化学气相沉积法再生钻石的实验室检测特征研究 被引量：5

1

作者 唐诗 苏隽 +10 位作者 陆太进 马永旺 柯捷 宋中华 张钧 张晓玉 代会茹 李海波 张健 吴旭旭 刘厚祥 《岩矿测试》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期62-70,共9页

再生钻石是使用化学气相沉积法(CVD)以天然钻石为基底再生长合成钻石层,得到具有整体外观的钻石产品。由于再生钻石含有天然钻石的氮杂质信息,传统的合成钻石排查方法和检测流程已不再适用于再生钻石的检测。本文对实验室检出的一颗再... 再生钻石是使用化学气相沉积法(CVD)以天然钻石为基底再生长合成钻石层,得到具有整体外观的钻石产品。由于再生钻石含有天然钻石的氮杂质信息,传统的合成钻石排查方法和检测流程已不再适用于再生钻石的检测。本文对实验室检出的一颗再生钻石进行了详尽的宝石学测试分析,以建立再生钻石的最佳检测方案。结果显示:常规的显微观察、钻石仪器排查以及红外光谱测试都不能将再生钻石检出。DiamondViewTM多方位发光图像观察该样品呈现清晰的发光分层现象,上层为红色荧光与蓝绿色磷光,下层为深蓝色荧光与惰性磷光;红外透射光谱分区域定点扫描样品上层为IIa型钻石,下层为Ia型钻石;紫外可见吸收光谱分析和光致发光光谱测试显示样品同时具有N3和高浓度[Si-V]-缺陷。综合判定该样品亭部的下半部分为天然钻石,亭部的上半部分和冠部为CVD合成钻石,CVD层厚度约740μm。作为我国首例报道的再生钻石,与国外已报道的同类型样品相比,该样品中分层界限不可见,且合成层厚度呈现明显增长。研究认为,应用多方位发光图像分析及光谱测试技术是再生钻石检测的关键。 展开更多

关键词 再生钻石 CVD合成钻石 光谱检测 发光图像

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澳大利亚孟席斯祖母绿的光谱学特征 被引量：7

2

作者 王慧 梁榕 +3 位作者 兰延 潘海华 艾夏 林惠锋 《矿物学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期657-663,共7页

采用红外吸收光谱、拉曼光谱、紫外-可见-近红外吸收光谱等无损分析技术,并结合激光诱导击穿光谱和电子探针对澳大利亚孟席斯祖母绿的光谱特征、成分特征和颜色成因进行了研究。红外光谱分析显示孟席斯祖母绿具有[Si6O18]基团振动特征,... 采用红外吸收光谱、拉曼光谱、紫外-可见-近红外吸收光谱等无损分析技术,并结合激光诱导击穿光谱和电子探针对澳大利亚孟席斯祖母绿的光谱特征、成分特征和颜色成因进行了研究。红外光谱分析显示孟席斯祖母绿具有[Si6O18]基团振动特征,其结构孔道中的Ⅱ型水吸收强于Ⅰ型水;拉曼光谱特征峰主要在323 cm、397 cm-1、685 cm-1和1067 cm-1,并可检测到142 cm-1和190 cm-1等弱散射峰;紫外-可见-近红外吸收光谱主要由Cr3+、V3+、Fe2+和Fe3+的吸收组成,其中424 nm和611 nm的吸收由Cr3+和V3+联合作用导致,644 nm、661 nm和682 nm的吸收由Cr3+产生。结合Cr2O3含量显著高于V2O3的化学成分特征,表明孟席斯祖母绿主要由Cr致色。同时将孟席斯祖母绿与云南祖母绿进行对比分析,为孟席斯祖母绿的宝石学鉴定和质量评价提供依据。 展开更多

关键词 孟席斯祖母绿 光谱特征 化学成分 颜色成因

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新疆且末碧玉矿的成因研究 被引量：3

3

作者 贾玉衡 刘喜锋 +3 位作者 刘琰 张其超 张勇 李自静 《岩石矿物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期824-838,共15页

以往勘察和研究显示,在新疆和田及其附近地区主要出现与大理岩相关的软玉(和田玉)矿床,而与蛇纹岩有关的软玉(碧玉)矿床尚未有明确报道。笔者通过两年多的野外勘察和室内实验分析,新近在且末县阿尔金断裂附近发现一定规模可开采的碧玉矿... 以往勘察和研究显示,在新疆和田及其附近地区主要出现与大理岩相关的软玉(和田玉)矿床,而与蛇纹岩有关的软玉(碧玉)矿床尚未有明确报道。笔者通过两年多的野外勘察和室内实验分析,新近在且末县阿尔金断裂附近发现一定规模可开采的碧玉矿床,对其中碧玉样品进行了主量元素、微量元素、电子探针、氧同位素和成矿年龄等方面的研究。岩相学研究显示其主要组成矿物是阳起石和透闪石,全岩的Mg/(Mg+Fe^(2+))=0.83~0.89,Cr_2O_3=0.08%~1.65%,Ni O=0.14%~0.22%,δ^(18)O=15.2‰~15.4‰,经与世界上已发现的碧玉矿床进行对比并结合野外观察,确定该矿床是一种与蛇纹岩有关的碧玉矿床。蚀变闪长岩(δ^(18)O=14.3‰~14.7‰)、大理岩围岩(δ^(18)O=15.2‰~15.9‰)和透闪石(δ^(18)O=15.3‰)具有相似的氧同位素组成,表明它们很可能经历了同样的流体蚀变作用。根据蚀变闪长岩(Cr=107×10^(-6)~155×10^(-6),Ni=53.5×10^(-6)~85.8×10^(-6))和大理岩(Cr=2 036×10^(-6)~2 415×10^(-6),Ni=1 403×10^(-6)~1 933×10^(-6))中的Cr、Ni元素含量判断,碧玉中大量的Cr(867×10^(-6)~2 418×10^(-6))和Ni(960×10^(-6)~1 662×10^(-6))很可能来自于蛇纹岩中的流体。对碧玉的主要围岩蚀变闪长岩进行的锆石SHRIMP U-Pb年龄测试结果分别为267±14 Ma(n=5)和272±14 Ma(n=6),与碧玉密切共生的黑云母的Ar-Ar坪年龄为260.6±1.5 Ma。鉴于蚀变闪长岩的形成时代与黑云母年龄数值在误差范围内一致,花岗岩、大理岩和碧玉的氧同位素值接近,同时碧玉的Cr、Ni元素含量较高,因此推断碧玉的物质来源很可能是蚀变闪长岩和大理岩,而成矿流体是由蚀变闪长岩中的岩浆水、蛇纹岩中活化的流体和大气降水组成。 展开更多

