、 r e l eme nt s sho w n by LA-ICP-MS,F-Ak o ya is o bvio u sl y r ic h in Mn,w hil e Ak o ya r ic hs in Na,Mg,K,Sr;(5)In t e r ms o f t he r ar e e ar t h e l e me nt pat t e r n,F-Ak o ya is e nr ic he d in LREE,w hil e Ak o ya sho w s t he o ppo sit e.The c o mpo sit io n anal yse s r e ve al e d
13、t hat t he c o mpo sit io n o f t he F-Ak o ya and Ak o ya de pe nds o n t he ir gr o w t h w at e r e nvir o nme nt Impo r t ant l y,t he y c an be dist ingu ishe d by t he t e r nar y c o mpo ne nt diagr ams and REE par t it io n pat t e r n diagr am.Keywords:pe ar l;fr e shw at e r Ak o ya pe ar
14、lw;Ak o ya pe ar l;pho t o l u mine sc e nc e spe c t r u m;LA-ICP-MS;ide nt ific at io nAk o ya珍珠是马氏珠母产的海水珍珠。马 氏珠母贝,在日本被称为“鬲二壬”,日语读音是 Ak o ya,故所产珍珠叫做Ak o ya珍珠。中国合浦 珠母贝属于马氏珠母贝,所以合浦珠母贝产的珍 珠在市场上也叫做Ak o ya珍珠。Ak o ya珍珠主 要是有核养殖珍珠,以小(粒径310 mm)而圆 且强的光泽著称。通常一个马氏珠母贝只插一个 核,养殖一颗珍珠,所以相对淡水珍珠就显得弥足 珍贵。淡水珍珠大多是三角帆蚌,
15、池蝶蚌或康乐蚌 所产。我国是淡水珍珠生产大国,产量占到世界 珍珠总产量的90%以上。淡水珍珠主要产于我 国长江中下游沿岸地区,如浙江、江苏、江西、安 徽、湖北、湖南等地,尤其是浙江、江苏的产量占全 国淡水珍珠产量的90%以上。淡水珍珠主要为 无核珍珠,淡水无核珍珠产量大,直径多不足 10 mm,形状常不规则,价值较低。上世纪70年 代中期,我国淡水有核珍珠初步试养成功,但由 于固核率低、污珠及尾巴珠比例高等原因,淡水有 核珍珠在很长一段时期内未形成规模化生产口。宜到2011年,浙江佳丽珍珠首饰有限公司研发出 了“爱迪生”珍珠,其直径多为9 mm以上,常见 1113 mm,最大可达到20 mmE
16、2,颗粒大、珠层厚、圆度好、光泽强,与南洋珠的外观十分相似,且 颜色比南洋珠更加丰富,部分可有特别的金属晕 彩。2017年浙江天使之泪珍珠股份有限公司研 发出了“淡水Ak o ya珍珠”,直径一般为3 10 mm,圆度好、光泽强,与Ak o ya珍珠的外观十 分相似,且珠层厚度是Ak o ya珍珠的3倍以上。这两种优质淡水有核珍珠的成功研发为中国的淡 水珍珠市场注入了新的活力,带来了新的机遇,至 此之后中国淡水有核珍珠的养殖比例开始不断提 高。养殖“淡水Ak o ya珍珠”和大颗粒淡水有核 珍珠(“爱迪生”珍珠)与养殖淡水无核珍珠的植核 部位不同。“淡水Ak o ya珍珠”植核位置和淡水 无核
17、珍珠的植核都在蚌的外套膜,不同的是“淡水 Ak o ya珍珠”植核于外套膜边缘部位,而大颗粒 淡水有核珍珠(爱迪生珍珠)植核于蚌体的内脏团 或斧足。“淡水Ak o ya珍珠”在植核时通常每侧 仅植入56颗珠核,一般珠核大小为35 mm,养殖一年后即可收获。由于淡水有核珍珠为近几年出现的新型珍珠 品种,尤其是“淡水Ak o ya珍珠”,国内外研究匮 乏。为了查明“淡水Ak o ya珍珠”的宝石学特征,及其与Ak o ya珍珠鉴别,笔者对诸暨市场上收集 的两类样品进行系统的宝石学特征对比研究。34宝石和宝石学杂志(中英文)2023 年1样品及测试方法1.1样品特征选取珍珠样品共约40颗,系统测试的
18、6颗“淡水Ak o ya珍珠”,编号为J1J6;20颗Ak o ya 珍珠,编号为A1A20,见图1,表1。珍珠样品 均为强珍珠光泽,其中Ak o ya珍珠光泽整体略强 于“淡水Ak o ya珍珠”光泽。1.2测试方法对样品进行了宝石显微镜下观察和紫外荧光 测试,实验地点为中国地质大学(武汉)珠宝学院 实验室。拉曼光谱反射法测试的仪器型号为Br u k e r R200L,测试条件:电源 220 V,10 A,50 60 Hz,激发波长入=532 nm,测试范围454 450 c m-1。在拉曼光谱及鉴定特征基础上,对样品进一 步转化探讨光致发光光谱特征及差异,并利用数 学方法分析光致发光光谱
