【摘要】：越南北部安沛(Yen Bai)省的陸安地區(qū),作為寶石開采和交易的中心,賦存了東南亞一個具有重要經(jīng)濟價值的紅、藍寶石礦床。越南紅寶石自上世紀八十年代發(fā)現(xiàn),其勘探、開發(fā)都相對較晚,雖有高品質(zhì)的越南紅寶石存在,但目前市場供應(yīng)不持續(xù),并缺少對其寶石學(xué)和寶石工藝學(xué)的系統(tǒng)研究。本文采用常規(guī)寶石學(xué)測試、激光剝蝕等離子質(zhì)譜儀、傅里葉變換紅外光譜儀、激光拉曼光譜儀、紫外-可見光分光光度計、顯微紫外-可見-近紅外光譜儀等分析手段對越南紅寶石的各項寶石學(xué)性質(zhì)和化學(xué)成分進行了詳細的論述。研究結(jié)果表明,越南安沛紅寶石屬于典型的高Cr貧Fe型,顏色多帶藍紫色調(diào),裂隙裂理發(fā)育。Cr元素作為紅寶石中最重要的致色元素,其含量在淺紫紅色、紫紅色、深紅色紅寶石樣品中分別從1000 ppm以下、1000~2000 ppm依次遞增到4000~8000ppm,跨度分區(qū)較大。大部分R-3組深紅色紅寶石中的∑Fe含量低于儀器的檢出下限,而R-4組橙紅色紅寶石由于主要因鐵質(zhì)浸染物致橙黃色導(dǎo)致∑Fe含量高于其他樣品一個數(shù)量級。同時,不同顏色組別的越南紅寶石在Fe-Cr配比投點圖中顯示出一定的分區(qū)性。紅外光譜測試結(jié)果表明,樣品在指紋區(qū)均顯示五個紅寶石的本征峰,部分樣品可見明顯的2931、2110、1980cm~(-1)由O-H基團伸縮振動引起的硬水鋁石吸收峰。拉曼光譜顯示與[AlO_6]基團的伸縮、彎曲振動有關(guān)的吸收峰。紫外-可見光吸收光譜中,吸收Y帶和吸收U帶的相對強度由入射光振動方向及晶體光軸方向的位置關(guān)系決定,當兩者互相垂直時,藍紫區(qū)的吸收峰要高于黃綠區(qū),同時兩處吸收中心的相對距離與寶石內(nèi)部Cr~(3+)離子的質(zhì)量分數(shù)密切相關(guān)。此外,越南安沛紅寶石的包裹體在種類和數(shù)量上都極為豐富,常見的物質(zhì)型包裹體有:方解石、磷灰石、鋯石、硬水鋁石、金紅石等礦物包裹體,定向排列的流體包裹體,以及鐵的氧化物或氫氧化物等次生包裹體,其中結(jié)晶礦物包裹體均具有典型的拉曼光譜標型特征。結(jié)構(gòu)型包裹體主要顯示為紅寶石中的裂理和裂隙。顏色型包裹體主要表現(xiàn)為兩種類型:一是具有產(chǎn)地意義的沿雙晶生長面成層分布的藍色色區(qū),二是具有漸變結(jié)構(gòu)的顏色分帶。在離子氧化還原、離子擴散析出等原理的支撐下,對上述已分類的樣品進行了不同溫度、恒溫時間、助熔劑條件的熱處理實驗。在高溫組改色實驗中,樣品的顏色及局部透明度均得到明顯提高。淺紫紅色、紫紅色和深紅色越南紅寶石對應(yīng)的最佳恒溫時間隨其顏色飽和度的增加從6小時、9小時到12小時依次增長。低溫條件下則對于實驗樣品的選擇具有一定的要求,且恒溫高于12小時才能對越南紅寶石的顏色起到較明顯的改善作用。綜合對比不同階段的改色效果可得出以下結(jié)論:從樣品透明度的角度考慮,具有開放裂隙和發(fā)育裂理的樣品不適宜進行低溫?zé)崽幚?對于內(nèi)部包裹體較多的樣品,高溫?zé)崽幚砟軌蛲ㄟ^使更多的包裹體熔化進而提高寶石透明度;內(nèi)部黃褐色色帶明顯的樣品,可選擇在高溫條件下添加四硼酸鈉和具強吸附性的γ-Al_2O_3的混合助熔劑輔助吸附色帶處的雜質(zhì)離子進而解決樣品顏均一性的問題;而對于內(nèi)部干凈、僅顏色較差的樣品,低溫長時間加熱與高溫短時間加熱的效果相近,但目前從市場接受度來看,低溫?zé)崽幚碛捎谄滂b定特征模糊而更易被消費者所接受。實驗最后以重現(xiàn)性好、客觀性強的色度學(xué)理論為基礎(chǔ),定量化描述紅寶石在不同熱處理條件下的改善效果和改色效率。研究證實以分光光度計和顏色計算軟件組合而成的顏色測量體系能夠彌補比色石、Gem Dialogue比色卡在紅寶石顏色評定中的缺陷。通過這種形式采用定量化數(shù)據(jù)分析紅寶石的顏色參數(shù)及評價其優(yōu)化處理的效果,在保證紅寶石顏色描述的客觀性的同時,可輔助對紅寶石進行顏色分類以及判斷最佳的熱處理條件。
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TS933;O657.33
【圖文】：