关键词 碧玉 蛇绿岩 和田玉 且末 新疆

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新疆且末—若羌地区黄绿色和田玉分析测试及特性表征 被引量：1

4

作者 张晓晖 冯玉欢 +1 位作者 张勇 买托乎提·阿不都瓦衣提 《岩矿测试》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期586-597,共12页

新疆且末—若羌一带的和田玉,以带有黄绿色调为特征,针对该种和田玉的颜色成因和特性表征研究较少,影响了对这种和田玉的颜色和矿床成因的认识。本文利用电子探针(EPMA)、背散射电子图像(BSE)、X射线荧光光谱(XRF)、高分辨电感耦合等离... 新疆且末—若羌一带的和田玉,以带有黄绿色调为特征,针对该种和田玉的颜色成因和特性表征研究较少,影响了对这种和田玉的颜色和矿床成因的认识。本文利用电子探针(EPMA)、背散射电子图像(BSE)、X射线荧光光谱(XRF)、高分辨电感耦合等离子体质谱(HR-ICP-MS)分析技术对且末黄口料的矿物组成和化学成分进行测试,采用滴定法测试FeO含量,探究其颜色成因和成矿类型,并采用锆石SHRIMP U-Pb同位素定年约束其成矿时代。结果表明:该地区和田玉主要由磷灰石、方解石、白云石、透辉石、绿帘石、榍石和锆石组成。其稀土总量低(∑REE=2.61~19.1μg/g),稀土配分模式呈现出明显Eu负异常(δEu<0.05)、LREE右倾、HREE平坦,根据稀土配分模式和Cr、Ni元素含量,推测是一种镁质矽卡岩型和田玉。且末黄口料和田玉Fe^(3+)/Fe^(2+)平均值(0.16)与其他地区和田玉有重叠,但该比值稍高(0.07~0.26),而Fe^(3+)、Fe^(2+)含量与其他地区和田玉之间差异并不明显。因此,推测且末—若羌和田玉的颜色成因与Fe^(3+)/Fe^(2+)比值有关,与Fe^(3+)、Fe^(2+)含量并无明显关系;该地区和田玉中锆石SHRIMP U-Pb同位素定年获得的两个加权平均年龄为461.7±6.1Ma(MSWD=1.6)和498.1±4.6Ma(MSWD=1.16),代表了该地区黄绿色和田玉的形成时代,并可以进一步约束西昆仑的构造演化。 展开更多

关键词 和田玉 锆石U-PB定年 电子探针 X射线荧光光谱法 高分辨率电感耦合等离子体质谱法 且末—若羌地区

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红外光谱-显微共焦激光拉曼光谱研究天然红宝石和蓝宝石中含水矿物包裹体特征 被引量：10

5

作者 宁珮莹 张天阳 +4 位作者 马泓 谢俊 丁汀 黎辉煌 梁榕 《岩矿测试》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期640-648,共9页

天然红宝石和蓝宝石的包裹体中常见典型的含水矿物包裹体,这些含水矿物包裹体容易受外界环境升温而发生改变。微量含水矿物包裹体变化会对红宝石和蓝宝石的物理和化学性质产生明显影响,该性质为宝石热处理的鉴定提供了检测思路。本文采... 天然红宝石和蓝宝石的包裹体中常见典型的含水矿物包裹体,这些含水矿物包裹体容易受外界环境升温而发生改变。微量含水矿物包裹体变化会对红宝石和蓝宝石的物理和化学性质产生明显影响,该性质为宝石热处理的鉴定提供了检测思路。本文采集了天然红宝石和蓝宝石样品,用显微镜放大观察包裹体特征,结合红外光谱与显微共焦激光拉曼光谱测试研究了含水矿物包裹体的特征。结果表明:天然红宝石和蓝宝石样品中含水矿物包裹体的外观轮廓清晰,晶形完整;红外光谱在2000~3700cm-1附近显示出2105~2110cm-1和1977~1985cm-1硬水铝石和3619cm-1和3696cm-1高岭石等水(H 2 O或—OH等)的特征吸收峰;拉曼光谱中可见角闪石、云母、磷灰石和长石等结晶度较好的典型含水矿物包裹体的特征拉曼位移。该系列特征揭示了红宝石和蓝宝石样品中含有水的特征,可作为红宝石和蓝宝石天然成因且未经过热处理的鉴定依据。 展开更多

