云南保山南红玛瑙的矿物成分研究

向永红

摘 要：利用红外光谱仪对云南保山南红玛瑙的矿物成分进行研究，结果表明：保山南红玛瑙的主要矿物成分为α-石英，结晶程度由显晶质向隐晶质过渡，更偏向于显晶质。

关键词：云南保山;南红玛瑙;红外光谱仪

南红玛瑙是一种颜色鲜艳、质地细腻油润、胶质感强的天然红色玛瑙，因契合中国人的审美，深受消费者的喜爱。南红玛瑙主要产自云南保山、四川凉山和甘肃迭部，2014年前后，在云南昭通永善、巧家和鲁甸发现了南红玛瑙，2016年在内蒙古和东北也发现了南红玛瑙，近年来市场上还有产自非洲的南红玛瑙。目前，市场上流通的南红玛瑙主要两个产地为云南保山和四川凉山，其中云南保山是最初发现南红玛瑙的产地，已有上千年的开采历史，早在明朝时，徐霞客曾在《徐霞客游记》中记载了云南保山（当时永昌府杨柳乡）开采南红玛瑙的相关情况。

本文选取保山南红玛瑙样品共计46颗（图1），根据肉眼颜色渐变规律共分为5组，第1-4组编号依次为1-1至1-15，2-1至2-9，3-1至3-10，4-1至4-10，第5组为组合色，正反面颜色不同，其中第1颗标本正反面编号为5-1至5-2，第2颗标本正反面编号为5-3至5-4。

宝石在红外光的照射下，引起晶格（分子）、络阴离子团和配位基的振动能级发生跃迁，并吸收相应的红外光而产生的光谱称为红外光谱（余晓燕，2016）。不同的基团在红外光谱中对应着不同的振动峰位与强度，因此可以通过红外图谱识别特定的分子结构，鉴定不同的宝石种属。按分光原理，红外光谱仪分为色散型和干涉型。在宝石鉴定中主要采用干涉型傅里叶红外光谱仪，首先将光源发出的光用迈克尔干涉仪转换成干涉光、用干涉光照射样品，经检测器获得干涉图，再由计算机将干涉图经过傅里叶变换得到红外光谱图。由于红外光谱检测宝石快速、无损，准确，所以红外光谱仪在宝石鉴定研究领域有着非常广泛的应用[1]。

本文采用傅里叶红外光谱仪对46颗云南保山南红玛瑙样品进行测试，测试地点为中国地质大学（北京）珠宝学院宝石研究实验室，仪器型号为Bruker Tensor27傅利叶变换红外光谱仪。测试条件：湿度范围小于70%，温度范围为 18-35℃，电源频率47-65Hz，电压 85-265V，背景的扫描时间为16 scans，样品扫描时间为64 scans，扫描次数32次，分辨率4cm-1，测量范围400～2000cm-1，光栅为6mm，10KHz。

使用反射法进行了宝石种属的鉴定，确定48颗样品均为石英质玉石，结合放大检查观察其结构和颜色分布判定为南红玛瑙。由于样品为圆珠型，且尺寸均大于10mm，透明度欠佳，未能采用直接透射法进行测试。

谱图高频区的吸收主要为1181 cm-1、1107cm-1附近，归属于Si-O反对称伸缩振动，谱带吸收非常明显;796、778cm-1 表现为分裂明显但相对圆滑的双峰，归属于Si-O对称伸缩振动，根据前人研究结果[2]（李建军，2010;罗跃平等，2015），此双峰的分裂程度与石英质玉石的结晶程度有关，可作为判定石英质玉石是石英岩或玉髓（玛瑙）的一个重要指标[3]。如果分裂明显，是显晶质的石英岩;若呈弱的肩峰，为隐晶质的玉髓（玛瑙），若不分裂为单峰，则是非晶质，如蛋白石。所有南红玛瑙样品的此双峰分裂明显但相对圆滑，介于显晶质与隐晶质之间，说明其结晶程度由显晶质向隐晶质过渡，更偏向于显晶质。450-540cm-1 为Si-O弯曲振动，且部分样品（1-4、1-6、1-9、1-15、3-4、3-6、4-2、4-4、4-8、5-1、5-3号样品）缺失536 cm-1的吸收峰，石英的结晶度较有此峰的样品更低。

将南红玛瑙样品的红外吸收峰分析并归纳如下表1所示：

参考文献

[1]余晓艳.有色宝石学教程[M].北京：地质出版社：2009.

[2]李建军等.不同结晶程度的红外光谱特征及其意义[J].红外，2010，31（12）：31-35.

[3]罗跃平等.应用红外镜面反射法区别显晶质石英岩和隐晶质玉髓[C].中国珠宝首饰学术交流会论文集，2015.