马达加斯加油胆水晶与巴基斯坦油胆水晶的对比研究

叶旭; 丘志力

doi:10.15964/j.cnki.027jgg.2019.S1.011

马达加斯加油胆水晶与巴基斯坦油胆水晶的对比研究

叶旭^{1, 2},
丘志力^{1, 2, ,}

1.
中山大学地球科学与工程学院, 广东广州 510275
2.
广东省地质过程与矿产资源探查重点实验室，广东广州510275

基金项目:

国家自然科学基金 41673032

详细信息

作者简介:
叶旭(1996-)，男，矿物学、岩石学、矿床学专业硕士研究生，主要从事珠宝玉石鉴定评估及市场的研究

通讯作者:
丘志力(1963-)，男，教授，主要从事岩石学、宝石学和古玉文化方面的教学与研究工作。E-mail: qiuzhili@mail.sysu.edu.cn

中图分类号: TS93
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出版历程
- 收稿日期: 2019-10-05
- 刊出日期: 2019-09-30

Comparative Study on Petroleum-Bearing Quartz Crystals from Madagascar and Pakistan

YE Xu^{1, 2},
QIU Zhili^{1, 2, ,}

1.
School of Earth Science and Engineering, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510275, China
2.
Guangdong Provincial Key Lab of Geological Processes and Mineral Resource Survey, Guangzhou 510275, China

摘要

摘要: 油胆水晶指含有肉眼易见、有色、具荧光效应的有机包裹体的一类水晶的统称。品质达到宝石级的油胆水晶并不多见，多以产地命名，主要有巴基斯坦油胆水晶、马岛油胆水晶(产于马达加斯加)、巴西油胆水晶等，以前两种最为常见。这两种产地的油胆水晶外观较相似，但价格差异较大，因此有必要对其产地进行区分。本文收集了马达加斯加马岛和巴基斯坦两个产地的油胆水晶原石各10颗，采用常规宝石学测试、超景深显微镜观察、激光拉曼光谱等测试方法对其进行对比研究。结果发现，两者在结晶习性与包裹体特征两方面存在差异：马岛油胆水晶的l/b(晶体长宽比)在1.9-4.4之间，属短柱状-长柱状水晶原石，而巴基斯坦油胆水晶l/b均小于1.5，属于双锥状水晶原石；马岛油胆水晶均有不发育三方双锥面(s)，而巴基斯坦油胆水晶个体中s面出现概率达40%。巴基斯坦油胆水晶中的有机包裹体主要有负晶型三相、不规则三相、黑色固相和干涸状四种类型，三相包裹体的液相部分呈浅黄色-亮黄色，长波紫外灯下发出黄白色-蓝白色荧光。马岛油胆水晶中的有机包裹体主要有负晶型三相、不规则三相、气液两相、固液两相和黑色固相五种类型，包裹体的液相部分有无色、橘黄色和橘红色，在长波紫外灯下无色及橘黄色液相会发黄白色-蓝白色荧光，而部分橘红色液相会发出红色荧光。两种产地的油胆水晶中黑色固相包裹体经拉曼光谱测试均为碳质沥青，以1 340，1 600 cm^-1附近一对峰以及以2 940，3 200 cm^-1附近为中心的一对弱宽缓峰为特征，其它有机包裹体由于过强的荧光干扰，未能得出有效的图谱。巴基斯坦油胆水晶中均为原生包裹体，而马岛油胆水晶中出现了多期沿愈合裂隙面分布的假次生包裹体，这可能指示马岛油胆水晶经过多期生长形成，而巴基斯坦油胆水晶仅在一期热液事件中结晶。
- 油胆水晶 /
- 有机包裹体 /
- 结晶习性 /
- 拉曼光谱 /
- 马岛 /
- 巴基斯坦
Abstract: Gem-quality petroleum-bearing quartz is a type of quartz containing large (visible to naked eye), coloured, fluorescent organic inclusions. It is rare in the market and mostly named after the origin, including petroleum-bearing quartz from Pakistan, petroleum-bearing quartz (produced in Madagascar) from Madao, petroleum-bearing quartz from Braziletc. The first two of which dominate the market, having similar appearance but the prices differ largely. Therefore, it is necessary to distinguish their origins. In this paper, 20 samples from Madao and Pakistan (10 samples for each) were collected and studied by conventional gemmological methods, digital microscope system and Raman spectroscopy. The results showed that they have differences in crystal habits and inclusion characteristics: The I/b (the length-width ratio of the rough crystal) of petroleum-bearing quartz (produced in Madagascar) from Madao is between 1.9-4.4, indicating that they belong to the short-column to long-column quartz, while the I/b of petroleum-bearing quartz from Pakistan is all below 1.5, belonging to the bipyramidal quartz. Petroleum-bearing quartz from Pakistan has a 40% probability of showing trigonal bipyramid face(s), while petroleum-bearing quartz from Madao lacks of it. There are four types of organic inclusions in petroleum-bearing quartz from Pakistan: Negative crystal-shaped three-phase inclusions, irregular three-phase inclusions, black solid-phase inclusions and dry inclusions with craquelure-like inwall. The liquid phase is light yellow to bright yellow and emits yellow-white to blue-white fluorescence under long-wave ultraviolet light. While five types of organic inclusions were shown in petroleum-bearing quartz from Madao: Negative crystal-shaped three-phase inclusions, irregular three-phase inclusions, gas-liquid two-phase inclusions, solid-liquid two-phase inclusions and black solid-phase inclusions. The colours of the liquid phase including colourless, croci and jacinth, colourless and croci ones emit yellow-white to blue-white fluorescence under long-wave ultraviolet light, while some of the jacinth ones emit red fluorescence. Black solid-phase inclusions in both samples have been identified as bituminous by Raman spectroscopy, characterized by a pair of peaks near 1 340, 1 600 cm^-1 and a pair of weak peaks centered at about 2 940, 3 200 cm^-1. However, other organic inclusions could not be identified due to the strong fluorescent interference. The inclusions in petroleum-bearing quartz from Pakistan are all protogenetic, while there are different stages of pseudosecondary inclusions distributed along the healing fractures in petroleum-bearing quartz from Madao. This phenomenon may indicates that petroleum-bearing quartz from Madao was formed by multiple stages of growth, while petroleum-bearing quartz from Pakistan crystallized in only one stage of hydrothermal event.
- petroleum-bearing quartz /
- organic inclusion /
- crystal habit /
- Raman spectroscopy /
- Madao /
- Pakistan