关键词 红宝石 蓝宝石 含水矿物包裹体 谱学特征 热处理 红外光谱法 显微共焦激光拉曼光谱法

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山东产大颗粒高温高压合成钻石的多种谱学方法研究 被引量：9

6

作者 梁榕 兰延 +4 位作者 张天阳 陆太进 陈慕雨 王小清 张小虎 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1840-1845,共6页

山东济南中乌新材料有限公司利用六面顶油压机生产出大颗粒钻石,为了掌握这些合成钻石的品质及与天然钻石的区分方法,采用宽频诱导发光光谱仪(GV5000)、红外光谱仪、钻石特征光谱检测仪(PL5000)、激光诱导击穿光谱仪和X射线能谱仪,对该... 山东济南中乌新材料有限公司利用六面顶油压机生产出大颗粒钻石,为了掌握这些合成钻石的品质及与天然钻石的区分方法,采用宽频诱导发光光谱仪(GV5000)、红外光谱仪、钻石特征光谱检测仪(PL5000)、激光诱导击穿光谱仪和X射线能谱仪,对该公司生产的225粒无色、蓝色和黄色高温高压(HPHT)合成钻石进行检测,并与天然钻石对比。HPHT合成钻石样品的晶形以(111)晶面和(100)晶面共存的聚形为主导。原石切磨成圆钻形成品的出成率在20%~67%之间,净度级别为VVS—P,颜色级别为D—H。通过GV5000分析,三种颜色样品均可观察到立方八面体生长结构发光图案,无色HPHT合成钻石为强蓝色荧光和磷光,发光峰位于495nm,与晶格中的顺磁氮有关;蓝色HPHT合成钻石为蓝-绿蓝色荧光和蓝色磷光,发光峰位于501nm,与晶格中的顺磁氮、硼有关;黄色HPHT合成钻石为弱绿色荧光和磷光,显示556和883nm Ni^+相关发光峰,这些特征可与天然钻石相区分。红外光谱分析表明,无色HPHT合成钻石在1332~1100cm^-1无明显氮相关吸收,在2802cm^-1有B^0相关吸收,为含有少量硼的Ⅱa型;蓝色HPHT合成钻石位于1294cm^-1有与B-相关的强吸收,归属为Ⅱb型;黄色HPHT合成钻石位于1130和1344cm-1有与孤氮相关的明显吸收,归属为Ⅰb型。PL5000光致发光光谱显示,三种颜色HPHT合成钻石可检测到659,694,707,714和883nm等镍相关缺陷发光峰。相比之下,无色和黄色天然钻石通常为Ⅰa型,具有1282和1175cm^-1等聚合氮的红外光谱吸收,光致发光光谱通常可检测到415nm(N3)零声子线,由孤氮、硼和镍等缺陷导致的光谱特征极为罕见。因此,红外光谱和光致发光光谱特征可作为重要的鉴别依据。激光诱导击穿光谱仪检测到无色HPHT合成钻石的出露包裹体主要成分为Fe。X射线能谱分析显示,对于含包裹体较多的样品,无色和蓝色HPHT合成钻石可检测到Fe,黄色HPHT合成钻石可检测到Fe和Ni,为其中包裹体的成分,这可作为HPHT合成钻石鉴定性特征。综上所述,通过GV5000超短波紫外荧光和磷光测试,配合红外光谱和光致发光光谱特征,结合包裹体成分特征,可以有效区分该研究的合成钻石和天然钻石。 展开更多

关键词 中国山东 高温高压合成钻石 发光特征 光谱特征 成分特征

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世界范围内代表性碧玉的矿物特征和成因研究 被引量：10

7

作者 刘喜锋 张红清 +4 位作者 刘琰 张勇 李自静 张锦洪 郑奋 《岩矿测试》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期479-489,共11页

由于碧玉的样品来源、测试技术单一,有关碧玉的成因及其与大理岩型软玉之间的成因差别都不明确。本文采集了我国青海、俄罗斯、加拿大、新西兰、巴基斯坦等全球代表性碧玉样品,采用显微镜观察、X射线粉晶衍射、电子探针、电感耦合等离... 由于碧玉的样品来源、测试技术单一,有关碧玉的成因及其与大理岩型软玉之间的成因差别都不明确。本文采集了我国青海、俄罗斯、加拿大、新西兰、巴基斯坦等全球代表性碧玉样品,采用显微镜观察、X射线粉晶衍射、电子探针、电感耦合等离子体质谱和稳定同位素质谱等技术进行岩相学、矿物组成、微量和主量元素、氢氧同位素测试,对碧玉的成因进行综合分析,同时和澳大利亚大理岩型软玉进行对比性研究,以明确两种类型的软玉之间的成因差别。碧玉样品测试结果表明:(1)碧玉的主要组成是透闪石,次要矿物有石英、滑石、黑云母、铬铁矿、石墨、石榴石等;(2)氢氧同位素组成(δD值-69. 763‰～-29. 251‰,δ^(18)O值4. 7‰～13. 4‰)显示由明显的变质水组成;(3)全岩Fe^(2+)/(Mg+Fe^(2+))值为0. 11～0. 32,Cr含量约22. 9～3400μg/g,Ni含量为700～1800μg/g,表明了明显的幔源物质参与成矿的特征。通过对比发现,碧玉与大理岩型软玉的地球化学性质有明显不同,这种差别与两者的产出环境有关:大理岩型软玉的矿物组成和地球化学特征受控于花岗岩和镁质大理岩,而碧玉的地球化学特征与幔源物质组成和变质流体相关。 展开更多

