莫桑石吸收光谱(托帕石吸收光谱)

1. 托帕石吸收光谱

变色宝石。

运用现代分析手段，对变石、合成变石、变色石榴石、合成及天然变色蓝宝石等多种变色宝石的化学成分及紫外一可见光光谱进行了分析，并运用晶体场理论讨论了变色效应的成因，着重分析了各种变色宝石中C 和V在变色效应中的作用。

通过热处理等方式，人们可以改变宝石的颜色，令其具有更高的价值，在巴基斯坦以及世界宝石市场上，经过处理改变颜色的托帕石正在引领风骚。

2. 托帕石吸收光谱对哪种元素吸收

　　天然水晶的晶体是相对稳定的结晶状，通常情况下，天然水晶不存在褪色甚至变色的可能。　　在某些特殊的条件下不同种类的水晶又会有相对不稳定的物理变色现象，只有满足这些条件水晶的色泽便会发生一定的变化，比如艳丽的水晶很容易发生变化。像托帕石会由黄变蓝、紫水晶会由紫变紫黄、黄色此类水晶俗称紫黄晶、黄水晶（并非所有紫黄晶、黄水晶均是紫水晶变色而来），粉水晶则颜色慢慢变淡，而黄水晶则可能会变深黄色等等，若想要此类水晶产生变色现象则需要在一定的温度下方能产生。　　而褪色则需要满足一下两种可能：一是长时间的大幅度暴晒，由于水晶性脆，应该尽量避免高温暴晒，否则会使得其颜色发生变化或者褪色甚至爆裂；另一方面人为高温热处理，一般水晶加工中为了求得一种特定的颜色而利用高温仪器将天然水晶进行变色处理，这种工艺就是利用了水晶遇高温变色的特性。　　以上是在一定的技术条件下产生的，而在常温下出现天然水晶掉色或者褪色情况的，一般认为此类水晶为人造假水晶或者是天然水晶染色而成想要的水晶。　　应尽量避免天然水晶与一切高温接触，尽量减少其暴晒时间，长期佩戴以后需要进行消磁净化，以免发生化学变化！　　水晶的分子带有负极电离子，当人体配戴后，它的分子接受到人体体温的活化，会与人体产生交互作用，代谢了水晶颜色所对应轮位附近脏腑器官的病气。　　水晶的作用会把血液中的正离子给替换出来，当身体健康，情绪稳定，再加上水晶颜色光谱所产生频率共振吸引机会与缘份。但水晶使用过度它把好的能量(彩光)给佩戴者，它就会失去生命力，如果发现水晶脏脏温温或是退色就表示该消磁了。　　注意事项　　注意：应尽量避免天然水晶与一切高温接触，尽量减少其暴晒时间，长期佩戴以后需要进行消磁净化。

3. 绿柱石吸收光谱

海蓝宝石是绿柱石的一种，绿柱石为铍铝硅酸盐矿物，基本化学式为Be3Al2(Si2O6)3，其中Be、Al可被不同元素所替代而呈现出多种多样的颜色，常见的主要品种有祖母绿（Emerald）、海蓝宝石（Aquamarine）、摩根石（Morganite）、黄色绿柱石（Heliodor）、红色绿柱石（Red Beryl）等。

图一：绿柱石家族

这次，我们想和大家一起聊聊绿柱石家族中的蓝色精灵——海蓝宝石。海蓝宝石的英文名为Aquamarine，源自拉丁语Aquamarina，意为海水，这是因为古代的人们发现海蓝宝石的颜色如同海水一样蔚蓝，便赋予了它水的属性，并认为它是来自于海底，是海水之精华。由于海蓝宝石与水的亲密联系，古往今来，海蓝宝石都被水手们当作护身符，用以祈求海神保佑出海的安全，因此海蓝宝石也被称为“福海石”。

图2 海蓝宝石（Aquamarine）

围绕着海蓝宝石还有着诸多动人的传说。据说，在深海之中居住着一群人鱼，她们喜欢收集海蓝宝石来装扮自己。到了关键时刻，她们只需使海蓝宝石沐浴到阳光，就能够获得神秘力量的帮助。因此，海蓝宝石还获得了“人鱼石“的别称。

