高 雪，付 浩
三种典型“玫瑰石”玉石鉴定特征对比研究
高 雪1，付 浩2
（1.河北资源环境职业技术学院，石家庄 050081；
2.长安大学地球科学与资源学院，西安 710054）
由于市场上出售的玫瑰石缺少统一的规范和标准，常引起玫瑰石交易的混乱。本文采用电子探针和拉曼光谱等大型仪器，并结合显微镜放大观察、折射率测定、净水称重、荧光观察，对玉石市场上三种典型商售“玫瑰石”玉石的成分、谱学特征及常规宝石学鉴定特征作了对比分析和研究。结果表明，菱锰矿、蔷薇辉石和红柱石可以通过外部特征、荧光、折射率等方面进行基本区分，三种“玫瑰石”玉的电子探针和拉曼光谱测试结果都有明显区别，菱锰矿的主要矿物成分为菱锰矿，含有石英条带；
蔷薇辉石的主要组成矿物为蔷薇辉石，红柱石主要矿物为红柱石，包含白云母、黑云母、石英等次要矿物成分。拉曼测试显示菱锰矿样品具有1075cm-1、1086 cm-1、291 cm-1、179cm-1的特征拉曼位移，蔷薇辉石样品有1006cm-1、668 cm-1、300cm-1的特征拉曼位移，红柱石的特征拉曼位移在1060cm-1、950cm-1、545 cm-1、300 cm-1附近。本文对三种“玫瑰石”玉的分析可以为珠宝从业者和消费者提供有效的鉴定依据。
玫瑰石；
菱锰矿；
蔷薇辉石；
红柱石；
鉴定特征
近些年来，随着经济的飞速发展，人们对于像珠宝玉石这样的奢侈品消费需求越来越高。由于玉石品种繁多，市场不容易统一规范。商售为玫瑰石的玉石渐渐多起来，但国标中并没有关于玫瑰石玉石品种的相关规定。因此，市场上销售的玫瑰石品种很多。通过市场考察发现，市面上商售为玫瑰石的样品主要有三种，分别为菱锰矿、蔷薇辉石、红柱石。本文对三者采用常规宝石学测试，结合电子探针、激光拉曼等测试方法，对其宝石学特征进行分析研究，并归纳总结出三者鉴定上的差异，为消费者购买玫瑰石时提供参考。
1.1 样品描述
此次研究选用6块样品，2块菱锰矿样品，分别编号为L1、L2，2块蔷薇辉石样品，分别编号Q1、Q2，2块红柱石样品，分别编号H1、H2。其中抛光和未抛光的样品各1块，抛光的样品进行折射率等测试，未抛光的样品进行有损测试（赵建刚，徐勤，2007）。
如图1所示：菱锰矿为浅粉红色，浅粉红色的底子上有白色和灰色的条带，即花边状构造，不透明，块状构造（张蓓莉等，2006）。
图1 菱锰矿样品
a．左边L1为菱锰矿抛光样品，右边L2为未抛光样品；
b．样品L1的花边状构造
图2所示蔷薇辉石样品，呈玫瑰红色，表面可见点片状黑色物质，不透明（董浩南，2020）。
图2 蔷薇辉石样品
a.左边Q1 为蔷薇辉石抛光样品，右边Q2 为未抛光样品；
ｂ.左图为样品Q2 肉眼下观察，右图为10X 放大镜下观察
图3为红柱石样品，见横断面上有黑色包裹体呈十字形样式，无黑色物质的地方，为暗的粉红色，透明，玻璃光泽。未抛光样品见柱状晶体，横断面接近四方形，黑色包裹体横断面呈十字形，出露表面，且以十字中心呈放射状，纵断面上呈与晶体延长方向一致的黑色条纹，可见柱状解理。
图3 红柱石样品
a左边H1为红柱石抛光样品，右边H2为未抛光样品；
ｂ．H2的柱状解理
1.2 显微镜下特征观察
顶光源25X放大下观察菱锰矿样品呈浅粉红色，半透明，致密块状构造，菱面体三组解理（图4a)。顶光源35X放大下观察蔷薇辉石样品为集合体（曾凡龙，2010），粒状结构，浅粉红色，单晶体透明，玻璃光泽(图4b)。顶光源15X放大下观察红柱石，黑十字之外的部分为透明的粉红色，底光源下观察，内部存在大量裂隙和平直的解理缝，表面有裂隙出露形成的凹缝，裂隙的走向比较单一，以黑十字为中心呈放射状，且裂隙中充填有棕褐色物质（图4c）。反射光下，断口面出现彩虹闪光（图4d)。
