绿松石 鉴定 征求意见稿

1GB/T36168—XXXX绿松石鉴定本文件描述了天然和经优化处理绿松石、锌绿松石、再造绿松石的鉴定特征及鉴定方法。本文件适用于绿松石、锌绿松石、再造绿松石的鉴定。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T16552珠宝玉石名称GB/T16553珠宝玉石检验检测通则3术语和定义GB/T16552、GB/T16553界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1绿松石Turquoise一种绿松石族矿物，常呈隐晶质矿物集合体，化学成分理想式CuAl6（PO4）4(OH)8·4H2O，其中的Cu可被Fe、Zn替代，Al可被Fe替代，常见共伴生矿物有高岭石、石英、黄铁矿、云母、磷铝石、铁的氧化物和氢氧化物等。注：绿松石族包括多种矿物，参见附录A。3.2锌绿松石Faustite一种绿松石族矿物，常呈隐晶质矿物集合体，化学成分理想式ZnAl6（PO4）4(OH)8·4H2O，其中的Zn可被Cu替代，常见共伴生矿物有磷铝石、蒙脱石、孔雀石、石英、黄铁矿、钾长石、纤磷钙铝石、银星石等。注：锌绿松石属绿松石族，可定名为绿松石。3.3质地优化textureenhancement在一定温度、压力和电解质的作用下，不同程度地改善绿松石表层、近表层的质地以及光学、力学性质。又称质地改善。3.4染色dyeing将染料或有色胶（染料和胶的混合物）、有色蜡（染料和蜡的混合物）、有色油等材料渗入绿松石，以改善或改变其颜色。3.5浸提液leachingsolution将绿松石按一定的质量比浸入蒸馏水中，在常压下沸水浴加热一定时间后获得的溶液。GB/T36168—XXXX24绿松石鉴定4.1鉴定特征4.1.1化学成分绿松石矿物的理论化学式为CuAl6(PO4)4(OH)8·4H2O，其中的Cu可被Fe、Zn替代，Al可被Fe替代。当其中的Al被Fe类质同象替代不足50%,或其中的Cu被Zn替代不足50%时，为绿松石。4.1.2结晶习性通常呈隐晶质集合体。单晶体极少见，三斜晶系，偶见沿C轴呈扁平短柱状晶形。4.1.3光学性质4.1.3.1颜色浅至中等蓝色、蓝绿色、绿色，常见黑、黄褐、白色网纹或杂质。4.1.3.2光泽蜡状光泽、玻璃光泽、土状光泽。4.1.3.3透明度不透明至微透明。4.1.3.4折射率1.61～1.65。4.1.3.5双折射率集合体不可测。4.1.3.6紫外可见吸收光谱430nm吸收带或430nm、422nm吸收带，600nm～800nm宽大吸收带；含Cr者，可见680nm吸收带。4.1.3.7光性特征二轴晶、正光性，常为非均质集合体。4.1.3.8荧光观察长波：无至弱，绿黄或蓝绿、蓝色；短波：无。4.1.4力学性质4.1.4.1摩氏硬度集合体3～6。4.1.4.2密度集合体多为2.30g/cm3～2.80g/cm3。34.1.5放大检查隐晶质结构为主，次为团粒状、流纹状及网脉状结构。4.1.6红外吸收光谱绿松石的红外吸收光谱由PO43-、OH-及H2O基团的振动吸收所致，主要表现为1117cm-1附近PO43-的伸缩振动吸收峰，3509cm-1、3466cm-1附近OH-的伸缩振动吸收峰，3304cm-1、3087cm-1附近H2O的伸缩振动吸收谱，1649cm-1附近H2O的弯曲振动吸收带，900cm-1～800cm-1一带OH-的弯曲振动吸收峰，700cm-1~400cm-1之间PO43-的弯曲振动吸收峰。