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1、激光拉曼光谱仪在宝石学中的应用 1宝石中包体的成分及成因类型 宝石中包体的成分和性质对其成因、品种及产地的鉴别具有重要的意义。传统的固相矿物包体 的鉴定与研究方法是将矿物包体抛磨至样品表面，尔后采用电子探针分析测试之。 而对流体包体 的研究则主要采用显微冷、热台去观察冷冻和加热过程中，流体包体内 各物相的变化特征， 测定均一 温度、低共熔点度及冷冻温度，最终通过相平衡数据去推断或计算流体包体的分子成分、密度、形成 温度、压力及盐度等。上述方法均属破坏性测试，显然于宝石鉴定与研究。 拉曼光谱具有分辨率和灵敏度较高且快速无损等优点，特别适于宝石内部1 m 大小的单个 流体包体及各类固相矿物包体的鉴
2、定与研究。例如，利用拉曼光谱对辽宁50 号岩管金刚石包体的 测试结果表明，该地区金刚石中常见的矿物包体类型为橄榄石、铬铁矿、铬镁铝榴石、镁铝榴 石、金属硫化矿物、石墨及流体包体。 又如，利用拉曼光谱对桂林水热法合成黄色蓝宝石中流体包体进行了测试，确定液相中含有具 鉴定 意义 的碳 酸根 (矿化 剂)成 分。再 如，利 用拉 曼光 谱对助熔剂合成红宝石和熔合处理红宝石进行了测试，确定助熔剂残余物(晶质体 )和次生玻璃体 (非晶体 )的拉曼谱峰，前者在 8001000cm -1 范围内显示一组密集、相对计数强度较高的拉曼锐谱 峰。 2人工处理宝石的鉴定 近年来，珠宝市场上面市的人工充填处理宝石类型
3、多为人造树脂充填处理翡翠、祖母绿、绿松 图 2-2-23 绿柱石中流体包体的拉曼光谱 显示方解石子矿物 图 2-2-24 合成红宝石中助溶剂残余的 拉曼光谱 石和铅玻璃充填处理红宝石、钻石等。宝石裂隙中的各类充填物质给珠宝鉴定人员带来一定的困难， 然而，利用拉曼光谱分析测试技术有助于正确地鉴别它们。 例充填处理翡翠中环氧树脂的拉曼谱峰具体表征为，由苯环伸缩振动致红外吸收弱谱位于 3069cm -1 处，与之对应由vas(CH2)不对称伸缩振动致红外吸收谱带位于 2934cm -1 处， 而vs(CH2)对 称伸缩振动致红外吸收锐谱带则位于2873cm -1 处。 利用拉曼光谱分析测试技 术对染
4、色处理黑珍珠和 海水养殖黑珍珠的鉴定也获得满意的结果。 3. 相似宝玉石品种的鉴定 自然界中，分布最为广的硅酸盐类宝石的拉曼 光谱主要由复杂的硅氧四面体组合基团或基团群 的振动光谱组成，由于各硅酸盐类宝石中 分子的 基团的特征振动频率(SiO 伸缩振动、SiO Si 和OSiO 弯曲振动 )存在明显的差异，导致各自 拉曼光谱的表征不一。例如，利用拉曼光谱测试技 术能有效地鉴别黑色翡翠及其相似玉种，如黑色角 闪石质玉、黑色钠铬辉石质玉、黑色蛇纹石质 玉及黑色软玉等黑色相似玉种。图2-2-25 为摩 西西玉的拉曼光谱，显示其矿物成分为钠长石、 角闪石、铬硬玉、钠铬辉石及铬铁矿。 图 2-2-25 摩西西玉的拉曼光谱 Ab 钠长石， Eck 角闪石， Ast 铬硬玉， Chr 铬铁矿