关键词 碧玉 地球化学 软玉 成因

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新疆奥米夏和田玉矿床成因及锆石LA-ICP-MS定年研究 被引量：10

8

作者 张勇 魏华 +4 位作者 陆太进 陈华 韩冬 冯晓燕 买托乎提.阿不都瓦衣提 《岩矿测试》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期695-704,共10页

新疆奥米夏和田玉矿床分布在西昆仑造山带中段,产于花岗岩与镁质大理岩之间,该玉矿规模大,开采历史悠久,然而其矿床成因和成矿年代缺乏研究。本文采用岩相学、全岩分析手段对该玉矿的成因进行了研究,利用玉石中的锆石LA-ICP-MS定年方法... 新疆奥米夏和田玉矿床分布在西昆仑造山带中段,产于花岗岩与镁质大理岩之间,该玉矿规模大,开采历史悠久,然而其矿床成因和成矿年代缺乏研究。本文采用岩相学、全岩分析手段对该玉矿的成因进行了研究,利用玉石中的锆石LA-ICP-MS定年方法限定了玉矿的成矿时代。岩相学观察结果表明玉石多期次形成的现象较为明显;全岩稀土配分模式表明玉石稀土元素总量丰度低(∑REE平均值7. 228μg/g),Eu负异常(δEu=0. 58～0. 73),LREE下降,HREE平坦;和田玉中锆石^(206)Pb/^(238)U年龄显示该玉矿的成矿上限年龄介于411. 1±5. 3 Ma～489. 6±10. 5 Ma之间。综合分析认为,该玉矿为接触交代成因的镁质矽卡岩型和田玉矿床,玉石形成过程中经历了透闪石化、细粒化、重结晶等复杂的成矿过程,其形成时代与西昆仑地区其他玉矿一致,整体上可能形成于加里东晚期至海西早期。本研究有助于认识新疆西昆仑地区和田玉的形成机理,也可为西昆仑地区的地质研究提供新的基础数据。 展开更多

关键词 镁质矽卡岩 和田玉 接触交代 锆石定年

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河南产宝石级高温高压合成钻石的谱学特征及电磁性研究 被引量：8

9

作者 杨池玉 陆太进 +4 位作者 张健 宋中华 陈华 柯捷 何明跃 《岩矿测试》 CSCD 北大核心 2021年第2期217-226,共10页

为快速鉴定高温高压(HPHT)合成钻石,前人已开展了系统的发光特征和谱学特征研究,但对比性分析较少,且对电学性质和磁学性质关注不多。本文结合常规宝石学观察、高精度谱学测试以及导电性和磁性测试,对49粒无色、黄色样品进行了深入研究... 为快速鉴定高温高压(HPHT)合成钻石,前人已开展了系统的发光特征和谱学特征研究,但对比性分析较少,且对电学性质和磁学性质关注不多。本文结合常规宝石学观察、高精度谱学测试以及导电性和磁性测试,对49粒无色、黄色样品进行了深入研究和对比分析。结果表明:①铁、钴、镍等金属元素的触媒残余是HPHT合成钻石的磁性来源,测试样品均能被磁强达到12000Gs的磁棒吸引。②无色HPHT合成钻石为Ⅱa+Ⅱb型钻石,硼元素的存在导致其具有良好的导电能力,且随着硼含量的增多,导电能力逐渐增强;黄色样品为Ⅰb+ⅠaA型钻石,约三分之一的孤氮转化为A集合体,揭示合成钻石在生长完成后经过了高温退火处理。③硼元素的普遍存在,以及氮元素主要以孤氮原子和A集合体的方式存在,导致了HPHT合成钻石的特征红外光谱;HPHT合成钻石中常含有氮、镍、硅等杂质元素引起的晶格缺陷,导致了特征的光致发光光谱。④无色HPHT合成钻石具有强蓝绿色荧光和磷光,黄色HPHT合成钻石具有绿色荧光,可见明显的立方体-八面体分区现象。本研究表明:谱学特征和发光特征仍然是筛查鉴定HPHT合成钻石的重要依据。现生长技术下合成的HPHT合成钻石在导电性和磁性两方面也与天然钻石存在明显差异,可以作为快速鉴定合成钻石的辅助性依据。 展开更多

关键词 高温高压合成钻石 磁性 导电性 傅里叶变换红外光谱 光致发光光谱 钻石观测仪

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新疆和田地区大理岩型和田玉的形成及致色因素探讨 被引量：10

10

作者 韩冬 刘喜锋 +5 位作者 刘琰 张勇 郑奋 买托乎提.阿不都瓦衣提 张红清 文茈燊 《岩石矿物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1011-1026,共16页

