硅硼钾钠石的宝石学特征.pdf
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1、第25卷第2期2023年 3月Vo l.25 No.2Mar.2023宝石和宝石学杂志(中英文)Jo u r nal o f Ge ms&Ge mmo l o gy硅硼钾钠石的宝石学特征宁珮莹,唐 娜,黎辉煌,张天阳,孙竹琳(国检中心深圳珠宝检验实验室有限公司,广东深圳518000)摘要:硅硼钾钠石的宝石学特征的少有报道,为对该稀有宝石品种检测提供检测思路,对硅硼钾钠石样品 进行常规宝石学测试,利用红外光谱仪、拉曼光谱仪、紫外-可见分光光度计和激光剥蚀-等离子体质谱仪进行 了谱学特征和化学成分测试及数据分析。结果表明,硅硼钾钠石折射率范围在1.5081.540,相对密度约为 2.56-2.61
2、,可见管状包裹体和气液包裹体,紫外灯下呈惰性,具紫红色、浅紫色中等至强的二色性;红外光谱 指纹区显示1 198J 054、951、908、797、597、559、506 c m和486 c mT处特征峰;拉曼光谱测试特征拉曼位移 有 1 075、1 044、937、694、551、490、428、316、162 c m1 和 146 c m1;化学成分中主要含有 SiO2,Na2 O,K2 0,B2O3,以及微量元素Al、P、Ca、Mn、Fe、Rb等,其中硅硼钾钠石含Mn元素显示紫外-可见吸收光谱测试在530 nm处绿区吸收,是其外观呈粉紫色、粉色的致色原因。关键词:硅硼钾钠石;宝石学特征;谱
3、学特征;化学成分;致色元素中图分类号:TS93 文献标识码:A 文章编号:2096-9120(2023)02-0006-05DOI:10.15964/j.c nk i.027jgg.2023.02.002Gemmological Characteristic of PoudretteiteNING Pe iying,TANG Na,LI Hu ihu ang,ZHANG Tianyang,SUN Zhu l in(National Gemstone Testing Center Shenzhen Lab Company Ltd,Shenzhen 518000,China)Abstract:Po
4、 u dr e t t e it e is a ve r y r ar e ge m var ie t y,and it s ge mmo l o gic al and spe c t r al c har ac t e r ist ic s ar e r ar e l y r e po r t e d.In t his pape r,t he ge mmo l o gic al and spe c t r al c har ac t e r ist ic s and c he mic al c o mpo sit io ns o f po u dr e t t e it e w e r e
5、st u die d u sing IR spe c t r o sc o py,Raman spe c t r o sc o py,LA-ICP-MS and UV-Vis spe c t r o me t e r in o r de r t o pr o vide ge mmo l o gic al dat a and t he de t e c t io n me t ho ds o f t he r ar e ge m var ie t y.The r e su l t s sho w e d t hat t he r e fr ac t ive inde x o f t he sam
6、pl e is 1.508 1.540,and t he r e l at ive de nsit y is 2.56一2.61.The sampl e s sho w e d ine r t u nde r t he u l t r avio l e t l amp.It is dic hr omat ism o f pu r pl ish r e d and l ight pink.Using IR spe c t r o me t e r,t he abso r pt io n pe ak s o f infr ar e d finge r pr int l o c at io n fe
7、 at u r e ar e at 1 198、1 054、951、908、797、597、559、506 c m-1 and 486 c m-1.Raman c har ac t e r ist ic abso r pt io n pe ak s ar e at 1 075、1 044、937、694、551、490、428、316、162 c m-1 and 146 c mT.Po u dr e t t e it e c o nt ains a c e r t ain amo u nt o f Al,P,Ca,Mn,Fe,Rb be side s t he main a-mo u nt s
8、 o f SiO2 Na2 O,K2 O,B2O3.And t he 530 nm abso r pt io n band o f UV-Vis spe c t r u m is mainl y c au se d by Mr i.收稿日期:2022-06-16作者简介:宁珮莹(1988),女,工程师,主要从事珠宝玉石检测工作。E-mail:ningpyngt c.c o m.c n通讯作者:唐娜(1981),女,工程师,从事珠宝玉石检测研究。E-mail:Tangnangt c.c o m.c n第2期宁珮莹等:硅硼钾钠石的宝石学特征7Keywords:po u dr e t t e it
