（矿产普查与勘探专业论文）翡翠红外光谱谱学研究.pdf

翡翠红外光谱谱学研究 摘要 翡翠是玉石中最为珍贵和稀有的品种，被誉为“玉石之王”，并列于世界七 大宝石之一。“黄金有价，玉无价”，翡翠玉无价在于质量的千变万化。至今为止， 世界上没有一个翡翠的定价标准。翡翠的珍贵，使得天然翡翠冒充品层出不穷。 翡翠真假鉴别和质量分级定量化问题一直困扰翡翠市场，导致翡翠市场混乱，阻 碍翡翠市场发展。要保持和加快翡翠市场发展，必须尽快解决市场问题。 针对市场问题，本论文利用傅立叶变换红外光谱仪对翡翠进行测试和谱线分 析，包括翡翠真假鉴定和质量定量分级两大内容，对翡翠市场问题的解决进行探 讨和研究。 首先，用红外光谱仪对翡翠b 、b + c 货和各种赝品进行无损伤鉴别研究。试 验测试方法为：原位透射法和漫反射法。原位透射法主要用于鉴别透过红外光谱 的翡翠处理品。在4 0 0 0 1 5 0 0 c m 。波数段对比分析样品吸收蜂t 出现2 9 6 2 c m 、 2 9 1 9 c m 、2 8 5 0 c m 。强吸收峰，并在2 0 0 0 一1 5 0 0 c m l 有吸收峰，证明样品注蜡。谱 线在3 1 0 0 2 0 0 0 c m l 波数段出现2 8 5 0 c m 、2 9 1 9 c m 、2 9 6 2 c m 、3 0 3 5 c m l 和3 0 9 5 c m 1 吸收峰，尤其在3 0 0 0 - 3 1 0 0 c m 。1 出现吸收峰，表明样品有环氧树脂填充。但是透 射谱线上没有染料的吸收峰，无法鉴别翡翠中的染色处理品。原位漫反射法是鉴 别新方法，处于研究阶段。其谱线主要在1 5 0 0 - 4 0 0 c m l 波数段有吸收，显示样品 主要成分的吸收。翡翠样品( 无论天然或处理品) 原位漫反射谱成分特征吸收峰 为：4 3 6 c m 、4 7 4 c m 、5 3 4 c m 、5 9 0 c m 、6 6 7 c m 、7 4 6 c m 、8 5 6 c m 、9 4 5 c m 一、 1 0 5 0 c m 、1 0 7 8 c m 、1 1 6 8 c m ，可用于鉴别翡翠与赝品。在处理品中，有部分样 品在3 1 0 0 2 8 0 0 c m 。1 出现胶质吸收，但是大部分都没有吸收，做鉴别数据还需要 样品批量测试确定。漫反射法对样品厚度和透明度没有要求，检测样品范围扩大。 利用傅立叶变换红外漫反射光谱法对翡翠质量差异进行谱线分析研究，是一 种新的尝试方法。翡翠质量影响因素有颜色、透明度、结构、净度、裂绺等，而 翡翠成分和结构是导致以上几方面发生变化的主要原因。漫反射红外光谱负载测 试样品成分和结构的信息，因此可以从质量不等的样品谱线对比中获得样品成分 和结构发生变化的信息和规律。但是由于只有原位漫反射法是无损伤测试并能得 到翡翠成分谱线信息的方法，而现在原位漫反射法由于对样品吸收量不足，造成 许多微量变化的信息没有吸收，所以谱线在成分和结构微量差异上不明显。实验 i 中分析得出翡翠结构的差异在谱线上有显示，样品结晶颗粒越粗大，透明度越小 谱线6 1 6 c m l 吸收越明显尖锐，5 3 l c m 。吸收越弱而平缓。 关键字：翡翠质量定量分级鉴定傅立叶变换红外光谱 n s t u d yo ns p e c t r u mo fj a d e it e sin f r a r e ds p e c t r o s c o p y a b s t r a c t j a d e i t ei st h eo n eo fr a r ek i n di nj a d e ，s oi ti sp r a i s e da s ”k i n gi nt h ej a d e “， s t a n ds i d eb ys i d eo n eo ft h es e v e nt o p - g r a d ep r e c i o u ss t o n e so ft h ew o r l d “g o l dh a s p r i c ea n dj a d eh a sn o t ，b e c a u s ee v e r yj a d e i t eh a sd i f f e r e n tq u a l i t y ，s ot h e yh a v eo n p r i c e ，t ot h i sd a y ，j a d e i t eh a sn oap r i c ec r i t e r i o nt oa c c o r d i n g b e c a u s ej a d e i t e i s r a r e ，s oi t sr e p l a c e m e n t sb e c o m em o r ea n dm o r e ，a l l di t i sd i f f i c u l tt od i s t i n g u i s h t h ep r o b l e m so f j a d e i t e si d e n t i f ya n dq u a l i t yc l a s s i f i c a t i o np u z z l ei t sm a r k e ta ta l l t i m