热处理黄色-蓝色和铍扩散处理山东蓝宝石的对比研究

发布时间：2020-04-20 04:15

【摘要】：本文选择了9粒怀疑经过铍扩散处理的橙红色、黄色-蓝色山东蓝宝石,以确认是否经过铍扩散处理为目的,与热处理黄色-蓝色山东蓝宝石、铍扩散处理橙红色蓝宝石进行对比研究。对样品进行了常规宝石学测试、显微放大观察、红外光谱(FTIR)、紫外-可见吸收光谱(UV-VIS)、拉曼光谱、能量色散X射线荧光光谱(EDXRF)、激光诱导击穿光谱(LIBS)和激光烧蚀等离子质谱仪(LA-ICP-MS)测试。蓝宝石颜色为橙红色、黄色-蓝色系列。折射率为Ne=1.763~1.770,No=1.771-1.777,DR=0.008,一轴晶负光性。透明度为透明-半透明,亮玻璃光泽。蓝色和绿蓝色样品显示蓝色/黄绿色的强二色性。手持分光镜下观察均可见450nm的吸收带,带橙色调的样品中可看到Cr的红区双线吸收。偏光下观察样品显示一轴晶干涉图或“四明四暗”现象,有聚片双晶纹的样品显示局部全亮。所有样品均为荧光惰性。蓝宝石中的高温包裹体特征是高指示性的铍扩散鉴定证据,具体表现为:晶体发白、自形程度变差(通常含有气泡),周围裂隙被不规则流体或块状物充填;熔融重结晶的刚玉微晶充填愈合裂隙;长针状包裹体融断重结晶生成定向的短针状包体。反之,若样品内部晶体包体未被损坏,可排除铍扩散处理的可能。将铍扩散蓝宝石浸没在水中放大观察,可观察到与宝石轮廓相关的色域分布特征。这是宝石经过人工着色的诊断性证据。具体表现为:围绕宝石轮廓的黄色、橙色或无色色域包裹内部天然色域,或观察到黄色-橙色或其与天然色域的叠加色覆盖整颗宝石,天然色带被掩盖,整体呈现中间深边缘浅的分布特征。除两颗蓝色蓝宝石外,其它蓝宝石均缺失与氢有关的3310cm~(-1)吸收峰。拉曼光谱测试表明山东蓝宝石中含有磁铁矿包体。使用LIBS可以快速检测出部分铍扩散样品中的Be元素。紫外-可见吸收光谱没有发现额外的铍的吸收峰,这是因为铍离子在刚玉中的作用与Mg相似:在还原气氛中被氧空位补偿,不产生颜色;在氧化气氛中捕获空穴,产生强烈的黄色-橙黄色。故铍扩散处理一般选择在氧化气氛下进行。
【图文】：

扩散处理,蓝宝石,样品,优化处理

S1-0.0741g S2-0.0907g S3-0.0955g S4-0.1006gS5-0.1346g S6-0.1446g S7-0.1488g S8-0.1497gS9-0.2205g H1-0.1218g H2-0.1950g H3-0.2232g

黑十字,偏光,台面,样品

图 2-2.台面⊥C 轴的样品在偏光下呈现“黑十字臂”和晕彩干涉色。图 2-3.热处理山东蓝宝石样品H3 在偏光下可见聚片双晶纹造成的样品部分全亮现象。玉的二色性的强弱及颜色变化取决于宝石自身的颜色及颜色的深浅二色性弱或没有。蓝色和带蓝色调的样品呈现较为明显的二色性，，，表现为深蓝色、深黄绿色、深蓝绿色；垂直 C 轴观察，表现为蓝蓝绿色。样品在垂直 C 轴方向的二色性更明显。有样品在紫外荧光灯和 Diamond View 下均未发现任何荧光现象。手持分光镜观察有样品都有 Fe 在 450nm 处的吸收带。在橙红色或带橙色调的样品中双线的 Cr 的吸收（见表 2-2）。这反应出样品中含有 Fe 和 Cr 这两种
【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS933

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