参见附录B。4.2鉴定方法应符合GB/T16553的规定。5锌绿松石鉴定5.1鉴定特征5.1.1化学成分锌绿松石矿物的理论化学式ZnAl6（PO4）4(OH)8·4H2O，其中Zn可被Cu替代、Al可被Fe替代。5.1.2结晶习性通常为隐晶质集合体，呈细脉状、块状或结核状。5.1.2.1颜色浅至深黄绿色～绿色，浅蓝色。5.1.2.2光泽蜡状光泽、玻璃光泽、土状光泽。5.1.2.3透明度不透明至微透明。5.1.2.4折射率理论值1.613。5.1.2.5双折射率集合体不可测。5.1.2.6紫外可见吸收光谱430nm附近吸收带，600nm～800nm宽大吸收带。当Fe含量低时，缺失430nm附近吸收带。有时可见V所致的以610nm～630nm为中心的宽吸收带。5.1.2.7光性特征GB/T36168—XXXX4非均质集合体，二轴晶、正光性。5.1.2.8荧光观察长波：无至弱，绿黄或蓝绿、蓝色；短波：无。5.1.3力学性质5.1.3.1摩氏硬度集合体3～5.5。5.1.3.2密度集合体多为2.30g/cm3～2.80g/cm3。5.1.4放大检查隐晶质结构、圈层结构、鲕状结构。5.1.5红外吸收光谱锌绿松石的红外吸收光谱由PO43-、OH-及H2O基团的振动吸收所致，主要表现为1115cm-1附近PO43-的伸缩振动吸收峰，3491cm-1、3423cm-1附近OH-的伸缩振动吸收峰，3286cm-1、3103cm-1附近H2O的伸缩振动吸收谱，1641cm-1附近H2O的弯曲振动吸收带，850cm-1～750cm-1一带OH-的弯曲振动吸收峰，700cm-1~400cm-1之间PO43-的弯曲振动吸收峰。参见附录C。5.2鉴定方法应符合GB/T16553的规定。6绿松石、锌绿松石常见优化处理方法及鉴定特征6.1浸蜡6.1.1放大检查孔隙、裂隙等处可见蜡的残余，针刺常呈粉状。6.1.2荧光观察长波紫外灯：中～弱，蓝白或绿白色；短波紫外灯：无。6.1.3红外吸收光谱见2920cm-1、2850cm-1附近吸收峰，以及2960cm-1、1470cm-1附近弱吸收峰。可出现1732cm-1附近羰基的伸缩振动(ν（C=O））弱吸收峰，但其积分面积不超过2850cm-1附近亚甲基的对称伸缩振动吸收峰(νs（CH2积分面积的1/2。参见附录D。测试前应充分清洁样品表面，以避免油脂等的干扰；必要时可局部轻微抛光后测试。6.2浸油6.2.1外观特征GB/T36168—XXXX5通常颜色较深且较均匀，可呈油脂光泽，可呈微透明。6.2.2温水实验将样品在温水中浸泡十分钟左右，水面可出现小油珠，手触有滑腻感。6.2.3红外吸收光谱依所用油品种的不同而变化。如，矿物油可见常见2953cm-1、2924cm附近CH2、CH3所致吸收峰；甲基硅油可见2963cm-1、2905cm-11261cm-1、1094cm-1、1022cm-1、799cm-1附近与CH3和Si相关的吸收峰；婴儿油还可见1740cm-1附近C=O吸收峰。参见附录E。6.3有机胶粘剂充填6.3.1光泽常呈蜡状光泽、树脂光泽。6.3.2放大检查较大的裂隙或孔隙中可见胶状充填物，其光泽弱于绿松石，针刺出现凹坑，无粉状物。将暗色染料或围岩加入胶粘剂中、局部充填以模仿天然绿松石网纹者，有时可见其中的气泡或矿物细碎颗粒等物质。经有机胶粘剂充填的绿松石可再浸蜡，因此观察时要注意剔除裂隙或孔隙表层的蜡。6.3.3荧光观察长波紫外灯：强～弱，蓝白或绿白色；短波紫外灯：无。