e s ，r e s u l ti nm a r k e t sc o n f u s i o na n dc l a gt h ed e v e l o p m e n to f m a r k e t a tp r e s e n t ， j a d e i t e sm a r k e ti si n c r e a s i n g l yp r o s p e r i t y ，p r o b l e m sh a r me s p e c i a l l yd i s t i n c t n e s s ， i no r d e rt ok e e p j a d e i t e sm a r k e to ng r o w i n g ，i tm u s t b es e t t l e d a i m i n g a tt h e t w o p r o b l e m s ，t h ep a p e rm a i n l y u s e df o u r i e rt r a n s f o r mi n f r a r e d s p r e t r o s c o p yt ot e s tj a d e i t ea n da n a l y s et h es p r e t r o s c o p y ，i no r d e r t os e a r c ha f t e rt h e s e t t l em e t h o do ft h em a r k e t ， f i r s t l y ，u s i n gf o u r i e rt r a n s f o r mi n f r a r e ds p r e t r o s c o p yt e s tt h ew o r k e ds a m p l e o f j a d e i t e ，t h e ym a i n l ya r ej a d e i t eb a n db + c g r a d t h ep u r p o s ei st os u p p l e m e n tt h e s e a r c ho ft h ef o r m e r ，a n dt e n t a t i v e l ys t u d yt h en e wi d e n t i f ym e t h o d t h et e s t i n g m e t h o da r eu n v a r n i s h e dt r a n s m i s s i o na n du n v a r n i s h e dd i f f u s er e f l e c t i o nm e t h o d u n v a r n i s h e dt r a n s m i s s i o nm a i n l yu s e dt oi d e n t i f yj a d e i t eb ，b + cg r a d ，i fb e t w e e n 4 0 0 0 1 5 0 0 e m w a v e ，h a v e2 9 6 2 c m 、2 9 1 9 0 m 一、2 8 5 0 c m s t r o n ga b s o r ba p e x ，a n d b e t w e e n2 0 0 0 15 0 0 c m w a v eh a v es o m ea b s o r ba p e x ，i tc a np r o v et h es a m p l eh a d b e e na f f u s e d w a x ；i fb e t w e e n3 1 0 0 2 0 0 0 c m 。1 w a v eh a v e2 8 5 0 e m 、2 9 1 9 e r a 。、 2 9 6 2 c m 、3 0 35 c m l a n d3 0 9 5c m 。1a b s o r ba p e x ，i tc a np r o v et h es a m p l eh a db e e n a f f u s e d g l u e b u tu n v a r n i s h e dt r a n s m i s s i o nh a s1 1 0d y e s t u f f sa b s o r b ，s o i tc a n t i d e n t i f yt h ed y e s t u f fi nj a d e i t eb + c a n dc g r a d u n v a r n i s h e dd i f f u s er e f l e c t i o ni sa n e wm e t h o d ，a n d j u s t i nt h es e a r c hp h a s e ，i t s s p r e t r o s c o p ya b s o r bm a i n l ya p p e a r b e t w e e n15 0 0 4 0 0 e m w a v e ，a n di s c o m p o n e n t sa b s o r bo ft h es a m p l e ，j a d e i t