采集阿拉玛斯和田玉山料和喀拉喀什河(墨玉河)的和田玉样品,利用显微镜和背散射图像、电子探针等研究手段,结合以往全岩数据对和田玉的形成和致色因素进行了综合分析。研究发现,除透闪石以外,和田玉中还含有大量的绿帘石、透辉石、绿泥... 采集阿拉玛斯和田玉山料和喀拉喀什河(墨玉河)的和田玉样品,利用显微镜和背散射图像、电子探针等研究手段,结合以往全岩数据对和田玉的形成和致色因素进行了综合分析。研究发现,除透闪石以外,和田玉中还含有大量的绿帘石、透辉石、绿泥石、锆石、磷灰石、尖晶石、石榴石、重晶石、阳起石、闪锌矿、磁黄铁矿、石墨、方解石和氢氧化铁等多种副矿物; Cr、Ni含量(<100×10-6)及Mg/(Mg+Fe2+)-Si投点显示这些样品均属于大理岩型软玉(和田玉)。全岩及其微区成分分析结果显示,从白玉(TFe_2O_3=0. 33%～1. 42%)、青白玉(TFe_2O_3=0. 43%～0. 96%)至青玉(TFe_2O_3=0. 77%～3. 97%),TFe_2O_3含量逐渐增加,而且所有样品的Cr和Ni含量都分别低于60×10-6和20×10-6,说明从白玉、青白玉至青玉,颜色的加深与透闪石中铁元素含量逐渐增加有关。墨玉的颜色主要与透闪石集合体中的石墨和Fe(OH)3等细脉大量出现有关。为深入研究和田玉的致色因素,同时采集了加拿大的碧玉样品进行对比,发现同样主要为透闪石组成的加拿大碧玉,除Fe外,还含有大量的Cr元素(1 400×10-6～5 100×10-6),碧玉的颜色鲜艳与透闪石C位中含有0. 01～0. 03 a. p. f. u.的Cr有关,而和田玉中Cr含量较低,在C位中几乎为0。通过野外观察和岩相学分析认为,含和田玉的镁质矽卡岩的形成经历了接触变质、接触交代变质和硫化物阶段,主要通过交代镁质大理岩、透辉石、绿帘石等矿物形成,而和田玉的主要形成机制是多期次的细粒透闪石交代粗粒透闪石。 展开更多

关键词 和田玉 透闪石 新疆 致色因素 和田地区

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应用超声显微镜技术检测饰品镀金层厚度 被引量：2

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作者 田庚凡 黎敏 +2 位作者 张颖 张健 陆太进 《贵金属》 CAS 北大核心 2022年第S01期170-175,共6页

贵金属饰品市场常出现掺假黄金侵犯消费者权益事件,实验室常用X射线荧光光谱法(XRF)检测饰品元素含量,但此法对于表面覆盖层较厚的样品存在局限性。本文利用超声显微镜对银镀金和铜镀金样品进行测试,得到超声衰减系数与表面镀层厚度间... 贵金属饰品市场常出现掺假黄金侵犯消费者权益事件,实验室常用X射线荧光光谱法(XRF)检测饰品元素含量,但此法对于表面覆盖层较厚的样品存在局限性。本文利用超声显微镜对银镀金和铜镀金样品进行测试,得到超声衰减系数与表面镀层厚度间的关系曲线,能够实现对镀层样品厚度的定量分析,在无损前提下得到贵金属样品内部信息,对于未来珠宝检测行业具有重要指导意义。 展开更多

关键词 贵金属 电镀 超声扫描显微镜 无损检测

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高温高压合成钻石晶体表面微形貌观察及其成因探讨 被引量：6

12

作者 吴旭旭 陆太进 +6 位作者 杨池玉 张健 唐诗 陈华 张勇 柯捷 何明跃 《岩矿测试》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期411-417,共7页

我国作为世界上最大的合成钻石生产国,其产量占据世界总产量的90%以上,其中以高温高压法(HPHT)合成钻石为主。国内外学者对于HPHT合成钻石物性的测试方法和性质分析较为完备,但是对HPHT合成钻石生长完成后的酸洗过程以及酸洗后留下的内... 我国作为世界上最大的合成钻石生产国,其产量占据世界总产量的90%以上,其中以高温高压法(HPHT)合成钻石为主。国内外学者对于HPHT合成钻石物性的测试方法和性质分析较为完备,但是对HPHT合成钻石生长完成后的酸洗过程以及酸洗后留下的内外部微形貌亟待研究。本文采用激光共聚焦显微镜和超景深三维显微镜对118粒产自我国的HPHT合成钻石进行内外部特征观察,并配合激光拉曼光谱仪对这些微细结构内的包裹残余进行定性分析。发现了三类特征的结构类型:成一定夹角的阶梯型生长结构,揭示了HPHT合成钻石聚型晶的结晶学特质;近平行线状划痕,反映了生长腔体内钻石晶粒间的接触关系;通过独特的"绳捆纹"结构进行观察和分析,认为这一结构反映了HPHT合成钻石的生长速率。这些钻石表面的微形貌反映了HPHT合成钻石梯度高温和持续高压的生长条件和环境,对于HPHT合成钻石的鉴别具有指导意义。 展开更多

关键词 合成钻石 高温高压 表面微细特征 激光共聚焦显微镜 晶体生长速率

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应用钻石观测仪-红外光谱仪-激光诱导击穿光谱仪鉴定无机材料充填翡翠 被引量：4

