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绿松石伴生矿物纤磷钙铝石-磷锶铝石的鉴定特征

范桂珍, 于方, 罗跃平, 陈晶晶, 孟丽娟, 任慧聪

范桂珍, 于方, 罗跃平, 陈晶晶, 孟丽娟, 任慧聪. 绿松石伴生矿物纤磷钙铝石-磷锶铝石的鉴定特征[J]. 宝石和宝石学杂志（中英文）, 2021, 23(2): 11-18. DOI: 10.15964/j.cnki.027jgg.2021.02.002
引用本文: 范桂珍, 于方, 罗跃平, 陈晶晶, 孟丽娟, 任慧聪. 绿松石伴生矿物纤磷钙铝石-磷锶铝石的鉴定特征[J]. 宝石和宝石学杂志（中英文）, 2021, 23(2): 11-18. DOI: 10.15964/j.cnki.027jgg.2021.02.002
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FAN Guizhen, YU Fang, LUO Yueping, CHEN Jingjing, MENG Lijuan, REN Huicong. Identification Characteristic of Turquoise Associated Mineral Crandallite-Goyazite[J]. Journal of Gems & Gemmology, 2021, 23(2): 11-18. DOI: 10.15964/j.cnki.027jgg.2021.02.002
Citation: FAN Guizhen, YU Fang, LUO Yueping, CHEN Jingjing, MENG Lijuan, REN Huicong. Identification Characteristic of Turquoise Associated Mineral Crandallite-Goyazite[J]. Journal of Gems & Gemmology, 2021, 23(2): 11-18. DOI: 10.15964/j.cnki.027jgg.2021.02.002
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绿松石伴生矿物纤磷钙铝石-磷锶铝石的鉴定特征

  • 1.

    北京北大宝石鉴定中心，北京 100871

  • 2.

    国家首饰质量监督检验中心, 北京 100101

详细信息
    作者简介:

    范桂珍(1981-)，高级工程师，CGC，主要从事珠宝玉石鉴定与研究工作

  • 中图分类号: TS93

Identification Characteristic of Turquoise Associated Mineral Crandallite-Goyazite

  • 1.

    Gems Appraisal Center of Peking University, Beijing 100871, China

  • 2.

    National Jewelry Quality Supervision and Inspection Center, Beijing 100101, China

摘要

    摘要
  • 摘要: 近来，市场上出现一种绿松石的伴生矿物，其外观特征与绿松石颇为相似。通过常规宝石学测试、薄片观察、电子探针、X射线粉末衍射分析、红外光谱、拉曼光谱和紫外-可见光谱分析等测试方法对一个相关样品进行了鉴定研究。结果表明，该样品的矿物组成以纤磷钙铝石-磷锶铝石为主，含有一定量的绿松石等矿物。该样品外观呈蓝色，局部蓝绿色，蓝色分布不均匀，主要呈点状、团块状富集，隐晶质结构，密度为2.52 g/cm3，折射率(点测)为1.62。纤磷钙铝石-磷铝锶石的红外光谱主要具有3 585、3 420、3 140、1 320、1 116、1 039、604 cm-1处的吸收峰，拉曼光谱主要具有1 104、1 034、987、612、518、257、185 cm-1处的拉曼峰。而绿松石在红外光谱与拉曼光谱上与其有明显不同。由于该种绿松石伴生矿物鉴定难度较大，除了常规检测的检测手段，还需结合红外光谱、拉曼光谱、X射线粉末衍射分析、电子探针等测试方法综合分析。
    Abstract: Recently, a kind of turquoise associated mineral has appeared on the market, which is very similar to turquoise in appearance. The authors studied a relevant sample by means of conventional gemmological tests and the other methods including thin-section observation, electron probe analysis, X-ray powder diffraction, infrared spectroscopy, Raman spectroscopy and ultraviolet-visible analysis, etc.The results showed that the main mineral component of the sample is crandallite and goyazite, as well as a certain amount of turquoise, etc. The main colour of the sample is blue, partially bluish green, and the blue colour is uneven, mainly enriched as dots or lumps. It has cryptocrystalline texture with the density of 2.52 g/cm3, and its refractive index is about 1.62 (point measurement). The infrared spectra of crandallite-goyazite show the main absorption peaks at 3 585, 3 420, 3 140, 1 320, 1 116, 1 039 cm-1 and 604 cm-1, and the Raman spectra of crandallite-goyazite show the main peaks at 1 104, 1 034, 987, 612, 518, 257 cm-1 and 185 cm-1, which are different from those of turquoise. Since it is difficult to identify this kind of turquoise associated mineral, conventional gemmological tests, Fourier infrared spectrometer, Raman spectrometer, X-ray powder diffraction analysis and electron probe analysis should be ultilized comprehensively.
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  • 图  1   实验室收到的该种样品

    Figure  1.   Samples the laboratory received

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    图  2   样品特征

    Figure  2.   Characteristic of the sample

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    图  3   样品的局部特征

    Figure  3.   Partial characteristics of the sample

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    图  4   样品中蓝色呈点状、团块状富集

    Figure  4.   Blue colour enriched as dots or lumps in the sample

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    图  5   样品在偏光显微镜下的特征(单偏光)