6.3.4红外及拉曼光谱6.3.4.1丙烯酸酯类胶粘剂充填红外吸收光谱在1732cm-1附近出现较强的吸收峰，同时出现2927cm-1、2853cm-1附近吸收峰，且1732cm-1附近ν（C=O）吸收峰的积分面积大于2853cm-1附近νs（CH2）吸收峰的积分面积。参见附录F。测试前应充分清洁样品表面，以避免油脂等的干扰；必要时局部轻微抛光后测试，以减轻或消除表面蜡的干扰。6.3.4.2含双酚A型环氧树脂的胶粘剂充填红外光谱特征峰为1510cm-1、1610cm-1附近吸收峰，以及酸酐与环氧树脂固化形成的酯基等所致1732cm-1附近吸收峰，参见附录G。在其拉曼光谱中，见1610cm-1附近特征峰，以及3060cm-1附近的特征峰。6.3.4.3其他有机胶粘剂充填红外或拉曼检测见相应的特征吸收峰。6.3.5充填程度的划分将其红外吸收光谱中485cm-1附近ν4（PO43-）、455cm-1附近ν2（PO43-）两个相邻的PO43-弯曲振动吸收峰作为一个积分单元，对比该积分单元与1730cm-1附近C=O伸缩振动吸收峰的积分面积（参见附录H根据两者的比值将充填程度划分为如下两类：注：不要对485cm附近ν（PO43-）、455cm附近ν（PO43-）吸收峰面积分别积分后加和。a)当485cm-1附近ν4（PO43-）、455cm-1附近ν2（PO43-）积分单元的积分面积≥1730cm-1附近ν（C=O）峰积分面积时，充填程度为轻度～一般；GB/T36168—XXXX6b)当485cm-1附近ν4（PO43-）、455cm-1附近ν2（PO43-）积分单元的积分面积＜1730cm-1附近ν（C=O）峰积分面积时，充填程度为严重。6.4无机胶粘剂充填6.4.1光泽玻璃光泽到弱玻璃光泽。6.4.2密度经硅酸盐或磷酸盐等无机物充填的绿松石，密度常偏低，与其致密外观不相匹配。6.4.3放大检查硅酸盐充填绿松石，在潮湿的环境下可出现毛发状出溶物，孔隙和铁线处有时可见白色透明晶状物、纤维，或白色充填物残余。6.4.4耐水性一些硅酸盐充填绿松石，在蒸馏水中浸泡24h，触感滑腻、粘稠。6.4.5成分特征6.4.5.1能量色散X射线荧光光谱仪或电子探针等分析，硅酸盐充填绿松石表现为Si、Na（或Si、Na、K）含量同时异常升高。6.4.5.2能量色散X射线荧光光谱仪或电子探针等分析，磷酸盐充填绿松石表现为P的含量异常升高，与其他元素含量不匹配。6.4.6红外及拉曼光谱单纯的无机胶粘剂充填绿松石，红外及拉曼光谱不具特征吸收。一些无机胶粘剂与有机胶粘剂复合充填绿松石，红外或拉曼光谱可见有机胶粘剂的吸收峰。6.5质地优化6.5.1肉眼观察颜色通常较为鲜艳，断面颜色不均匀，通常表层色深、内部色浅，颜色突变或渐变；质地较为坚硬，呈玻璃光泽，少数样品处理后呈微透明。6.5.2放大检查团粒状、流纹状、网脉状结构，表面可见细微应力裂纹。6.5.3红外吸收光谱部分质地优化绿松石样品的红外吸收光谱中可见1440cm-1附近的宽缓吸收峰。注：个别天然绿松石的红外吸收光谱中亦可出现杂质所致1440cm附近的吸收峰。6.5.4化学成分分析其表层化学成分中钾含量相对较高，由表层向内钾含量逐渐降低。利用能量色散X射线荧光光谱仪鉴别质地优化绿松石的方法参见附录I。GB/T36168—XXXX76.5.5浸提液的pH值其浸提液pH值呈中性～弱碱性。未经优化处理绿松石的浸提液pH值呈中性～酸性。测试方法参见附录I。6.6染色6.6.1放大检查偶见染料沿裂隙分布。