合成橄榄石的宝石学特征
时间: 2017-01-12 14:32:20     文章来源: GTC您专业的珠宝技术顾问  作者：未知

摘要：蓝紫色合成橄榄石因其外观与坦桑石非常相似，肉眼较难区别两者。本文通过常规仪器测试、红外光谱分析，得到合成橄榄石与天然橄榄石基本数据和红外谱图基本一致。通过吸收光谱测试、X射线荧光光谱仪分析显示其蓝紫色由Co元素致色。而放大检查可观察典型的合成包体特征，据此与天然橄榄石相区别。

    关键词：合成橄榄石；基础数据测试；红外光谱；X射线荧光光谱；特征包体  

         中图分类号：TS93   文献标识码：A   文章编号：1008-214X(2013)SI-0038-03

1 引 言

    橄榄石是一种常见的中档宝石，因其独特的黄绿色（橄榄绿）而易与其他宝石区别。作为一种古老的宝石品种，橄榄石的使用历史已达三千多年，现在依然在国际国内珠宝市场中占有重要的地位。

    市场中的橄榄石绝大多数都是天然产出的，极少有合成品出现。而人工合成的橄榄石呈蓝紫色，外观与坦桑石非常相似，除非专业的鉴定仪器，肉眼很难将两者区别开。随着热门彩色宝石坦桑石的持续火热，受关注度不断增高，笔者认为与坦桑石相似的合成橄榄石极有可能会被不法商人利用，而越来越多地出现于珠宝市场中。本文通过对合成镁橄榄石进行相关测试研究，并与坦桑石和天然橄榄石进行对比，以获取有效的鉴定依据。

2 测 试

本文进行测试的样品为重量11.324g的合成橄榄石原料，蓝紫色，半圆柱状，如图1所示，分别对该样品进行了基础数据测量、红外光谱测试、X射线荧光光谱仪测试及内含物放大观察。 

图1  测试样品合成橄榄石

Fig.1  Image of synthetic peridot sample 

2.1 基础数据测量

折射率：1.635-1.671，双折率：0.036

光性：非均质体，二轴晶负光性

比重：3.23

紫外荧光：LW：弱黄，SW：中黄

多色性：明显的三色性，紫-蓝-蓝紫

吸收光谱：560-590nm弱吸收带，520nm弱吸收线，480-490强吸收带，460nm弱吸收带，主要表现为钴和铁的吸收谱带。

2.2 红外光谱测试

对此样品进行镜面反射红外测试，测试结果见图2。

 图2 合成橄榄石与天然橄榄石的红外图谱对比

Fig.2  Infrared absorption spectra of synthetic peridot and  peridot

   红外图谱显示，该样品与天然橄榄石红外图谱相似。

2.3 X射线荧光光谱仪测试

    利用ARL Quant’X型能量色散谱仪（X射线荧光光谱仪）对样品金属元素进行测试，分别在三种测试条件下，结果见图3—图5。

图3 Quant’X型能量色散谱仪测试结果（8kv, 1.98mA, low-Zb）

Fig.3  XRF spectrum（8kv, 1.98mA, low-Zb）

图4 Quant’X型能量色散谱仪测试结果（20kv, 1.14mA, Medium-Zb）

Fig.4  XRF spectrum（20kv, 1.14mA, Medium-Zb）

图5 Quant’X型能量色散谱仪测试结果（40kv, 0.58mA, high-Za）Fig.5  XRF spectrum（40kv, 0.58mA, high-Za）

    结果显示，样品含Co、Si、Fe、Ca、Ti、V等金属元素，其中Co的含量明显较其他金属多，而坦桑石和天然橄榄石中均不含Co元素。

2.4 内部包体观察

利用显微镜（放大20倍）观察样品所含的内部包体，可见其中含有大量的气泡群、拉长气泡以及近乎平直的弧形生长纹等特征的合成宝石内含物，见图6、图7。

图6  样品中的拉长气泡群

Fig.6 Elongated bubbles in the sample

图7  样品中的弧形生长

Fig.7 Bent pattern in the sample 

3 结论

        外观与坦桑石极为相似的合成橄榄石，同样具有明显的多色性，让人们从肉眼更难将两者区分开来。通过基础数据测试，该合成品与天然橄榄石各项数据基本一致，且具有近乎相同的红外图谱。而紫外荧光灯下长波强度大于短波，同时因含特征的气泡和弧形生长纹等典型包体可确定其为合成品。

        值得注意的是，通过吸收光谱测试，合成橄榄石显示不同于天然橄榄石的由Co致色的吸收谱带，这与其所含元素的显示结果符合。