引言

隨著社會(huì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，對(duì)美的追求也隨之提高?寶玉石以其具有獨(dú)特的美學(xué)價(jià)值越來越受到人們的青睞?寶玉石文物不僅僅有著濃厚的藝術(shù)色彩，更有著無(wú)法估量的歷史價(jià)值?一些出土的文物中，會(huì)出現(xiàn)難于準(zhǔn)確區(qū)分類別的寶玉石材質(zhì)，快速準(zhǔn)確的進(jìn)行類型識(shí)別顯得尤為重要?便攜式地物光譜儀由于其體積小，便于在野外工作，并且測(cè)量速度快，操作簡(jiǎn)單，因此提高了測(cè)量數(shù)據(jù)的速率，保證了測(cè)量數(shù)據(jù)的質(zhì)量?除此之外，利用該光譜儀所需能量低，分析時(shí)間只需要幾秒鐘，無(wú)需任何化學(xué)試劑，不會(huì)對(duì)人體造成傷害?高光譜波段能準(zhǔn)確揭示寶玉石中基團(tuán)分子振動(dòng)的倍頻與合頻吸收信息，分析出關(guān)于化學(xué)鍵結(jié)合的振動(dòng)特性等復(fù)雜結(jié)構(gòu)信息，對(duì)于寶玉石分析有非常大的潛力?

鏈狀硅酸鹽

鏈狀硅酸鹽主要以單鏈和雙鏈為主，通常含有Fe3+，Mn3+，Cr3+，Ti3+等過渡金屬陽(yáng)離子，雙鏈礦物還常見某些陰離子，如OH-?雙鏈礦物只有角閃石族含有水，其余均無(wú)水?

透閃石分析光譜如圖2所示，能看到948nm處有一小而尖銳吸收應(yīng)為的吸收峰?1274nm有兩個(gè)連續(xù)吸收峰，為Mg的吸收峰?1400nm處有顯著的-OH吸收峰，1909nm處有吸附水特征峰?2105nm處極小吸收峰為Si-O一級(jí)倍頻?2294nm附近有小吸收帶，為Fe-OH的吸收帶?由此，透閃石有獨(dú)特的吸附水特征峰，且有-OH基團(tuán)的吸收峰，含金屬離子的吸收峰，分辨容易?

透閃石反射率光譜特征

ａ．原始反射率光譜；ｂ．包絡(luò)線去除光譜

環(huán)狀硅酸鹽

環(huán)狀硅酸鹽礦物結(jié)構(gòu)中包含由3個(gè)，4個(gè)或者6個(gè)[SiO4]4-硅氧四面體所組成的封閉的環(huán)(分別叫三方?四方和六方環(huán))，陰離子間主要以陽(yáng)離子，比如Al3+，礦物中的空隙連成通道，可以容納各種離子?我們這里主要以堇青石和碧璽為例?

堇青石：主要成分為(Mg，F(xiàn)e)2Al3[AiSi5O18]，其六方環(huán)中的一個(gè)[SiO4]四面體被AlO4代替，結(jié)構(gòu)孔道中常含H2O?如圖3堇青石光譜所示：三組堇青石光譜大致相同，893~1062nm有離子吸收帶?

堇青石反射率光譜特征

ａ．原始反射率光譜；ｂ．包絡(luò)線去除光譜；１．堇青石樣品一；２．堇青石樣品二；３．堇青石樣品三

1410nm處有O-H鍵的一級(jí)倍頻吸收峰?1898nm處有特殊的吸附水特征峰?2012nm，2089nm有兩個(gè)Si-O吸收峰(2089nm也可能是Fe-OH前移)?碧璽的化學(xué)分子式為：Na(Mg，F(xiàn)e，Mn，Li，Al)3Al6[Si6O18][BO3]3(OH，H)4?從化學(xué)式就能看出碧璽含有多種金屬離子，這些金屬離子的種類與含量決定了碧璽的顏色?由于碧璽陽(yáng)離子的多變，其顏色是各類寶石中最為豐富的?

我們測(cè)定了兩種不同顏色的碧璽(圖4)以及一個(gè)含有不同碧璽的珠寶飾品(圖5)?不同碧璽在400~1100nm波段均有差異，切合碧璽化學(xué)式中陽(yáng)離子的多樣性?另外，光譜中全部具有-OH與吸附水吸收峰?樣品碧璽組在2212nm與2242nm出現(xiàn)肩峰，為Al-OH吸收峰?碧璽樣品0.563g在730nm處有Fe和Mn組合頻，2298nm也有Fe-OH吸收峰?碧璽樣品0.49g沒有Fe特征峰，2361nm處為Mg-OH吸收峰?首飾碧璽組在2049nm處均有Si-O一級(jí)倍頻，在2175nm與2198nm出現(xiàn)肩峰為Al-OH?2249nm處有吸收峰，為Si-OH的特征峰?2305nm處有吸收峰，是Fe-OH的吸收峰?

碧璽反射率光譜特征

ａ．原始反射率光譜；ｂ．包絡(luò)線去除光譜

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