e s a b s o r ba p e xa r e4 3 6 c m 、4 7 4 c m 一、5 3 4 e m 、5 9 0 c m 、6 6 7 c m 、7 4 6 c m 、8 5 6 c m 一、 9 4 5 e m 、1 0 5 0 e m 、1 0 7 8 c m 一、1 1 6 9 c m q , a n dc a bu s et oi d e n t i f yj a d e i t ea n di t s f a k e m e n t ，b u tu n v a r n i s h e dd i f f u s er e f l e c t i o nm e t h o dc a ni d e n t i f yt h ew o r k e ds a m p l e h i o f j a d e i t ea tl a r g ， u s i n gf o u r i e rt r a n s f o r m i n f r a r e ds p r e t r o s c o p yt o a n a l y s e t h ed i f f e r e n to fj a d e i t e s q u a l i t yi s an e wi d e a j a d e i t e s q u a l i t i e s a r ei n f e c t e db yi t s c o l o r ，t r a n s p a r e n c e ，s t r u c t u r e ， p u r l f ya n dc r a n n y ，a n dj a d e i t e sc o m p o n e n ta n ds t r u c t u r ea r et h em a i nf a c t o r sw h i c hc o n d u c e c o l o r ，t r a n s p a r e n c e ，s t r u c t u r e ，p u r l f ya n dc r a n n yc h a n g e ，s om a k ej a d e i t e sq u a l i t yc h a n g e ，a n d a c c o r d i n ga sf o u r i e rt r a n s f o r mi n f r a r e ds p r e t r o s e o p yo a ul o a dj a d e i t e si n f o r m a t i o ns u c ha s c o m p o n e n t ，s t r u c t u r ea n ds oo n u n i t et w of o u n d a t i o n sh e r e i n b e f o r e ，w et h i n kt h a tf o u r i e r t r a n s f o r mi n f r a r e ds p r e t r o s c o p yc a nu s e dt os e a r c hj a d e i t e l sq u a l i t yc l a s s i f i c a t i o n a c t u a l l yi n t h ee x p e r i m e n t ，j a d e i t e s s p r e t r o s e o p y c a n tl o a dm o r ej a d e i t e s c o m p o n e n ta n ds t r u c t u r e i n f o r m a t i o n ，i td o e sn o ts h o wd r a mc h a n g e ，s ot h em e t h o dc a n ts e t t l et h ep r o b l e mo fj a d e i t e s q u a l i t yc l a s s i f i c a t i o n k e y w o r d s ：j a d e i t eq u a n t i f i c a t i o n a lq u a l i t yc l a s s i f i c a t i o ni d e n t i f yf o u r i e rt r a n s f o r mi n f r a r e d s p r e t r o s c o p y 昆明理工大学学位论文原创性声明 y 6 6 9 0 6 0 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作 所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不合任何其他个人或集 体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体， 均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：豸城 日期：炒乒年历月2 - 日 关于论文使用授权的说明 本人完全了解昆明理工大学有关保留、使用学位论文的规定，印：学校有 仅保留、送交论文的复印件，允许论文被查阅，学校可以公布论文的全部或部 令内容，可以采用影印或其他复制手段保存论文。 ( 保密论文在解密后应遵守) 导师签名：匀牡论文作者签名：二室址 日期：迎垒生壬月z 2 旦 昆叫理t 大学硕十= 学位毕业论文 1 1 翡翠概述 第一章绪论 翡翠是玉石中最为珍贵和稀有的品种，以湿润亮丽、富于变幻的色彩和灵 性等独特魅力在玉石中独占鳌头，被誉为“玉中之王”，并列世界七大高档宝石 之一。 1 1 1 名称来源 翡翠名称来源于翡鸟和翠鸟。雄鸟羽毛红艳称为翡鸟，雌鸟羽毛翠绿称为翠 鸟。东汉许慎说文解字称：“翡，赤羽雀也”，“翠，青羽雀也”。而在翡翠玉 石里同样有红色为“翡玉”、绿色为“翠玉”之别。只因地壳里的翡玉甚少，加 上具翠绿色的翠玉又特别美丽故世人总是习惯性的将“翡翠”用作“翠玉”的 专门名称，且沿用至今”2 。 1 1 2 定义 “翡翠”属于商业命名，具有历史性。翡翠从岩石学角度来定义为：具有工 艺价值和商业价值，达到玉石级的硬玉岩。此定义具有两方面含义：一是物质成 分由硬玉为主要矿物组成：二是商业上具商业价值和工艺价值。从商业角度来看， “翡”单用时是指翡翠中各种深浅的红色、黄色翡翠，“翠”单用对是指各种深 浅绿色的翡翠，高级的绿色翡翠一般称之为“高翠”。翡翠同时具有广义性和狭 义性，广义性是指，只要是由硬玉为主要矿物组成的岩石，不管有绿与否，都称 之为翡翠；狭义上是指，由硬玉为主要矿物的达到宝石级的绿色岩石。另一种翡 翠定义为：达到宝玉石级的、主要由硬玉( j a d e i t e ) 或含硬玉分子( j a d e i t e ， n a a l s i o n ) 较高的其它钠质辉石类矿物( 如绿辉石、铬硬玉等) 构成的集合体阻。 1 1 3 历史 翡翠虽产于缅甸，但其文化却源于中国。根据历史文献及考古资料，目前所 知翡翠最早传入中国在两汉但数量比较少。在汉代，翡翠具有三重含义：一是 颜色，_ - - 是翡翠鸟，三是代表一种宝玉石。到唐朝已有十分确切的证据表明在使 用硬玉岩翡翠。明末清初，翡翠开采成为专门的行业，并在缅甸八莫设有税局， 大部分卖给了我国云南和广东商人。这些商人将翡翠不断运往广东、北京。至清 鹌康熙年阀，成批翡翠运到北京，那时候社会祟尚奢侈，讲究排场，冒顶的翎管、 昆明理t 大学碗十学位毕业论文 胸前的朝珠、手上的扳指都愿买好翠的。另外翡翠是最适宜的礼品，这样也促进 了翡翠业的兴旺，与此同时，缅甸国王从清康熙元年( 1 6 6 2 ) 恢复向朝廷进贡， 缅甸国王不断将翡翠进贡。清朝未年翡翠的丌采及利用达到鼎盛时期，清东陵 慈禧太后随葬宝物中众多翡翠制品也充分说明这一点。现在翡翠古器物多为清朝 翡翠制品。”“1 在世界经济文化曰益一体化的今天人类社会不同民族所创造的文明正被相 互融合，但仍有众多炎黄子孙秉承中华民族传统文化，声声不息，客观上造就了 翡翠市场的稳定发展。当今科学技术的进步又为翡翠的研究提供了先进的手段和 条件。人们利用透射显微镜、等离子光谱、电子探针、x 光衍射、x 光能谱、红 外光谱、激光拉曼光谱等现代测试设备，对翡翠的矿床成因、岩石结构、矿物组 成类型、化学成分、颜色成因等方面进行了有益探讨，并作了系统的归类总结。 1 1 4 内涵 中国上万年的玉文化，有5 0 0 年的翡翠文化历史，中华民族对翡翠有特殊的 情怀川。翡翠是玉文化中的后起之秀，中华民族对其爱不释手，如醉如痴，购买 它，欣赏它，收减它，世代传装它。翡翠是一种优质玉石品种，中国人喜欢翡 翠，原因在于翡翠蕴含着丰富的文化内涵，可以表达不同的感情，玉人相通，极 富灵气。送给老人一件雕有桃的挂件，祝老人健康长寿：送给爱人一件玲珑剔透 的冰种翡翠，代表爱情的纯洁和长久：送给朋友雕有瓶子和如意图案的翡翠挂件， 表示对朋友平平安安、万事如意的美好祝愿；送孩子一件竹子造型的翡翠挂件 表示对爱子天天向上、步步高升、竹报平安之意；对于情侣来说，买一套翡翠龙 风牌，可以互相珍藏表示相互珍惜彼此的那份真情；戴一件翡翠观音或佛，则 可祈求到神灵的保佑。在传统观念中，佩带翡翠一直被认为可以正身、避邪、保 平安、交好运。现代人还给翡翠赋予新的含义，翡翠绿色体现中华民族和平、分 发、自强不息的精神，绿色色调是大自然的主色调，代表着青春、旺盛、向上， 象征着生命，为力物之精髓，神秘深邃、含蓄庄重、纯洁柔和的绿给人们一种欣 欣向荣、和平宁静的感觉，与中华民族精神和文化相互融合，在承传白玉文化的 基础上，创造了更为完美的翡翠文化”。“。 2 垦望里! 盔兰堡! 二兰些望些堡兰 一 1 2 翡翠市场 1 2 1 现状及前景 我国珠宝首饰业发展迅猛，据权威部门统计。2 0 0 2 年国内珠宝玉石首饰销售 额达l0 0 0 亿人民币，出口达2 8 亿多美元，是世界上最大的翡翠和玉石市场。同 时也使中国的珠宝加工迅速发展，我国珠宝首饰行业的从业人员目前已达3 0 0 万 人。中国首饰加工接收的国外订单逐年增加，据预测中国在2 0 l o 年将成为全球 首饰加工和消费的中心。 随着我国珠宝业的迅猛发展，珠宝首饰销售量的不断攀升，翡翠市场也闩益 繁荣。据统计2 0 0 2 年仅云南翡翠销售额就达5 0 亿人民币左右。