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卢龙红刚玉的颜色成因及优化条件的研究

尹蓉  
【摘要】: 本文对位于秦皇岛市卢龙县的红刚玉矿床进行了实地考察,采集了红刚玉和围岩样品,利用偏光显微镜、X射线衍射仪、X射线荧光光谱仪、紫外-可见光分光光度计、高温电阻炉等仪器设备,对其地质环境、颜色成因进行了分析,并用热处理的方法对刚玉进行了优化,研究了热处理的工艺条件及热处理对刚玉颜色、透明度及宝石学性质的影响。 研究结果表明,秦皇岛卢龙红刚玉形成于太古代富铝片麻岩中。刚玉形成于两个世代,第一世代的刚玉是在区域变质作用中形成的,颗粒比较细小。第二世代的刚玉形成于混合岩化阶段,刚玉晶体颗粒粗大,自形程度比较高。 卢龙产出的红刚玉颜色品级较低,杂色调较重。刚玉中Cr~(3+)的存在使刚玉表现出红色调,随刚玉中Cr含量的减少,红色调减弱。由Fe2+-Fe~(3+)、Fe~(2+)-Ti~(4+)之间的电荷转使刚玉出现蓝色调,严重影响了红刚玉的颜色。部分刚玉宝石中含有微量Ti~(3+),使宝石出现紫色调。Fe~(3+)的存在导致刚玉出现黄绿色调。 对刚玉的优化采用高温下在空气中热处理的方法。深红-红色刚玉最佳热处理温度为1200℃,颜色较浅的灰色刚玉采用较高的热处理温度时效果较好。热处理过程采用较慢的升温速率效果较好。热处理后刚玉杂色调明显减弱,但透明度较差。其宝石学性质总体变化不大。


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