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目前，世界各地已发现的红宝石矿床和矿点近500个，其中非洲是当前公认的世界上最大的红宝石产区，非洲红宝石矿床主要分布在坦桑尼亚、肯尼亚、莫桑比克和马达加斯加等国家^[1-3]。位于非洲东部的肯尼亚及其南部接壤的坦桑尼亚，这两个国家的宝石矿产资源十分丰富，品种繁多^[4-5]。目前，肯尼亚和坦桑尼亚也已逐渐成为国际上红宝石的主要产地之一。肯尼亚南部的红宝石矿产资源是坦桑尼亚红宝石蕴藏带往北部延伸的部分，其中，最著名矿床主要有曼加雷和巴林戈。曼加里红宝石矿属于原生矿床，据当地报道，目前该矿仍有宝石级红宝石产出，而位于肯尼亚西部的巴林戈矿区于2007年停止正规开采红宝石^[6]。

本文所研究的红宝石样品由非洲矿区的中国采购商提供，经其确认样品均产自肯尼亚西南边境地区卡贾多镇附近(图 1)，该地方距坦桑尼亚西北部的阿鲁沙仅几十公里，是坦桑尼亚隆吉多(Longido)矿脉的延伸。该矿区产出的红宝石属于以断裂带为导矿和储存矿结构的高温热液矿床类型^[7-8]。该矿区红宝石从2017年开始开采，目前其归属由于涉及两国边境历史争议问题，因此矿区名称未能按照地域确定，同时关于该矿区产出的红宝石的宝石学系统性研究也尚未见相关报道。因此，在本文，笔者以肯尼亚西南部矿区红宝石样品作为研究对象，通过常规宝石学仪器、傅里叶红外光谱仪、显微激光拉曼光谱仪、紫外-可见分光光度计和激光剥蚀等离子体质谱仪等测试仪器对该地区红宝石样品的宝石学特征、谱学特征、化学成分以及颜色色度分析进行测试研究，总结归纳了该矿区红宝石的产地鉴定数据，旨在进一步完善肯尼亚红宝石的相关资料。

