云南保山南紅瑪瑙的礦物成分研究

向永紅

摘 要：利用紅外光譜儀對云南保山南紅瑪瑙的礦物成分進行研究，結果表明：保山南紅瑪瑙的主要礦物成分為α-石英，結晶程度由顯晶質向隱晶質過渡，更偏向于顯晶質。

關鍵詞：云南保山;南紅瑪瑙;紅外光譜儀

南紅瑪瑙是一種顏色鮮艷、質地細膩油潤、膠質感強的天然紅色瑪瑙，因契合中國人的審美，深受消費者的喜愛。南紅瑪瑙主要產自云南保山、四川涼山和甘肅迭部，2014年前后，在云南昭通永善、巧家和魯甸發現了南紅瑪瑙，2016年在內蒙古和東北也發現了南紅瑪瑙，近年來市場上還有產自非洲的南紅瑪瑙。目前，市場上流通的南紅瑪瑙主要兩個產地為云南保山和四川涼山，其中云南保山是最初發現南紅瑪瑙的產地，已有上千年的開采歷史，早在明朝時，徐霞客曾在《徐霞客游記》中記載了云南保山（當時永昌府楊柳鄉）開采南紅瑪瑙的相關情況。

本文選取保山南紅瑪瑙樣品共計46顆（圖1），根據肉眼顏色漸變規律共分為5組，第1-4組編號依次為1-1至1-15，2-1至2-9，3-1至3-10，4-1至4-10，第5組為組合色，正反面顏色不同，其中第1顆標本正反面編號為5-1至5-2，第2顆標本正反面編號為5-3至5-4。

寶石在紅外光的照射下，引起晶格（分子）、絡陰離子團和配位基的振動能級發生躍遷，并吸收相應的紅外光而產生的光譜稱為紅外光譜（余曉燕，2016）。不同的基團在紅外光譜中對應著不同的振動峰位與強度，因此可以通過紅外圖譜識別特定的分子結構，鑒定不同的寶石種屬。按分光原理，紅外光譜儀分為色散型和干涉型。在寶石鑒定中主要采用干涉型傅里葉紅外光譜儀，首先將光源發出的光用邁克爾干涉儀轉換成干涉光、用干涉光照射樣品，經檢測器獲得干涉圖，再由計算機將干涉圖經過傅里葉變換得到紅外光譜圖。由于紅外光譜檢測寶石快速、無損，準確，所以紅外光譜儀在寶石鑒定研究領域有著非常廣泛的應用[1]。

本文采用傅里葉紅外光譜儀對46顆云南保山南紅瑪瑙樣品進行測試，測試地點為中國地質大學（北京）珠寶學院寶石研究實驗室，儀器型號為Bruker Tensor27傅利葉變換紅外光譜儀。測試條件：濕度范圍小于70%，溫度范圍為 18-35℃，電源頻率47-65Hz，電壓 85-265V，背景的掃描時間為16 scans，樣品掃描時間為64 scans，掃描次數32次，分辨率4cm-1，測量范圍400～2000cm-1，光柵為6mm，10KHz。

使用反射法進行了寶石種屬的鑒定，確定48顆樣品均為石英質玉石，結合放大檢查觀察其結構和顏色分布判定為南紅瑪瑙。由于樣品為圓珠型，且尺寸均大于10mm，透明度欠佳，未能采用直接透射法進行測試。

譜圖高頻區的吸收主要為1181 cm-1、1107cm-1附近，歸屬于Si-O反對稱伸縮振動，譜帶吸收非常明顯;796、778cm-1 表現為分裂明顯但相對圓滑的雙峰，歸屬于Si-O對稱伸縮振動，根據前人研究結果[2]（李建軍，2010;羅躍平等，2015），此雙峰的分裂程度與石英質玉石的結晶程度有關，可作為判定石英質玉石是石英巖或玉髓（瑪瑙）的一個重要指標[3]。如果分裂明顯，是顯晶質的石英巖;若呈弱的肩峰，為隱晶質的玉髓（瑪瑙），若不分裂為單峰，則是非晶質，如蛋白石。所有南紅瑪瑙樣品的此雙峰分裂明顯但相對圓滑，介于顯晶質與隱晶質之間，說明其結晶程度由顯晶質向隱晶質過渡，更偏向于顯晶質。450-540cm-1 為Si-O彎曲振動，且部分樣品（1-4、1-6、1-9、1-15、3-4、3-6、4-2、4-4、4-8、5-1、5-3號樣品）缺失536 cm-1的吸收峰，石英的結晶度較有此峰的樣品更低。

將南紅瑪瑙樣品的紅外吸收峰分析并歸納如下表1所示：

參考文獻

[1]余曉艷.有色寶石學教程[M].北京：地質出版社：2009.

[2]李建軍等.不同結晶程度的紅外光譜特征及其意義[J].紅外，2010，31（12）：31-35.

[3]羅躍平等.應用紅外鏡面反射法區別顯晶質石英巖和隱晶質玉髓[C].中國珠寶首飾學術交流會論文集，2015.