日本“再结晶”祖母绿分析

祖母绿是铍铝硅酸盐矿物，化学式为Be3Al2(Si2O6)3，含有Cr、Fe、Ti、V等微量元素。天然祖母绿中可同时见Ⅰ型水和Ⅱ型水。
合成祖母绿主要有两种方法，即助熔剂法和水热法。其折射率、密度等物理特征与天然祖母绿很接近。鉴定的主要依据是内部特征及红外光谱特征。

一、样品情况
购置于2016年6月香港珠宝展。日本“再结晶”合成祖母绿，商家声称由天然哥伦比亚祖母绿粉末为原料再结晶合成。（图1）

图1 样品外观图

对该样品进行常规宝石学特征、光谱特征等详细测试。

二、宝石学基本特征
样品为绿色戒面，祖母绿琢型，质量0.42g。折射率1.575~1.584，双折射率0.009；密度2.69；长短波紫外光下均无荧光，滤色镜下无变化。显微镜下观察，样品可见水波纹状生长纹，面纱状包体中可见细小二相包体，平行疏松麦苗状云雾包体。（图2~4）

图2 样品内水波纹状生长纹


图3 面纱状包体中的细小似二相包体

图4 样品中平行疏松麦苗状云雾包体

三、红外吸收光谱特征
采用红外镜面反射法，可确定样品为绿柱石类矿物。（图5）

图5 样品红外漫反射吸收光谱图

采用红外透射法，得到透射光谱图，并与天然祖母绿透射光谱进行对比。（图6）

图6 样品红外透射吸收光谱图

样品的主要谱峰5431、5271、127825px-1归属于Ｉ型水和Ⅱ型水的合频振动所致。
对比天然祖母绿的红外透射光谱：在5600~127500px-1的波数范围内，天然祖母绿只存在5584、131925px-1处吸收峰。

四、紫外-可见吸收光谱特征
在GEM-3000珠宝检测仪下，从不同方向对样品进行检测，得到紫外-可见吸收光谱（图7）。样品在400~470nm之间、550~700nm之间分别有两个宽吸收带。

图7 样品紫外-可见吸收光谱图

五、 X射线荧光光谱特征
利用X射线荧光光谱仪，在27KV条件下对样品进行元素分析，可以得出样品主要含V、Fe、Cu元素。（图8）

图8 样品在27KV下X射线荧光图谱

六、讨论
综合上述宝石学及谱学特征，可知该样品为水热法合成祖母绿。其微量元素不含Cr，主要含V、Fe、Cu元素，可推测由天然哥伦比亚祖母绿粉末为原料“再结晶”合成的信息基本不可信。