刘奕萱
桂林理工大学，桂林市541006
摘 要：莫尔道玻陨石是一种暗绿色的天然玻璃。通过常规宝石学测试，并利用红外光谱仪、拉曼光谱仪、X射线能量色散光谱仪等设备，对莫尔道玻陨石及其仿制品的折射率、发光性、红外光谱特征、拉曼光谱特征、组成成分等方面进行对比。红外光谱差异、拉曼光谱差异和成分含量差异可以作为莫尔道玻陨石与其仿制品鉴别的重要依据。根据莫尔道玻陨石折射率低于人工玻璃，紫外荧光下呈现惰性及莫尔道玻陨石在红外光谱中存在3600cm-1处吸收峰，无4520cm-1处吸收峰，在拉曼光谱1359cm-1处存在峰。组成成分不含有Pb元素，且K2O含量和CaO含量的比值介于1～1.5，与仿制品进行鉴别。
关键词：莫尔道玻陨石；仿制品；谱学特征；化学成分
在常规检测中，解决对莫尔道玻陨石原石的误判，通常莫尔道玻陨石的原石无法通过测量折射率值进行鉴别，归纳总结出莫尔道玻陨石与其仿制品的表面特征差别、内部包裹体等差别、谱学特征差异、成分差异，寻找无损鉴别方法。
一、常规宝石学检测内容
常规宝石学检测包括：表面特征：光泽、隆起、纹理、光滑程度。内部特征：气泡形态、是否具有糖浆装构造等。折射率：发光性特征:是否具有磷光等。偏光镜下特征: 是否存在异常消光现象，比重差异：天然莫尔道玻陨石的常规检测鉴定特征。
二、样品的宝石学特征
（1）外部特征。莫尔道玻陨石样品，M1样品呈现带灰色调的绿色，透明，暗淡玻璃光泽，不规则块状，厚度约为5mm，可见贝壳状断口，表面凹凸不平，纹路具有定向性，气印大小不均，存在不规则沟槽，熔融状凹坑，隆起部分棱角分明、具有清晰的空气蚀刻痕，空气蚀刻痕呈定向流动状。人工玻璃仿制品样本，G1样本呈现带黄色调的绿色，透明，玻璃光泽，呈现长条状，表面存在大小不一的圆形凹坑，紧密排列，大坑套小坑，坑的形状均为圆形，样品边缘可见贝壳状断口。
（2）内部特征。通过显微镜放大观察内部特征，发现莫尔道玻陨石内部可见圆形及拉长气泡，气泡大小较为统一，约为0.1mm。内部呈现糖浆旋涡状构造，有时可见细小的晶体包体。人工玻璃仿制品内部存在大量圆形气泡，部分人工玻璃仿制品无气泡，部分存在平直的流动纹，极少数出现带明亮圆环形的气泡。部分仿制品内部洁净，无明显包裹体。
（3）其他特征。莫尔道玻陨石在偏光镜下旋转360°过程中呈现异常消光，人工玻璃仿制品大多数呈现全暗现象，但是G1号样品在偏光镜下呈现异常消光现象。天然莫尔道玻陨石的折射率均在1.48～1.49的范围内。人工玻璃仿制品的折射率介于1.51～1.56范围内，不排除部分未采样的人工玻璃仿制品折射率超出1.56。莫尔道玻陨石的相对密度介于2.2～2.4之间，人工玻璃仿制品的相对密度介于2.4～3.1之间，通常人工玻璃仿制品气泡较少或者无气泡故相对密度较大。在长波紫外线照射下，莫尔道玻陨石和人工玻璃仿制品均为惰性，但是在短波紫外线下照射下，部分人工玻璃仿制品G3显示出微弱的蓝色荧光。
（4）莫尔道玻陨石与仿制品的对比。莫尔道玻陨石内部可见圆形或拉长气泡，内部呈现糖浆旋涡状构造。莫尔道玻陨石的折射率范围介于1.48～1.49之间，而人工仿制品的折射率均在1.51以上，最高可达1.56。莫尔道玻陨石在偏光镜下旋转360°过程中均出现异常消光（蛇形消光）现象。
但是在本次实验中，其中的一块人工玻璃仿制品也出现了异常消光现象且与莫尔道玻陨石的异常消光现象相似，故偏光镜下现象无法作为莫尔道玻陨石与其仿制品的有效鉴别依据。莫尔道玻陨石及其仿制品在长波紫外线下均为惰性。短波紫外线下天然玻璃均呈现惰性，人工玻璃仿制品大多数呈现惰性但是样本中的一块人工玻璃仿制品在短波紫外线下出现了弱蓝色的荧光。所有样品在长短波紫外线下均不具有磷光。在短波紫外线下天然玻璃一定不发光，但是不发光的不一定是天然玻璃，同样也无法判断莫尔道玻陨石与其他天然玻璃。样品的发光性具有一定的参考价值，但不能作为诊断性证据，需要与其他的测试结果综合分析得出结论。