6.6.2紫外可见吸收光谱有色胶染色绿松石常见677nm吸收带；有色油染色绿松石可表现为以500nm附近为中心的宽大透射峰明显收窄。由于染料品种繁多，峰形峰位异于未染色的绿松石或锌绿松石时，应警惕是否染色。必要时，可结合X射线荧光光谱仪的元素成分分析结果进行综合分析。6.6.3红外或拉曼光谱绿松石的染色处理通常伴随着充填或浸油、浸蜡，红外或拉曼光谱分析可检测到充填物或油、蜡的特征峰。6.7优化处理表示方法应符合GB/T16552的规定，具体如下：a)浸无色-近无色油或蜡，可附注说明；b)有机胶粘剂充填，充填程度为轻度～一般时，应附注说明；充填程度为严重时，应在名称处注明；注：当样品的充填程度不均匀时，可根据样品主体的充填程度采用相应的表示方法。c)采用有机胶对绿松石的表面花纹进行修补，应附注说明；d)无机胶充填，以及除丙烯酸酯类、含双酚A型环氧树脂类之外的有机胶粘剂充填，应附注说e)质地优化（质地改善），应附注说明；f)染色，包括将染料加入油、蜡、胶粘剂中进行染色，均应在名称处注明。7再造绿松石鉴定特征7.1绿松石碎块胶结7.1.1颜色蓝色、蓝绿色、绿色、黄绿色,碎块之间颜色有差异、不连续过渡，碎块间为黑色或褐色胶结物，呈网状分布。7.1.2成分碎块成分同天然绿松石，胶结物成分为有机胶粘剂、黑色染料及其他物质的粉末。7.1.3放大检查GB/T36168—XXXX8可见碎块边界，碎块间结构不一致、无连续性，胶结物中黑色染料浓集、针刺进时出现凹坑。7.1.4红外或拉曼光谱可见有机胶粘剂特征吸收峰。7.1.5发光图像分析常见不同碎块间荧光颜色、强度有差异。7.2绿松石粉末压制7.2.1颜色均匀的蓝色，可有人造黑色网纹。7.2.2成分主要为绿松石粉末、有机胶粘剂和黑色染料等。7.2.3放大检查见均匀的尘点状蓝色绿松石，缺失天然绿松石中自然分布的杂质矿物，黑色网纹中见染料浓集。7.2.4红外吸收光谱有时3087cm-1附近绿松石结晶水所致吸收峰不完整，部分可见有机胶粘剂特征吸收峰。GB/T36168—XXXX9（资料性）绿松石族矿物种类绿松石族的通式为：A0-1B6(PO4)4-x(PO3OH)X(OH)8·4H20,其中X=0～2。由于类质同象替代，其A位可以是Cu、Zn、Fe2+和空位，B位可以是Al或Fe3+。绿松石族主要由5种矿物组成:绿松石（Turouqise）、绿松石族矿物的化学成分参见表A.1。表A.1绿松石族矿物的化学成分4)4-x3OH)XCu，Zn,Fe40)Cu,FeFe40)40)40□22Al)注2：含锌的黄色、黄绿色、绿色绿松石或锌绿松石，GB/T36168—XXXX（资料性）绿松石的红外吸收光谱图B.1为反射法测得的绿松石的红外吸收光谱。图谱经过了K-K变换。受类质同象替代影响，不同成分的锌绿松石红外吸收峰位稍有变化。图B.1绿松石红外吸收光谱图GB/T36168—XXXX（资料性）锌绿松石的红外吸收光谱图C.1为反射法测得的锌绿松石的红外吸收光谱。图谱经过了K-K变换。受类质同象替代影响，不同成分的锌绿松石红外吸收峰位稍有变化。图C.1锌绿松石的红外吸收光谱GB/T36168—XXXX（资料性）浸蜡绿松石的红外吸收光谱D.1概述浸蜡为绿松石加工过程中的传统工艺，所使用的蜡为固体石蜡或混合蜡。将绿松石浸入熔融的固体石蜡或混合蜡中，可遮掩其表面的微小孔隙或裂隙。石蜡是由石油分馏而来、以十六烷以上的正构烷烃为主要成分的混合物；川蜡又称虫蜡、虫白蜡，主产于四川，为寄生于女贞树上的白蜡虫的分泌物，主要成分是二十六酸二十六酯；混合蜡为石蜡和川蜡的混合物。