图3 尚美“Promenades Impériales”冬宫漫舞主题项链

除此之外，海蓝宝石也被称作“爱情之石”。这一典故源自古希腊神话，传说有一位叫做罗兰的风神爱上了一位凡间女子，而这份爱却为当时的神界所不容。为了忠于自己的爱情，风神罗兰不惜放弃了生命。在临死之前，他向爱神维纳斯祈求将自己的灵魂封存在海蓝宝石中。作为爱情之石的海蓝宝石，寄托着人们对于甜蜜爱情和美满婚姻的希冀。

图4 Tiffany & Co. 2018年Blue Book高级珠宝系列The Four Seasons of Tiffany

与风神罗兰的凄美爱情相似，在19世纪的俄国，也曾有一对为爱不顾一切的爱侣，他们就是Paul Alexandrovich公爵夫妇。公爵夫人奥尔加本是俄国禁卫军军官Erich von Gerhard Pistohlkors的妻子，而婚后她却与Paul公爵相恋，公爵对奥尔加一往情深，不顾沙皇夫妇的强烈反对也坚持要娶这个离过婚的女子为妻，最终触怒了王室而被沙皇抄家流放。在流放法国期间，公爵如愿与奥尔加结为连理，并为爱妻定制了这款来自卡地亚的海蓝宝石王冠与项链。或许这寄宿着风神灵魂和美好祝愿的海蓝宝石真的保佑了这对夫妻。在被流放九年后，沙皇终于宽恕了公爵，公爵夫妇才得以再次踏上家乡的土地。为了表示补偿，沙皇恢复了公爵夫人奥尔加佩里王妃的封号。

图5 佩里王妃奥尔加的海蓝宝石王冠与项链，卡地亚1912年设计出品

海蓝宝石指的是浅蓝色、绿蓝色至蓝绿色的绿柱石，其绿蓝色是由Fe2+致色而成，通常颜色较浅，黄色绿柱石经过热处理也可形成蓝色。

海蓝宝石的基本宝石学性质如下所示：

海蓝宝石内部常含有液相、气液两相或气液固三相包裹体及平行于c轴方向排列的管状包体，有时呈断断续续的“雨丝状”，可具有猫眼效应。

图6 海蓝宝石中平行底面解理方向的盘状流体包体及平行c轴的管状包体

图7 海蓝宝石中的“雨丝状””包体

在对海蓝宝石进行紫外-可见光谱测试后发现海蓝宝石呈现Fe元素特征吸收，可见370nm、426nm处吸收峰及820nm附近的宽吸收带。

图8 海蓝宝石的紫外-可见吸收光谱图

关于海蓝宝石的呈色机理众说纷纭，有学说认为海蓝宝石的光谱吸收带是位于晶体结构孔道中的Fe离子造成的。Fe离子在晶体结构孔道中与孔道中的水形成水合离子[Fe2+（H2O）]和[Fe3+（H2O）]，[Fe2+（H2O）]是海蓝宝石致色的根本原因，Fe2+的含量与海蓝宝石颜色的深浅有关，而孔道中的[Fe3+（H2O）]是金色绿柱石致色的关键因素。当两种水合离子同时存在时，绿柱石呈现蓝绿色（彭明生等，1985）。

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海蓝宝石主要产于巴西、莫桑比克、马达加斯加等国。巴西海蓝宝石矿主要产于米纳斯吉拉斯的伟晶岩中，与托帕石共生。此外，在美国、缅甸、印度、坦桑尼亚等地也有海蓝宝石产出。中国的海蓝宝石产地主要有新疆、云南、内蒙古、海南、四川等地，其中以新疆和云南产出的海蓝宝石品质最佳。

在海蓝宝石中，圣玛利亚海蓝宝石以其明亮、不带棕（黄）色调的极致蓝色而闻名，因其原产于巴西的Santa Maria de Itabira矿，从而得名Santa Maria（圣玛利亚）。因其出产宝石颜色瑰丽明艳，Santa Maria逐渐成为优质海蓝宝石的代名词。

