王佳麗
摘要:紅外線檢測(cè)技術(shù)是檢測(cè)琥珀最快、最便捷、最精準(zhǔn)的檢測(cè)方法,本文基于國內(nèi)琥珀紅外線檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,綜合評(píng)述了不同產(chǎn)地琥珀所共有的官能團(tuán)(碳?xì)滏I、碳碳單鍵、碳氧雙鍵、碳氧單鍵、環(huán)外碳碳雙鍵、環(huán)內(nèi)碳碳雙鍵)紅外檢測(cè)特點(diǎn),主要對(duì)琥珀四大產(chǎn)地(波羅的海、多米尼加、緬甸、中國)的紅外吸收譜圖特征吸收峰的波形、波數(shù)進(jìn)行歸納分析,找出不同之處,總結(jié)當(dāng)前國內(nèi)琥珀產(chǎn)地檢測(cè)的圖譜方法,從而確定其產(chǎn)地。
關(guān)鍵詞:波羅的海琥珀;多米尼加琥珀;緬甸琥珀;中國撫順琥珀;紅外光譜譜圖;紅外吸收峰
一、琥珀的行業(yè)現(xiàn)狀
近年來珠寶首飾價(jià)格輪番上漲,琥珀價(jià)格也水漲船高,各式各樣的檢測(cè)樣品也隨之而來,實(shí)驗(yàn)室也面臨前所未有琥珀檢測(cè)大挑戰(zhàn)。琥珀是由松科類或豆科類等植物的樹脂滴落積聚后經(jīng)地質(zhì)作用掩埋于地下,經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代逐漸石化而成。受到地質(zhì)作用(地質(zhì)年代、地質(zhì)環(huán)境、產(chǎn)出樹脂的樹種不同)的影響,石化程度不同,琥珀產(chǎn)地鑒定非常困難。通過對(duì)不同產(chǎn)地琥珀檢測(cè)的情況歸納總結(jié),找出琥珀不同紅外吸收峰特性進(jìn)行歸納。
二、琥珀的主要產(chǎn)地
1、波羅的海
歐洲波羅的海沿岸地區(qū)的琥珀蜜蠟儲(chǔ)量居全球第一,波羅的海沿岸的多個(gè)國家均產(chǎn)出琥珀,其品質(zhì)好開采歷史悠久,出產(chǎn)量占世界產(chǎn)量的80%[1],是目前為止唯一的海珀產(chǎn)地。波羅的海沿岸有大片森林分泌大量樹脂,經(jīng)地殼沉降運(yùn)動(dòng)沉入大海,在經(jīng)過漫長石化形成琥珀,在海水沖刷、搬運(yùn)作用下,漂流到波羅的海沿岸國家。波羅的海琥珀產(chǎn)出多是新生代化石,大多數(shù)都含有琥珀酸,是鑒定琥珀產(chǎn)地的重要依據(jù)。
2、加勒比海沿岸(多米尼加和墨西哥)
中美洲墨西哥和多米尼加琥珀形成時(shí)代大約是新生代晚第三紀(jì)漸新世至中新世的原生礦床的砂巖中。加勒比海中大安的列斯群島上的伊斯帕尼奧拉島,屬于熱帶雨林和草原氣候,多米尼加琥珀其成分中不含有琥珀酸。最出名的就是多米尼加藍(lán)珀,擁有純正的蜜黃色體色,在太陽光或白熾燈下顯藍(lán)色。
3、緬甸
緬甸琥珀主要產(chǎn)自克欽邦密支那到德乃一帶的康胡盆地[2],是緬甸北部與印度接壤的沼澤地帶。礦區(qū)位于塔奈西南角20公里處,由達(dá)羅盆地和新平陽盆地組成的康胡河谷這個(gè)方向上第一座海拔250m的一座叫Noije Bum山上[3]。緬甸琥珀是被發(fā)現(xiàn)和利用最早的白堊紀(jì)琥珀,早在2000多年就進(jìn)行開采作為工藝品。
4、中國
在我國遼寧撫順、云南騰沖、廣西、河南、四川、湖北、吉林、黑龍江等地區(qū)都有琥珀產(chǎn)出。其中儲(chǔ)量最豐富的地區(qū)就是遼寧撫順,它產(chǎn)自古生代石炭紀(jì)、中生代、直至幾千萬年前的第三紀(jì)煤層和其它巖層的原地沉積礦床中。其中第三紀(jì)是琥珀出產(chǎn)量最多的地質(zhì)年代,那時(shí)屬于亞熱帶氣候,四季溫暖濕潤適合松柏科植物生長繁殖并且分泌大量的樹脂,隨著盆地迅速沉降,原始森林被買入地下植物經(jīng)炭化形成煤質(zhì),樹脂經(jīng)石化形成琥珀,這個(gè)時(shí)期產(chǎn)出的琥珀表面常被一層黑色煤質(zhì)包裹。
三、琥珀產(chǎn)地檢測(cè)綜述
1、常規(guī)檢測(cè):
波羅的海:黃紅色、藍(lán)色、白色、褐色、綠色等,內(nèi)部有較多的小氣泡。