由于缅甸的翡翠 开采量相对稳定，目| j i 市场上翡翠的价格还比较平和，因此在10 月底以前，翡 翠消费的指数还将上升，可见翡翠市场潜力巨大。翡翠市场发展进入一个平稳增 长阶段。与此同时，翡翠市场格局也发生很大变化。8 年前：缅甸一翡翠供应 产地；香港一一原料和加工中心：我国台湾、香港地区，东南亚和欧美华人一一 高档消费市场：2 0 0 2 年：缅甸一一翡翠供应产地：中国内地一一形成毛料贸易中 心、高中低档翡翠加工中心，消费市场正在兴起；香港一一老的高中档加工中心 f 在恩变；我国香港、台湾地区和美国、欧洲一一消费市场正待复兴。 翡翠商业版图的变化，是世界翡翠产业大洗牌的结局，新的翡翠产业结构再 一次凸显了中国的角色地位。如今的中国，在国际翡翠商们的眼里，既是翡翠的 第二故乡，也是未来三五年全球最大的市场。 作为“玉石之王”的翡翠在中国有着极为广泛的消费基础，而中国的翡翠市 场也经历了从无到有，从地下流通到正规市场流通的可喜变化。首先资源流向 我国内地；其次市场体系同趋完善；第三，科研商业良性互动：第四，培养人 才提高素质；第五中西合壁引领时尚：第六，依托品牌接轨国际：第七，产品 的多样化。这些变化都预示着中国翡翠市场美好前景，它将会在稳步发展中更加 扩大和繁荣。作为推动商业发展的科学研究就必须跟上市场的要求，服务于市场。 f r l2 1 1 2 2 存在的问题 翡翠市场不断扩大与繁荣的同时，市场问题层出不穷，主要表现在两方面： 一方面由于高档及中高档翡翠的低产量与人们的高需求形成矛盾，不法商人趁机 以处理品( 翡翠b 、c 、b + c 货) 和赝品冒充天然翡翠，欺骗消费者以牟取暴利； 垦些型! 墨兰鲨主兰竺兰些堡兰 另一方面翡翠品质变化无穷，至今翡翠没有一个质量分级和定价标准，使得商人 能肆意抬高翡翠价格。这些都使商家们信誉降低，消费者失去购买的信心，导致 翡翠市场混乱，影响翡翠市场健康发展。要保持翡翠市场发展的好势头，必须尽 快解决市场问题，加大翡翠科研力度，实现科研服务于市场。解决市场问题必须 做到：定量鉴别翡翠真假，利于翡翠准确无误的鉴别和翡翠签定知识的普及；解 决翡翠质量分级和定价问题，以便指导和规范市场。 1 2 2 1 假翡翠对市场的影晌 翡翠处理品在美丽、稀有、寿命等方面无法与天然翡翠相媲美，所以，天然 翡翠的价值远远高于翡翠处理品。从1 9 8 9 年开始，翡翠处理品打入了市场并急 剧增加，使得国际翡翠贸易同趋衰落。上世纪9 0 年代初，云南翡翠市场红火一 时。到云南的游客，玉石市场是必然的光顾之地。然而。由于行业没有统一的品 质标准，价格一度乱了套，玉石行业为此吃尽苦头。以劣充好，以假乱真，坑蒙 骗的现象屡禁不止，不法者打的旗号恰恰就是“黄金有价玉无价”的老话。在昆 明景星花鸟市场，就曾发生一家被授予“甲级诚信经营户”的商家将4 只漂白、 填充处理的翡翠手镯冒充天然翡翠手镯卖给外地游客的事件，市场信誉降低。 赝品的价值也远远低于翡艰。天然翡翠替代品对市场的发展和消费者的利益危害 巨大。所以翡翠的鉴别对规范翡翠市场，促进玉石业的兴隆，保护消费者的利益 有着重要的意义”1 。 1 2 2 2 市场上翡翠质量定价情况 迄今为止，世界上设有一个翡翠质量分级和定价标准。市场上翡翠价格依然 混乱无序。据本人对昆明翡翠市场的调查，其翡翠市场定价有两种情况： 一是正规大型商场定价：这些商场的翡翠饰品都有明码标价，翡翠处理品也 有注明，且它们在价格上有相应的差别，翡翠真假有保障。但在天然翡翠饰品价 格没有标准，仍可在一定程度上能浮动，这样导致消费者对翡翠质量的怀疑。 二是小规模的翡翠市场或摊点( 景星花鸟市场) ：翡翠标价和实际能卖出的 最低价格相差很大，而且各摊位对翡翠质量的保证参差不齐，市场没有良好的秩 序。 云南省珠宝玉石检验所所长王晓全说1 ，传统交易对翡翠虽已形成种( 质 地) 、水( 透明度) 、色( 颜色) 、工( 做工) 、重( 质量) 的评价共识，但这些特 征主要还是依靠评价者的主观判断。尤其是高档的翡翠，颜色看走一分价格可 4 垦盟型三盔兰! 璺! ：兰垒兰些堡兰 能会相差十几万元。云南一家珠宝公司副总武昌既，消费者绝难有商家的经验和 对行情的把握，1 0 0 多元的货标价1 0 0 0 多元，一般消费者难辨真伪，不法之利由 此丽生。目前，如钻石等宝石有自己的质量分级及定价标准，使其市场规范、秩 序的发展钻石市场健康发展首饰销量逐年猛增。所以翡翠质量分级和定价标 准应尽快通用化，服务于市场，推动市场的发展。 1 3 翡翠研究的意义及现状 1 3 1 翡翠研究的意义 翡翠的研究是国内外所关注的问题，翡翠研究者投入大量的精力和工作去研 究翡翠，其目的在于什么呢? 主要在于：利用现代化科学技术来指导市场和规范 市场，促进翡翠市场健康发展。首先，提高翡翠鉴定技术，杜绝翡翠处理品和赝 品横行市场，以维护消费者的利益。其次，利用先进仪器，对翡翠进行质量定量 分级，制定出一套翡翠定价标准，让消费者购买翡翠时，有价可依，使“玉无价” 在现代先进技术下变为“玉有价”。 1 3 2 翡辈真假鉴别研究现状 目前，国内外书刊和杂志上发表很多与翡翠鉴定相关的文章，翡翠研究者也 作了大量工作，提出很多翡翠的鉴别方法和观点。对翡翠的研究。国内研究相对 全面、成熬，国外研究主要在大型仪器测试和翡翠的合成方面。