图4 实验样品显微放大观察：
a．菱锰矿样品L2（25X）；
b．蔷薇辉石样品Q2（35X）；
c.红柱石样品H1（15X）；
d.H1断口彩虹闪光
1.3 光学特征
采用宝石折射仪进行折射率的测试，测试抛光样品，玉石采用远视法读数，菱锰矿点测法测得读数为1.60；
蔷薇辉石点测法测得读数为1.73；
红柱石点测法测得折射率为1.63。在紫外荧光灯下测试样品发光性：菱锰矿在长波下为弱的粉红色，短波下无荧光；
蔷薇辉石样品无荧光；
红柱石样品无荧光（何雪梅,李玮，2001）。集合体多色性不可测。分光镜下均未见特征吸收光谱。
1.4 力学特征
1.4.1 密度测试
为了方便测试，分别从样品上敲下一小块，由重水力学法测得：菱锰矿样品的相对密度为3.50；
蔷薇辉石样品为3.53；
红柱石样品为3.39。
图5 菱锰矿L2滴加HCl
a.滴加稀HCl生成气泡；
b.滴加稀HCl后形成稀疏空洞
图6 红柱石H2在白纸上留下的痕迹
1.4.2 硬度测试
使用铜针（约为3）、小钢刀（约为5.5）、普通陶瓷（约为6）、玻璃（约为7）等粗略估计矿物硬度（李胜荣等，2008）。用铜针刻划菱锰矿样品L2刻划不动，可被小钢刀刻划，硬度介于3～5.5之间。用小钢刀刻划蔷薇辉石样品Q2刻划不动，可被玻璃刻划，硬度介于5.5～7之间。用玻璃刻划红柱石样品H2刻划不动，硬度大于7。
1.4.3 条痕测试
用未抛光样品做条痕测试，在白色无釉瓷板上擦划得到：菱锰矿条痕呈灰白色；
蔷薇辉石条痕为灰色；
红柱石条痕呈白色。
1.4.4 解理特征
在未抛光样品上观察解理特征，菱锰矿在镜下可见中等三组解理完全；
蔷薇辉石由于粒状结构，解理特征不明显。红柱石肉眼可见柱状解理。
1.5 化学测试
的硬度能够被小钢刀所刻划，使用小钢刀刮取菱锰矿的粉末，将刮取的粉末依然放在样品上；
用冷稀HCl滴到粉末上观察现象，菱锰矿粉末加冷HCl缓慢起泡。10X放大镜下观察，图中的小圆圈为反应时所生产的小气泡(图5a)；
反应后样品所留下的痕迹，有稀疏的小空洞(图5b)。蔷薇辉石和红柱石样品滴加稀HCl无反应。
表1 样品鉴别特征
使用冷稀盐酸溶液直接滴到菱锰矿的样品L2上，有气泡产生，反应缓慢，且不易观察。由于菱锰矿
1.6 其它特征
用手摩擦红柱石H2，有黑色污手的现象。如图6所示，用白纸轻轻摩擦样品H2的黑色矿物部分，白纸上留下黑色痕迹。
常规仪器测试结果总结对比如下表1。
表2 菱锰矿样品电子探针结果
玫瑰石的颜色都为粉红色，只是深浅不一。常规的仪器鉴定有一定的局限性，对样品鉴定和判断证据不够十分的充足。因此，需要采用更精准的一些实验仪器进行测试，来具体的区别分辨样品的化学、矿物成分（孙丽华等，2016）。电子探针用于分析样品的组成元素的化学成分及结构特征（殷晓等，2016）。激光拉曼用于提供样品的分子振动的固有频率，判断分子的对称性、分子内部作用力的大小及一般分子动力学的性质（何佳乐等，2016；
邱恒亘等，2021）。本次试验测试仪器采用的是JXA-8230电子探针分析仪。测试条件为：加速电压15kv，束流20nA，束斑直径：5μm。
表3 蔷薇辉石样品电子探针结果
2.1 电子探针测试
菱锰矿样品电子探针分析数据见表2，YP1-1、YP1-2、YP1-3号点位为L1样品薄片花边状构造的部位，YP2-1、YP2-2号点位为样品2的中间较均匀部位，YP1-1、YP1-2、YP2-1、YP2-2点位主要成分MnO为54.46%～58.90%,次要成分MgO为0.23%～0.51%,CaO为2.47%～6.04%，FeO为0.01%～0.12%，总量为61.15%～62.19%；