图 1 肯尼亚西南部红宝石样品的产地示意图(据张蓓莉，2012重绘)

Figure 1. Schematic deposit map of ruby samples from southwest Kenya

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1. 样品及测试方法

1.1 样品情况

本文研究肯尼亚西南部红宝石样品共40粒，重量在0.03~0.39 ct，颜色色调为红色-紫红色系列，样品均为弧面型和刻面型的红宝石成品, 样品编号为Ga01~Ga40。据当地商人介绍，该矿区产出红宝石的颜色饱和度高，净度较好，热处理后颜色和净度改善不明显，所以该矿区红宝石通常不经过热处理即可在珠宝市场上销售。此次研究收集到的红宝石样品均为未经热处理的天然红宝石(图 2)。

图 2 肯尼亚西南部红宝石样品

Figure 2. Ruby samples from southwest Kenya

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1.2 测试方法

显微拍照采用吉恩士超景深三维拍照显微镜，放大倍数为50~800倍。

红外光谱分析采用Thermo Scientific Nicolet IS10型傅里叶变换红外光谱仪对红宝石样品进行测试，分别采用了漫反射法和直接透射法。测试条件：分束器KBr，扫描范围400~4 000 cm^-1，分辨率8 cm^-1，背景扫描次数16次，样品扫描次数64次。

拉曼光谱分析采用Renishaw-inVia显微激光拉曼光谱仪对红宝石样品进行测试，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1 cm^-1，曝光时间10 s，束斑直径1 μm，信号叠加3次扫描。

LA-ICP-MS分析采用Perkin Elmet 350D电感耦合等离子质谱仪配NWR 213激光剥蚀系统。测试条件：激光波长213 nm，激光斑束44 μm，激光频率10 Hz，激光能量密度19.63 J/cm²，He载气流速700 mL/min，微量元素校正标准样品为美国国家标准技术研究所NIST610、NIST612和美国地质勘探局BIR-1G、BCR-2G、BHVO-2G；数据处理采用ICPMSDATACAL10.0，定量分析为多外标无内标^[9-10]。

色度仪采用标旗GEM3000紫外-可见分光光度计对红宝石样品的颜色进行分析，测试条件：实验光源采用D65，2°视场角，积分球收集样品表面漫反射法，积分时间160 ms，测试范围300~800 nm，选择样品刻面台面或者弧面作为测试面。

2. 测试结果与讨论

2.1 基本特征

将红宝石样品置于白光源下观察，根据颜色将其分为红色系、紫红色系两组。利用宝石显微镜、折射仪、二色镜、分光镜、静水称重仪、紫外荧光灯对红宝石样品进行常规宝石学测试，测试结果见表 1。红宝石样品的折射率为1.759~1.771，双折射率为0.009~0.010，弧面型样品折射率为1.76(点测)；多色性中至强，红色系为红色-紫红色，紫红色系为紫红色-粉紫色；分光镜下可见红光区680 nm附近Cr元素所致吸收线，黄光区以580 nm为中心吸收带，蓝光区475 nm强吸收线，紫光区全吸收；相对密度3.95~4.01；短波紫外光下呈惰性，长波紫外光下呈弱-中等红色荧光。

