□ TEXT 张辰子 李昱瑾 刘丽（河南省岩石矿物测试中心）
一种紫红色覆膜托帕石的鉴定特征
□ TEXT 张辰子 李昱瑾 刘丽（河南省岩石矿物测试中心）
本文选取珠宝玉石销售市场及检测领域常出现的一种紫红色覆膜托帕石样品作为研究对象，运用紫外-可见光谱、X射线荧光光谱、扫描电子显微镜等现代测试方法对其宝石学特征进行了系统的研究。结果显示：1样品基体为无色透明托帕石，覆膜层极薄，不影响样品覆膜部位折射率及双折射率的检测；2样品冠部无覆膜，腰部和亭部均有覆膜，腰部覆膜使样品冠部亭部颜色差异减弱；3样品所覆膜层在放大条件下可见明显的紫红色密集点状色斑，无明显划痕；4样品覆膜侧紫外可见光谱吸收带较未覆膜侧发生明显蓝移（吸收峰向紫外区偏移）；5所覆膜层主要成分为金属金、金属铱。
1 引言
1.1 常见紫红色覆膜托帕石研究目的及意义
托帕石[1]在矿物学中属于黄玉族，为含氟和羟基的岛状铝硅酸盐矿物，化学成分为Al2SiO4(F,OH)2，此外还含有一些微量的Li、Be、Ga等元素。斜方晶系，非均质体，二轴晶，正光性。自然产出的托帕石一般呈无色、黄棕色-褐黄色、浅蓝色-蓝色、粉红色-褐红色，极少数呈绿色色调。颜色鲜艳的宝石在市场上通常具有更高的价值，长期以来一部分行业投机者一直致力于通过优化处理手段改善托帕石的颜色，如：热处理、辐照处理、扩散处理和覆膜处理[2]。其中最为常见的是辐照处理和覆膜处理，大量涌入中低端宝石市场。笔者检测到多粒送检紫红色覆膜托帕石样品，经询问，此类样品常购于中低端珠宝玉石展销会、网络销售平台上。这种覆膜托帕石仅通过肉眼很难识别，本次研究将通过宝玉石常规检测手段，并结合X射线荧光光谱、紫外-可见光光谱、扫描电子显微镜等大型仪器分析对覆膜托帕石的宝石学鉴定特征进行全面的揭示。
1.2 覆膜托帕石的研究现状
美国在几十年前首先出现的覆膜托帕石呈彩虹状颜色。随着覆膜工艺技术发展，市场出现颜色均一的覆膜托帕石。1998年 Johnson称发现粉色、橙色、红色覆膜托帕石，膜层不致密，易产生划痕。1999年Underwood描述了一种蓝绿色、蓝色覆膜托帕石。据中国地质大学（北京）珠宝学院何雪梅教授等的研究成果显示，托帕石覆膜工艺发展至今经历了三个阶段的技术发展，体现为三代产品[3,4,5]。第一代覆膜托帕石工艺技术为低温镀膜，冠部和亭部均覆膜，膜层包括金属、金属氧化物、氮化物、硫化物。膜层与托帕石基体折射率不同而产生干涉，呈现绿色和紫色的变彩。膜层成分简单，颜色呆板，容易脱落，耐久性差。摩氏硬度3～4。第二代覆膜托帕石亦为低温镀膜，冠部和亭部均覆膜，膜层成分为氧化物，膜层成分多样，颜色呈单色红色或蓝色，比第一代膜层牢固但耐久性差。摩氏硬度4～5。第三代覆膜托帕石多由美国Signity公司生产，其工艺技术为“热熔（Thermal color fusion）”,是新兴的宝石优化处理技术，仅亭部覆膜。它是在原有工艺基础上增加了扩散处理技术，即先将氧化物、金属单质等喷溅或沉淀在基体表面，之后进行高温熔结处理，使得基体和膜层之间存在一个熔结层，甚至产生扩散渗透层。膜层成分多样，颜色丰富，鲜艳逼真柔和自然，耐久性强。摩氏硬度5～6。
2 样品的选择
2.1 描述
笔者在深圳、河南等地分别购入3颗紫红色覆膜托帕石样品（ft1；ft2；ft3），并对其中1颗（ft3）的下亭部、四边形腰的边部（角部未打磨）进行了打磨。肉眼观察其外形并特征列表如下：
表Y-1 覆膜托帕石样品的描述
2.2 显微照相
表Y-2 覆膜托帕石样品的显微照相图
3 常规宝石学特征
3.1 颜色分布
随着我国科技的不断发展，移动互联网技术已经不断走向成熟，被广泛应用到各个领域。特别是在广播电视领域，更是得到了广泛的应用。在网络传输的基础上，运用了4k技术，与原来的视频传输效果相比较，在很大程度上提升了视频传输的质量以及效率。本篇文章主要讨论了基于4k网络的视频传输在电视台的应用，并结合实例进行分析，希望通过4k技术的应用，视频的传输效果更加安全可靠。综上所述，在4k技术电视时代背景下，4k技术电视播放实践一体化已经成为主流，为了达到这一目标，必须对电视制作和播出的各项内容进行整合，构建播放实践一体化网络系统，并制定统一的管理平台、设计合理的制作方式，如此才能促进4k技术电视的持续发展。
表C-1 覆膜托帕石样品的颜色分布观察结果
