美國加州理工學院 (GIA) 最近收到來自 L. Allen Brown(All That Glitters,Methuen,Massachusetts)送來鑑定兩顆蛋面切割的寶石 (cabochons),它們在反射光下會呈現明顯的虹彩現象 (見圖一)。
標準的寶石檢測程式針對這兩顆分別重 7.30 克拉和 32.22 克拉的樣品進行了折射率 (RI) 和比重測試,發現它們的 spot RI 為 1.55,靜水比重為 2.67。
另外,它們在長波和短波紫外線下均無螢光反應,並且對強磁鐵的反應也非常微弱。
放大觀察後,最明顯的內部特徵是存在著一些由次生礦物形成的深棕色解理紋 (exsolution stringers)。
另外也觀察到一些較大的板狀深棕色晶體 (見圖二左)。 在反射光下,這些解理紋正是產生虹彩顏色的來源 (見圖二右)。
類似的材料據 G. Choudhary 在 2013 年春季 GNI 期刊 (第 58-59 頁) 的報導中也有出現過,不過當時並沒有確定導致這些內含物產生現象的原因。
為了找出引起顏色的內含物成分,科學家採用了拉曼光譜儀分析,確認了寶石的成分為方柱石 (scapolite)。
為了進一步確認致色內含物的種類,科學家們選擇了較小的寶石進行損毀性測試。
他們研磨了一些視窗,使部分內含物暴露在寶石表面 (見圖三)。
透過分析,暴露出的內含物表面呈現金屬光澤,經拉曼光譜儀鑑定為磁鐵礦 (magnetite)。
這也解釋了之前觀察到的寶石對強磁鐵的微弱反應的原因。
為了進一步確認內含物的成分,科學家採用了鐳射剝離電感耦合等離子體質譜儀 (LA-ICP-MS) 分析技術。
儘管由於暴露出的內含物表面積太小,分析過程中難免會包含一些來自主體方柱石的物質,影響結果的純凈度,但測試結果仍顯示出鐳射穿透褐色內含物時,鐵元素的含量明顯上升,穿透后則下降。
方柱石 (scapolite) 是一種常見於區域變質作用或交代作用所形成的礦物,可以在許多種岩石型別中找到。
人們之前就曾注意到方柱石和磁鐵礦緊密相伴的情況,特別是在一些矽卡岩礦床和一些經過熱液蝕變的火山岩層中 (J.A. Naranjo 等人,2010 年,安第斯地質,第 37 卷,第 110-120 頁)。
有報道提到過類似的材料,但引起虹彩效應的內含物成分當時尚未確定。
這種具有虹彩效應的方柱石在寶石界被稱為彩虹方柱石,是非常特別的一種寶石。
文章來源:Iridescent Scapolite | Gems & Gemology
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