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寶石鑒定的神器——XRF熒光光譜儀
說到珠寶鑒定師，你一定認(rèn)為是一群擁有火眼金睛,，一眼辨真假的孫悟空,。如果你要這樣夸小吉，我也是不反駁噠o(*￣▽￣*)ブ
在科技快速發(fā)展的21世紀(jì),，珠寶鑒定師的日常除了肉眼觀察和常規(guī)寶石學(xué)特征測試,，還會用到現(xiàn)代儀器對寶石結(jié)構(gòu)和成分進(jìn)行分析，例如FTIR,、XRF,、EPMA等等。
今天,，大家一起來了解在元素測試方面十分厲害的XRF~
用途一：判定寶石亞種
01,、石榴石族寶石的亞種判定
石榴石族礦物存在著廣泛的類質(zhì)同象替代，因此每一種石榴石的化學(xué)成分亦有較大變化,。
其中翠榴石（鈣鐵榴石）和沙弗萊石（鉻釩鈣鋁榴石）同屬綠色系的石榴石,。翠榴石含Cr,，具有鮮嫩的綠色調(diào)和*的火彩（色散值0.057，高于鉆石）,，沙弗萊石由于含Cr,、V而呈現(xiàn)鮮艷的綠色，凈度通常也很高,，因此這兩種綠色寶石都非常受歡迎,。
但是翠榴石的產(chǎn)量稀少，且難有大晶體產(chǎn)出,，1克拉以上的優(yōu)質(zhì)翠榴石已經(jīng)非常難得,。因此，翠榴石和沙弗萊石在市場上的價值也存在差異,。
二者顏色相近,，由于同屬石榴石族，存在一些共性,，因此肉眼區(qū)分會有不確定性,。雖然通過折射率、包裹體等特征能將二者區(qū)分,，但是成分分析無疑是準(zhǔn)確的證據(jù),。
利用XRF可以分析石榴石是鈣鋁榴石還是鈣鐵榴石，再加上顏色和其它致色元素的共同判定（表1）,，就能準(zhǔn)確地將兩種石榴石分開,。
02、帕拉伊巴碧璽的判定
帕拉伊巴碧璽是碧璽中的名貴品種,，因早產(chǎn)出于巴西的帕拉伊巴州而得名,，后來指富Cu（銅）、Mn（錳）的藍(lán)色,、綠色,、藍(lán)紫色碧璽。
通常情況下,， Cu（銅）,、Mn（錳）元素的含量約在幾千ppm，以此與Fe致色的藍(lán)色碧璽區(qū)分（表2）,。
用途三：研究彩色寶石顏色成因
01,、西瓜碧璽（多色碧璽）的顏色成因
碧璽顏色十分豐富，是不可多見的能承包彩虹色的寶石品種,。由于電氣石色帶十分發(fā)育,，常在一個單晶體上出現(xiàn)紅色、綠色的二色SE帶或三色SE帶,，或以C軸為中心由里向外形成色環(huán),，外紅內(nèi)綠則稱西瓜碧璽,，曾因深受慈禧太后的喜愛而廣為人知。
顏色優(yōu)質(zhì)凈度高的大顆粒多色碧璽價格昂貴,。它的漸變色也引起了我們對于顏色成因的好奇,，因此用XRF對一些西瓜碧璽進(jìn)行了元素線掃描分析。
我們發(fā)現(xiàn),，F(xiàn)e（鐵）和Mn（錳）元素的含量，隨著顏色由紅向黃再向綠色的過渡均呈現(xiàn)上升趨勢,，其中以Fe元素的幅度較大,，而其他元素?zé)o明顯規(guī)律（圖6）。
因此我們有理由相信,，F(xiàn)e元素對多色碧璽的呈色具有重大意義,。具體如何影響，有待進(jìn)一步測試研究,。
02,、藍(lán)方石的呈色機(jī)理
藍(lán)方石屬于方鈉石族礦物，是一種非常稀少的寶石,，寶石級產(chǎn)出極低,，顆粒通常很小，超過1克拉的可謂極其罕見,。
藍(lán)方石呈現(xiàn)深邃的藍(lán)色,，甚至比藍(lán)寶石的藍(lán)更多了一種帕拉伊巴藍(lán)的霓虹感，外觀十分美麗,。
GUILD實(shí)驗(yàn)室有幸收到一顆0.34克拉的藍(lán)方石戒指（圖7）,，我們對它進(jìn)行了寶石學(xué)測試。
藍(lán)方石的理想化學(xué)式為(Na,Ca)4-8Al6Si6(O,S)24(SO4,Cl)1-2,，我們測得的主量元素比例與之相符,，結(jié)合其他寶石學(xué)特征，可確定這是一顆藍(lán)方石,。
查爾斯濾色鏡下樣品呈現(xiàn)鮮艷的紅色（圖8）,，而我們可以看到在UV-VIS（紫外-可見）的測試中，除了紅區(qū)和藍(lán)區(qū),，其他區(qū)域的光都被吸收（圖9）,，恰好與在日光下和濾色鏡下的呈色相呼應(yīng)。
而后對它進(jìn)行了XRF測試(表3),，綜合判定,，我們有理由認(rèn)為藍(lán)方石呈現(xiàn)藍(lán)色與Fe元素有關(guān)。
總 結(jié)
XRF作為一種相對耗時少,，無損,，制樣簡單的元素分析儀器,，在彩色寶石的檢測工作中發(fā)揮了不少的作用，而微量元素分析也越來越重要,。
GUILD實(shí)驗(yàn)室近40年來致力于建立和完善寶石數(shù)據(jù)庫,，豐富完備的寶石數(shù)據(jù)庫是寶石鑒定和產(chǎn)地判定準(zhǔn)確性的科學(xué)保障。
注：如無特殊說明,，文中的數(shù)據(jù)均為半定量方法測試,。