《翠玨軒》

2010-04-04 21:49:56翠玨軒

不同顏色翡翠的微量原素特徵及紅外線分析

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不同顏色翡翠的能譜分析結果及紫外可見光譜特徵表明：

1. 白色翡翠含有Fe,Fe3+不能使翡翠產生顏色

2. Mn可能是紫色翡翠的致色元素

3. 藍色翡翠較紫色翡翠含有S及較多的的Ca、Fe、Mg和較少的Mn，Fe、Mg可使紫色翡翠帶藍色色調

4. 灰綠色翡翠較綠色翡翠有較多的Ca、Fe、Mg和極少的Cr

不同顏色翡翠的紅外光譜特徵表明：

1.白色、淺色翡翠與灰綠色、黑綠色翡翠比較有較明顯的2495cm-1、2595cm-1吸收峰

2.研究分析瑪瑙、紫晶、長石的紅外光譜特徵，推測

2495cm-1、2595cm-1吸收峰可能是由Si─O─Si或O─Si─O或Si─O鍵伸縮振動產生的

3.2495cm-1、2595cm-1吸收峰對染色翡翠的鑒定有一定準確度

翡翠的色調理論

1.白色、綠色、紫色、藍色、褐色等

2.除褐色、紅褐色、紅色為次生色外，其餘顏色都是由翡翠中的微量Cr元素致色的

3.Cr是綠色的致色元素

關於紫色翡翠的致色元素主要有四種觀點：

1.Rossman(1974)認為翡翠的紫色與Fe有關

2. H.Harder(1995)指出翡翠的紫色與微量元素Mn和Co有關

3. 日本學者提到紫色翡翠的致色原因可能是含微量元素鈦

4. 歐陽秋眉認為翡翠的紫色是Mn致色

表1 翡翠A貨寶石學特徵 (Table 1 Gemology characteristics of type-A jadeite jades)

樣品號	顏色	光澤	透明度及質地	折射率	比重	紫外螢光
Xie-15	白色、未琢磨、片狀	玻璃光澤	冰種、透明度好、細膩，十倍下不見翠性	1.65	3.21	無
Xie-16	白色、弧面型	玻璃光澤	冰種、細膩，二十倍下不見翠性	1.65	3.19	無
Xie-17	黃褐色沿微裂隙分佈，弧面型	玻璃光澤	半透明、顆粒較粗	1.65	3.26	無
Xie-18a	黃褐色較均勻分佈，弧面型	玻璃光澤	透明度差、細粒結構	1.65	3.22	無
Xie-18b	淺褐色，顏色分佈較均勻，小魚掛件	玻璃光澤	透明度差，顆粒粗，可見翠性	1.65	3.27	無
Xie-57a	翠綠色、顏色較均勻弧面型	玻璃光澤	半透明，十倍鏡下可見纖維狀結構	1.66	3.31	無
Xie-57b	翠綠色，顏色分佈較均勻，水滴型吊墜	玻璃光澤	半透明，十倍鏡下可見纖維狀結構	1.66	3.32	無
Xie-21	灰綠色，顏色均勻，弧面型	玻璃光澤	玻璃種、三十倍鏡下不見纖維狀結構	1.66	3.31	無
Xie-51	深灰綠色均勻分佈，小魚掛件	玻璃光澤	透明度較差、肉眼可見翠性	1.67	3.34	無
Xie-11	深灰綠色小塊不均勻地分佈在白底上，俗稱“漂藍花”，未拋光片狀	玻璃光澤	半透明，肉眼可見翠性	未測定	3.31	無
Xie-22	弧面型、較薄，反射光下呈黑綠色，透射光下呈鮮綠色	玻璃光澤	半透明，較粗，翠性明顯	1.66	3.36	無
Xie-44	粉紫色，顏色均勻	玻璃光澤	半透明、細粒結構	1.66	3.32	無
Xie-66	藍紫色，顏色均勻	玻璃光澤	半透明、細粒結構	1.66	3.32	無
Xie-67	藍色，顏色均勻	玻璃光澤	半透明、細粒結構	1.66	3.31	無

表2 處理翡翠的寶石學特徵(Table 2 Gemology characteristics of treating jadeite jades)