13

作者 杨春梅 黄梓芸 +3 位作者 覃静雯 陆真平 陆太进 汤紫薇 《岩矿测试》 CSCD 北大核心 2022年第2期281-290,共10页

通过走访翡翠市场得知存在无机材料充填的翡翠,目前与其相关的研究资料较少,对无机材料充填翡翠缺少鉴定依据。本模拟实验使用水玻璃和硅溶胶这两类无机材料对低档翡翠进行充填以了解其鉴定特征。利用常规宝石学测试、钻石观测仪荧光观... 通过走访翡翠市场得知存在无机材料充填的翡翠,目前与其相关的研究资料较少,对无机材料充填翡翠缺少鉴定依据。本模拟实验使用水玻璃和硅溶胶这两类无机材料对低档翡翠进行充填以了解其鉴定特征。利用常规宝石学测试、钻石观测仪荧光观察、红外光谱分析(FTIR)、激光诱导击穿光谱分析(LIBS)对无机充填翡翠样品进行测试。结果表明:(1)翡翠充填后其透明度、颜色、密度及结构均有所改善。(2)通过钻石观测仪观察,样品中的翡翠颗粒显示出绿色荧光,实验充填材料在裂隙以及颗粒间显示蓝色荧光且颜色分布不均匀。(3)通过中红外反射光谱测试,硅溶胶与水玻璃的谱图有微弱差别,经无机材料充填的样品在1162cm^(-1)、1070cm^(-1)、949cm^(-1),以及579cm^(-1)、529cm^(-1)、470cm^(-1)处的吸收峰逐渐减弱,峰形逐渐变圆滑或消失,结合近红外光谱7062cm^(-1)、5204cm^(-1)、 4537cm^(-1)范围的波谱形态和吸收峰特征鉴别充填翡翠。(4)激光诱导击穿光谱测试,验证了经过硅溶胶或钠钾水玻璃充填的翡翠中硅的含量偏高,钠钾水玻璃充填的翡翠具有钾含量高的特点。模拟实验充填的样品效果有待提高,但从中认识到无机材料充填翡翠的鉴定特征,对理解翡翠的优化处理机理有指导意义。 展开更多

关键词 翡翠 水玻璃 硅溶胶 钻石观测仪 红外光谱 激光诱导击穿光谱分析

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两种类型天然紫色翡翠的致色机理 被引量：7

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作者 韩文 刘洋 +1 位作者 张钧 陆太进 《矿物学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期549-555,共7页

紫色翡翠是天然翡翠中的重要品种,具有很高的经济价值,其主要有2种类型,一种呈较纯的紫色,另一种为带有蓝色色调的紫色。为探究紫色翡翠的致色机理,除采用传统的谱学及化学成分分析外,本文重点采用电子顺磁共振(EPR)、X射线光电子能谱(X... 紫色翡翠是天然翡翠中的重要品种,具有很高的经济价值,其主要有2种类型,一种呈较纯的紫色,另一种为带有蓝色色调的紫色。为探究紫色翡翠的致色机理,除采用传统的谱学及化学成分分析外,本文重点采用电子顺磁共振(EPR)、X射线光电子能谱(XPS)等,对2种类型紫色翡翠致色机理、致色元素价态等进行深入研究。结果表明,2种类型紫色翡翠均为硬玉颗粒本身呈色。紫色样品致色与Mn有关(w(Mn O)=0.0035%~0.036%),紫外可见光吸收光谱具有由Mn导致的580 nm吸收带,电子顺磁共振分析显示其主要为Mn3+,而并非Mn2+。蓝紫色翡翠由Fe、Ti元素联合致色(w(Fe O)=0.039%~0.25%;w(Ti O2)=0.018%~0.17%),X射线光电子能谱分析显示其主要致色离子为Fe2+、Fe3+和Ti4+,认为蓝紫色翡翠为Fe2+-Ti4+和Fe2+-Fe3+电荷转移致色,由此导致紫外可见光吸收光谱中具530和610 nm的吸收带。 展开更多

关键词 紫色翡翠 电子顺磁共振 X射线光电子能谱 致色机理

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基于气体吸附法和X射线Micro-CT三维成像技术定量解析天然和电化学处理绿松石孔隙特征 被引量：4

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作者 陆太进 戴慧 +4 位作者 田庚凡 李克 张健 陈华 柯捷 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期247-253,共7页

绿松石是一种多孔材料,其孔隙特征直接影响其颜色、光泽、硬度、耐久性等性质,进而影响其市场价值,电化学处理的主要目的是降低绿松石孔隙度从而使其耐久、保色。采用全自动比表面仪、X射线显微CT(Micro-CT)等测试分析手段,对电化学处... 绿松石是一种多孔材料,其孔隙特征直接影响其颜色、光泽、硬度、耐久性等性质,进而影响其市场价值,电化学处理的主要目的是降低绿松石孔隙度从而使其耐久、保色。采用全自动比表面仪、X射线显微CT(Micro-CT)等测试分析手段,对电化学处理前后绿松石的孔隙特征进行了对比研究。比表面仪研究发现,电化学处理后的绿松石总孔隙度、总孔体积、平均孔径及比表面积均有一定程度的变化;吸附-脱附曲线高压区域天然绿松石吸附曲线斜率变大,而电化学处理绿松石吸附曲线斜率变小;天然绿松石孔径分布曲线为类抛物线,而电化学处理绿松石孔径分布曲线呈内凹曲线状。Micro-CT研究结果表明:天然绿松石中出现的由表面贯穿至内部的大孔洞,经电化学处理后孔洞被不完全充填;天然绿松石存在"流纹状"结构,孔隙沿"流纹"分布,而电化学处理绿松石的"流纹状"结构消失,孔隙分布杂乱无章。本研究首次从孔隙特征角度入手,发现天然绿松石与电化学处理绿松石在高压区域吸附曲线特征、50nm孔径以上孔隙分布曲线、孔隙充填情况和内部结构等方面存在明显差异。通过检测绿松石的钾(K)含量,并结合孔隙特征差异,可以有效地对绿松石是否经过电化学处理进行检验判定。 展开更多

关键词 绿松石 气体吸附法 孔隙特征 电化学处理 X射线显微CT

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中国大理岩型和田玉矿床的成矿时代、形成过程及找矿方向 被引量：5

