紫色翡翠成因及研究方法资料整理

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1、紫色翡翠成因及研究方法资料整理背景：目前，宝玉石界中天然紫色翡翠致色机理仍是一个争论狡大，悬而未决的问题。(l)Mn离子致色：认为翡翠的紫色是由于Mn的不同价态的电子跃迁所引起的［1,2］,元素Co也参与成色作用［3］。［1］欧阳秋眉.紫色翡翠的特征及呈色机理卩］・宝石和宝石学杂志，2001,3(1)：h6.通过对紫色翡翠的矿物成分、结构、构造及成色机理进行综合研究、认为，从成因上讲，紫色翡翠为原生色，根据与其它颜色的关系可知，多数紫色的形成早于绿色，紫色翡翠是在变质过程屮形成的，它的颜色是微量的猛元素集中迁移的结果，各种色调的紫色则与其它微量元素如Mg,Fe,

2、Ti和Cr叠加有关。［2］袁新强，亓利剑，杜广鹏,，陈晓燕.缅甸翡翠紫外•可见•近红外光谱的特征和意义卩］・宝石和宝石学杂志，2003,5(4)：11-16.测试了缅甸各种颜色的翡翠的紫外■町见■近红外光谱，结果表明，不同颜色的翡翠的光谱具有不同的特征，反映出致色原因的差异，但437nm吸收峰可见于各种颜色的翡翠中。光谱特征分析表明，硕玉中的Fe主要以Fe3+离子的形式类质同象替代AI3+,Fe3+离子与Cr3+离子的作用不同，它对硬玉矿物的颜色没有实质性的影响;Cr3+离了是绿色翡翠的致色剂;Mn3+离了可以更好地解释紫色翡翠的各种与颜色成因有关的光谱特征。［

3、3］HarderH,Gottingan.TraneeElementasColoringAgentsinJadeites［J］.Genun,1995,24(7)：508^511.(2)Ti离子致色:认为紫色翡翠主要是因为Ti3+中的不同轨道的电子跃迁对可见光造成的选择性吸收［4］。［4］殷小玲.紫色翡翠呈色机制探讨［J］・珠宝科技，2004(3)：40-42・通过使用三件紫色系列翡翠样品作屯子探钊-、透射光谱及吸收光谱分析，并进行了相关讨论。认为：不同紫色翡翠因所含有的过渡金属离子种类、含量不同，致使起主导作用的致色离子表现出不同的呈色机制；Ti3+屮的d-d电子

4、跃迁是紫色翡翠呈色的主耍原因。注'贵阳中科院定化所分析实脸宜圍试ffll浚紫色翡翠透射光谓透射光谱：对浅紫色翡翠进行透射光谱测试，结果如图1。从图I可知，透射光谱中透射带在388nm.433nnix439n【n、450am、563nm处。其中在375nm〜450nm之间，黄绿色光被吸收，透过的颜色即肉眼所见的紫色；而在563nm处紫色被吸收，透过黄绿色；二者的共同作用，使得翡翠呈现浅紫色。吸收光谱：在室温下用单束吸收光谱仪对三件样品进行测量，其吸收光谱如图2,从图2可知，它们在可见光区域的主要吸收带是屮心为505nni的宽谱带；此外，在430“处有一条锐谱带；在

5、555nm处有一条极弱的谱带。400500600700800波长(nm)注，广州地贰化学研究所测试BB2Jdl3、Jd24、JB4的吸收光if彭明生教授在研究品体场过渡金属离子产生的颜色时得出[畐U：Ti3+中d—d电子2Tg(2T29)—2Eg(2Eg)跃迁能为20000cm〜，吸收谱帯中心位于500nm左右;Fe3+离了d—d电子6A1—"E跃迁能23000cm〜，吸收谱带中心位于434顾左右E5。。这一结论与图2中浅紫色、紫色翡翠样品Jd』3、Jd24、JB4在可见光区域中出现以505nm处为中心的宽谱带以及在430nm处出现锐吸收带的实验结果非常吻合。因

6、而，图2中在505nni处出现的谱带是Ti3+离子d—d电子2Tg(2Tzg)一2Eg(2Eg)跃迁的结果，而在434nm处出现的谱带是Fc3+离子d—d电子6A。一4E跃迁的结果。因此，可以认为：翡翠中Ti3+离子d—d电子跃迁是翡翠呈紫色的主要原因。。人工合成紫色翡翠中血以MnzOo的形式加入，会产生深浅不一的紫色[6]。血3+离子在八面体场中d-d电子的5B。一5E跃迁的跃迁能为18500cm〜，吸收谱带中心处于540nm左右，吸收了绿色，透过了紫色。这与图2中三件样品在555nm处极弱的吸收谱带的实验结果相符合。而在555nm处出现极弱的吸收谱带与样品电

7、子成分分析结果屮MnO为0.00%相符(血含量太低，己超出电子探针成分分析范围)。如果翡翠中无其它过渡金属离子影响，即使血含量很小，也会使翡翠呈现紫色。因此，Mn3+离子d—d电子581-5E跃迁只是翡翠呈现紫色的另一个原因。(3)Fe离子致色：认为紫色翡翠的成因主要是由于二价和三价Fe电荷转移对可见光的不同吸收造成的[24,25]o[5]RossmanGR.LavenderJade一TheOpticalSpectrumofFe2+-Fe2+IntervalenceChargeTransferinJadeiteformBurms[J].AmericanMnera

8、logist>1974,