与菱锰矿的理论化学成分61.71%的MnO和38.29%的CO2基本一致，故检测样品主要矿物为菱锰矿（赵同新等，2021）。YP1-3点位为石英，即为菱锰矿中的鉴别性特征中条纹状或花边状构造组成中的石英条带。查阅文献广西产菱锰矿（王濮等，1982）和日本产菱锰矿（柳牡丹，2021）与本次测试结果基本吻合结果见表2后两列。
蔷薇辉石样品电子探针测试结果见表3，其中YP3-1、YP3-2号为Q1样品薄片的中心部分的点位，YP4-1、YP4-2号为Q2薄片的中心部分的点位。四个点位的MnO含量均在46%～47%之间，FeO含量大约在1.5%～2%之间，CaO含量大约在3%～4%之间，SiO2含量在46.5%～47%之间。符合蔷薇辉石的理论值含量要求，MnO含量为30%～46%，FeO含量为2%～12%，CaO含量为4%～6.5%之间，SiO2含量为45%～48%之间，故主要矿物均为蔷薇辉石。查阅相关资料北京昌平西湖村产蔷薇辉石（王濮等，1982）与本次检测蔷薇辉石值相近见表3中最后一列。
表4为红柱石样品电子探针测试的结果，YP5-1、YP5-2为H1样品薄片的点位， YP6-1-1、YP6-1-2、YP6-2-1、YP6-2-2为H2样品薄片的点位。其中，YP5-1、 YP6-1-1、YP6-2-1点位中主要矿物为红柱石，Al2O3含量约在63%左右，SiO2含量约在36%，符合红柱石的化学组分Al2O3为63.2%和SiO2为36.6%的理论值要求（王濮等，1982）。红柱石主要包裹体种类为碳质包裹体、石英类包裹体、云母类包裹体，YP5-2、 YP6-1-2、YP6-2-2分别为云母类和石英，符合红柱石所含的主要包裹体种类（李娅莉和杨晶，2006）。
表4 红柱石样品电子探针结果
2.2 拉曼光谱分析
测试仪器为Renishaw RM-1000激光拉曼光谱分析仪。测试条件：激发波长514.5nm，激光功率20～50MW，曝光时间20～100s ，累积次数1次，测量范围100～2000cm-1，波数误差为±1cm-1。
图7 菱锰矿样品L2的拉曼光谱
结果如图7所示菱锰矿样品的激光拉曼光谱在1075cm-1附近的明显吸收峰为碳酸根的特征吸收峰（杜广鹏等，2010），1086cm-1、291cm-1、179cm-1为菱锰矿的特征吸收峰，对比后附表5中珠宝玉石鉴定显微激光拉曼光谱团体标准的菱锰矿激光拉曼光谱（T/CAQI 133-2020）峰形完全吻合。
如图8所示，蔷薇辉石样品Q2的激光拉曼光谱中1006cm-1附近谱带属于Si-O的对称伸缩振动，668 cm-1附近谱带属于Si-O-Si的对称弯曲振动，为辉石族矿物特征吸收峰（王蓉和张保民，2010）。和本次实验所得图谱相比，团体标准中蔷薇辉石的激光拉曼光谱如表5所示，都具有上述所说的辉石族特征吸收光谱，也都具有300cm-1附近的吸收峰，两个图谱基本一致。
图8 蔷薇辉石样品Q2的拉曼光谱
图9为红柱石的激光拉曼光谱，与团体标准中红柱石的激光拉曼数据对比可知，二者同时在1060cm-1、950cm-1附近，545 cm-1、300 cm-1附近有显著拉曼谱峰，两者的谱峰位基本一致如表5所示。
图9 红柱石样品H2的拉曼光谱
测试样品拉曼光谱与珠宝玉石鉴定显微激光拉曼光谱团体标准的数据整理对比如表5所示:
表5 拉曼光谱数据对比
本文搜集菱锰矿、蔷薇辉石、红柱石三种商售名称为“玫瑰石”的样品进行研究对比分析，通过测试得出：