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作者 景云涛 刘琰 +1 位作者 张勇 买托乎提·阿不都瓦衣提 《岩石矿物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期651-667,共17页

和田玉在中国有着悠久的开采和使用历史,在中国的玉石文化中占有重要地位。根据产状,大理岩型和田玉的成因类型可分为接触交代型(矽卡岩型/岩浆热液型)、区域变质和变质热液型,其中接触交代型最重要也是优质和田玉的主要成因类型。根据... 和田玉在中国有着悠久的开采和使用历史,在中国的玉石文化中占有重要地位。根据产状,大理岩型和田玉的成因类型可分为接触交代型(矽卡岩型/岩浆热液型)、区域变质和变质热液型,其中接触交代型最重要也是优质和田玉的主要成因类型。根据围岩的年龄、和田玉中锆石或云母测年得到的矿带形成年龄以及区域地理位置,可将中国大理岩型和田玉划分为西昆仑矿带的新疆(形成年龄上限为450~350 Ma)、东昆仑矿带的青海省格尔木(形成年龄为300~240 Ma)、东北地区(河磨玉约250~150 Ma,老玉约1700 Ma)、西南地区、中南地区(火山岩约682±62 Ma,辉绿岩约260 Ma)和华东地区等6个矿带,本文主要总结了这6个矿带大理岩型和田玉矿床的地质产状、矿物组成、全岩主微量元素特征、成矿流体组成、锆石/云母年龄及空间分布和成矿规律。和田玉的主要矿物为透闪石。接触交代型和田玉的成矿流体主要由岩浆水、大气降水和围岩白云石大理岩脱碳产生的CO_(2)以不同比例混合组成,成矿物质Mg和Ca来自白云石大理岩,Si和H_(2)O来自岩浆热液(如新疆和田矿带)。和田玉的形成主要经历了接触变质和变质交代阶段、早期进变质阶段和晚期退变质阶段,交代过程为白云石大理岩→透辉石矽卡岩或绿帘石矽卡岩→透闪石矽卡岩(粗粒透闪石)和粗粒透闪石→细粒透闪石,透闪石主要形成于进变质阶段;区域变质型和田玉的成矿作用与区域变质作用密切相关,而不依赖岩浆活动,成矿流体主要为大气降水(如韩国春川);变质热液型和田玉成矿流体主要为变质水,成矿物质Mg和Ca来自大理岩,Si和H_(2)O可能来自区域变质作用和混合岩浆作用而形成富硅质的热水溶液(如辽宁岫岩)。和田玉主要产于构造活动强烈的地区、侵入岩与碳酸盐岩接触蚀变带较强烈的地段,可根据矿化标志、构造标志、围岩蚀变标志、子料和山流水溯源、古矿洞标志等探寻原生大理岩型和田玉矿床。 展开更多

关键词 和田玉 成矿流体 锆石U-PB定年 成因类型 成矿模式

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HPHT合成宝石级金刚石触媒对品质的影响——以国内三家公司近年合成金刚石为例 被引量：1

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作者 马瑛 庄郁晴 +4 位作者 丘志力 邓小芹 陆太进 林培军 赖舒琪 《中山大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期68-77,共10页

HPHT合成宝石级金刚石是重要的宝石和高新技术材料,合成过程中必要的触媒是影响金刚石产品品质的关键性材料,也是反演天然金刚石形成环境与机制的重要线索。本文收集了我国三家主流HPHT合成金刚石厂家(分别用HH,Z,J表示)的218颗金刚石样... HPHT合成宝石级金刚石是重要的宝石和高新技术材料,合成过程中必要的触媒是影响金刚石产品品质的关键性材料,也是反演天然金刚石形成环境与机制的重要线索。本文收集了我国三家主流HPHT合成金刚石厂家(分别用HH,Z,J表示)的218颗金刚石样品,对其形貌特点、光谱学特征进行了分析对比。选择其中9颗可以探索其合成触媒成分的样品,进一步对其触媒诱导杂质成分与金刚石关系进行了分析,以揭示国内最新合成HPHT宝石级金刚石合成过程触媒的改变对合成金刚石品质可能产生的影响。结果表明:1)宝石级金刚石无色样品触媒含有的金属元素主要为Fe、Co,黄色样品的触媒元素主要为Ni、Mn、Co,推测主要除氮剂为Ti、Al、Cu等元素;2)触媒中单一非金属杂质元素的加入使HPHT合成宝石级金刚石中更容易出现包裹体,晶体表面容易形成三角凹坑等缺陷,非金属元素触媒的配对加入对金刚石晶体的品质提高具有一定的促进作用;3)Fe-Co触媒体系相较Fe-Ni体系更适合HPHT合成Ⅱa型宝石级金刚石,Co代替Ni能够减少晶体中与Ni相关的缺陷,提高合成金刚石的色级。研究结果对于反演天然金刚石形成环境以及HPHT合成宝石级金刚石的鉴定具有一定的启示作用。 展开更多

关键词 HPHT合成金刚石 触媒 生长环境 品质影响

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本期文章导读

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作者 李芳洲 李小犁 +11 位作者 张龙 陈振宇 汪方跃 周涛发 杨波 杨莉 孟文祥 孙成阳 陆太进 宋中华 何明跃 邓怡 《岩矿测试》 CSCD 北大核心 2022年第2期I0002-I0005,共4页

