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几种不同产地琥珀及其仿制品的宝石学和谱学特征研究

董雅洁  
【摘要】:琥珀是中生代白垩纪至新生代第三纪松柏科和豆科植物的树脂,经过复杂的地质作用而石化形成的一种天然有机混合物。本文以波罗的海、多米尼加、缅甸、辽宁抚顺四种产地的琥珀及其仿制品为研究对象,采用常规的宝石学测试方法、红外光谱分析、核磁共振分析,测试样品的基本宝石学参数、红外吸收光谱、固体核磁共振碳谱,剖析琥珀中所含C官能团的种类和特征,寻找不同产地琥珀与其仿制品之间的差异和联系,为琥珀的鉴定与研究提供一定的科学依据。 琥珀是一种石化树脂,而市场上常见的天然树脂是一种半石化树脂,两者的成熟度不同,导致两者在有机物化学键的饱和程度上存在差异。红外光谱中,1705-1728cm-1范围内的吸收峰是由C=0官能团伸缩振动引起的,不同产地的琥珀该吸收峰位置略有差异,导致这种差异的原因可能是由于琥珀形成的地质年代、环境以及树种的不同。 再造琥珀的红外光谱与天然琥珀较为接近,因此,仅通过红外光谱测试并不能将两者区分开,须结合显微镜下放大检查的方法,寻找再造琥珀典型的“血丝”状结构等区分二者。天然树脂的红外光谱在3078cm-1处存在由C-H伸缩振动所致的红外吸收谱带,而琥珀样品则无。合成树脂所含的官能团种类和数量与琥珀有较大的区别,通过比对二者的红外光谱可以有效地区分。 核磁共振波谱仪主要用于测定分子结构,对琥珀采用13C固体核磁共振技术测试,可获得成分中碳骨架的信息,从而剖析不同产地、不同时期形成的琥珀所处的环境差异,探索随着琥珀年龄的增长,其内部碳官能团所发生的变化。琥珀和天然树脂的成熟度不同,二者在不饱和碳的共振信号区(δ=100×10-6-160×10-6)的谱峰存在明显差异,所以,该区域的共振信号可以作为鉴定琥珀与天然树脂的一个辅助依据。但由于琥珀和天然树脂的有机组成十分复杂,个别样品的成分存在差异性,13C核磁共振分析虽然在一定程度上能够反映其化学结构特征,却并不是普遍适用,鉴定时最好能结合其他测试手段进行综合判断。


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