（1）肉眼观察下菱锰矿具有特征白色条纹状构造，蔷薇辉石表面具有黑色点片状或黑线，红柱石具有黑十字时较容易鉴别。常规宝石学特征可通过折射率测抛光面菱锰矿1.60、蔷薇辉石1.73、红柱石1.63，荧光测得菱锰矿长波下具弱粉红色荧光，净水称重法测得菱锰矿样品相对密度为3.50，蔷薇辉石为3.53，红柱石为3.39，此外菱锰矿样品滴加稀盐酸溶液有冒泡现象。
（2）通过对样品进行电子探针分析，三者的成分有明显的区别。菱锰矿玉石主要矿物成分为菱锰矿，副矿物为石英；
蔷薇辉石玉石主要矿物成分为蔷薇辉石；
红柱石玉石主要矿物为红柱石，其次还含有白云母和黑云母等粘土矿物。
（3）激光拉曼光谱中，菱锰矿在1086 cm-1、291 cm-1、179cm-1附近有明显菱锰矿特征拉曼谱峰，其中1086 cm-1为碳酸盐的特征拉曼位移，蔷薇辉石在1006 cm-1、663 cm-1、389 cm-1附近有明显蔷薇辉石特征拉曼谱峰，红柱石在1060cm-1、545 cm-1和950cm-1附近以及300 cm-1附近有显著红柱石特征拉曼谱峰。三种矿物的谱学特征可以为今后珠宝从业者鉴别市场上“玫瑰石”的类型提供重要的理论依据。
（4）通过本次研究对比可以看出，虽然很多商家推销的都是“玫瑰石”，但它们的本质并不相同。市场上销售玫瑰石的种类有些杂乱，消费者购买时需要仔细辨别和询问，同时建议相关机构出台玫瑰石相关的标准，使玫瑰石的市场更加规范和健康的发展。
赵建刚，徐勤．2007．宝石鉴定仪器与鉴定方法[M]. 第一版．武汉：中国地质大学出版社．
张蓓莉．2006．系统宝石学[M]第二版．北京：地质出版社．
董浩南． 2020．陕西汉中含透闪石玉的宝石矿物学特征研究[D]．中国地质大学(北京)．
曾凡龙．2010．“红纹石”与“玫瑰石”的宝石学特征[J]．中国宝石，（4）：284-285．
何雪梅，李玮．2001．宝石鉴定实验教程[M]第三版．北京：航空工业出版社．
李胜荣．2008．结晶学与矿物学[ M]第二版．北京：地质出版社．
孙丽华，孙淼．2016．两种与绿松石“菜籽黄”品种相似玉石的鉴定特征[J]．岩石矿物学杂志，35(S1)：57-62．
殷晓，迟广成，陈英丽，等．2016．电子探针波谱分析在长石鉴定中的应用[J]．四川地质学报，36(02)：350-352．
何佳乐，潘忠习，冉敬．2016．激光拉曼光谱在岩矿鉴定中的应用[J]．四川地质学报，36(02)：346-349．
邱恒亘，李荣华．2021．光谱分析技术在珠宝检测机构中的应用评述[J]．中国检验检测，29(02)：27-28．
赵同新，崔会杰，孙友宝，等．2021．碳酸盐矿物的电子探针全元素法定量分析研究[J]．四川地质学报，41(02)：310-314．
王璞， 潘兆橹， 翁玲宝． 1982．系统矿物学[M]第一版．北京：地质出版社．
柳牡丹．2021．广西宝石级菱锰矿矿物学特征研究[J]．大众标化，(19)：237-239．
李娅莉，杨晶．2006．红柱石的宝石学特征研究[J]．超硬材料工程，（6）：55-57．
杜广鹏，范建良．2010．方解石族矿物的拉曼光谱特征．矿物岩石，32-35．
T/CAQI 133-2020，珠宝玉石鉴定-显微激光拉曼光谱法[S]．团体标准．
王蓉，张保民．2010．辉石的拉曼光谱[J]．光谱学与光谱分析，30（2）：376-381．
A Study of Identification Characteristics of Three Typical Rose Stone as Jade
GAO Xue1FU Hao2