    Figure  5.   Characteristics of the sample under polarizing microscope (plane polarized light)

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    图  6   样品的X射线粉末衍射图

    Figure  6.   XRD patterns of the sample

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    图  7   样品在电子探针下的背散射相

    Figure  7.   Back scattering phase of the sample under electron probe

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    图  8   样品中蓝色部分(a)和蓝绿色部分(b)的红外光谱

    a.纤磷钙铝石-磷铝锶石; b.绿松石

    Figure  8.   Infrared spectra of the blue part(a) and blue-green part(b) of the sample

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    图  9   样品中蓝色部分(纤磷钙铝石-磷铝锶石)的拉曼光谱

    a.测试范围4 000~1 500 cm-1; b.测试范围1 500~100 cm-1

    Figure  9.   Raman spectra of the blue part of the sample

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    图  10   样品中蓝绿色部分(绿松石)的拉曼光谱

    a.测试范围4 000~1 500 cm-1; b.测试范围1 500~100 cm-1

    Figure  10.   Raman spectra of the blue-green part of the sample

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    图  11   样品不同部位的紫外-可见吸收光谱

    Figure  11.   UV-Vis absorption spectra of the different part of the sample

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    表  1   样品的X射线粉末衍射数据

    Table  1   XRD data of the sample

    样品的衍射数据 纤磷钙铝(PDF 33-0257) 绿松石(PDF 06-0214) 磷铝锶石(PDF 85-1349) 石英(PDF 86-1630)
    d/nm I/I0 d/nm I/I0 d/nm I/I0 d/nm I/I0 d/nm I/I0
    0.676 8.7 0.673 25
    0.611 24.3 0.617 38
    0.573 48.1 0.569 7 0.577 12 0.570 33
    0.482 10.4 0.486 12 0.480 42
    0.369 31.8 0.368 91
    0.351 63.6 0.350 21 0.351 10 0.351 35
    0.345 17.4 0.344 69
    0.335 8.4 0.334 100
    0.328 14.9 0.328 72
    0.311 7.5 0.310 43
    0.299 37.1 0.298 39 0.300 22 0.298 9
    0.295 100.0 0.293 100 0.295 100
    0.291 61.0 0.291 93
    0.244 12.6 0.244 14 0.244 11
    0.235 4.5 0.235 57
    0.221 17.6 0.221 11 0.221 21
    0.219 23.3 0.220 24 0.219 31 0.219 43
    0.211 4.8 0.212 64
    0.206 5.0 0.207 81
    0.202 8.3 0.202 100 0.202 2
    0.193 5.2 0.193 35
    0.189 34.9 0.189 70 0.190 71 0.190 48
    0.175 42.4 0.175 59 0.175 36
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    表  2   样品的电子探针数据分析

    Table  2   EPMA analysis of the sample  wB/%

    化学成分 灰白色部位 灰黑色部位 纤磷钙铝石理论值 磷铝锶石理论值 绿松石理论值
    W-1 W-2 W-3 W-4 B-1 B-2 B-3 B-4
    F 0.31 0.36 0.34 0.37 0.44 0.38 0.42 0.48
    Na2O 0.02 0.04 0.08 0.05 0.10 0.07 0.14 0.15
    MgO 0.03 0.04 0.06 0.07 0.02 0.03 0.03 0.07
    Al2O3 34.33 33.51 34.73 34.86 35.88 35.64 36.64 37.79 36.93 33.12 37.6
    K2O 0.03 - 0.02 0.01 0.04 0.03 0.04 0.08
    SiO2 6.16 5.88 4.70 5.83 4.87 3.74 2.15 3.54
    CaO 7.90 7.88 6.94 7.19 6.89 6.03 5.63 6.36 13.55
    MnO 0.01 0.01 - 0.01 0.05 - - -
    FeO 0.20 0.16 0.24 0.17 0.19 0.27 0.16 0.19
    TiO2 0.09 0.01 0.08 0.11 - - - -
    SO3 1.28 1.26 1.30 1.67 0.94 0.78 0.94 0.76
    P2O5 24.04 24.01 24.71 23.62 26.40 28.72 31.80 27.86 34.29 30.77 34.90
    SrO 9.45 8.48 9.04 9.94 6.52 4.52 3.49 5.37 22.45
    Cl 0.01 0.01 - - 0.01 0.02 - 0.01
    V2O3 0.04 - 0.01 - - - - -
    Cr2O3 0.02 0.01 0.01 0.02 - 0.01 0.03 0.02
    NiO - - - - 0.02 0.01 0.03 -
    CuO 6.55 6.20 8.14 7.29 8.46 9.95 9.59 8.97 9.78
    H2O - - - - - - - - 15.23 13.66 17.72
    Total 90.46 87.86 90.41 91.18 90.83 90.18 91.08 91.63
    注：-表示低于仪器检出限
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    • 参考文献(10)
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-09-08
  • 刊出日期:  2021-02-28

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