9、e;ge mmo l o gic al c har ac t e r ist ic;spe c t r al c har ac t e r ist ic;c he mic al c o mpo sit io n;c o l o u r ing e l me nt硅硼钾钠石一种比钻石稀有的宝石品种,是 化学式为KNa2(B3Si12)O30的六方晶系的硅酸盐 宝石矿物刀。在世界十大最贵的石头中,硅硼钾 钠石每克拉约3 000美元,超过1 c t的硅硼钾钠 石非常少,颜色有无色、粉色、粉橙色,颜色越鲜艳 且内部净度越高的宝石越贵,克拉单价可达6 000 美金以上。该宝石品种最初由Po u dr e
10、 t t e家族在 I960年代中期发现于加拿大魁北克的蒙特圣莱 地区,至1978年翻译以“碱硼硅石”矿物名称命 名,因英文谐音得名“庞德雷石”。其颜色是非 常吸引人的粉红色,摩氏硬度为5左右,目前所发 现的最大的硅硼钾钠石发现于缅甸。据了解,缅 甸抹谷虽然发现过这类宝石,但是该种宝石产量 极为稀少囚。查阅文献资料发现国内外对硅硼钾 钠石的研究较少,笔者对其进行了系统的宝石学 特征测试,为对该稀有宝石品种检测提供检测 思路。1样品及测试方法本次测试从缅甸商家收集到了 3粒颜色分别 为无色、粉紫色、粉色,据称产自缅甸的硅硼钾钠 石样品(图1),根据重量0.170,0.060,0.055 c t
11、依次编号为P01P03。红外吸收光谱测试采用The r mo Sc ie nt ific Nic o l e t IS10傅里叶变换红外光谱仪,采用漫反 射和直接透射法;测试条件:扫描范围400 1 500 c m-1,分辨率8 c m-1,分束器KBr,背景扫 描次数16次,样品扫描次数64次。激光拉曼光谱测试采用型号Re nishaw-inVia 型激光共焦显微拉曼光谱仪,测试条件:473 nm 激光器和785 nm激光器,光栅1 800 nm和1 200 nm,物镜50倍,输出功率10 mW,最佳分 辨率为1 c m-1,曝光时间10 s,束斑直径1 pm,信 号叠加3次扫描。LA-IC
12、P-MS化学成分分析采用Agil e n 7900t电感耦合等离子质谱仪,激光剥蚀系统是 相干193 nm准分子激光剥蚀系统(Ge o Las HD)。测试条件:激光波长193 nm,激光斑束直 径44 pm,激光频率5 Hz,激光能量80 mJ,微量 元素校正标准样品样为美国国家标准技术研究所 NIST 610和美国地质勘探局BIR-1G、BCR-2G、BHVO2G。数据处理采用 ICPMSDAIACAL10.8,定 量分析采用多外标无内标方法mt。紫外-可见光吸收光谱测试采用广州标旗 GEM3000紫外-可见分光光度计,测试条件:积分 时间160 ms,平均次数10次,平滑宽度2,测试范
13、围 2501 000 nm。2测试结果与分析2 1常规宝石学特征借助折射仪、二色镜、静水称重仪、紫外荧光 灯、宝石显微镜对样品进行常规宝石学测试,测试 结果见表l o样品的折射率范围在1.5081.540,双折射率范围0.0220.028,为一轴晶正 光性。相对密度约为2.56-2.61,具中等至强的 紫红色、浅紫色二色性,长波和短波紫外灯下呈惰 性,宝石显微镜下放大观察可见管状包裹体和气 液包裹体(图2)。P01P02图1硅硼钾钠石样品Fig.1 Po u dr e t t e it e sampl e i8宝石和宝石学杂志(中英文)2023 年表1硅硼钾钠石样品的常规宝石学特征Tabl e
14、 1 Ge mmo l o gic al c har ac t e r ist ic s o f po u dr e t t e it e sampl e s样品号(颜色)折射率光性特征二色性相对密度紫外荧光 长波/短波放大检查P01(无色)1.510 一轴晶无2.56惰性惰性无色、黄色1.538正光性空管状包裹体P02(粉紫)1.518 一轴晶强,紫红色、2.60惰性惰性气液包体、1.540正光性浅紫色管状包裹体P03(粉色)1.508一轴晶强,浅紫色、2.61惰性惰性“指纹状”1.530正光性粉色愈合裂隙图2硅硼钾钠石样品的包裹体特征:a.空管状包裹体;b.愈合裂隙;c.气液包裹体Fig.
15、2 Inc l u sio n c har ac t e r ist ic s o f po u dr e t t e it e sampl e s:a.t u bu l ar inc l u sio n;b.he al e d;c.gas-inc l u sio ns2.2红外光谱分析硅硼钾钠石样品的红外光谱测试结果(图 岚)显示,漫反射指纹区的特征峰有1 198、1 054、951、908、797、597、559、506 c m-1 和 486 c m-1 o硅硼钾钠石属于含硼酸六方双环硅酸盐,从晶体结构分析可知,主要架构是由硅氧四面 体SiOj连接形成Si12O30的双环为主要结构单 元
16、,Si12O30单元层间由硼氧四面体BOJ所连 接。其中 1 198.1 054 c m1 由 Si0Si 非对 称伸缩振动与OSi O对称及非对称伸缩振 动共同作用引起;797 c m-】由Si-0-Si对称伸 缩振动引起;951、908 c m1归属于BO45 的非 对称伸缩振动;597、558、506.486 c nT】归属于 SiO44-弯曲振动.:BO45 弯曲振动和M-0(M=Me t al)伸缩振动以及相关耦合振动引 起9。红外光谱透射法测试结果(图3b):3 658.3 587 c m-1归属于OH伸缩振动,且呈 现各向异性;2 927.2 854 c m-1与CH相关;2 3
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