表 1 部分肯尼亚西南部红宝石样品的常规宝石学特征

Table 1. Gemmological characteristics of some ruby samples from southwest Kenya

颜色	样品编号	折射率	相对密度	紫外荧光
颜色	样品编号	折射率	相对密度	长波	短波
红色组	Ga-01	1.76(点测)	3.96	中等紫红色	惰性
	Ga-02	1.762~1.771	4.01	中等红色	惰性
	Ga-03	1.762~1.770	4.00	弱红色	惰性
	Ga-04	1.762~1.770	3.95	弱红色	惰性
	Ga-05	1.76(点测)	3.97	弱紫红色	惰性
	Ga-06	1.76(点测)	3.98	中等红色	惰性
紫红色组	Ga-07	1.76(点测)	3.99	中等红色	惰性
	Ga-08	1.76(点测)	3.97	中等红色	惰性
	Ga-09	1.760~1.771	4.00	中等红色	惰性
	Ga-10	1.759~1.769	3.95	中等红色	惰性
	Ga-11	1.76(点测)	3.98	弱红色	惰性
	Ga-12	1.76(点测)	3.97	弱红色	惰性

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2.2 包裹体特征

超景深显微镜在放大50~800倍条件下观察典型红宝石样品的包裹体特征(图 3)，并结合后文的红外光谱和拉曼光谱测试结果综合显示：(1)红宝石样品Ga01和Ga09可见次生铁质浸染物沿愈合裂隙分布，反射光下呈褐色-橙红色(图 3a和图 3b)；(2)红宝石样品Ga14可见外观呈绒毛状的管状包裹体，边缘出溶的包裹体为硬水铝石(图 3c)；(3)红宝石样品Ga08见近六方晶形磷灰石包裹体(图 3d)；(4)Ga17可见管状无色透明角闪石包裹体(图 3e)；(5)红宝石样品Ga05和Ga27可见深色自形-半自形粒状铬铁矿包裹体(图 3f和图 3g)；(6)红宝石样品Ga13可见白色云母包裹体，呈点状、绒状和片状分布，局部可见其极完全解理(图 3h)；(8)红宝石样品Ga23中的针状、片状金红石包裹体呈定向分布，反射光下呈现彩色闪烁现象(图 3i)；(9)红宝石样品Ga06色带边缘尖锐清晰、橙色与粉紫色色块交替分布(图 3j)；(10)红宝石样品Ga24和Ga33可见呈叠瓦状、镶嵌状、水渍状结构的愈合裂隙(图 3k和图 3l)。综合以上包裹体特征，样品均未见热处理迹象^[11]。

图 3 肯尼亚西南部红宝石样品的包裹体特征：(a-b)铁质包裹体；(c)硬水铝石包裹体；(d-e)角闪石包裹体；(f-g)铬铁矿包裹体；(h) 云母包裹体；(i)金红石包裹体；(j)色带；(k-l)愈合裂隙

Figure 3. Inclusions of ruby samples from southwest Kenya: (a-b)iron inclusions; (c) diaspore inclusion; (d-e)amphibole inclusions; (f-g)chromite inclusions; (h)mica inclusion; (i)rutile inclusion; (j)colour band; (k-l) healed-fractures

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2.3 红外光谱分析

红宝石样品的红外透射光谱(图 4)吸收峰主要位于1 970~1 985 cm^-1、2 107~2 114 cm^-1、3 092 cm^-1、3 319 cm^-1、3 637 cm^-1附近。前人研究^[12-13]显示，天然刚玉晶格中含不等量的OH，这些O-H的伸缩振动在中红外区引起3 550~3 720 cm^-1范围内的吸收。其中1 970~1 985 cm^-1、2 107~2 114 cm^-1范围内吸收峰与硬水铝石(AlOOH)的O-H伸缩振动相关；3 092 cm^-1和3 319 cm^-1处的吸收与勃姆石的O-H伸缩振动相关，3 637 cm^-1与含有KOH、NaOH无水碱性氢氧化物相关的高岭石矿物的伸缩振动相关。通过红外透射光谱分析结果发现，红宝石样品含有硬水铝石、勃姆石和碱性氢氧化物的矿物包裹体，由于此类包裹体尺寸小且形态不规则，很难在宝石显微镜下识别；同时此类含OH包裹体的“痕迹”指示本文研究的红宝石样品未经过热处理过程^[14-15]。

