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【知识】石英岩玉ABC货的鉴别!  

2013-10-16 09:50:52|  分类: 宝石杂项 |  标签: |举报 |字号 订阅

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 评:转自蚂蚁论坛的专业文章,来自自治区珠宝玉石权威鉴定机构的专家!

  近几年,石英岩玉在新疆珠宝玉石市场上特别常见,尤其在像华凌这样的珠宝批发市场上更是随处可见。就全国而言,新疆珠宝玉石市场具有独自的优势和特点,其中一个显著的特点就是和田玉市场份额大;再者目前金丝玉(石英岩玉)开始占有稳固的份额。笔者在日常检测过程中也常常遇到此类玉石及其处理品,其中以手镯最为常见,其次为挂件等。


  石英岩玉主要成分为SiO2,其玉石品种众多,如金丝玉、贵翠、佘太翠[1]、以及近些年市场上非常火热的黄龙玉、南红玛瑙等,其中多以产地命名,按照国标GB/T 16552-2010《珠宝玉石名称》中的相关要求此类名称并不参与定名。石英岩玉是经区域变质或热力变质作用所形成的石英含量大于85%的变质岩,当其质量符合工艺美术要求时即称石英岩玉玉[2]。


  优质的石英岩玉因具有“温润凝透的质地、坚韧致密的结构、丰富多彩的颜色、较高的硬度、稳定的物化性质、精湛优良的加工性能和保值的收藏价值”而受到众多爱玉人士的追捧,被炒得十分火热,价格也一路飙升。如此而来,为了改善其外观、产生更大的利润,市场上有关石英岩玉的处理品便随之产生,有关石英岩玉及其处理品的鉴别就显得尤为重要。在此文中,将商业上对于翡翠及其处理品的俗称引用于石英岩玉中,A货石英岩玉是指未经任何人工处理或者仅浸蜡而内外部结构未经破坏的石英岩原料或其成品;B货石英岩玉是指经过酸洗充胶处理的石英岩原料或其成品;C货石英岩玉是指使用染料染色的石英岩原料或其成品;而石英岩充蜡可以减弱颗粒感、增强透明度等,故作为一种优化手段几乎存在于每一件样品中。


  石英岩玉A、B、C货的宝石学特征


  通过常规仪器测试(见表1),对收集到的各类石英岩玉样品进行分析,得出其A、B、C货的折射率、相对密度(比重)都在石英岩范围之内,并且相互之间差异不大,仅能确定为石英岩玉,至于A、B、C货的鉴别需要借助光纤灯、显微镜、分光镜及红外光谱仪等设备。


  表1石英岩样品的常规仪器测试

  样品编号  名称      颜色    折射率     比重  放大检查

  Q-A-1  石英岩原料  灰白色  1.54(点测)  2.65  粒状结构

  Q-A-2  石英岩挂件  白色    1.54(点测)  2.65  粒状结构,

  Q-A-3  石英岩手镯  无色/黑色 1.54(点测)  2.66  颗粒细

  Q-A-4  石英岩手镯  黄色    1.54(点测)  2.67  颜色不均匀

  Q-A-5  石英岩手镯  白色    1.54(点测)  2.65  微透明、粒状、少量黄褐色杂质小点

  Q-A-6  石英岩手镯  白色    1.54(点测)  2.65  半透明、颗粒感减弱、黄褐色杂质点扩大

  Q-A-7  石英岩手镯  粉红色  1.54(点测)  2.68  半透明

  Q-A-8  石英岩手镯  褐红色  1.55(点测)  2.64  砂金效应

  Q-A-9  石英岩手镯  粉色    1.54(点测)  2.64  颜色不均匀

  Q-A-10  石英岩手镯  无色   1.54(点测)  2.65  粒状结构

  Q-B-1  (处理)手镯  无色    1.53(点测)  2.62  表面酸蚀纹

  Q-B-2  (处理)手镯  红色    1.54(点测)  2.61  表面酸蚀纹严重

  Q-B-3  (处理)手镯  黄色/粉色 1.54(点测)  2.65  表面酸蚀纹

  Q-B-4  (处理)手镯  桔红色  1.54(点测)  2.63  裂隙中有颜色聚集、颜色未定

  Q-B-5  (处理)手镯  黄色    1.54(点测)  2.63  轻微的染色痕迹

  Q-C-1  (处理)手镯  绿色    1.54(点测)  2.64  表面酸蚀纹、颜色呈网状分布

  Q-C-2  (处理)手镯  褐黄色  1.54(点测)  2.64  表面酸蚀纹、染色

  Q-C-3  (处理)手镯  无色/黄色 1.54(点测)  2.62  表面酸蚀纹、染色

  Q-C-4  (处理)挂件  浅色-绿色 1.54(点测)  2.65  左边观音充胶;右边观音充胶、染色


  石英岩玉的化学成分以SiO2为主(通过红外光谱仪所测图谱可以证明,见图1;或使用Thermo Scientific Quant’X射线荧光光谱仪进行分析,所测主要元素为Si,含少量杂质成分;颜色丰富,常见黄色、绿色、灰色、白色、褐色、橙红色、粉色、红色及蓝色等;玻璃光泽;无解理;密度2.64~2.71g/cm3;摩氏硬度6.5~7[3];折射率常为1.54(点测);非均质集合体;显微镜下放大检查为粒状结构,有些样品光纤灯下肉眼明显可见粒状结构,而品质优良者质感细腻、颗粒感不明显(图4)。


