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GIA | 紫粉色水铝石新发现!

GIA GIA美国宝石研究院
2022年01月21日 10:00
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作为珠宝界的新秀,水铝石 (Diaspore) 是一种斜方晶系的羟基氧化铝矿物,化学式AlO(OH)。有趣的是,在不同光源下观察时,一些水铝石能够在淡绿色、黄色、粉红色和紫色之间变换颜色。


多年来,水铝石的主要产地一直是土耳其,而就在2020年,来自阿富汗的一种新型水铝石悄然潜入市场……



在阿富汗诞生的“梦幻”矿床


来自巴基斯坦的两个宝石经销商出具了一份报告称,2020 年一种新发现的紫粉色水铝石进入宝石市场,其矿床被发现于阿富汗楠格哈尔省的Goshta地区


我们从经销商处获得了一些样品来进一步检测,根据GIA 实地宝石学部门所用的分类方式,这些紫粉色水铝石应被归为F类样品, 即从国际珠宝市场上购买或收集的样品。

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图 1. 这些紫粉色水铝石来自阿富汗楠格哈尔省的一个新矿床,于 2020 年 2 月发现。刻面宝石重 0.57 至 1.60 克拉,由Donald Hofler友情提供。原石重4.15 至 17.52 克拉,由Salman Khan友情提供。摄影:Diego Sanchez/GIA。



GIA的宝石学检测发现


1)形状各异的包裹体

显微检验表明,紫粉色水铝石中主要的微观特征类型为液体包裹体,通常由气泡、液体和偶尔出现的固体组成。通过拉曼光谱 (Raman) 分析,在两个样品中观察到了纤细的弧形黑色金红石针状物,而其中的一个水铝石样品中还包含一种褐色六边形晶体(如图 2所示)。同时,在数个样品中还观察到了外生的棕色着色和劈裂裂纹

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图 2. (A)细长的液体包裹体 (B)液体包裹体平面 (C)纤细的弧形黑色金红石针状物 (D)褐色六边形晶体。显微照片摄影:Nathan Renfro/GIA;视场:1.88 毫米 (A)、1.44 毫米 (B)、4.47 毫米 (C) 和 1.41 毫米 (D)。


2)多向色性宝石

此外,由双折射产生的强烈重影也是这种宝石的特征之一。宝石学测试显示了紫粉色水铝石为一种正双轴矿物,其折射率为 nα = 1.700、nβ = 1.721 和 ng = 1.749,比重为 3.38,最大双折射率为 0.049。利用二色镜检查,显示了明显的三色性,呈现为深紫粉色、淡黄色和淡粉色。


在长波紫外线光下会呈现微弱的红色荧光,而在短波紫外线光下会呈现不规则的垩黄色荧光。在日光灯与白炽灯照明下分别检测样品时,宝石显示出轻微的颜色变化,总体呈现较少的紫色,日光灯下为紫粉色,而在白织灯下接近纯粉色。但在刻面样品中没有发现主色调有明显的变化。


3)用光谱仪进行深度检测

为进一步描绘这种水铝石的特征,通过光谱仪器,其中一个立方体样品被切磨为特定的光学方向,平行的抛光面垂直于晶轴方向。


在α、β 和γ偏振光的 560-580 nm范围内,立方体的紫外线光、可见光和近红外光的吸收光谱显示出宽吸收带(如图3所示)。

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图 3. 从光学定向样品中收集的紫外线光/可见光/近红外光的吸收光谱,以解析紫粉色水铝石中α、β 和γ的振动方向。


在日光灯照明下,饱和的紫粉色与 α 振动方向一致,淡绿黄色与β振动方向一致,浅紫粉色与γ 振动方向一致。在白炽灯照明下下,饱和的紫粉色与α振动方向一致,橙粉色与β振动方向一致,而浅粉色与γ振动方向一致。(如图4所示)。

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图 4. 该图显示了「平行于晶轴的偏振光」与「偏振光在日光灯(上) 和白炽灯(下) 下混合后所产生的颜色」之间的关系。在该样品中,两个光轴之间的夹角为85°,两个光轴都位于垂直于 b 晶轴的光学平面中。


通过显微镜发现,刻面宝石的劈裂方向几乎与宝石桌面平行(轻微的倾斜可以避免在抛光宝石桌面时产生裂纹)。该方向使 b 轴几乎垂直于宝石桌面,从而使正面呈现最佳颜色 (主要由α光线和γ光线混合组成)。

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图 5. 来自阿富汗的紫粉色宝石材料显示出与水铝石匹配的拉曼光谱(左)和FTIR 光谱(右)。


通过拉曼光谱 (Raman) 分析可以确定该材料为水铝石,主峰位于 449 cm-1,较小的峰位于 334、500 和 669 cm-1。傅立叶变换红外 (FTIR) 光谱显示在大约 2115 和 1990 cm-1 处有吸收特征,在大约 4080 和 3000 cm-1 处有宽吸收带,这些都与水铝石一致。(如图5所示)


7个样品的化学分析均显示其整体成分与水铝石一致,微量元素的平均浓度分别为27 ppma 铬元素、31 ppma 钒元素、213 ppma 钛元素和 252 ppma 铁元素。紫粉色水铝石的颜色主要归因于铬元素和钒元素特别的浓度,与土耳其水铝石中钒含量明显较低,以及缅甸水铝石中铬含量普遍较高不同。



阿富汗紫粉色水铝石的发现也意味着一个新矿床的发掘,其梦幻的颜色或成为宝石市场上的新宠儿!


本文摘自由GIA研究人员撰写的文章

进入阅读原文查看英文原文,作者:

Ian Nicastro|Wim Vertriest|Nathan Renfro

Ziyin Sun|Aaron Palke|Paul Mattlin


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