翡翠鉴别的高科技方法

翡翠鉴别的高科技方法:18星期四来源：云南经济日报戴铸明翡翠在地质构造上，形成于板快的俯冲挤压带的硬玉-蓝闪石高压变质带中，是在中——低温的环境中，在极高的压力下经过漫长的时间而形成的。由于地质体多次受应力作用，硬玉岩产生变晶、改造、碎裂等现象，导致硬玉岩物质的多样性。翡翠属变质岩类，并归属为深变质带、高压变质相硬玉岩。岩石结构构造主要为显微柱状变晶结构、显微交织变晶结构、变斑状结构、碎裂构造、角砾-糜棱构造、碎斑构造。翡翠属辉石族、透辉石-钙铁辉石亚族，化学分子式为［NaAl（si2o6)］，化学成分理论值SiO259.45%、Al2O325.21%、NaO15.34%，并含有Cr、Fe、Mg、Ca、K、Ti、Cr等微量元素。其中过渡金属元素Cr离子对翡翠绿色，Fe离子对翡翠红色、黄色起关键作用。翡翠在成分上以硬玉占主要成分，并含有少量钠铬辉石、透辉石、绿辉石、透辉石、铬尖晶石、普通闪石、次闪石、钠长石、蛇纹石、方解石、褐铁矿等。常见的翡翠赝品有钠长石玉、大理岩、澳洲玉、染色石英岩、脱玻化玻璃、钙铝榴石玉和玻璃料器等；常见的翡翠作假手段有酸洗注胶、人工致色等。应用高科技方法检测翡翠赝品具有微区、微量、定量、无损和精确等特点。在珠宝检验、鉴定的工作中，当遇到复杂，重大和疑难问题时，或者当用常规的仪器、方法和经验解决不了问题时，就必须应用高科技的鉴别方法，作出准确的分析判断。鉴别翡翠真伪，尤其是鉴别翡翠是否经过了充填（注胶）处理，常用的高科技设备仪器有红光谱分析仪、拉曼光谱仪、电子探针探测仪和分光光度计等，现对它们的原理和作用作一简要地介绍。1、红外光谱分析仪：红外辐射在电磁波中的位置是波长1~1000um的范围（电磁波常用的单位为nm、um，波数单位为cm-1），不同的宝石是由不同的物质组成，不同物质的离子基团在红外光范围内有不同的振动范围、振动频率和吸收特征。所以，红外光普分析的原理是根据物质的离子基团在红外光范围内的吸收谱带的特征，对照矿物（宝玉石）的标准图谱，对被测物作出定性，定量的分析判断。红外光谱仪在珠宝检验中可解决三个方面的问题，第一，鉴定宝石的品种；第二，鉴别天然宝石和合成宝石；第三，有效地对经过处理的宝玉石作出鉴别，如高档翡翠B货，用常规的方法几乎看不出来，而红外光谱对测定翡翠B货效果很好。翡翠B货因加入大量的有机固化剂如环氧树脂、聚苯乙烯、磷苯二甲酸类化合物等，其在红外光谱图的2600~3200cm-1范围内，尤其是在3035cm-1左右有明显的胶料（羟基）吸收峰，而天然翡翠在2600~3200cm-1区间透过率很好，不存在吸收峰。2、拉曼光谱仪拉曼光普仪是根据拉曼效应对分子的结构进行比对研究的一种方法。用拉曼光谱仪测试宝石的原理是：当一束光照射到宝玉石表面时，一部分入射光透过物质，一部分在宝玉石界面上产生反射，此外，还会在宝玉石的不同方向上出现微弱的散射光。散射光中大部分是与激发光波相同的弹性散射光（瑞利散射），还有比激发光波长的称为“斯托克斯线”，比激发光波短的称为“反斯托克斯线”，这种现象称为拉曼散射效应。拉曼效应是于1928年由印度物理学家C·V·Baman（拉曼）使用玻璃和太阳光所证实的。拉曼散射是由入射光和宝玉石内原子分子的运动（转动和振动）相互作用造成的，拉曼散射造成的振动率一般在数十至数千波数（cm-1）之间，拉曼光谱仪可以提供一种无损的、不接触宝玉石的快速准确的方法。拉曼光谱仪在宝玉石检测方面主要有三个方面的用途；第一，确定宝玉石的名称，如是不是翡翠，由拉曼光谱图可以准确判断；第二，用来研究宝玉厂内部包裹体的状况，可测出距宝玉石表面5mm深处的小至1um的包裹体的信息，从而对宝石的成因、产地和品种的鉴定提供证据；第三，用来区别天然或经过优化处理的宝石，如翡翠浸过蜡或注过胶（B货）。充填物质的鉴定曾经是很困难的事，但采用拉曼光谱仪却能很好地解决这些问题。在大多数情况下甚至可以鉴定出充填物的种类。3、电子探针电子探针的全称为“电子探针X射线显微分析仪”，是一种精密的微区化学成分分析仪器，其原理是利用高能电子轰击被测样品，激发样品并使之产生特征X射线信号，这种信号的波长与样品所含元素的种类有关，信号的强度与元素的浓度有关。从而对样品所含元素作出定量的分析，用电子探针对白色翡翠、高档绿色翡翠所含化学成分的分析结果。电子探针能快速、无损地测定露于宝玉石表面色体的成分；测试宝石不同部分，不同方向元素含量的变化。该方法的优点在于无损快速，光束面积小，分析的能量低，对宝石无任何损害，同时获得宝石测量部分的化学成分。4、分光度计分光光度计运用可见光分光镜直接地看到各种宝玉石明显的光谱吸收线（带）和荧光光谱图，分光光度计有紫外——可见光分光光度计和红外分光光度计。宝玉石鉴定中应用最多的是紫外——可见光分光光度计，它是以朗伯——比尔定律为基础，通过测定宝玉石在某一特定波长处或一定波长范围内的吸光度，对宝石内部的某些成分作出定性或定量地分析及结构表征。分光光度计是宝玉石鉴定师最有用的仪器之一，紫外——可见光分光光度计的波长范围为190~850nm；红外分光光度计的波长范围为400~4500cm-1。分光光度计的检验精度较高，对人眼难以察觉那些仅部分被吸收的谱区，以及可见光以外的红外区和紫外区，使用分光光度计都能察觉到实际存在的信息。除了真假鉴别外，针对翡翠的质量评定和分级，也有高科技手段的应用。目前一种新的发明翡翠透光度检测仪已经获得了专利，其原理是通过光源组件、分光器、光电探测器、信号处理分析器、纵向扫描光程模块以及横向扫描样品检测模块等相关的技术处理，得到待测翡翠检测部位光强随入射深度的变化数据,从而判别翡翠样品的透光度。这样的仪器可以显示翡翠透明度的分布变化规律，且不受翡翠样品厚度和是否镶嵌的限制。另外，对翡翠的质地（种）的评定，除了常规的方法外，应用高科技的仪器，也早已经做到了定量的数据检测和分析。