一個是越南北部安沛省的陸安，另一個是越南中部義安省的貴州（圖1.1a），其中安沛地區(qū)主要的寶石礦床位于河內(nèi)（Hanoi）西北方向 270 km（圖 1.1b），距中越邊界僅 75 km[1]，紅河剪切帶的東南端，大象山變質(zhì)帶（Day Nui Con Voimetamorphic belt，簡稱 DNCV 雜巖）周圍，屬于印度板塊與歐亞板塊碰撞造山帶上的地質(zhì)不整合線[2]，地貌上主要為紅河河谷，大象山富鋁巖石的變質(zhì)程度達到高角閃巖相至麻粒巖相[3]。在沒有石英參與反應(yīng)的情況下，白云母分解為剛玉和鉀長石的溫度從 600 ℃開始至 720 ℃

圖 1.2 Guild 紅寶石顏色評價體系2 紅寶石的熱處理工藝研究現(xiàn)狀寶石“處理”一詞最早就始于剛玉的熱處理技術(shù)，最初處理寶石的爐子或木炭作為熱源，偶爾也用吹管。關(guān)于紅藍寶石熱處理有記載的實踐性溯至 17 世紀中期，早在 1658 年英國人就提出通過加熱把有色剛玉變?yōu)槌溷@石[19]，但具有商業(yè)目的的實驗性研究只有幾十年。20 世紀 80 年代后熱處理的紅藍寶石出現(xiàn)在市場上，1994 年 Nassau 提出對顏色或凈度有缺可以在很大程度上通過處理的方式進行改善。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和市場需求的刺激，寶石的熱處理理論及工藝實驗的軌道，從火燒時代進入高科技領(lǐng)域，至此在世界范圍內(nèi)已形成以蘭卡、澳大利亞等商業(yè)化的剛玉熱處理中心，并在科學(xué)研究中顯示更強。針對不同礦區(qū)、不同特征的紅寶石，國內(nèi)外學(xué)者嘗試了一系列針對性藝試驗。

二章 越南安沛紅寶石的寶石學(xué)性質(zhì)及成分特征研2.1 實驗樣品的基本特征描述及分類品的基本特征描述帶有藍紫色調(diào)的越南紅寶石原石樣品購于越南安沛當?shù)啬成倘藰悠烦叽缂s為 10 mm×5.0 mm×4.5 mm，重量在 0.65~3.91 g 之間晶形完好的六方柱或六方雙錐，少數(shù)為破碎塊狀，拋光面具亮玻肉眼可見黃褐色雜質(zhì)，透明度低。由于該大理巖型紅寶石產(chǎn)于變帶上普遍發(fā)生強烈的區(qū)域熱動力變質(zhì)作用[13]，導(dǎo)致其裂隙、裂

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號：2791689