X 射线衍射技术应用于宝石鉴定－合成及晶体结构研究进展

• 作者: 张妮 林春明
• 来源期刊: 岩矿测试
• 学科: 地球科学
• 关键词: X 射线衍射法 宝石鉴定 宝石合成 宝石晶体结构 宝石研究技术
• 年，卷（期）: 2016,（3）
• 所属期刊栏目: 进展与评述
• 页码范围: 217-228
• 页数: 12页
• 分类号: P575.5
• 字数: 11810字
• 语种: 中文
• DOI: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2016.03.002

摘要

因宝石检测常附带无损要求、宝石评价具科学性和不确定性等特点，X 射线衍射（XRD）在宝石学这门矿物学的分支学科中的应用具有特殊性，其应用领域主要集中在三个方面。①宝石鉴定领域：对单晶宝石和多晶宝石进行物相鉴定、宝石产地特征研究以及宝石矿物多型的种类划分等。例如根据 XRD 图谱，可将品种繁多的微晶石英隐晶质变种玉髓中不同的 SiO2质矿物相精确区分；通过黏土矿物成分及其含量可将鸡血石中“地”的种类进行划分。②宝石矿物的晶体结构研究：对成分复杂的单晶宝石进行晶体化学分析、获取矿物类质同象替代情况、利用结晶度划分宝石品质。例如晶格参数中的 c／a 比值可将绿柱石的 Al 八面体类质同象替代和 Be 四面体类质同象替代进行区分；软玉中通过 XRD 数据计算出的结晶度与软玉的品质关系密切。③宝石学研究技术的开发：对宝石的优化处理过程进行监测，在宝石合成过程中检验矿物晶形大小、结晶质量及内应力等，以有机宝石的晶体结构为基础的人工养殖技术研究。例如尖晶石在热处理过程中， Mg 离子由四面体中的 T 位迁移至八面体中的 M位，导致 M—O 和 T—O 键长随温度变化，并反映在尖晶石的色调中；在托帕石合成过程中，XRD 数据显示770～800℃时形成含氟托帕石（与天然托帕石结构相同），而在950℃和1000℃出现含氟托帕石离解成刚玉和莫来石。目前，我国在宝石学的 XRD 应用方面起步较晚，国外在宝石鉴定、优化与合成方面的应用相对成熟。本文认为，该技术与扫描电镜、质子探针等分析技术的联用仍有很大发展空间。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	林春明	南京大学内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室	42	824	16.0	28.0
2	张妮	金陵科技学院材料工程学院	6	10	2.0	3.0