摘要：對市場上搜集的3件危地馬拉“藍水料”翡翠成品和2件原料進行了無損測試與分析，包括常規寶石學特徵、紅外吸收光譜和紫外-可見吸收光譜等測試方法。對危地馬拉“藍水料”翡翠原料進行了有損測試分析，研究其演示礦物學特徵，包括岩石薄片觀察、X射線衍射和電子探針分析。結果表明，“藍水料”翡翠的寶石學特徵與傳統翡翠一致，礦物組成以硬玉為主，含少量綠輝石，紅外吸收光譜特徵顯示其主要吸收峰在1 080 cm-1為特徵吸收峰，紫外-可見吸收光譜可見437 nm特徵吸收峰。“藍水料”翡翠的岩石礦物學和寶石學特徵均符合傳統翡翠的定義。
關鍵詞： 翡翠；藍水料；永楚料；特徵
中圖分類號：TS93 文獻標識碼：A 文章編號：1008-214X(2018)02-0031-07
翡翠主要由硬玉及其它鈉質、鈉鈣質輝石（如鈉鉻輝石，綠輝石）組成[1]。硬玉的化學成分為（NaAlSiO4），可有少量的類質同向替代，以硬玉為主的翡翠就是傳統意義上的翡翠。傳統翡翠的折射率為1.66（點測），相對密度為3.25~3.34，具有437 nm特徵吸收峰[2]。
近年來，由於市場對翡翠的需求越來越大，傳統的翡翠資源已經不能滿足消費者的需求。珠寶市場上逐漸出現了越來越多含次要礦物的翡翠及一些外觀與翡翠相類似的產品，給消費者和質檢機構帶來了一定的困擾。2017年3月，平洲翡翠公盤禁止非緬甸翡翠入廠，來自危地馬拉的“藍水料”首當其衝受到影響。危地馬拉“藍水料”與2013年市場上出現的“永楚料”外觀較接近，均呈玻璃光澤，結構細膩，墨綠色或藍綠色，半透明。“永楚料”的主要礦物組成為綠輝石，含少量的鈉長石，屬於較純的綠輝石質玉（Omphacite Jade）[3]。通過使用紫外可見吸收光譜進行快速無損測試分析時發現，“永楚料”沒有437 nm特徵吸收峰，而“藍水料”具有437 nm特徵吸收峰，證明“藍水料”與“永楚料”具有一定的特徵差異。
為此，我們蒐集了市場上的3件成品和2件原料（每件原料均磨成了2件成品）進行測試分析；成品和部分原料均採用了無損測試，包括常規的寶石學特徵、紫外-可見吸收光譜、紅外吸收光譜（反射）；部分原料採用了有損測試分析，包括岩石薄片特徵、X射線衍射以及電子探針分析。比較危地馬拉“藍水料”與與“永楚料”翡翠、傳統翡翠的寶石學基本特徵、譜學特徵和岩石礦物學特徵，判斷其是否可以定義為翡翠。
1 樣品及測試方法
測試樣品為5件：2件原料（樣品LS-1、LS-2來自原料1，樣品LS-3、LS-4來自另原料2）和3件市場購買的成品（樣品LS-5、LS-6、LS-7）。樣品呈淺藍綠色到深藍綠色，具有玻璃光澤，微透明-半透明，結構細膩，有白色點狀或條帶狀礦物，為非均質集合體，且成品通常較為厚實(圖 1)。而“永楚料”翡翠主色調為墨綠色或者深灰綠色，有時可見絮狀物，通常成品切成薄片，呈微透明。
圖1 “藍水料”翡翠樣品
採用桂林理工大學電子探針JXA8230電子探針對樣品進行測試，測試條件：加速電壓15 kV，電流20 nA，電子速斑直徑1 μm，初始數據利用ZAF校正法進行處理。
採用德國BRUKER D8 ADVANCE 型X射線衍射儀Cu（單色）對樣品進行X射線衍射測試分析。測試條件：電壓40 kV，電流30mA，掃描範圍2θ=3～85°，狹縫1 mm，掃描速度4 /min。
採用紫外-可見光譜儀（UV-Vis，GEM-3000 Ⅲ型）對樣品的吸收光譜進行了測定。測定條件:室溫下，積分時間119 ms，平均次數 20次，平滑度為3，掃描範圍225 ~ 1 000 nm。