  石英岩玉A、B、C货的红外光谱分析


  使用Bruker Tensor27红外光谱仪,采取反射法和直接透射法对样品进行测试。在所有图谱采集过程中,设置扫描速度为10 kHz、扫描时间为10 Scans、分辨率为4 cm-1。所采图谱横坐标为波数(cm-1),纵坐标为透过率(%)。

  首先,对样品进行反射法测试。在指纹区,石英岩玉A、B、C货的红外图谱均为石英岩的特征图谱(图1),图谱差异不大。表现为1300cm-1~ 900cm-1范围内的Si-O伸缩振动谱带明显,798cm-1和779cm-1处呈现特征的Si-O对称伸缩振动峰[5]。

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  图1石英岩玉的红外反射光谱图

  再者,对样品进行直接透射法测试。在官能团区,石英岩玉A、B、C货的图谱存在一定差异(图2)。

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  图2 A、B、C货石英岩玉的红外透射光谱图

  天然石英岩的透射谱图除了主要表现为2800cm-1~ 2000cm-1范围内的Si-O键的倍频吸收以外,其典型特征就是3660cm-1~ 2800cm-1范围内水的伸缩振动谱带表现为全吸收[5]。天然石英岩玉在2600cm-1~ 3200cm-1之间几乎不存在吸收峰;充蜡石英岩玉在2851cm-1、2860cm-1、2923cm-1、2926cm-1、2957cm-1处存在有机物蜡的吸收峰,在日常检测过程中将石英岩的充蜡视为优化,即充蜡石英岩玉也为A货;酸洗充胶石英岩玉在3045cm-1处存在有机物胶的吸收峰,而酸洗充胶石英岩玉的结构一般都破坏比较严重,且很大程度上改变了外观,故算作处理,称为B货;染色石英岩玉通过红外光谱仪很难确定,在检测过程中所见多数染色品都经过了充胶处理。


  石英岩玉A、B、C货的拉曼光谱分析


  实验采用Ocean Optics生产的OORH-RAMAN-785便携式拉曼光谱仪,激发光源785nm,激光输出功率调至最大,为500mW;积分时间设为5s、积分次数为1。笔者试图采用便携式拉曼光谱仪对石英岩玉A、B、C货进行区分,测试结果非常统一,见图3。所采图谱横坐标为拉曼位移(cm-1),纵坐标为强度(counts)。结果显示便携式拉曼光谱仪并不能对其进行很好的区分,但表现出典型的石英类拉曼图谱。

  

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   图3 A、B、C货石英岩玉的拉曼图谱


  从图中可以看出,石英岩玉的特征拉曼谱峰为475cm- 1(最强谱峰)、221cm- 1、412cm- 1、368cm- 1和1168cm- 1(较弱峰)。475cm- 1属Si -O弯曲振动,1168cm- 1属Si-O非对称伸缩振动,600cm- 1~ 800cm- 1 区间内有2~ 3个强度较弱的小峰,属Si-O-Si对称伸缩振动[6]。

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图4石英岩玉手链-A货

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图5石英岩玉手镯煮蜡前,但红外图谱可以看出较少的蜡的吸收峰


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 图6石英岩玉手镯煮3天蜡后(变透明)

 

  见图5和图6,图5为天然石英岩玉,使用红外光谱仪直接透射法测试可见微弱的蜡的吸收峰,推测蜡是在手镯抛光过程中引入的;将手镯置入装有熔融态蜡的锅中,煮过3天之后如图6,手镯变得透亮、美观,并且图5中石英岩手镯明显的粒状结构经过煮蜡颗粒感减弱,原来手镯中不明显的黄色杂质小点已经变成黄褐色的圆点,范围也扩大,成为手镯上很好的点缀。由此可见,石英岩充蜡是一种优化处理方法。


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图7石英岩玉手镯-酸洗充胶(B货)

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图8石英岩玉手镯-酸洗充胶(B货)


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 图9透射光下粒状结构,酸洗充胶石英岩

  B货石英岩玉(图7、图8)在显微镜下放大观察:在反射光下,表面较粗糙、凹凸不平,酸蚀纹十分明显,表现为清晰的网状纹,这是由于石英岩结构相对疏松,经酸洗、充胶处理之后表面容易被磨蚀且注入的胶与玉石主体之间存在硬度差异而造成的;在透射光下,透明度较高,内部比较干净,石英颗粒之间界限较模糊(图9)。同时,部分B货石英岩玉在紫外荧光灯下呈强绿白色荧光。一般而言,B货石英岩玉的透明度都有所提高,美观效果增加。