樣品編號	處理方法	顏色	光澤	透明度及質地	折射率	密度	螢光	其他
Xie-10	酸洗注膠	極淺的藍綠色	蠟狀光澤	半透明，質地細膩，表面微裂隙發育	1.65	3.19	藍白色螢光	市場上稱為83玉，表面可見一層明顯的膠，翡翠乾淨無雜質
Xie-58	注膠染色	綠色，顏色均勻	蠟狀光澤	半透明、質地細膩	1.65	3.19	黃綠色螢光	表面微裂隙發育
Xie-9 Xie-60 Xie-38	酸洗注膠染色	鮮綠色，顏色均勻	蠟狀光澤	半透明，顆粒較細	1.65	3.17	黃綠色螢光	20倍鏡下可見綠色沿微裂隙分佈，表面有膠質感
Xie-40	酸洗注膠染色	淺綠色，顏色均勻	蠟狀光澤	微透明，顆粒細	1.65	3.21	黃綠色螢光	表面可見一層明顯的膠
Xie-40	酸洗注膠染色	淺綠色，顏色均勻	蠟狀光澤	微透明，顆粒細	1.65	3.21	黃綠色螢光	表面可見一層明顯的膠
Xie-12a Xie-12b Xie-12c	鍍膜翡翠	翠綠色，顏色較均勻	蠟狀光澤	半透明	表面折射率為1.54，用酒精擦拭，綠色膠脫落，見白色，白色部分折射率為1.66	3.12	強的黃綠色螢光	表面可見一層厚的綠色膠，手觸之有粘手感。

2.礦物成分

在偏光顯微鏡下觀察樣品薄片

白色

綠色

灰綠色

粉紫色

藍紫色

藍色翡翠

物理特徵

1.其主要礦物為硬玉(含量在90%以上)，次要礦物有

鈉長石

綠輝石

透閃石

2.硬玉在透明度好、質地細膩的翡翠中常呈

纖維狀集合體

片狀集合體

3.在透明度及質地較差的翡翠中有的硬玉結構呈

不規則中粒狀結構表面常見有碎裂紋

規則呈柱狀結構晶面較完整表面光潔

4.鈉長石和透閃石分佈在硬玉顆粒之間分部關係

鈉長石長條狀	鈉長石呈板狀	透閃石呈長柱狀	透閃石呈纖維狀
可見聚片雙晶		無法見聚片雙晶

5.綠輝石多見於灰綠色翡翠中，呈不規則細粒狀

3.紫外可見吸收光譜特徵

不同顏色A貨翡翠、染色翡翠的紫外可見吸收光譜表明(圖1)：

(除黑綠色、褐色翡翠外，各顏色翡翠均在437nm處有吸收，其中灰綠色、粉紫色、藍色翡翠的吸收最強)

437nm是Fe3+的吸收線		黑綠色翡翠在450nm處有寬的吸收帶
綠色翡翠的較弱	染色翡翠不明顯		鍍膜翡翠不明顯
綠色、灰綠色、黑綠色翡翠在695nm處有明顯吸收，該吸收是Cr的特徵吸收		白色、粉紫色、藍色翡翠無Cr的特徵吸收線表明它們不含Cr或Cr含量極少
染色翡翠在670nm處有吸收窄帶		鍍膜翡翠在630nm處有吸收強帶
顏色較深的粉紫色、藍色翡翠在 420nm處有一弱的吸收穀		粉紫色翡翠、藍色翡翠分別在 570nm處、545nm處有寬的吸收穀
紫色、藍色翡翠的這一吸收特徵與Mn致色的其他矽酸鹽礦物如薔薇輝石、錳鋁榴石的吸收光譜特徵有可比性
薔薇輝石在545nm處有寬的吸收帶，在410nm處有窄的吸收穀		錳鋁榴石在 410nm、420nm、430nm有吸收線
粉紫色、藍色翡翠的420nm吸收弱穀及 545nm(或560nm)吸收帶可能是Mn的吸收。		褐色翡翠無特徵吸收