採用傅里葉變換紅外光譜儀（FTIR）配合反射附件測試，測試條件：反射法，掃描範圍400 ~ 1300 cm-1，分辨率8 cm-1，掃描次數12次。
2 基本特徵
常規寶石學測試結果表明（表 1），樣品的折射率為 1.66（點測）。靜水稱重法測量本次樣品，均測量3次取平均值，樣品的相對密度在3.33~3.35。根據國家標準GB/T 16553-2010 《珠寶玉石 鑑定》中對翡翠的定義，本次實驗樣品的寶石學常規測試數據均在翡翠的標準範圍內。
表1 “藍水料”翡翠的寶石學基本特徵
3 礦物學特徵
3.1 巖相學特徵
為進一步瞭解“藍水料”翡翠的內部結構特徵，將2個原料共磨製了4個岩石薄片後在偏光顯微鏡下觀察，結果顯示（REF _Ref492904376 h 圖 2），樣品的礦物組成單一，均以硬玉為主，副礦物見鋯石，僅見個別金屬礦物。
樣品LS-1偏光顯微鏡下觀察硬玉有兩種晶形，一種呈半自形柱狀、短纖維柱狀和氈狀，粒徑一般小於0.08 mm×0.25 mm，此種晶形約佔硬玉總量97%；一種呈他形粒狀一般小於0.15mm×0.30mm，此種晶形約佔硬玉總量3%；薄片中硬玉均為無色，正高突起，干涉色一級黃白，斜消光角約37°，總體可見弱定向分佈，可見個別金屬礦物。樣品LS-2鏡下觀察硬玉有兩種晶形，一種呈半自形柱狀、短纖維狀、氈狀，粒徑一般小於0.08mm×0.28mm，此種晶形硬玉佔硬玉總量的99%；另一種呈他形粒狀，粒徑一般小於0.30mm×0.65mm，約佔硬玉總量1%；薄片中硬玉均為無色，正高突起，干涉色一級黃白，斜消光角約37°，整體呈弱定向分佈，副礦物鋯石呈他形粒狀。樣品LS-3鏡下觀察硬玉有兩種晶形，一種呈半自形柱狀、短纖維狀、氈狀，粒徑一般小於0.22mm×0.42mm，此種晶形硬玉約佔硬玉總量的99%；另一種呈他形粒狀，粒徑一般小於0.25mm×0.35mm，此種晶形硬玉佔硬玉總量的1%，大部分干涉色一級黃白，斜消光角約37°，個別可見發育簡單雙晶，整體見弱定向分佈，副礦物鋯石呈他形粒狀。
岩石薄片結果觀察表明，樣品LS-1和LS-2硬玉的粒徑比樣品LS-3較小，樣品LS-1和LS-2的成品結構與樣品LS-3的細膩。硬玉與綠輝石為類質同象礦物，在成分和光性上都非常接近，但綠輝石的突起和干涉色相對偏高一些。本次樣品的粒徑較小，而綠輝石質量分數較低，在鏡下較難區分。
圖 2 “藍水料”翡翠正交偏光顯微鏡下照片（1.柱狀、纖維狀硬玉；2.他形粒狀硬玉）
3.2 電子探針分析
“藍水料”樣品的岩石礦物化學成分測定數據及礦物組成詳細數據見表 2。電子探針結果表明，“藍水料”翡翠礦物組成主要為SiO2、Al2O3和Na2O，其中SiO2為56.06% ~ 68.81%，平均為59.35 %；Al2O3為9.57 %~ 24.16%，平均為18.69 %；Na2O為5.89% ~ 13.71%，平均為11.13%。通過輝石命名法區分硬玉與綠輝石[4]，即Q = Ca+Mg+Fe2+, J = 2Na, J / (Q+J) >0.8 為鈉質輝石（包括硬玉），0.2 < J/(Q+J) < 0.8為鈉鈣質輝石（包括綠輝石）。樣品LS-1分析共計6個點，5個點計算結果表明為硬玉，其中1個點計算結果為綠輝石；樣品LS-2分析共計7個點，5個點計算結果表明為硬玉，2個點計算結果為綠輝石；樣品LS-3分析共計6個點，5個點計算結果表明為硬玉，1個點計算結果為綠輝石。因此，“藍水料”翡翠中的主要礦物組成為硬玉，有少量的綠輝石。