翡翠真假鉴别工 作主要是对翡翠处理品与赝品的鉴别。经查阅大量资料表明，翡翠鉴别研究重点 在于前者，即天然翡翠与处理品的鉴别，其中翡翠b 货的鉴定最为主要。对于赝 品，主要是因为翡翠与赝品在宝石参数上有着明显的差异，比较容易鉴别，研究 较少。翡翠a 、b 货两者鉴别方法概括如下：( 1 ) 经验鉴别和镜下表厕结构和内 部结构的观察：主要从样品颜色、光泽、表面结构、内部结构、手感、声韵、杂 质等方面鉴别，但是现在作假技术高超，这些鉴别特征都不明显。( 2 ) 简单仪器 的鉴别参数测试、热导率：由于翡翠是多种矿物的集合体，宝石参数( 密度、硬 度、折光率) 会随其矿物组成的不同而发生变化，即有一定的变化范围，所以宝 石参数只是作为鉴别的基础数据；而对于样品热导率的测试中，当翡翠处理不是 很明显，其热导率与天然翡翠没有明显差别，该方法只能作为辅助参考。( 3 ) x 射线荧光光谱仪、电子探针、x 射线光电子能谱法：这些方法部是进行对翡翠化 学成分分析，x 射线荧光光谱或电子探针仅可用来检测翡翠中主要成分的差异， 垦型型! 苎兰! 坚! ：兰竺兰些笙兰 但多数胶的组成元素( c ，h ，0 及n ) 比n a 轻，无法用宝石学家所使用的大多数能 散x 射线荧光光谱仅检测出来：x 射线光电子能谱法用于检测翡翠胶充填物中的 高c 、o 和h 含量的是鉴别翡翠及翡翠处理饰品的方法之一。因为这种仪器很昂 贵，要求细心的操作，仅限于实验室研究。( 4 ) 微硬度和抗压性对比、包裹体： 包裹体鉴别法现在还有争议很少应用；微硬度和抗压性对比鉴别翡翠处理品的 辅助参考方法，它应用在翡翠与其处理品的鉴别，且有其他鉴别数据作为基础a ( 5 ) 大型仪器测试、阴极发光结构对比：目前无损研究翡翠的常用仪器是激光 拉曼光谱仪和红外光谱仪，拉曼光谱能鉴别出检测样品分子基因的类型，可用于 鉴别翡翠a 、b 货和翡翠赝品；红外光谱鉴定翡翠其优越性在于：其检测结果 是快速、无损、简便、准确地鉴定翡翠。该仪器比较于激光拉曼光谱仪应用广泛： 利用阴极发光颜色与其结构能鉴别翡翠及其处理品。因为不同类型的翡翠及翡翠 ( 处理) 饰品，在阴极发光镜下的荧光颜色、发光强度、环带特点、颗粒形态和裂 隙状况有不同的特征，因此能够有效地识别翡翠及翡翠( 处理) 饰品。“” 目前充填处理翡翠很隐形，传统的检测方法已不是一个完善、可靠的检测 手段，需要大型仪器配合鉴定，所以推广红外、拉曼和阴极发光技术进行快速、 无损、简便、准确地鉴定翡翠，将翡翠鉴别定量化是以后鉴定工作研究的趋势a 结合鉴别研究现状，本论文利用傅立叶变换红外光谱仪对翡翠进行真假鉴别研 究。 1 3 3 质量分级研究现状 目前中国、同本、德国等世界范围的研究人员都想办法制定一套通行的翡 翠质量分级和定价标准，但是由于翡翠是矿物集合体，质量变化无常，所以至今 还没有一套有强大技术支撑并能市场化的标准。摩傣、张金富、史清琴、吴飞豹 等在翡翠成品的商业等级评价中按颜色、透明度、纯净度、结构和翡翠成品 的形状、做工及质量进行分级；张位及也在翡翠商业分级雏议中提出翡翠戒 面分级方法作为参考；欧阳秋眉女士在如何评价翡翠中也对翡翠分级提出看 法：2 0 0 3 年，翡翠饰品分级标准在云南诞生，云南省珠宝玉石饰品质量监督 检验所所长王晓全给定量标准作了详尽的分析和规定，按颜色、透明度、净度、 质地和加工工艺五个方面对翡翠饰品进行质量等级划分。但是所有这些分级方法 现在还不能商业化。翡翠质量分级和定价方法必须是客观、科学、简单和市场化， 有可靠的技术和测试仪器支撑，达到定量化，才能对翡翠市场进行规范，使其健 康发展“o “。 垦竺型三墨兰曼主兰竺望些笙兰 翡翠质量评估主要包括颜色、透明度、净度、裂隙、做工等方面。在翡翠质 量分级初步研究中，主要以颜色、透明度和结构方面进行定量分级研究。 ( 1 ) 翡翠颜色定量评价研究最新方法主要有：色度学研究：将色度学引进 翡翠颜色研究，进行翡翠色度学研究，目的是为了将翡翠的颜色进行定量化的描 述。翡翠的颜色主要有透射光波长决定，蓝光区、红光区吸收强，投点到c i e l 9 3 1 色品图中研究发现，翡翠绿色各个色调在色品图中都有不同的波长分布。据此原 理，对翡翠颜色进行的评价以避免因光源不同和人的主观的影响因素造成的鉴定 差别。( 2 ) 透明度测量方法如下：该方法建立了1m m 厚的物体对光的透过率作 为表征透明度的基本单位称为单位透过率，用t 表示。单位透过率和厚度为 一 的物体的透过率的转换公式为：t = n 4 t 。只须测量物体厚度及该厚度的透过率 通过计算就可以得到t 值。在前人翡翠透明度定性分级的基础上，提出了翡翠透 明度定量测量和分级的方法。该测量方法直接，避开了翡翠结构和成分的影响， 但是有翡翠颜色的影响因素，用透明度测量仪器对翡翠进行浅色和深色分类测 量。( 3 ) 综合定量分级是将翡翠质量评价的颜色、透明度、结构等方面综合起来， 进行定量评价，而不是将几个因素分开定量评价，再进行综合评价。该方法减少 了后面的程序，研究结果可以直接进行翡翠质量分级。尝试方法如下：第一种， 引进激光拉曼谱学对翡翠进行质量分级：该实验结果表明：品质好的翡翠( a 货) 的标志谱峰表现尖直高耸的特征，且谱峰的拉曼位移数值准确：品质差的翡翠( b 和c 货) 由于结晶程度和结构造成，使其标志谱峰低矮且表现得略宽的峰形，其 峰的拉曼位移数值不太准确，有拖后现象存在，且其半峰宽遵循a 货 b 货 c 货。