藕粉色和田玉寶石學特征及譜學研究

張夢雪 李 風 孫秀鳳

（核工業二一六大隊，新疆 烏魯木齊830000）

0 引言

藕粉色和田玉是新疆軟玉市場上剛興起的一種少見玉石，其結構細膩，質地油潤清透，色彩為罕見的藕粉色，頗受大眾喜歡。藕粉色和田玉在和田玉市場的占有量少，價格比市場上同品質的白色青海料偏高。藕粉色和田玉的出現進一步豐富了市場上大眾對玉石顏色上的選擇，藕粉色和田玉主要呈淺粉色調，深粉色調，微透明到半透明，局部可見礦物平行排列造成的纖維狀結構，但質地細膩者不易觀察。藕粉色和田玉的出現豐富了和田玉市場，但是目前對它的報道較少，對其致色原因也沒有說明。因此，本文采用常規寶石學測試、X射線粉末衍射儀、X射線光電子能譜測試、激光誘導離解光譜儀及紫外-可見分光光度計等測試方法，掃描電子顯微鏡，對具有代表性的(淺粉、深粉色)的藕粉色和田玉樣品的寶石學特征、微觀形貌、礦物組成進行了深入研究，并探討了其顏色成因，此次研究對和田玉市場具有積極作用。

1 樣品

1.1 基本特征

如圖1所示，本次研究的藕粉色樣品FS-1，FS-2，FS-3（圖1），根據顏色分類，選取具有代表性的兩類顏色，淺粉色調FS-1和FS-2樣品和深粉色調FS-3樣品。藕粉色和田玉呈致密塊狀，質地細膩，顏色為淺藕粉色-深藕色，油脂光澤，微透明（表1）[1-6]。用瑪瑙研缽將FS-1塊狀樣品，FS-2塊狀樣品和FS-3塊裝樣品部分研磨，分別得到粉末FS-1，粉末FS-2和FS-3（圖2）。

2 結果與討論

2.1 藕粉色和田玉的XRD特征分析

取深粉色調的FS-3粉末樣品繼續研磨，之后過200目篩（礦物粒徑＜74μm），取少量過篩微米粒級粉末，采用側向擠壓法進行XRD測試。上述樣品X射線衍射分析測試使用的是德國布魯克D8advance型X射線粉晶衍射儀，德國BRUKERD8-ADVANCEXRD衍射儀：入射光源為Cu Kα輻射，Ni片濾波光闌系統為DS=SS=1°；RS=0.3 mm，X光管工作電壓為20 kV，電流為5 mA。使用連續掃描方式，掃描速度為8°·min-1，掃描范圍為3°～64°，20分辨率0.02°。

表1 藕粉色和田玉寶石學樣品的常規寶石學特征

圖2 藕粉色粉末樣品

對深色調的藕粉色和田玉粉末FS-3數據進行分析，分析結果表明藕粉色和田玉的主要礦物成分為透閃石（圖3）。經對數據分析得出主要礦物仍為透閃石占76.01%。而當致色礦物含量較低時，雖然經過靜置沉降后得到有效的富集，但其含量仍然不高，未能在富集后的樣品中發現致色元素。

2.2 藕粉色和田玉的化學成分分析

樣品測試采用的美國ThermoFisherK-Alpha。技術指標:（1）離子槍-能量范圍100-4 000；（2）EvX射線源-AlKα微聚集單色器-可獲取的光斑大小；（3）真空度一般是8×10-8，入射角90°；4.250Xi的最大刻蝕深度是500 nm，每次刻蝕深度最高100 nm。

將藕粉色粉末樣品FS-1，FS-2和粉末FS-3樣品進行XPS測試，對數據分析之后，在圖譜中探測到有錳元素的峰。測試結果數據分析顯示FS-1錳含量為1.52%，FS-2錳含量為1.51%，FS-3錳含量1.54%。Mn含量隨著藕粉色調的逐步漸深呈現明顯的含量變化，進一步說明藕粉色和田玉致色原因可能與Mn有關[9-11]。但其致色原因是否與其他元素有關仍需要進一步研究。

圖3 藕粉色和田玉樣品FS-3的X射線粉末衍射分析

2.3 紫外-可見吸收光譜分析

紫外-可見吸收光譜測試用的分析儀器是島津UV3150/UV3600。技術指標：波長范圍：200 nm-3 000 nm；透過率測量精度：≤0.3%T；吸收率測量精度：≤0.004 Abs。

在紫外-可見吸收光譜測試中，藕粉色和田玉FS-1、FS-2、FS-3樣品的測試結果如圖4，藕粉色和田玉樣在547 nm處均有較強吸收帶，這一吸收特征與Mn致色的其他礦物如薔薇輝石有可比性。薔薇輝石在545、410 nm處均有吸收帶[7]。由此推測藕粉色和田玉的547 nm吸收帶與Mn的吸收有關，進一步證明X射線光電子能譜測試測試結果。

圖4 藕粉色和田玉樣品的紫外-可見吸收光譜

2.4 微觀形態特征

藕粉色樣品的主要化學成分為Mg、Si、O等元素。主要礦物成分為透閃石和陽起石，在掃描電鏡下呈現顯微片狀結構和顯微纖維結構，纖維的定向性較好，平行排列，纖維的邊界不明顯（圖5）。與典型新疆和田玉纖維交織（毛氈狀）結構相比。藕粉色和田玉纖維長度較短，結構不夠致密。掃描電鏡下均顯示由短柱狀或板狀的透閃石晶體組成，晶形完好而局部存在高結晶度的透閃石礦物，且礦物顆粒之間緊密結合，定向排列。綜上，所以藕粉色和田玉從外觀上要更細膩，透明度也更高。

圖5 藕粉色和田樣品的微觀形貌特征

3 結論

X射線粉末衍射分析結果表明，藕粉色和田玉礦物組成主要為透閃石。對其數據分析得出主要礦物仍為透閃石占76.01%。而當致色礦物含量較低時未能發現致色元素的存在。

顯微片狀結構和顯微纖維結構，纖維的定向性較好，平行排列，纖維的邊界不明顯。與典型新疆和田玉纖維交織結構相比，纖維長度較短，結構不夠致密。掃描電鏡下均顯示由短柱狀或板狀的透閃石晶體組成，而局部存在高結晶度的透閃石礦物，且礦物顆粒之間緊密結合，定向排列。所以藕粉色和田玉從外觀上要更細膩，透明度也更高。

測試結果顯示，其主要成分為SiO2、MgO、CaO，次要成分為Al2O3和FeO等，各組分含量相對穩定，與透閃石Ca2Mg5[Si4O11]2（OH）的理論化學成分基本一致，說明藕粉色和田玉的礦物成分主要為透閃石，但并沒有探測到有致色元素的存在。又進一步將FSM-1，FSM-2粉末樣品進行X射線光電子能譜測試，其顏色為淺藕粉色到深藕粉色。經過XPS探測到錳峰的存在，Mn含量隨著藕粉色色調的深淺不同呈現明顯的改變趨勢，進一步說明藕粉色和田玉的顏色可能與錳元素有關，之后通過紫外-可見吸收光譜測試結果推測，藕粉色和田玉樣品的藕粉色與微量元素Mn有關。