萊森光學(xué)（深圳）有限公司
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經(jīng)營(yíng)模式：生產(chǎn)廠家
商鋪產(chǎn)品：314條
所在地區(qū)：廣東深圳市
聯(lián)系人：李小姐 （市場(chǎng)經(jīng)理）
閱讀：668發(fā)布時(shí)間：2022-10-7
隨著社會(huì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，對(duì)美的追求也隨之提高。寶玉石以其具有的美學(xué)價(jià)值越來(lái)越受到人們的青睞。寶玉石文物不僅僅有著濃厚的藝術(shù)色彩，更有著無(wú)法估量的歷史價(jià)值。一些出土的文物中，會(huì)出現(xiàn)難以準(zhǔn)確區(qū)分類(lèi)別的寶玉石材質(zhì)，快速準(zhǔn)確地進(jìn)行類(lèi)型識(shí)別顯得尤為重要。
表1 研究中寶玉石樣本
表1為無(wú)機(jī)鹽類(lèi)的寶石類(lèi)別，萊森光學(xué)知識(shí)會(huì)在后續(xù)的更新中為您逐一科普。本文主要先分析硅酸鹽寶石的三類(lèi)成分寶石——鏈狀硅酸鹽、環(huán)狀硅酸鹽、島狀硅酸鹽。
何為硅酸鹽寶石？硅酸鹽寶石礦物是硅氧四面體以各種形式結(jié)合生成的，在無(wú)機(jī)鹽類(lèi)寶石礦物中種類(lèi)和數(shù)量最多，約占其中80%。
1、鏈狀硅酸鹽
鏈狀硅酸鹽主要以單鏈和雙鏈為主，通常含有Fe3+、Mn3+、Cr3+、Ti3+等過(guò)渡金屬陽(yáng)離子，雙鏈礦物還常見(jiàn)某些陰離子，如OH-。雙鏈礦物只有角閃石族含有水，其余均無(wú)水。硅氧主干主要以離子鍵為主。透閃石是含水的鈣、鐵、鎂質(zhì)鏈狀硅酸鹽礦物，理論化學(xué)成分為SiO2 59.169%，MgO 24.808%，CaO 13.805%。
透閃石分析光譜如圖2所示，能看到948nm處有一小而尖銳吸收應(yīng)為的吸收峰。1274 nm有兩個(gè)連續(xù)吸收峰，為Mg的吸收峰。1400nm處有顯著的-OH吸收峰，1909 nm處有吸附水特征峰。2105 nm處極小吸收峰為Si-O一級(jí)倍頻。2294 nm附近有小吸收帶，為Fe-OH的吸收帶。由此，透閃石有的吸附水特征峰，且有-OH基團(tuán)的吸收峰，含金屬離子的吸收峰，分辨容易。
2、環(huán)狀硅酸鹽
狀硅酸鹽礦物結(jié)構(gòu)中包含由3個(gè)，4個(gè)或者6個(gè)[SiO4]4-成的封閉的環(huán)（分別叫三方、四方和六方環(huán)），陰離子間主要以陽(yáng)離子，比如Al3+，礦物中的空隙連成通道，可以容納各種離子。我們這里主要以堇青石和碧璽為例。
堇青石：主要成分為（Mg,Fe）2Al3[AiSi5O18]，其六方環(huán)中的一個(gè)[SiO4]四面體被AlO4代替，結(jié)構(gòu)孔道中常含H2O。
如圖3堇青石光譜所示：三組堇青石光譜大致相同，893~1062nm有離子吸收帶。1410 nm處有O-H鍵的一級(jí)倍頻吸收峰。1898 nm處有特殊的吸附水特征峰。2012 nm，2089 nm 有兩個(gè)Si-O吸收峰（2089 nm也可能是Fe-OH前移）。
碧璽的化學(xué)分子式為：Na(Mg,Fe,Mn,Li,Al)3Al6[Si6O18][BO3]3(OH,H）4。從化學(xué)式就能看出碧璽含有多種金屬離子，這些金屬離子的種類(lèi)與含量決定了碧璽的顏色。由于碧璽陽(yáng)離子的多變，其顏色是各類(lèi)寶石中豐富的。
我們測(cè)定了兩種不同顏色的碧璽（圖4）以及一個(gè)含有不同碧璽的珠寶飾品（圖5）。不同碧璽在400~1100 nm波段均有差異，切合碧璽化學(xué)式中陽(yáng)離子的多樣性。另外，光譜中全部具有-OH與吸附水吸收峰。
樣品碧璽組在2212 nm與2242 nm出現(xiàn)肩峰，為Al-OH吸收峰。碧璽樣品 0.563 g在730 nm處有Fe和Mn 組合頻，2298nm也有Fe-OH吸收峰。碧璽樣品 0.49 g沒(méi)有Fe特征峰，2361 nm處為Mg-OH吸收峰。
首飾碧璽組在2049 nm處均有Si-O一級(jí)倍頻，在2175 nm與2198 nm出現(xiàn)肩峰為Al-OH。2249 nm處有吸收峰，為Si-OH的特征峰。2305nm處有吸收峰，是Fe-OH的吸收峰。
首飾碧璽經(jīng)過(guò)加工，含有眾多陽(yáng)離子，所以2000~2400 nm處有多個(gè)吸收峰，由于這些陽(yáng)離子與羥基結(jié)合的特征峰有先后關(guān)系，因此，該波段是判斷陽(yáng)離子數(shù)目和區(qū)別種類(lèi)眾多的玉石的一個(gè)重要手段。
島狀硅酸鹽的硅氧骨干主要是孤立的硅氧四面體或者每?jī)蓚€(gè)四面體以一個(gè)公共角相連組成雙四面體在結(jié)構(gòu)中獨(dú)立存在，其骨架上的硅很少被Al3+替代。而其中所含金屬陽(yáng)離子也遠(yuǎn)比其余類(lèi)復(fù)雜，主要含有Ca，Mg，F(xiàn)e，Mn，Al，Zn，Cu和一些稀土元素。但很少出現(xiàn)K與Na。其結(jié)構(gòu)較緊密，化學(xué)鍵主要以共價(jià)鍵與離子鍵為主。
石榴石的化學(xué)通式為A3B2(SiO4)3，其中A代表二價(jià)陽(yáng)離子，如Mg2+，F(xiàn)e2+，Mn2+，Ca2+等離子，B代表三價(jià)陽(yáng)離子，如Al3+，Cr3+，F(xiàn)e3+，Ti3+，V3+等離子。
我們觀測(cè)了兩個(gè)石榴石樣本(圖8)發(fā)現(xiàn)在500 nm處有吸收峰，可能是Fe3+的吸收峰，無(wú)吸附水特征峰。1700nm處有吸收帶。組石榴石在2242 nm處有Al-OH吸收峰，2357 nm處有Mg-OH吸收峰。在1230 nm處有O-H健的吸收峰，相對(duì)前移。石榴石以及島狀硅酸鹽寶石都出現(xiàn)了這種特征峰前移的現(xiàn)象。
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