由以上看出，利用激光拉曼谱学鉴别翡翠品质优劣是可行。第二种，引进红 外光谱学对翡翠进行质量定量分级：红外光谱是研究翡翠成分和结构强有力的工 具，翡翠的颜色、透明度等都是翡翠成分和内部结构的外在反映。由此看，通过 翡翠红外光谱的研究可以对不同翡翠的颜色、结构和成分进行综合测试分级。第 三种，引进阴极发光显微镜对翡翠进行质量定量分级：阴极发光镜下的翡翠结构 与翡翠品质密切相关，具有一定的指示意义但是该技术的研究需要进一步的研 究和总结。”。 综合以上研究方法，质量综合定量分级方法是质量分级研究方法中最直接的 研究思路，没有将影响翡翠质量因素单方面评价在综合的方法麻烦和有主观因素 影响，所依据更大的研究潜力。 垦! ! 些工查兰竺l ：兰丝兰些堡苎 1 3 4 翡翠研究趋势 翡翠研究与翡翠市场柜结合，形成科研和商业良性互动，这是翡翠市场的要 求，也是科研和市场能得到最好发展的有效途径。目前研究新发展中，红外光谱 仪、拉曼光谱仪和阴极发光显微镜在探索质量分级和估价定量化的方法中占有优 势。这将是今后翡翠研究的重点和趋势所在。 1 4 翡翠红外光谱谱学研究现状 傅立叶变换红外光谱鉴别翡翠的方法是近十年来大力推广的方法和手段。 红外光谱准确、简便、快速和无损鉴别的优势使得它成为鉴定工作不可或缺的重 要手段，而且将会进一步发展和完善。 1 4 1 傅立叶变换红外光谱的历史及应用 自从七十年代在红外光谱中引进傅立叶变换技术以来，由于它大幅度提高了 红外光谱的灵敏度，波数精度、分辨率和应用范围使红外光谱技术复兴并走向 繁荣，使傅立叶变换红外技术成为近年来发展最快的谱学方法。红外光谱法能以 崭新面貌出现，主要决定于其独特的优点：红外发的普适性强，气、液、固的样 品都可以测试而不破坏原样：傅立叶变换红外光谱能提供丰富的信息，它不仅是 结构研究的强有力工具，也是分析鉴定的有效方法。它可以配合多种功能附件如 显微红外、p a s 、a t r 变温光谱、时间分辨光谱等的使用和发展多种联机技术，使 红外光普法几乎成为一种全能的技术“”。 1 4 2 傅立叶变换红外光谱谱学研究现状 1 傅立叶变换红外光谱的鉴别研究 ( 1 ) 透射法的鉴别研究 f r i t s c h 等( 1 9 9 2 ) 利用红外透射光谱法鉴别酸处理和注胶的翡翠。吴淑琪和 郭立鹤等( 1 9 9 7 ) 在傅立叶红外光谱技术在翡翠研究中的应用中比较了翡翠 原位透射谱( 图卜1 ) 与粉末透射谱( 图l - 2 ) 指出，用纯天然翡翠作原位分析， 只能得到4 0 0 0 2 0 0 0 c m “波数段的吸收峰，这个范围出现翡翠充填物的吸收峰， 可用作鉴定翡翠b 货的依掘。用粉末压片法作透射光谱，可得到全量程( 4 0 0 0 4 0 0 c m 。) 图谱信息，可有翡翠成分、蜡质和胶质吸收峰，但无法用于翡翠的无损 鉴别。文中将树脂和天然翡翠的光谱图相叠加，得到一条合成光谱，这个合成光 谱与经处理的翡翠光谱，无论是形状还是峰位置都是一致的，所以不仅可以通过 昆明理t 大学颈i + 学位毕业论立 谱线比较对翡翠进行鉴定，还可以通过计算机模拟对样品填充物进行分析。 波数一一1 圈1 1 天然囊覃厦位遗射光谱圈 波数d ，1 圈1 2 天然翻翠格束遗射光谱圈 申柯娅等( 2 0 0 0 ) 在红外光谱技术在翡翠鉴定中的应用中指出，翡翠制 品墩的石蜡，其主要成分是蜡酸蜡脂，属于脂肪族碳氢化合物，含甲基( c h ，) 和 亚甲基( c h z ) ，在红外光谱( 图卜3 ) 中有2 8 8 0 c m 、2 9 2 5 c m 、2 9 7 0 c m 附近吸收 峰。翡翠b 、b + c 货充填的环氧树脂则是一种芳烃类碳氢化合物，它除了与石蜡 一样合有甲基和亚甲基之外，还含有一种特殊的结构单元一一苯环( c 。h 。) ，所以 它除了有2 8 8 0 c m 、2 9 2 5 c m 、2 9 7 0 c m 三个吸收峰，还有3 0 4 0 c r f l 。和3 0 6 0 c m “ 两个吸收峰( 图卜4 和图卜5 ) ，是苯环h 伸缩振动的特征吸收峰，因而3 0 4 0 c m 和3 0 6 0 c m 。附近两个吸收峰是鉴定翡翠b 、b + c 货的关键。王宏菊( 2 0 0 1 ) 在红 外光谱快速鉴定天然翡翠和处理翡翠中指出，聚合物( 胶) 多属碳氢化合物，在 硬玉红外光谱3 0 0 0 2 8 0 0 c m1 区域出现强吸收峰是证实存在含碳氢有机物的有 力说明( 图1 6 ) 。其试验结果表明，市场上翡翠b 货常用充填物为环氧树脂( 图 卜7 ) 。此外，除了环氧树脂胶较为广泛应用外，e m m a n u e lf r i t s c h 等人在鉴定中 发现了两例充填了另外一种胶的翡翠，这种胶与邻苯二甲酸酯类聚合物的红外谱 图匹配最好，其特征吸收峰为3 0 8 0 c m 、3 0 6 0 c m 一、3 0 2 5 c m “和2 9 4 0 c i l l 。 9 垦型些! 尘兰塑l ! 