图 4 部分肯尼亚西南部红宝石样品的红外光谱

Figure 4. FTIR spectra of some ruby samples from southwest Kenya

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2.4 拉曼光谱分析

拉曼光谱对红宝石样品中的包裹体进行了测试，结果(图 5)显示，红宝石样品Ga14(图 3c)中的长管状包裹体具268、331、446、497、665、789、1 047、1 193 cm^-1处的拉曼位移(图 5a)，经过与标准矿物的拉曼光谱(RRUFFID=R060546)比对，为硬水铝石的拉曼特征峰，该结果与红外光谱测试到含硬水铝石相符；红宝石样品Ga23中的片状、针状包裹体(图 3i)具239、619、683、797 cm^-1处的拉曼位移(图 5b)，与标准矿物的拉曼光谱(RRUFFID=R040049)比对，为金红石特征拉曼峰，其中445 cm^-1处金红石相关的拉曼谱峰或被红宝石基底掩盖。金红石包裹体呈点状、片状、针状分布较普遍^[15]；红宝石样品Ga05(图 3f)和Ga27(图 3g)中深色金属光泽的粒状包裹体具596、659、710cm^-1处的拉曼位移(图 5c)，与标准矿物的拉曼光谱(RRUFFID=R110059)对比，为铬铁矿特征拉曼峰；红宝石样品Ga13(图 3h)中粒状丝绢光泽的包裹体具265、312、397、679、709、915、1 037 cm^-1处的拉曼位移(图 5d)，与标准矿物的拉曼光谱(RRUFFID=R040124)对比，为云母特征拉曼峰；红宝石样品Ga08(图 3d)中透明粒状似六方晶形包裹体具429、589、960、1 041、1 072 cm^-1处的拉曼位移(图 5e)，与标准矿物的拉曼光谱(RRUFFID=R040098)对比，为磷灰石特征拉曼峰，其中960 cm^-1处尖锐谱峰归属PO₄^3-的对称伸缩振动所致，1 041 cm^-1处谱峰归属于PO₄^3-反对称伸缩振动所致，589 cm^-1则为弯曲振动所致；红宝石样品Ga17(图 3d和图 3e)中无色透明粒状、长管状包裹体具228、376、653、697、950、1 012、1 300、1 432 m^-1处的拉曼位移(图 5f)，与标准矿物的拉曼光谱(RRUFFID=R110203)对比，与角闪石特征拉曼位移一致^[16-17]。该矿区红宝石样品中的其他类型包裹体(如点状包裹体、气液包裹体)由于位于深部，且粒度过小或厚度较薄，对应的特征拉曼位移会被刚玉基底拉曼位移淹没，故未能检测到相应信号。

图 5 肯尼亚西南部红宝石样品的包裹体拉曼光谱：(a)硬水铝石；(b)金红石；(c)铬铁矿；(d)云母；(e)磷灰石；(f)角闪石

Figure 5. Raman spectra of inclusions of ruby samples from southwest Kenya: (a)diaspore; (b)rutile; (c)chromite; (d)mica; (e)apatite; (f)amphibole

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2.5 化学成分分析

从红宝石样品挑选出10粒不同色调和饱和度的样品，对每个样品随机选取3个测试点，分析其化学成分，结果如表 2所示。红宝石样品的主量化学成分Al₂O₃的含量为95.8%~97.1%，且含有微量元素如Mg、Si、Ti、V、Cr、Fe、Ga。本文红宝石样品的微量元素均具有高Cr、中Fe、低V的特点。其中，Cr元素为红宝石呈红色的致色元素，样品Ga18中3个测试点中Cr元素的含量出现了明显差异，对应其颜色色块的差异，肉眼观察红色调深浅与Cr元素含量呈正相关。样品Ga04、Ga19、Ga35由于Fe含量相对偏高，故外观整体颜色偏暗。