(1-Hebei Resources and Environmental Vocational and Technical College, Shijiazhuang 050081; 2- School of Earth Science and Resources, Chang’an University, Xi’an 710054）
The lack of unified norms and standards for the "rose stone" as jade often causes chaos in the rose stone market. This paper has a discussion on gemological characteristics of three typical rose stone as jade such as rhodochrosite, rhodonite and andalusite. The rhodochrosite as jade consists of rhodochrosite and a small amount of banded quartz. The andalusite as jade consists of andalusite and a small amount of muscovite, biotite and quartz. Rhodonite is characterized by 1006 cm-1, 668 cm-1and 300cm-1Raman lines shifts, rhodochrosite is characterized by 1075 cm-1, 1086 cm-1, 291 cm-1and 179 cm-1Raman lines shifts and andalusite is characterized by 1060 cm-1, 950 cm-1, 545 cm-1and 300 cm-1Raman lines shifts.
rose stone; rhodochrosite; rhodonite; andalusite; Raman line shift
P575
A
1006-0995（2022）02-0346-07
10.3969/j.issn.1006-0995.2022.02.032
2020-01-30
高雪（1990— ），女，河北石家庄人，助理讲师，主要从事宝玉石鉴定与加工专业教学工作
猜你喜欢 辉石曼光谱蔷薇 Preoperative maximal voluntary ventilation, hemoglobin, albumin, lymphocytes and platelets predict postoperative survival in esophageal squamous cell carcinomaWorld Journal of Gastroenterology(2021年4期)2021-02-05粉色蔷薇辉石的宝石学及矿物学特征中国宝玉石(2020年6期)2021-01-15高压下镁辉石弹性波速的第一性原理研究*中国科学院大学学报(2020年5期)2020-09-17蔷薇辉石：既为宝，亦为玉百科知识(2018年19期)2018-10-18花开恣意是蔷薇人大建设(2018年7期)2018-09-19基于拉曼光谱的面团冻结过程中水分分布的在线监测中国粮油学报(2018年12期)2018-03-19生如蔷薇，为情芬芳传奇故事(破茧成蝶)(2015年5期)2015-02-28蔷薇白发抄火花(2015年7期)2015-02-27实用拉曼光谱引论国外科技新书评介(2014年8期)2014-12-05野蔷薇知识窗(2014年1期)2014-01-27