兰竺兰些婆壅 1 0 抽w c m o 5 圈卜3 晴翠a 贷曲扛外光疆硇 t t r k - d 圈卜4 童擎b 盘的缸井竞崔舶 蕞盎r 融叫 圈l 一5 聃翠b + c 赞的红抖光谱田 连k*州语 芒k 并捌制 甜材蝌 最过睾露一 昆h 月理t 大学硕t 学位毕业论文 透射法对翡翠进行鉴别研究，是个比较成熟的方法。翡翠的研究主要有粉 末透射法和原位透射法。粉末透射法能在4 0 0 0 4 0 0 c m 。得到全量程的谱图信息， 包括指纹振动频率和特征振动频率，但是对于翡翠成品的鉴别方法得到广泛应用 的是原位透射法的无损伤鉴别。其研究成果为：确定的鉴别数据为仅在2 8 0 0 - - 3 0 0 0 c m 。有吸收峰为石蜡，一般峰值在2 9 1 9 c m 、2 8 5 0 c m 。附近，为甲基( c h ，) 和 亚甲基( c h ：) 的吸收峰，说明样品仅有墩蜡，没有充填胶质，是a 货；在2 8 0 0 - - 3 1 0 0 c m 。都有吸收峰为胶质吸收峰，峰值在3 0 5 4 c m 、3 0 3 5 c m 、2 9 1 9 c m 和2 8 5 0 c m 一。 附近，为环氧树脂的特征吸收峰特别在3 1 0 0 3 0 0 0 c m “的峰值：3 0 5 4 c m 。、3 0 3 5 c m 。 是苯环h 伸缩振动的特征吸收峰，证明是翡翠b 或b + c 货无疑：透射方法对样品 有要求，只限于能透过透射光的样品，如果翡翠样品的厚度大于12 m m ，或者为包 镶翡翠，这种方法则难以超作用。而且原位透射谱线没有翡翠主要成分吸收峰。 另外，红外谱线合成分析也是鉴别研究的一种手段，用可能作为填充的物质谱线 图与天然翡翠谱线特进行合成，分析合成谱线的变化和差异，从而对可能处理或 未知样品谱线进行对比鉴别。 ( 2 ) 漫反射法 p lq u e k 和t l t a n ( 1 9 9 7 ) 首次使用了d r i f t 光谱法鉴别翡翠a 货和翡 翠b 货( 浸酸、注蜡和注胶) ，并在b 货翡翠的漫反射红外博里叶变换光谱法鉴 别中指出，经纯粗石蜡处理的翡翠的d r i f t 光谱，在5 7 9 2 c m 、5 6 7 6 c m 、4 3 3 7 c m 一、 4 2 6 0 c m 、2 9 2 0 c m 、2 8 5 2 c m “及7 4 6 c m 。处显示强丽明显的吸收峰，由于酸处理 注蜡翡翠中蜡的食量要高得多，其中可见粗石蜡光谱中的5 7 9 2 c m 、5 6 7 6 c m 一、 4 3 3 7 c m l 和4 2 6 0 c m 。弱吸收峰，但这些峰在打蜡的翡翠中见不到，以此用来区分 打蜡和注蜡翡翠( 图l 一8 ) 。在2 8 0 0 一3 1 0 0 c m 。之间的强吸收峰及5 9 8 5 c m 、 5 8 0 0 c m 一、4 6 8 5 c m 、4 6 2 0 c m 、4 3 2 4 c m 、4 1 7 0 c m 和4 0 5 4 c m 。吸收峰，表明翡翠 弧光鹿 垦望型! 查兰堡! ：兰垡兰些兰兰 样品表面存在胶质( 图1 9 ) ，这些吸收峰在天然的或酸处理注蜡翡翠样品中没有 见到。所以以此鉴别注胶翡翠。此方法由于只要求对翡翠样品的表面进行检测， 样品的厚度或是否包镶对实验无任何影响。 吴淑琪和郭立鹤( 1 9 9 7 ) 将同一样品的粉末透射谱与原位反射谱进行比较， 指出透射谱与反射谱的谱峰位置大部分是对应的，样品原位反射光谱也能反映样 品的矿物组成。而且不同样品反射光谱的差别说明翡翠的矿物组成是变化的， 以此可无损鉴别翡翠与其赝品。目前红外漫反射光谱对翡翠的研究还是不够，而 且红外漫反射光谱对翡翠的研究有很大的潜力，使一个新的研究方向，期待更进 一步的深入研究“”1 。 傅立叶变换红外光谱反射法对翡翠的鉴别研究是一种新方法。f r i t s c h 和 s t o c h t o n ( 1 9 8 1 ) 及m a n in 等( 1 9 8 9 ) 报道了反射红外光谱仪在宝石学中的大致应 用。然而，用这种方法来研究翡翠的表面特征还未见报道。大部分研究结果表明， 翡翠原位漫反射谱线仅在15 0 0 4 0 0 c m l 波数范围出现吸收峰。但将其用于鉴别的 研究还很少。p lq u e k 和t - lt a n 的实验研究结果是翡翠无损伤鉴别中最理 想的方法，但是此种方法至今为止没有第二研究者发表类似谱线的文章，实验数 据有待对比和确认。 1 2 鼓t ( _ ) 母1 8 诧粗石蜡“) 和鞋毙理芒蜡囊翠“) ( 样品4 6 ) 的囊反射缸井竞蕾 甘#罐 昆“j 1 理t 人学碗l ：学位毕业论文 t c 捆”) 闰1 _ 9 艘h ) 和囊是囊瘟肢较量牵m ) ( 样品7 ) 的爱反射虹井光谱 2 。傅立叶变换红外光谱法对翡翠成分和结构的研究 傅立叶变换红外光谱的翡翠成分和结构研究，主要研究方法还是翡翠粉末透 射法，但是该方法不是样品的无损伤研究，这对于翡翠成品的研究不适用。原位 漫反射法是研究翡翠成分和结构的新途径，它在l5 0 0 4 0 0 c m l 波数范围的谱线与 粉末透射谱相似，但谱线具体分析还远远不够。 吴淑琪和郭立鹤等( 1 9 9 7 ) 对翡翠韵红外图谱进行成分和结构研究，在粉末 透射谱分析中指出，根据粉术压片法作透射光谱可以对其矿物组成进行分