多米尼加:黃色、深紅色、深藍(lán)色、霧綠色、藍(lán)色,其中最出名的就是藍(lán)珀。琥珀中含有植物和昆蟲化石種類也非常多,甚至還有脊椎動(dòng)物化石蜥蜴和青蛙等。
墨西哥:藍(lán)珀中普遍帶有藍(lán)綠色色調(diào)。
緬甸:櫻桃紅色、深紅色、金黃色、紫羅蘭色、藍(lán)色,最出名的就是血珀。內(nèi)部很少有氣泡炸裂的現(xiàn)象,棕紅珀含有紅色定向流紋及天然深色礦物包體,風(fēng)化紋是典型內(nèi)含物,生物種類也是多種多樣的,有多種節(jié)肢動(dòng)物門和以被子植物、少量裸子植物的動(dòng)植物類群,甚至有鳥類、兩棲和爬行動(dòng)物[4],是年代最久遠(yuǎn)的琥珀,摩氏硬度可達(dá)到3,熒光也非常強(qiáng)。緬甸琥珀中血珀最為珍貴。
遼寧撫順:表面存在黑色碳質(zhì)物,帶黃色色調(diào)的白色、不同深淺的橙黃色、黃色及深黃色到深褐色。還有白、黃、褐色條紋相間花琥珀及黑琥珀[5]。撫順琥珀產(chǎn)自煤層中,顆粒大小不均, 顆粒從10cm-3mm都有,常為l -2cm,呈不規(guī)則狀、滴狀、扁平狀、球粒狀等[6]。
2、紅外檢測(cè):
紅外檢測(cè)中不能作為產(chǎn)地判斷的是琥珀的基本骨架為脂肪族,主要由碳?xì)滏I(C-H)和碳碳單鍵(C-C)組成,這些基本骨架是不會(huì)隨著地質(zhì)年代和地質(zhì)條件(溫度、壓強(qiáng))變化而變化,所以在琥珀產(chǎn)地的檢測(cè)中由碳?xì)滏I和碳碳單鍵產(chǎn)生的紅外吸收的峰形和峰位基本相同,只能用來確定是否為琥珀,并不能直接鑒定琥珀產(chǎn)地[7]。它們的紅外吸收峰為碳?xì)滏I(C-H)2930cm-1,2864cm-1;碳碳單鍵(C-C)1460cm-1,1380cm-1。碳氧雙鍵(C=O)存在形式有兩種,一種是酯基,一種是羧基。酯基較穩(wěn)定并不隨地質(zhì)年代和地質(zhì)環(huán)境所改變;而羧基雖然會(huì)隨著地質(zhì)年代和地質(zhì)環(huán)境變化而吸收強(qiáng)度發(fā)生變化。因此也碳氧雙鍵中的酯基吸收峰也不能作為產(chǎn)地判斷的依據(jù)。
紅外檢測(cè)中的能夠進(jìn)行產(chǎn)地區(qū)分的吸收峰有以下幾種:羧基碳氧雙鍵(C=O)在1750-1350cm范圍內(nèi)的四個(gè)吸收峰1725、1690、1460和1380cm附近,波羅的海琥珀位于1690附近的吸收峰很弱,不易觀察到,1460峰位強(qiáng)度小于1380峰;墨西哥和緬甸琥珀在1725附近的吸收峰強(qiáng)度大于1690附近的吸收強(qiáng)度,而多米尼加剛好相反,遼寧撫順的1725和1690附近比較前幾種產(chǎn)地的吸收峰強(qiáng)度明顯較弱,且兩個(gè)峰位強(qiáng)度接近。緬甸琥珀紅外檢測(cè)出現(xiàn)的1652cm-1屬于芳香結(jié)構(gòu)的弱吸收峰,是緬甸產(chǎn)出的琥珀含有少量的芳族結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的,這是由于琥珀中含有少量的煤屑等雜質(zhì)導(dǎo)致。
參考文獻(xiàn):
[1]邢秋雨.不同產(chǎn)地琥珀的寶石學(xué)特征研究[D].云南:昆明理工大學(xué),2014
[2]張思航.緬甸晚白堊世琥珀中馬陸的系統(tǒng)分類[D].甘肅:蘭州大學(xué),2018
[3]李繼紅,林勁暢.緬甸琥珀的寶石學(xué)性質(zhì)及鑒別.東方藏品,2018:184-185
[4]謝欣,狄敬如,吳曉兵.緬甸琥珀的品種及寶石學(xué)特征.寶石和寶石學(xué)雜質(zhì),2017(05):48-59
[5]王微樞。遼寧撫順煤田琥珀的礦物學(xué)特征[J].國外非金屬礦與寶石
[6]李鵬,琥珀產(chǎn)地特征鑒定[D].天津:天津大學(xué),2014
[7]張超,齊麗曼,王楠,等.波羅的海、多米尼加、墨西哥琥珀的產(chǎn)地鑒定探究.鑒定與檢測(cè),2018(03):42-45