图9 Santa Maria海蓝宝石手镯 designed by 雪音りえ

如今Santa Maria de Itabira矿产量减少，非洲的莫桑比克成为仅次于巴西的优质海蓝宝石出产国。从1991年开始出产的莫桑比克海蓝宝石颜色浓烈，可以与巴西Santa Maria de Itabira矿的海蓝宝石相媲美，这些来自非洲的海蓝宝石被命名为“Santa Maria Africana”。近些年来，马达加斯加的海蓝宝石逐渐成为市场新宠。除此之外，印度的乌丽莎地区偶尔也有优质海蓝宝石产出。

一、海蓝宝石的优化处理

海蓝宝石中常见的优化处理有热处理、覆膜处理和充填处理。

01

热处理

绿柱石中含有Fe2+、Fe3+，当它们存在于绿柱石结构的孔道中时绿柱石可呈现绿色和黄绿色（彭明生等，1985），这种绿柱石可热处理成优质的海蓝宝石。经热处理的海蓝宝石不易辨别，这种优化处理的颜色通常较稳定，可被人们接受。

02

覆膜处理

将无色或淡颜色的绿柱石表面附着有色塑料涂层，以此来增加绿柱石的颜色。经过覆膜处理的绿柱石，放大检查有时可见部分膜层脱落的现象。

03

充填处理

低品质的海蓝宝石可进行充填处理以改善净度，主要可依据放大检查、发光特征和红外光谱手段进行鉴别，其主要特征包括：a.用反射光观察海蓝宝石表面可见有光泽差异的部分；b.放大观察可见蓝色“闪光效应”；c.充填物较厚处可能会残留有气泡，有时充填区可见干涸的白色油痕；d.长波紫外光下，充填部位有时可见异常荧光；e.红外光谱具2800~3000cm-1强峰及3058cm-1、3036cm-1双峰。

图10 充填处理海蓝宝石与未经充填处理海蓝宝石的红外光谱对比图

二、海蓝宝石的合成

合成绿柱石有化学气相沉积法、助熔剂法和水热法三种，目前以水热法为主。Tairus公司和莫斯科晶体研究所利用水热法合成出了红色、蓝色、紫色、黄色等绿柱石，其中蓝色系列合成绿柱石的主要致色离子为Fe2+、Fe3+、Cu2+（张本宏等，2002），这与天然蓝色绿柱石有明显区别，可在实验室中鉴定出来。

三、海蓝宝石的保养

1. 海蓝宝石不宜暴露在过高温度下，在日光照耀下颜色比较稳定。

2. 海蓝宝石不可接触酸碱，也不要与其它宝石或金属摩擦以免刮花宝石表面。在进行剧烈运动或从事体力劳动时最好将宝石取下，以免宝石受到剧烈撞击而产生裂痕。

3. 当海蓝宝石未经过充填处理时，可用热肥皂水进行清洗；当海蓝宝石中含有流体包裹体或裂隙时，不推荐使用超声波蒸汽清洗机进行清洗。

图11 海蓝宝石中的片状包裹体

钟爱海蓝宝石的人，多是爱它那一抹清透动人的蓝色，而那些前人寄托于海蓝宝石中的情思却鲜为人知。正如英雄之爱美人，若只知美人的倾城容颜，却不知美人的惊才绝艳，难免有几分寥落。试问诸君，爱一颗宝石，既爱它的颜色，又怎能忍心不去探究它的前生今世？外在的颜与内在的情合二为一，方成就了海蓝宝石的风华绝代。