19、用于区分两种珍珠。实 验地点为中国地质大学(武汉)珠宝学院实验室。图1 淡水Ak o ya珍珠样品J1J6(a)和Ak o ya珍珠样品A1A20(b)Fig.1 Fr e shw at e r Ak o ya pe ar l sampl e s JIJ6(a)andAk o ya pe ar l sampl e s Al A20(b)表1“淡水Akoya珍珠”和Akoya珍珠样品的基本特征Tabl e 1 Basic c har ac t e r ist ic s o fr e shw at e r Ak o ya pe ar l and Ak o ya pe ar l sampl e s样
20、品类型样品号体色和伴色晕彩尺寸/mm形状“淡水Ak o ya珍珠”JI白色,伴色粉紫色、青色一般8X9近圆形J2白色,伴色橙色一般10X10正圆J3白色,伴色粉紫色一般8X8正圆J4白色,伴色粉紫色、青色一般10X10正圆J5白色,伴色粉紫色一般8X8正圆J6白色,伴色粉紫色、橙色、青色一般8X8正圆Ak o ya珍珠Al浅黄色一般7X7长圆形A2白色一般7X7正圆A3白色,伴色粉色一般6X6近圆形A4白色,伴色橙色一般6X6近圆形A5白色,伴色橙色一般7X7近圆形A6白色一般6X7不规则状A7浅黄色,伴色粉色一般6X6近圆形A8白色一般7X7不规则状A9白色,伴色粉色一般6X6近圆形A10浅
21、黄色一般7X7近圆形Al l白色明显8X7近圆形A12白色一般6X6近圆形A13白色一般6X6近圆形A14白色一般9X9近圆形Al 5浅黄色一般5X6不规则状Al 6黄色,伴色青色中8X8椭圆形Al 7浅黄色一般6X7椭圆形Al 8浅黄色一般7X7近圆形Al 9浅黄色一般7X7近圆形A20浅黄色,伴色青色明显6X6椭圆形第2期赵雪娇等:白色“淡水Ak o ya珍珠”和Ak o ya珍珠的谱学及成分特征35三维荧光光谱测试使用仪器型号为FP8500 的Jasc o荧光光谱仪,实验地点为中国地质大学(武 汉)珠宝学院实验室。激发光源为氤灯,测试条件:激发带宽5 nm,发射带宽2.5 nm,响应时间
22、 50 mse c,电压320 V,扫描速度1 000 nm/min;激发 光测试范围220500 nm,每2 nm采集一次,发射 光测试范围为240750 nm,每1 nm采集一次。LA-ICP-MS测试使用仪器为激光剥蚀电感 耦合等离子体质谱仪。激光剥蚀系统型号为Ge-o Las HDJCP-MS 型号为 Agil e nt 7700 xo 激光 剥蚀过程中使用氮气作为载气,氮气作为补偿气,波长193 nm的准分子激光做点剥蚀。测试条 件:能量密度8 J/c m2,剥蚀斑径60 ym,脉冲频率10 Hz,载气流速 0.8 L/min;RF 功率 1 550 W,等离子体气15 L/min,
23、稀释气0.85 L/min,单元 素积分时间0.01 s。测试选用的标准样品为 SRM 610.BHVO-2G.BCR-2G.BIR-l Go 实验地 点为中国地质大学(武汉)生物地质与环境地质国 家重点实验室。2测试结果与讨论2.1常规宝石学测试在宝石显微镜下,观察“淡水Ak o*珍珠”、Ak o ya珍珠表面文石层特征纹理发现,“淡水 Ak o ya珍珠”表面等高线纹理疏密不匀,较为杂乱(图2a);Ak o ya珍珠的表面纹理相对致密均匀,但图2“淡水Ak o ya珍珠”与Ak o ya珍珠样品的表面特征:(a)“淡水Ak o ya珍珠等高线纹理特征;(b)Ak o ya珍珠等高线 纹理特
24、征;(c,d)Ak o ya珍珠表面的鱼鳞纹和褶皱;(e,f)“淡水Ak o ya珍珠”与Ak o ya珍珠的孔眼可见珍珠层厚度 Fig.2 Su r fac e c har ac t e r ist ic s o f fr e shw at e r Ak o ya pe ar l and Ak o ya pe ar l sampl e s:(a)c o nt o u r t e x t u r e o f fr e shw a-t e r Ak o ya pe ar l;(b)c o nt o u r t e x t u r e o f Ak o ya pe ar l;(c,d)fish s
25、c al e s and fo l ds o n t he su r fac e o f Ak o ya pe ar l s;(e,f)t he t hic k ne ss o f nac r e o u s l aye r s se e n t hr o u gh t he dr il l e d ho l e s in ufr e shw at e r Ak o ya pe ar l and Ak o ya pe ar l36宝石和宝石学杂志(中英文)2023 年表面常有鱼鳞纹和褶皱(图2b,图2c,图2d)o在显微镜下从珍珠的孔眼处观察,Akoya珍 珠的珠层较薄,厚度约为0.20.5
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