三、样品的谱学特征
（1）中红外光谱特征。在中红外区通过反射法测试中发现，莫尔道玻陨石及大多数天然玻璃在465cm-1、782cm-1、1098cm-1处存在吸收峰，人工玻璃仿制品在457cm-1、758cm-1、1053cm-1处存在吸收峰。而人工玻璃仿制品的主峰均在1053cm-1附近。（2）近红外光谱特征。测试发现莫尔道玻陨石与雷公墨玻璃陨石的近红外光谱均呈现近似一条直线，无明显吸收峰。在一些人工玻璃仿制品中也会出现4520cm-1的吸收峰。在近红外光区透射法测试中，是否存在4520cm-1吸收峰能够有效地区分莫尔道玻陨石与人工玻璃仿制品，但是无法区分莫尔道玻陨石与雷公墨有效区分开，同样也无法将人工玻璃与黑曜岩和利比亚天然玻璃区分开。
（2）拉曼光谱特征。莫尔道玻陨石在1359cm-1处和409cm-1处出现了明显的峰。而人工玻璃仿制品的峰出现在1380cm-1和530cm-1附近处，峰位峰形均与天然玻璃不同。大多数天然玻璃如黑曜岩也具有1359cm-1处的吸收峰。
四、样品成分特征
莫尔道玻陨石的SiO2含量大于75%，大多数人工玻璃仿制品的SiO2含量在75%以下，石英玻璃除外，G3标本为石英玻璃SiO2的含量在99%以上。而人工玻璃仿制品的Al2O3含量一般情况下较天然玻璃少，少数情况下Al2O3含量大于25%。而部分的人工玻璃仿制品含有Pb元素，而部分人工玻璃仿制品不含Ti，少数情况下Ti含量达到4.5%左右。部分人工玻璃仿制品含有大量的ZrO2。莫尔道玻陨石的K2O含量远大于CaO含量，部分人工仿制品不含有K2O和CaO元素，K2O和CaO的比值在莫尔道玻陨石中比值约为1-1.5，还可以通过对比Al2O3和CaO的含量比来区分莫尔道玻陨石与其仿制品，莫尔道玻陨石的Al2O3和CaO的含量比比值为2～4，雷公墨Al2O3和CaO的含量比比值为4～6，而人工玻璃仿制品的Al2O3和CaO的含量比比值小于1，同时还可以通过含铁量的多少将外部特征相似的雷公墨和黑曜岩区分开，雷公墨的FeO含量约占4%，而黑曜岩的FeO含量约为0.5%，莫尔道玻陨石的FeO含量约为1.5%，雷公墨的含铁量远远高于莫尔道玻陨石和黑曜岩。
五、结论
（1）莫尔道玻陨石的表面凹凸不平，隆起部分棱角分明，而人工玻璃仿制品的表面纹理一般较为规则，表面凹坑较为圆滑。莫尔道玻陨石内部具有圆形或拉长气泡，内部呈现糖浆旋涡状构造。莫尔道玻陨石折射率介于1.48～1.49之间，不会超过1.50。人工玻璃仿制品的折射率介于1.50～1.70之间。且部分人工玻璃仿制品在短波紫外线下存在荧光，而莫尔道玻陨石在短波紫外线下呈现惰性。
（2）莫尔道玻陨石及大多数天然玻璃在465cm-1、782cm-1、1098cm-1处存在吸收峰，人工玻璃仿制品在457cm-1、758cm-1、1053cm-1处存在吸收峰。莫尔道玻陨石在红外透射法检测时存在3600cm-1特征吸收峰，无4520cm-1吸收峰。而部分的人工玻璃仿制品不存在3600cm-1吸收峰，在4520cm-1处存在吸收峰。
（3）莫尔道玻陨石SiO2的含量在75%以上，而人工玻璃仿制品的SiO2的含量在75%以下，石英玻璃除外。莫尔道玻陨石的Al2O3的含量在10%左右，而人工玻璃仿制品的Al2O3含量一般情况下较天然玻璃少。莫尔道玻陨石及大部分天然玻璃均检测不出Pb元素，而人工玻璃仿制品含有Pb元素。
参考文献：
[1]邓谦. 捷克玻璃陨石及其仿制品的实验室鉴定[A]. 中国珠宝首饰学术交流会论文集（2013）[C]: 2013: 5.