表 2 “藍水料”翡翠電子探針結果
3.3 X射線衍射分析
X射線衍射結果表明，樣品LS-1，樣品LS-2，樣品LS-3的成分非常相似（ REF _Ref496021746 h 圖 3），在6.18，4.27，3.09，2.92，2.82，2.48，2.41，2.07，1.97，1.57 Å等處的強衍射峰與國際標準粉晶衍射數據卡片PDF:22-1388硬玉的衍射峰位基本吻合，表明“藍水料”翡翠的主要礦物組成為硬玉。
圖 3 “藍水料”翡翠的X射線衍射圖譜
3.4 紅外吸收光譜測試結果
傅里葉變換紅外光譜儀配合反射附件測試結果表明(圖4)，在400~1 600 cm-1範圍內為翡翠的特徵吸收峰，該波段使用反射附件（PIKE）掃描樣品。所有樣品在1 500 cm-1之後均沒有特徵吸收峰，主要吸收峰在1 080 cm-1附近，與前人對硬玉為主的翡翠所報道的特徵吸收峰是一致的[5-6]。這一檢測結果與本單位平洲、四會、揭陽等地的實驗室，大量接受委託檢測“藍水料”樣品的結果是一致。
圖 4 “藍水料”翡翠的紅外吸收光譜（反射）
3.5 紫外-可見吸收光譜結果
紫外-可見吸收光譜測試結果表明( REF _Ref495485034 h 圖5)，7個樣品均具有380，437 nm吸收線，滿足GB/T 16553 《珠寶玉石 鑑定》中對翡翠的定義具有437 nm吸收線。據前人研究結果表明，綠輝石為主的翡翠在300~800 nm波段不具有437 nm吸收線。翡翠的437nm吸收峰主要為Fe3+致色[1]，而本次實驗結果中未見Cr吸收峰，與電子探針結果含有較低的Cr2O3相符合。這也是“藍水料”翡翠大多偏藍色而不是呈正綠色的原因。因此，在日常的檢測工作中可以通過紫外-可見光譜儀快速區分該種“藍水料”翡翠與“永楚料”翡翠[7]。這一檢測結果與本單位平洲、四會、揭陽等地的實驗室，大量接受委託檢測“藍水料”樣品的結果是一致的。
圖 5 “藍水料”翡翠的紫外-可見吸收光譜
4 結論
（1）危地馬拉“藍水料”翡翠的顏色呈藍綠色，部分樣品可見白色點狀和條帶狀礦物，結構細膩，玻璃光澤，折射率為1.66（點測），相對密度為3.33~3.34，其寶石學常規特徵與國家標準GB/T 16553-2010 《珠寶玉石 鑑定》中所規定的翡翠的鑑定數據範圍一致。
（2）通過岩石礦物學分析，岩石薄片觀察結果表明其主要由硬玉組成，硬玉呈半自形柱狀、短纖維狀、氈狀和他形粒狀，部分樣品可見個別金屬礦物和呈他形粒狀的鋯石。電子探針結果表明，樣品的主要礦物組成為硬玉，含有少量的綠輝石。X射線衍射結果表明，“藍水料”翡翠是以硬玉為主的隱晶質礦物材料。
（3）無損分析測試表明，紅外吸收光譜主要特徵吸收峰在1 080 cm-1，紫外-可見吸收光譜可見437nm吸收峰，與國家標準GB/T 16553-2010 《珠寶玉石 鑑定》中翡翠的定義一致。
綜上所述， “藍水料”翡翠符合國標定義的“翡翠”，可定名為翡翠。
參考文獻：
[1] 張蓓莉, 系統寶石學[M]. 2006: 地質出版社.
[2] 國家珠寶玉石質量監督檢驗中心. GB/T 16553 - 2010珠寶玉石 鑑定 [S].國家質檢總局, 2010.
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