4.不同顏色翡翠的微量元素特徵

使用Link-ISIK300X射線能譜儀對不同顏色翡翠進行能譜測試，結果如表3所示。

表3 不同顏色翡翠的微量元素能譜分析結果(Table 3 The result of different colour jadeite jade XRF analysis)

元素	白色	粉紫色	淺紫藍色	藍色	綠色	灰綠色
Ca	1.10	0.80	1.65	6.53	5.72	6.68
Fe	0.67	0.53	1.65	1.27	1.89	1.22
Mg			0.67	0.77	1.85	3.70
k			0.27	0.30
S				0.29
Cr					0.38
Mn		0.01

(由中山大學測試中心分析)

對不同顏色翡翠的微量元素特徵作如下探討： (S與高檔綠色翡翠有聯繫)

1.白色、粉紫色、紫藍色、藍色翡翠不含Cr或Cr含量極少未能檢測出，其紫外可見吸收光譜特徵也表明了這一點

2.白色翡翠含Fe，其紫外可見光譜特徵也顯示出這一點, 並且白色翡翠中Fe的含量比粉紫色中的還高，

這說明Fe不是紫色翡翠致色的主要原因

3.粉紫色翡翠含微量元素Fe、Mn、Ca，Ca取代Na一般不會引起顏色的變化，故Mn可能是紫色翡翠的致色元素

4.藍色翡翠中未檢測到Mn，可能是Mn含量太少，因為紫色、藍色翡翠紫外可見光譜中有Mn的特徵吸收

5.紫藍色翡翠較粉紫色翡翠含有Mg、k及較高的Ca、Fe，由於k、Ca取代翡翠中的Na，

推測較高的Mg、Fe含量可使紫色翡翠帶藍色；藍色翡翠較紫藍色翡翠含有S及較高的Mg、Ca

6.綠色翡翠含Cr，灰綠色翡翠中未檢測出Cr，但其紫外可見吸收光譜表明含有Cr，這可能是因含量太少未能檢測出

7.灰綠色翡翠的Mg、Fe之和相對綠色翡翠的高，這說明Mg、Fe含量相對增加而Cr含量相對減少時綠色翡翠的顏色變灰

5.紅外光譜分析

不同顏色翡翠的紅外光譜特徵

1. 所有翡翠A貨樣品均在3500cm-1附近有一強吸收帶，且樣品的透明度越好、質地越細膩，該吸收帶越窄

2. 灰綠色玻璃種翡翠，是本研究所測試的樣品中質地最好的，其紅外透射光譜中該吸收帶最窄

3. 在2495cm-1、2595cm-1處均出現弱的吸收峰，2495cm-1吸收峰比2595cm-1吸收峰明顯

白色翡翠

粉紫色翡翠

淺綠色翡翠

淺色翡翠

褐色翡翠

4. 黑綠色翡翠在處出現吸收峰

3581cm-1

3664cm-1

3725cm-1

4211cm-1

4325cm-1

5.褐色翡翠的顏色為次生色,故其2495cm-1、2595cm-1吸收峰與其顏色無關

6.綠色翡翠中2495cm-1吸收峰極弱無2595cm-1吸收峰

7灰綠色、深綠色等深色翡翠無2495cm-1、2595cm-1吸收峰

8.灰綠色和深灰綠色翡翠樣品在3696cm-1處出現一個吸收峰，且灰綠色越深該峰越明顯

9.部分翡翠在2850cm-1和2925cm-1處出現吸收峰，且質地越差的翡翠，其相對強度越大

10.在質地較差的翡翠中還可見到2970cm-1弱吸收峰

翡翠飾品和工藝品的最後一道生產工序是過蠟，過蠟後，翡翠飾品中殘留一定量的蠟其主要成分是蠟酸蠟酯

過蠟後特徵

1.分子式為C25H51COOC26H53，含有大量的亞甲基(-CH2)和甲基(CH3)

2. 對稱與反對稱伸縮振動

亞甲基的反對稱伸縮振動產生的紅外吸收峰出現在2925cm-1處	甲基的反對稱伸縮振動產生的紅外吸收峰出現在2970cm-1處
亞甲基的對稱伸縮振動產生的紅外吸收峰出現在2850cm-1處	甲基的對稱伸縮振動產生的紅外吸收峰出現在2880cm-1處