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图10石英岩玉手镯-酸洗充胶、染色(B+C货)


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图11石英岩玉手镯-染色(C货)


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图12透射光下粒状结构,颜色呈丝网状分布,酸洗充胶、染色石英岩(新图)


  C货石英岩玉中最常见的要数“马来西亚玉”,一种染绿色的石英岩,起初用于翡翠的仿制品。而现在,C货石英岩玉(图10、图11)的颜色已经不仅仅局限于绿色,还常见褐红色、粉色、蓝色等。显微镜下放大观察,可见石英颗粒间隙和裂隙中有染料聚集,呈网脉状或丝瓜瓤状分布,少量呈团块状分布,颜色分布不均匀(图12)。同时,C货石英岩玉在分光镜下观察红区可见宽吸收带,这与有机染料的特征相符,如染色翡翠、染绿玉髓在红光区均显示宽的吸收带[4],吸收带的清晰程度与颜色浓艳有关。C货石英岩玉的颜色属于一种次生色,往往比较鲜艳,不太自然。然而,在真正的检测过程中,有些石英岩玉并不是很容易确定是否经过染色。原因在于很多石英岩玉的颜色属于次生色且石英岩具粒状结构,例如一些红褐色、黄色的石英岩玉在后期地质作用中由于铁质浸染而致色,而这些铁质多分布于石英颗粒间隙和裂隙中,这与染色石英岩玉较难区分,为鉴定工作带来一定的难度。因含有色包体而致色的石英岩玉,例如东陵石,与C货石英岩玉的区分就相对简单了。

  石英岩玉,质地较细腻,成分较纯,透明度高,孔隙度大,使得人工染色处理效果较佳。


  结论


  1.通过改变显微镜的照明方式(反射法和透射法)观察:石英岩玉具粒状结构,充蜡可以提高其透明度、增强某些颜色,减弱颗粒感,改善外观;酸洗充胶(B货)石英岩玉表面具严重的酸蚀纹,裂隙可见度降低,透明度高;染色(C货)石英岩玉颜色呈网状分布,染料沿颗粒间隙和裂隙分布,颜色鲜艳、不真实自然。

  2.通过红外透射法分析可以鉴别A货与B货石英岩玉:以3000cm-1为界线,在其紧右边,即2860cm- 1、2923cm- 1附近出现吸收峰,则为充蜡石英岩玉;在其紧左边,即3045cm-1附近出现吸收峰,则为酸洗充胶石英岩玉。

  3.石英岩玉不管是否经过处理,均具有由Si-O振动引起的特征拉曼位移475cm-1。

  4.需要注意的是:目前将石英岩充蜡视为优化,但当充蜡较多、结构受到影响时应该如何定名是一个值得考虑的问题;有些未经酸洗充胶的石英岩玉放大观察,其表面也具有凹凸不平、类似酸蚀纹的现象,这是由于颗粒较粗或者充蜡而引起的,而这种凹坑之间多为彼此孤立,然而B货石英岩玉中的酸蚀纹为贯通式的,彼此之间相互连接,应注意区分;当放大观察所见颜色沿颗粒间隙和裂隙分布时,应仔细观察颗粒间隙和裂隙的颜色物质,勿将石英岩的天然次生色与染色处理相混淆。

  5.可以通过其他手段起到辅助性鉴定的作用。如:多部分B货石英岩玉在紫外荧光灯下具强荧光,一般多呈强绿白色荧光;有些C货石英岩玉在分光镜下观察红区可见宽吸收带,吸收带的清晰程度与颜色浓艳有关。

  6.定名问题:笔者在检测过程中见到一些石英岩原料,磨圆度好,透明度高,有些经过显微镜下放大观察不具粒状结构,正交偏光下显示四明四暗现象,通过红外直接透射法检测所得谱图具有明显的3595cm-1和3484 cm-1,为水晶的特征吸收峰,经过测试之后其各项参数与水晶相符合便定名为水晶,但推测此类水晶与我们常规认识的水晶产状不同;而对于一些具有宝石光,不具粒状结构,石英颗粒镜下不可见,且在正交偏光下呈全亮的定名为玉髓;具粒状结构,正交偏光下呈全亮的定名为石英岩玉。


  责编:蔚蔚

  参考文献

  [1]房大民石英类玉石的品种及基本性质[J]。科技创新与应用,2012,(09)。

  [2]黄德晶,尹琼。珠宝市场上新出现的石英类与石英岩类玉石[J]。湖南科技学院学报,2011,32(4)。

  [3]张蓓莉系统宝石学[M]。北京:地质出版社,2008.

  [4]李娅莉染色石英岩—“马来西亚玉”的特性研究[J]。珠宝,1992,(1)。

  [5]李建军,刘晓伟,王岳等。不同结晶程度SiO2的红外光谱特征及其意义[J]。红外,2012,31(12)。

  [6]薛蕾,王以群,范建良拉曼光谱在玉石无损鉴别中的应用[J]。华东理工大学学报(自然科学版),2009,35(6)。

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