4. 托帕石的光谱

　　天然水晶的晶体是相对稳定的结晶状，通常情况下，天然水晶不存在褪色甚至变色的可能。　　在某些特殊的条件下不同种类的水晶又会有相对不稳定的物理变色现象，只有满足这些条件水晶的色泽便会发生一定的变化，比如艳丽的水晶很容易发生变化。像托帕石会由黄变蓝、紫水晶会由紫变紫黄、黄色此类水晶俗称紫黄晶、黄水晶（并非所有紫黄晶、黄水晶均是紫水晶变色而来），粉水晶则颜色慢慢变淡，而黄水晶则可能会变深黄色等等，若想要此类水晶产生变色现象则需要在一定的温度下方能产生。　　而褪色则需要满足一下两种可能：一是长时间的大幅度暴晒，由于水晶性脆，应该尽量避免高温暴晒，否则会使得其颜色发生变化或者褪色甚至爆裂；另一方面人为高温热处理，一般水晶加工中为了求得一种特定的颜色而利用高温仪器将天然水晶进行变色处理，这种工艺就是利用了水晶遇高温变色的特性。　　以上是在一定的技术条件下产生的，而在常温下出现天然水晶掉色或者褪色情况的，一般认为此类水晶为人造假水晶或者是天然水晶染色而成想要的水晶。　　应尽量避免天然水晶与一切高温接触，尽量减少其暴晒时间，长期佩戴以后需要进行消磁净化，以免发生化学变化！　　水晶的分子带有负极电离子，当人体配戴后，它的分子接受到人体体温的活化，会与人体产生交互作用，代谢了水晶颜色所对应轮位附近脏腑器官的病气。　　水晶的作用会把血液中的正离子给替换出来，当身体健康，情绪稳定，再加上水晶颜色光谱所产生频率共振吸引机会与缘份。但水晶使用过度它把好的能量(彩光)给佩戴者，它就会失去生命力，如果发现水晶脏脏温温或是退色就表示该消磁了。　　注意事项　　注意：应尽量避免天然水晶与一切高温接触，尽量减少其暴晒时间，长期佩戴以后需要进行消磁净化。

5. 托帕石吸收光谱不特征

伽马射线，是的贯通形式的电磁辐射从所述产生的放射性衰变的原子核。它由最短波长的电磁波组成，因此可以提供最高的光子能量。保罗维拉尔，法国化学家和物理学家，1900年发现的伽玛辐射，同时研究辐射发射的镭。1903年，欧内斯特·卢瑟福（Ernest Rutherford）将该辐射伽马射线命名为其相对强的物质穿透力; 1900年，他已经按穿透力的升序命名了两种穿透力较小的衰减辐射类型（由Henri Becquerel发现）、α射线和β射线。

放射性衰变产生的伽玛射线的能量范围从几千电子伏特（keV）到大约8兆电子伏特（〜8 MeV），相当于寿命较长的原子核中的典型能级。伽马射线的能谱可用于使用伽马能谱鉴定衰变的放射性核素。从诸如天鹅座X-3微型星源等来源观察到了100-1000兆电子伏特（TeV）范围内的超高能伽马射线。

源自地球的伽玛射线的天然来源主要是放射性衰变和大气与宇宙射线粒子相互作用产生的二次辐射的结果。但是，还有其他稀有的自然资源，例如地面伽马射线闪光，它们是通过电子作用于原子核而产生伽马射线的。伽玛射线的著名人工来源包括裂变（例如发生在核反应堆中的裂变）和高能物理实验（例如中性介子的衰变和核聚变）。

伽马射线和X射线都是电磁辐射，并且由于它们在电磁光谱中重叠，因此术语在科学学科之间有所不同。在某些物理学领域，它们的来源是不同的：伽马射线是由核衰变产生的，而在X射线的情况下，其起源是在原子核之外。在天体物理学中，伽马射线通常被定义为具有高于100 keV的光子能量，是伽马射线天文学的主题，而低于100 keV的辐射被归类为X射线，并且是X射线天文学的主题。这个约定源于早期的人造X射线，其能量最高只能达到100 keV，而许多伽马射线可以照射到更高的能量。天文学的伽马射线大部分被地球大气层遮挡。

伽马射线是电离辐射，因此具有生物危害性。由于它们的高穿透力，它们会损坏骨髓和内部器官。与alpha和beta射线不同，它们容易穿过人体，因此带来了巨大的辐射防护挑战，需要使用高密度材料（例如铅或混凝土）制成的屏蔽材料。

伽玛射线提供有关宇宙中一些最活跃的现象的信息；但是，它们很大程度上被地球的大气吸收。诸如费米伽马射线太空望远镜之类的高空气球和卫星任务上的仪器提供了我们对伽马射线的xxx观测。

伽马射线诱导的分子变化也可以用来改变半宝石的性质，并且经常用于将白色托帕石变成蓝色托帕石。

非接触式工业传感器通常在精炼、采矿、化学、食品、肥皂和洗涤剂以及纸浆和造纸工业中使用伽马辐射源来测量液位、密度和厚度。伽马射线传感器还用于测量水和石油工业中的液位。通常，这些使用Co-60或Cs-137同位素作为辐射源。