表 2 肯尼亚西南部红宝石样品的化学成分

Table 2. Chemical compositions of ruby samples from southwest Kenya

编号	Al₂O₃/%	MgO/%	SiO₂/%	Ti/10^-6	V/10^-6	Cr/10^-6	Fe/10^-6	Ga/10^-6
Ga04	97.00	0.001 5	1.42	18.60	8.39	8 466.00	1 872.00	26.10
	96.70	0.004 1	1.67	26.40	9.17	8 891.00	2 106.00	27.70
	96.80	0.004 1	1.62	16.20	8.80	8 269.00	2 106.00	29.30
Ga07	97.50	0.001 4	1.38	6.00	4.80	5 673.00	1 794.00	26.30
	97.40	0.001 4	1.48	15.00	5.95	5 745.00	1 794.00	27.50
	97.30	0.000 6	1.52	12.60	5.53	5 552.00	1 794.00	22.60
Ga12	96.90	0.001 6	1.39	38.40	6.94	9 430.00	1 638.00	27.10
	96.80	0.002 5	1.43	43.80	5.68	9 973.00	1 638.00	24.20
	96.50	0.000 6	1.67	19.20	6.97	10 761.00	1 560.00	26.40
Ga16	95.60	0.002 6	1.66	19.20	9.70	15 319.00	1 638.00	26.40
	95.90	0.002 8	1.49	20.40	10.90	15 589.00	1 716.00	28.20
	95.90	0.003 1	1.56	17.40	10.60	15 463.00	1 794.00	27.80
Ga18	97.30	0.003 0	1.36	126.00	8.72	6 520.00	1 638.00	26.80
	97.10	0.013 0	1.23	108.00	10.30	8 895.00	1 716.00	28.80
	97.00	0.011 0	1.44	114.00	11.00	9 016.00	1 716.00	29.90
Ga19	96.00	0.003 5	1.30	45.60	10.20	16 002.00	2 184.00	27.70
	95.90	0.003 2	1.44	19.80	8.46	15 438.00	2 496.00	25.80
	95.80	0.002 7	1.41	35.40	9.55	15 732.00	2 106.00	25.40
Ga23	97.00	0.003 6	1.74	24.00	10.10	6 791.00	1 404.00	27.00
	97.30	0.003 6	1.38	16.20	9.37	7 576.00	1 170.00	27.70
	97.00	0.003 2	1.70	36.00	8.53	7 092.00	1 560.00	30.40
Ga26	96.90	0.001 1	1.28	12.60	6.68	10 715.00	1 872.00	26.60
	96.80	0.001 6	1.43	15.00	6.39	10 666.00	1 716.00	25.80
	96.60	0.011 0	1.48	10.80	5.84	10 887.00	1 794.00	24.00
Ga35	96.50	0.003 4	1.54	32.40	7.73	10 638.00	1 950.00	28.70
	96.80	0.003 3	1.22	72.00	9.28	10 995.00	2 106.00	27.00
	96.60	0.002 7	1.36	51.00	7.95	10 887.00	2 184.00	26.30
Ga37	96.90	0.002 0	1.37	14.40	8.79	9 796.00	1 872.00	27.10
	96.80	0.003 1	1.54	24.00	9.35	8 986.00	1 872.00	27.10
	96.70	0.002 0	1.67	29.40	9.40	9 148.00	1 872.00	26.10

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根据表 2中红宝石样品的LA-ICP-MS微量元素数据，结合前人研究的缅甸和莫桑比克微量元素数据^[18]，绘制出肯尼亚、缅甸、莫桑比克三个产地红宝石不同微量元素或微量元素含量比值为坐标的二元投点图(图 6)，该图可直观地反映三个红宝石产地中微量元素的差异。肯尼亚红宝石样品中Cr元素含量明显高于缅甸和莫桑比克红宝石中的；肯尼亚和莫桑比克红宝石中Fe元素的含量相当，缅甸红宝石中Fe元素的含量最低；另外，缅甸红宝石中V和Ga元素的含量均明显高于肯尼亚和莫桑比克红宝石中的。图 6中根据Fe、Cr、V、Ga及其含量比值投点可以有效地将肯尼亚、缅甸和莫桑比克这三个产地区分开，所以特征微量元素对红宝石产地鉴定具有实际意义。

