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  • 软玉中碳酸盐的测试
  • 范静 媛任磊 / 2月9日
  •  一、概述

    随着软玉的市场需求量不断增大,在日常的检测中我们经常遇到局部硬度偏低,遇酸起泡的软玉,其红外反射光谱可见碳酸盐的吸收峰。这种软玉通常为白色,但没有油脂光泽,整体外观是比较干涩的白色,不透明,结构粗糙。通常软玉中的碳酸盐为白云石或方解石.我们对含有碳酸盐的软玉进行了常规测试、红外光谱测试、阴极发光及x粉品衍射分析,对软玉中所含碳酸盐的种类、分布和大致含量做了初步分析探索。

    二、样品筛选

    我们收集了34件软玉样品,从外观看并无明显差别。首先选用无损快捷的红外反射法对样品进行有钊对性的筛选测试:用德国BRUKER的EQUINOX55型红外光谱仪,采川了BRUKER的反射附件。见图(1,2)可以看出有22个样品不但有软玉的特征吸收峰,而且出现了碳酸盐的吸收峰。一部分样品在1400-1550cm-1出现了较强的碳酸盐的特征吸收峰,见图1。另一部分样品在此位置有较弱的吸收峰出现,见图2:我们认为这种吸收峰强弱的变化与碳酸盐的含量不同有关。既样品1、2、4、6、7、8、12、14、15碳酸盐含量较高,归为H组。而样品3、5、9、10、1l、13、15、16、17、18、19、21、22巾碳酸盐含量较低,归为L组。


    三、常规测试

    我们对22件含有碳酸盐的软玉及12件小含碳酸盐的软玉进行了折射率、密度、硬度滴酸测|式和荧光性的常规测试,结果如下,见表1。

                                                                  表1样品常规测试数据

    通过以上测试可u看出含有碳酸盐的软玉折射率并无明显变化,仍为1.61左右;但密度有一定程度变化,22件样品中有19件的密度低于软玉的密度值(12件软玉的实测值)范围;且22件样品都是局部能被小刀刻划;局部遇酸都会起泡,只是有的快速,有的缓慢;其中8件样品还有弱的白色荧光。这些不同于软玉的特性都是南于或多或少含有碳酸盐造成的。

    四、红外光谱分析

    为了确定碳酸盐的种类,根据红外反射图谱我们选用了碳酸盐含量较高的H组2号样品和含量较低的L组13号样品进行了粉末透射法测试。2号样品的红外透射图谱如图3,可见在708cm~,878cm,12120~-m一有方解石的特征吸收峰。由此可见2号样品软玉中的碳酸盐为方解石。13号样品的红外透射图谱中没有出现碳酸盐的特征吸收峰,这可能与其碳酸盐含量低且分布不均匀有关。

                                                          图3  2号样品及13号样品的粉末法红外图谱

    五、阴极发光

    阴极发光是物质表面在高能电子束的轰击下发光的现象,不同种类的矿物在电子束的轰击下会发出不同颜色及不同强度的光。方解石在阴极射线照射下为橙黄色,而透闪石为蓝紫色,因此在阴极发光仪中很容易观察出薄片中的方解石。我们将H组中6号、14号样品和L组中的21号、22号样品磨了光薄片,用英国产cL8200 MK5型阴极发光仪50倍放大。图4、图5和图6是6号样品光薄片阴极发光图,罔中橙黄色部分是方解石,可以看H{方解石的分布很不均匀,图4和图5中方解石含量差别很大,图6中可以看出方解石呈脉状分布。周7和图8是14号样品的阴极发光图,14号样品中方解石的品体颗粒较大,分布极不均匀。图9是21号样品的阴极发光图。作为方解石含量较低的样品,22号样品中几乎看不到大的方解石晶体,只有零星的小颗粒,含量很少。图10是22号样品的阴极发光图,21号图1(1 22号样品光薄片阴极发光图5(1倍放大佯品的情况与21号样品相仿。

    图4  6号样品光薄片阴极发光图50倍放大         图5    6号样品光薄片阴极光圈50倍放大

    图6  6号样品光薄片阴极发光图50倍放大         图7    14号样品光薄片阴极光圈50倍放大

    图8  14号样品光薄片阴极发光图50倍放大         图9    21号样品光薄片阴极光圈50倍放大

    六、X一射线粉晶衍射

    为了分析含有碳酸盐的软玉的矿物组成及含量,我们对H组的1号、2号和L组的13号样品进行了X-射线粉晶衍射物相分析,结果分别参见图11和网12。仪器型号D/max-2500依据标准SY/T6210-1996。分析结果表明1号和2号样品主要组成矿物为透闪石,次要矿物为方解石。1号样品透闪石含量77.1%,方解石含量22.9%;2号样透闪石含量76.5%,方解石含量23.5%。13号样品主要组成矿物为透闪石,含量98.3%,次要矿物为石英,含量1.7%,方解石含量极少,忽略不计,通过X-射线l.7%,方解石含量极少,忽略不计。通过x射线衍射分析报告可知H组样品中方解石含量约为23%左右。而L组13号样品中几乎不含方解石。由上面阴极发光的测试可知软玉中的疗解石分布极不均匀,不排除13号样品的测试结果是个特例的可能。
                                                         图11   2号样品x射线粉晶衍射图


                                                            图12  13号样品x射线粉晶衍射图

    七、结论与探讨

    通过列22件含有碳酸盐的软玉的常规测试、红外光谱、阴极发光、X一射线粉品衍射分析可以得m如下结论:

    1、H组样品软玉中所含碳酸盐为方解石,分布很不均匀,呈脉状;

    H组样品中方解石含量达23%左右,对软玉的硬度、密度、韧性都产生了影响,鉴定时对于这种软玉定名不再适用“软玉”或“和田玉”。是否可称为“透闪石玉”,并须注明“含方解石”。

    2 、L组样品虽然遇酸起泡且在红外反射光谱中有较弱的方解石的吸收峰,但粉末法红外测试、阴极发光的测试和x-射线粉品衍射分析说明L组样品中方解石含量很少。对软玉的硬度、密度、韧性影响不大,对软玉定名无影响。

    3、日常T作中我们收集的红外反射图谱中有的样品方解石吸收峰比H组样品还要强,其中方解石含量应该高于H组样品,这种方解石含量更高的软玉的测试及定名还有待深入探讨。

           参考文献
          [1]王时麒,等中国岫岩玉北京:科学出版社,2007。
          [2]张蓓莉系统宝石学北京:地质出版社,2006。
          [3]彭世文,刘高魁矿物红外光谱图集北京:科学出版社,1982。
          [4]国家标准GB/T16552-2003珠宝玉石定名国家质量监督检验检疫总局2003.7 .1发布。

     

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