D.2浸石蜡绿松石的红外吸收光谱图D.1为反射法测得的浸石蜡绿松石红外吸收光谱。图谱经过了K-K变换。图D.1浸石蜡绿松石的红外光谱D.3浸混合蜡绿松石的红外吸收光谱D.3.1浸混合蜡绿松石的红外吸收光谱特征图D.2为反射法测得的浸混合蜡绿松石的红外吸收光谱，1732cm-1处见明显的C=O吸收峰。图谱经过了K-K变换。图D.2浸混合蜡绿松石的红外光谱D.3.2ν（C=O）与νs（CH2）吸收峰的积分面积测量方式图D.3为图D.2中ν（C=O）与νs（CH2）吸收峰的积分面积测量方式示意图。图D.3ν（C=O）与νs（CH2）吸收峰的积分面积测量方式示意图D.3.3ν（C=O）与νs（CH2）吸收峰的积分报告GB/T36168—XXXX表D.1为图D.2中ν（C=O）与νs（CH2）吸收峰的积分报告。表D.1ν（C=O）与νs（CH2）吸收峰的积分报告GB/T36168—XXXX（资料性）浸油绿松石的红外吸收光谱E.1概述用于浸泡绿松石的无色～近无色油种类繁多，本文件将其大体可分为三类，即矿物油、甲基硅油、含羰基的油。矿物油泛指从石油中提炼的液态烃类混合物，如液体石蜡。甲基硅油是一种以硅氧烷（-Si-O-Si-）为主链、甲基（-CH3）为侧基的线性有机硅聚合物。绿松石行业常用的含羰基的油为婴儿油或植物油。E.2浸矿物油绿松石的红外吸收光谱图E.1为反射法测得的浸无色矿物油绿松石的红外吸收光谱。图谱经过了K-K变换。图E.1浸矿物油绿松石的红外吸收光谱E.3浸甲基硅油绿松石的红外吸收光谱图E.2为反射法测得的浸无色甲基硅油绿松石的红外吸收光谱。图谱经过了K-K变换。GB/T36168—XXXX图E.2浸甲基硅油绿松石的红外吸收光谱E.4浸婴儿油绿松石的红外吸收光谱图E.3为反射法测得的浸某品牌无色婴儿油绿松石的红外吸收光谱。图谱经过了K-K变换。图E.3浸婴儿油绿松石的红外吸收光谱GB/T36168—XXXX（资料性）丙烯酸酯类胶粘剂充填绿松石的红外吸收光谱F.1概述丙烯酸酯类胶粘剂品种繁多、使用方便、粘结强度高、耐久性好，并且无毒、无臭、环保，应用非常广泛，为绿松石充填常用的胶粘剂之一。F.2红外吸收光谱图F.1为反射法测得的丙烯酸酯类胶粘剂充填绿松石红外吸收光谱。图谱经过了K-K变换。图F.1丙烯酸酯类胶粘剂充填绿松石的红外吸收光谱GB/T36168—XXXX（资料性）含双酚A型环氧树脂的胶粘剂充填绿松石的红外吸收光谱G.1概述双酚A型环氧树脂是环氧树脂中产量最大、使用最广泛的品种，为充填绿松石常用的胶粘剂之一。双酚A型环氧树脂能与多种固化剂、催化剂及添加剂形成多种性能优异的固化物，并且具有很高的透明度，粘接强度高，耐腐蚀，为宝玉石充填中使用最广泛的胶粘剂。在绿松石行业中，常使用经过丙烯酸酯改性的环氧树脂。G.2红外吸收光谱图G.1为反射法测得的含双酚A型环氧树脂（酸酐固化）的胶粘剂充填绿松石的红外吸收光谱。图谱经过了K-K变换。图G.1含双酚A型环氧树脂的胶粘剂充填绿松石的红外吸收光谱GB/T36168—XXXX（资料性）有机胶粘剂充填程度测量方法示意将485cm-1附近ν4（PO43-）、455cm-1附近ν2（PO43-）这两个相邻的PO43-弯曲振动吸收峰作为一个积分单元，对比该积分单元与1730cm-1附近ν（C=O）吸收峰的积分面积，可见前者＜后者。图H.1为其示意图，表H.1为积分报告。该样品为严重充填，应在名称处注明，如绿松石（充填）。图H.1485cm-1、455cm