图 6 肯尼亚、缅甸、莫桑比克红宝石样品中各微量元素关系图

Figure 6. Relationships with trace elements Fe, Cr, V, Ga of rubies samples from Kenya, Myamar, and Mozambique

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2.6 颜色色度分析

颜色测量运用色度学方法基于CIE1976均匀色度空间^[19]，利用紫外-可见分光光度计对40粒肯尼亚西南部红宝石样品和6粒红宝石颜色分级标准样品(GSB 01-3537-2019)在D60光源和2°视场角进行吸收光谱测试后再通过CIE标准色度系统转化为色度学参数，结果如表 3和表 4所示。测试结果：明度值L∈(37.64，46.24)；红(+a^*)到绿(-a^*)变化为a^*∈(8.18，25.55)；黄(+b^*)到蓝(-b^*)变化b^*∈(-4.30，3.96)；对应饱和度C^*∈(8.30，23.66)。

表 3 红宝石颜色分级标准样品的色度参数

Table 3. Chromaticity paramerters of ruby colour classification standard samples

	编号	L	a^*	b^*	Hue	C^*
颜色标样	深红	39.38	17.51	2.45	7.96	17.68
	艳红	42.77	20.04	2.14	6.09	20.16
	浓红	42.84	20.37	3.16	8.81	20.62
	深紫红	42.05	14.98	0.00	0.01	14.98
	艳紫红	44.51	23.98	0.38	0.90	23.99
	浓紫红	47.25	24.71	-3.03	-6.98	24.89

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表 4 肯尼亚西南部红宝石样品的色度参数

Table 4. Chromaticity parameters of ruby samples from southwest Kenya

编号	L	a*	b*	Hue	Chroma	编号	L	a*	b*	Hue	Chroma
Ga01	44.30	19.22	-2.60	-7.71	19.39	Ga21	40.61	18.38	-1.29	-4.01	18.42
Ga02	46.24	18.00	0.03	0.11	18.00	Ga22	41.90	17.96	0.93	2.97	17.98
Ga03	42.83	20.76	-3.49	-9.53	21.05	Ga23	47.89	22.10	-4.68	-11.98	22.59
Ga04	46.11	19.56	-0.08	-0.26	19.56	Ga24	40.51	14.12	2.23	8.97	14.29
Ga05	41.82	16.28	0.79	2.77	16.30	Ga25	39.02	8.92	1.52	9.66	9.05
Ga06	44.21	18.49	-3.29	-10.09	18.78	Ga26	48.27	28.22	4.69	9.42	28.61
Ga07	46.02	21.25	-0.34	0.91	21.25	Ga27	41.59	18.16	-0.59	-1.86	18.17
Ga08	40.24	12.98	0.55	2.42	13.00	Ga28	40.85	19.46	2.31	6.77	19.60
Ga09	41.43	12.48	0.42	1.91	12.48	Ga29	39.49	16.17	1.81	6.38	16.27
Ga10	41.29	16.40	0.48	1.66	16.41	Ga30	42.87	22.21	3.17	8.12	22.43
Ga11	44.83	18.49	-2.04	-6.28	18.60	Ga31	45.59	18.93	-2.44	-7.34	19.09
Ga12	44.75	20.02	2.21	6.28	21.15	Ga32	45.39	23.41	3.96	9.61	23.74
Ga13	43.06	17.42	0.38	1.24	17.42	Ga33	38.87	17.83	2.03	6.49	17.95
Ga14	43.97	20.25	-2.26	-6.36	20.37	Ga34	38.87	18.41	3.14	9.69	18.67
Ga15	42.37	18.31	1.88	5.87	18.41	Ga35	45.67	21.66	3.37	8.83	21.92
Ga16	45.27	13.28	-0.31	-1.42	13.29	Ga36	42.81	25.55	0.43	0.96	25.55
Ga17	40.80	16.64	2.64	9.01	16.85	Ga37	46.01	21.21	1.05	2.83	21.23
Ga18	46.17	20.48	1.32	3.70	20.53	Ga38	40.42	14.56	1.70	6.68	14.66
Ga19	42.92	10.68	1.22	6.52	10.75	Ga39	42.11	18.19	1.96	6.15	18.29
Ga20	41.88	16.52	-0.02	-0.06	16.52	Ga40	43.54	19.42	3.26	9.52	19.69