伽玛射线通常被用来杀死生物，这一过程称为放射线。其应用包括对医疗设备进行灭菌（作为高压灭菌器或化学方法的替代品），从许多食品中去除引起腐烂的细菌以及防止水果和蔬菜发芽以保持新鲜度和风味。

尽管伽马射线具有致癌特性，但它们也可用于治疗某些类型的癌症，因为伽马射线还可以杀死癌细胞。在称为伽玛刀手术的程序中，将多个集中的伽玛射线束引向生长，以杀死癌细胞。从不同角度瞄准光束，以将辐射集中在生长物上，同时xxx程度地减少对周围组织的损害。

伽玛射线还用于成像技术中的核医学诊断目的。使用了许多不同的发射伽马射线的放射性同位素。例如，在PET扫描中，一种放射性标记的糖（称为氟氧葡萄糖）发出正电子，该正电子被电子electron灭，产生伽玛射线对，突显癌症，因为该癌症的代谢率通常高于周围组织。医疗应用中最常用的伽马发射器是核异构体 tech 99m，它发射与诊断X射线相同能量范围的伽马射线。将这种放射性核素示踪剂施用于患者时，会使用伽马相机可以通过检测发射的伽马射线来形成放射性同位素分布的图像。取决于使用示踪剂标记的分子，可以使用此类技术来诊断各种疾病（例如，通过骨扫描将癌症扩散到骨骼）。

6. 变石吸收光谱

感温变色石指的是运用现代分析手段，对变石、合成变石、变色石榴石、合成以及天然色变色蓝宝石等多种宝石的化学成分以及紫外可见光谱进行了分析，通过热处理等方式，来改变宝石的颜色，令其具有更高的价值。

长期佩戴感温变色石有着美容护肤的功效，感温变色宝石中含有大量微量元素和矿物质，佩戴在身上能起到美容护肤的作用，能使人的肌肤变得更有弹性，人的气色也随之会变好。

佩戴感温变色石还有着提升气质的作用，感温变色石色泽红艳，佩戴在身上能将人的皮肤衬托的白皙接近，也能使人的性情变得温柔起来，起到提升气质的作用。

7. 托帕石红外光谱图

变色宝石。运用现代分析手段，对变石、合成变石、变色石榴石、合成及天然变色蓝宝石等多种变色宝石的化学成分及紫外一可见光光谱进行了分析，并运用晶体场理论讨论了变色效应的成因，着重分析了各种变色宝石中C 和V在变色效应中的作用。

通过热处理等方式，人们可以改变宝石的颜色，令其具有更高的价值，在巴基斯坦以及世界宝石市场上，经过处理改变颜色的托帕石正在引领风骚。

8. 托帕石吸收光谱元素

天然水晶石不会掉色的，其成分是纯的石英，有颜色的水井是是应中含有少量金属离子，而适应的主要成分是二氧化硅，和沙子的主要成分相同，应为是硅的正四价态，故稳定性较强且结构和钻石相似，但质地十分脆。

金属离子在其中反射或折射不同的光谱，故水晶的颜色不可能退去，所以不要轻信别人的话，退色的水晶是经过特殊处理的玻璃，其成分接近水晶，但是由于成色原理不同，故可能掉色。至于保养，硅的成分很稳定，一般不用清洗，实在是脏了可以去眼镜店做超声清洗，2块钱一次。但是一定要防止氟化氢与之接触

9. 橄榄石吸收光谱

石榴石，中国古时称为紫鸦乌或子牙乌，是一组在青铜时代已经使用为宝石及研磨料(Abrasive)的矿物。常见的石榴石为红色，但其颜色的种类十分广阔，足以涵盖整个光谱的颜色。含有红榴石成分较多的石榴石只可以在相对高压的变质岩产生，例如在地壳的底层及地幔中的岩石。

可能含有斜长石(Plagioclase)，或是含丰富铝的尖晶石，或是含丰富红榴石的石榴石，三种矿物都同时存在的话确认了一个令橄榄石(Peridot)及辉石矿物平衡的压力温度带。