近年来,低温热处理刚玉出现在宝石交易市场,由于其特征容易与天然刚玉混淆,如何鉴定低温热处理刚玉成为宝石实验室的研究热点.在弱氧化氛围,360,610和650℃条件下,先后对9粒刚玉进行了热处理实验,并采用显微拉曼定性分析刚玉中的包裹体、显微镜下观察包裹体形貌、显微红外光谱分析含水矿物包裹体中羟基的特征峰等方法,对刚玉低温热处理前后的特征进行了对比研究.热处理实验揭示:600℃左右温度、弱氧化氛围已能有效去除刚玉中的蓝色调,并增强红色,可达到热处理改善或改变刚玉颜色的目的.研究结果表明:针铁矿、高岭石、勃姆石等含水矿物包体主要存在于刚玉的开放裂隙中,硬水铝石、磷灰石、云母等含水矿物包体主要存在于刚玉晶体中.针铁矿热处理前红外光谱可显示与羟基相关的3435 cm-1吸收峰,并伴有以3185 cm-1为中心的吸收宽带,经360℃热处理后相关吸收消失,其颜色由亮黄色变为红色;高岭石热处理前红外光谱在3620,3648,3670和3698 cm-1附近显示一组与羟基相关的吸收峰,经610℃热处理后相关吸收峰消失;勃姆石热处理前红外光谱显示与羟基相关的3086和3311 cm-1吸收峰,经610℃热处理后相关吸收峰消失.硬水铝石包裹体通常呈针状,热处理前红外光谱显示与羟基相关的1980和2110 cm-1吸收峰,经610℃热处理后相关吸收峰消失,但仍保持针状晶形假像;磷灰石包体通常呈透明柱状或粒状晶形,由于O H与F相互作用,红外光谱在3550 cm-1附近显示与羟基相关的吸收峰,610℃热处理后相关吸收峰仍然存在,磷灰石包体的形貌未见改变;白云母呈近透明无色片状晶形分布于刚玉中,红外光谱在3624 cm-1附近显示与云母中羟基相关的吸收峰,650℃热处理后这一吸收峰仍然存在,云母的形状未见变化,透明度略微降低.通过实验,证明含水矿物包裹体对于鉴定低温热处理刚玉具有重要作用.
低温热处理 刚玉 含水矿物包裹体 显微红外光谱