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根据标准样品色度参数，明度L＜40时，视觉明度偏暗；当b^*＜0时，样品呈现紫红色调；当饱和度值C^*＞20时，样品可参比艳红、艳紫红，根据国家标准GBT 32863-2016 《红宝石分级》，红宝石颜色饱和度需达到艳红级别才符合“鸽血红”定名^[20]。比对红宝石颜色标准样品的色度参数，40粒红宝石样品色调为红色-紫红色，其中紫红色系14粒，红色系26粒。艳红、艳紫红(“鸽血红”)占比40%，深红12.5%，浓红及以下占47.5%。该组定量数据避免了常规肉眼观察比色对红宝石颜色分级的主观局限性，较精确地控制比色过程的稳定性。

3. 结论

本文基于收集到的40粒肯尼亚西南边境产出红宝石样品，通过相关测试得出以下结论。

(1) 本次研究的肯尼亚西南部红宝石样品折射率为1.759~1.778，双折射率为0.009~0.010，多色性为中至强，分光镜下可见红光区680 nm附近Cr元素所致吸收线，黄光区以580 nm为中心吸收带，蓝光区475 nm强吸收线，紫光区全吸收；相对密度在3.95~4.01；短波紫外荧光下呈无-弱荧光，长波紫外荧光下呈弱-中等红色荧光。

(2) 本次研究的肯尼亚西南部红宝石内部包裹体存在多样性特点，可见橙红色铁渍浸染裂隙面、无色透明和深色固体包裹体、金红石双晶亮片及叠瓦状、镶嵌状、水渍状结构愈合裂隙，结合红外光谱和拉曼光谱测试结果，为硬水铝石、金红石、铬铁矿、角闪石、磷灰石、云母等，同时佐证样品未见热处理迹象。

(3) 肯尼亚西南部红宝石样品的主量化学成分Al₂O₃的含量范围在95.8%~97.1%，微量元素有Mg、Si、Ti、V、Cr、Fe、Ga。样品具有高Cr、中Fe、低V的微量元素特点。红色调饱和度与Cr元素含量呈正相关，利用Fe、Cr、V、Ga四个元素含量或含量比值投点可以将肯尼亚、缅甸和莫桑比克红宝石区分开，特征微量元素对红宝石产地鉴定具有实际意义。

(4) 紫外-可见分光光度测试显示，肯尼亚西南部红宝石样品颜色色调为红色-紫红色，颜色饱和度高，大多数涵盖范围在艳红-浓红区间，其中艳红(鸽血红)比例约占40%。

图 1 马达加斯加马岛油胆水晶样品外观

Figure 1. Photograph of petroleum-bearing quartz samples from Madao, Madagascar

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图 2 巴基斯坦油胆水晶样品外观

Figure 2. Photograph of petroleum-bearing quartz samples from Pakistan

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图 3 马达加斯加马岛油胆水晶中的包裹体

a.负晶形三相包裹体；b.不规则三相包裹体；c.气液两相包裹体；d.固液两相包裹体；e.沿愈合裂隙面分布的假次生三相包裹体；f.黑色固相包裹体

Figure 3. Inclusions in petroleum-bearing quartz from Madao, Madagascar

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图 4 巴基斯坦油胆水晶中的包裹体

a.负晶形三相包裹体；b.不规则三相包裹体；c.黑色固相包裹体；d.干涸状包裹体

Figure 4. Inclusions in petroleum-bearing quartz from Pakistan

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图 5 长波紫外灯下的马达加斯加油胆水晶(左)和巴基斯坦油胆水晶(右)

Figure 5. Petroleum-bearing quartz (left) from Madao Madagascar and petroleum-bearing quartz (right) from Pakistan under long-wave ultraviolet light

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