161硅酸盐玻璃中的Na和天然含Ti硅酸盐玻璃主要发现在月球玄武岩中,其对研究月球起源具有重要的科学意义。同时,人造含Ti硅酸盐玻璃在工业生产中也具有重要的经济价值,是一种优良的阻光涂层材料。因此,准确获得含Ti硅酸盐玻璃的化学成分... 161硅酸盐玻璃中的Na和天然含Ti硅酸盐玻璃主要发现在月球玄武岩中,其对研究月球起源具有重要的科学意义。同时,人造含Ti硅酸盐玻璃在工业生产中也具有重要的经济价值,是一种优良的阻光涂层材料。因此,准确获得含Ti硅酸盐玻璃的化学成分,才能正确理解其地球化学意义,并合理厘定其物理属性与组分之间的制约关系,为相关科学研究和生产活动提供关键的数据支撑。通含量电子探针分析条件设定探讨。 展开更多

关键词 硅酸盐玻璃 电子探针分析 物理属性 制约关系 数据支撑 工业生产 科学研究 涂层材料

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津巴布韦金刚石中石墨包裹体及金刚石异常双折射特征分析

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作者 孙成阳 陆太进 +2 位作者 宋中华 何明跃 邓怡 《岩矿测试》 CSCD 北大核心 2022年第2期199-210,共12页

津巴布韦马朗(Marange)金刚石矿以产出混合习性(八面体与近立方体)金刚石为特征,其石墨包裹体仅存在于近立方体区。石墨包裹体的形态、分布及金刚石的异常双折射与应变特征,能反映其从开始结晶到被搬运至地表过程中经历的地质作用。因此... 津巴布韦马朗(Marange)金刚石矿以产出混合习性(八面体与近立方体)金刚石为特征,其石墨包裹体仅存在于近立方体区。石墨包裹体的形态、分布及金刚石的异常双折射与应变特征,能反映其从开始结晶到被搬运至地表过程中经历的地质作用。因此,对津巴布韦混合习性金刚石及石墨包裹体的研究不仅能提供与其他产地金刚石有对比意义的数据,且由于其本身生长习性的特殊性,故两生长区的精细分析对帮助理解不同习性金刚石在地质过程中的行为差异具有重要价值。本文采用DiamondView;、偏光显微镜、扫描电镜、能谱仪、红外光谱仪和拉曼光谱仪对津巴布韦混合习性金刚石及石墨包裹体进行系统观察分析。结果显示,石墨包裹体存在于近立方体区的定向椭圆裂隙中,属于由金刚石石墨化而成的同生-次生包裹体。近立方体区与H有关的红外吸收更强,而八面体区与N有关的吸收更强,这种对不同杂质元素的差异富集,导致金刚石呈现主要与裂隙及不同生长区有关的异常双折射。金刚石八面体区LO=TO带拉曼位移为1332.05~1332.20cm^(-1),半高宽为4.21~4.37cm^(-1),对应应力约0.06~0.27GPa;近立方体区LO=TO带拉曼位移为1331.93~1332.47cm^(-1),半高宽为3.67~4.08cm^(-1),对应应力约0.01~0.64GPa。总体来看近立方体区的残余应力更大,应变更强。本研究确定了津巴布韦混合习性金刚石中石墨包裹体的定向性,发现了证明其同生-次生性的新证据,并揭示了两生长区金刚石的应变特征差异,对了解津巴布韦金刚石的形成环境和不同金刚石的物理化学性质差异具有重要意义。 展开更多

关键词 金刚石 津巴布韦 石墨 异常双折射 应变 偏光显微镜 扫描电镜 红外光谱 拉曼光谱

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沅江辰溪地区河流碎屑石榴子石地球化学特征及其对湖南原生金刚石找矿的启示 被引量：1

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作者 马瑛 丘志力 +3 位作者 邓小芹 陆太进 杨瀚 庄郁晴 《岩石矿物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1116-1130,共15页

湖南沅江是我国砂矿金刚石的重要产地,石榴子石和金刚石是砂矿中常见的重矿物,与金刚石相关的石榴子石特征研究对揭示湖南砂矿金刚石的来源与形成条件有重要意义。本文随机选取湖南沅江辰溪地区金刚石砂矿中160粒碎屑石榴子石和5粒金刚... 湖南沅江是我国砂矿金刚石的重要产地,石榴子石和金刚石是砂矿中常见的重矿物,与金刚石相关的石榴子石特征研究对揭示湖南砂矿金刚石的来源与形成条件有重要意义。本文随机选取湖南沅江辰溪地区金刚石砂矿中160粒碎屑石榴子石和5粒金刚石包裹体中的石榴子石采用矿物学、地球化学并借鉴统计学方法对它们进行了分析比较。结果显示,碎屑石榴子石主要为铁铝-锰铝榴石系列,其中个别石榴子石含有金刚石包裹体。聚类分析、线性判别、逻辑回归分析计算显示,部分G3榴辉岩型石榴子石与金刚石可能具有成生联系。同时,两个采集地点的石榴子石类型、主微量元素具有一定的差异其中一个地点的石榴子石样品DJZ-7-1具有与金刚石更强的亲缘性。基于本文碎屑石榴子石Si值大于3.02以及前人对湖南金刚石限定的温压条件进行分析,认为湖南金刚石可能形成于深度小于220 km的橄榄岩-榴辉岩混杂区,该区域系钾镁煌斑岩型金刚石来源的优势区域。据此,建议可在辰溪赤岩村河段上游区域进一步寻找幔源G3型石榴子石以及钾镁煌斑岩以期发现原生金刚石矿床。 展开更多

关键词 金刚石 碎屑石榴子石 地球化学分析 找矿 湖南

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