天然托帕石颜色均一，偶有双色，但几乎无深浅之分。样品 ft1 、ft2经观察，冠部与亭部存在颜色差异。垂直台面及转动亭部观察样品颜色分布时，冠部颜色深于亭部；从样品侧面观察样品颜色分布时，冠部颜色浅于亭部。样品ft3的颜色分布大致与样品ft1、ft2相同，只是经过打磨的下亭部无色。由此我们初步怀疑样品经覆膜处理，且可以排除样品为拼合宝石（不同观察方向下冠部亭部深浅对比不变）。
天然托帕石呈玻璃光泽。样品ft1、ft2经观察，均在亭部和腰部呈金属光泽，冠部则为天然托帕石呈现的玻璃光泽。样品ft3的光泽分布大致与样品ft1、ft2相同，只是经过打磨的下亭部和四边形腰的边部呈玻璃光泽。由此我们可以推断出此类覆膜托帕石的膜层在反射光下呈金属光泽，且仅在腰部、亭部进行了覆膜处理。
接下来玉敏要做的，是帮姑妈买钻戒。玉敏找了老总，想打个大折。老总说既然是你姑父，就打个大折，三十万吧。玉敏噘着嘴说，这还叫大折啊，那款钻戒是我进的，进价才二十二万。老总说房租水电工资费用不都得摊点么。玉敏说摊三万可以了吧，二十五万行么？我姑父是税务局长，就管我们这片的。老总听说是税务局长，马上说，那就二十六万吧，罗兰可从没卖过利润率这么低的钻戒呢。玉敏说谢谢老总，我会转告姑父的。
表C-2 覆膜托帕石样品的光泽观察结果
3.2 光泽
根据样本的类别y(y∈{-1,+1})，然后通过(1)式计算出每个样本类别中样本的奇异值加入新测试样本xnew，再计算xnew的奇异值xnew。然后得到奇异值序列测试样本的P值由随机性检测函数(2)式给出：
天然托帕石具有弱至中等强度的多色性。通过二色镜观察，样品ft1、ft2、ft3均未发现有多色性。由此推断，此类覆膜托帕石的基体为无色托帕石，无色托帕石原本就没有多色性。
3.4 发光性
本工程厂址区50年超越概率10%的地震峰值加速度为0.05g，地震基本烈度为6度，场地土类别为Ⅱ类，地面粗糙度为B类，50年一遇基本风压为0.4k/m2。吸收塔塔体、烟道烟囱及塔体加强筋的材料均为Q235B，材料屈服应力为235MPa，许用应力为113MPa。
3.5 折射率
总之，本研究在神经细胞中证实，VPA可通过激活miR-34c-5p/ATG4B信号通路而抑制自噬，这可能是其影响神经细胞功能的一条重要通路，而靶向这一通路可能有助于改善其不良反应。
天然托帕石折射率一般为1.619～1.627（±0.010）,双折射率0.008～0.010.无色托帕石折射率（1.61～1.62）比红色系托帕石折射率(1.63～1.64)低。样品ft1、ft2、ft3经过测试，除ft3亭部内凹不可测，均呈现比一般略低的折射率，由此推断，此类覆膜托帕石的基体为无色托帕石，其折射率指比红色托帕石低。且样品亭部、腰部均可读出折射率值，推断其所覆膜层很薄，不影响样品折射率的测量。
3.6 查尔斯滤色镜观察
3.3 多色性
为了进一步观察覆膜托帕石的表面显微特征，分别对样品ft1、ft2、ft3在宝石显微镜下进行放大检查，放大倍数为40倍，光源采用反射光，观察结果如表C-7。
天然托帕石在查尔斯滤色镜下无明显变色现象。样品ft1、ft2、ft3经过测试，均呈现亮红色，由此推断样品经过处理，膜层成分使其在强白光照射下，经查尔斯滤色镜观察呈亮红色。
3.7 显微观察（40×）
赫芬顿邮报采用A/B测试，确立网站头条新闻标题的写法。读者的请求达到服务器后，服务器会通过自动分流技术，为不同的用户分配不同的版本。同一新闻内容的报道，读者会被随机分配到不同的标题版本，服务器会记录和收集读者的阅读行为数据，阅读行为数据优异的标题将成为这条新闻的最终标题。“进行A/B测试时，测试用户的选取是十分关键的环节，为保证试验结果的准确性，一是要保证一定的样本数量，二是要考虑用户细分”。[8]
在静态防御体系下，系统脆弱性一般保持不变，若入侵者有能力针对系统脆弱性的变换空间发起穷举性入侵，则入侵成功概率(attack success probability,asp)asp=1.然而在NDD体系下，脆弱性会因为Pi属性的变换而呈现不确定性，因此即使实施穷举性入侵，也不一定确保入侵成功.下面利用随机抽样模型计算NDD体系下的入侵成功概率.
表C-7 覆膜托帕石样品显微观察结果
由显微观察分析，得出此类紫红色覆膜托帕石四个特征：
3.7.1 样品冠部无覆膜，腰部、亭部均有覆膜。所以仅从冠部观察样品的颜色和光泽较自然。且腰部覆膜使得鉴定者从侧面观察时不易察觉冠部亭部之间的颜色差异。
郭永旺：一方面，相关政策法规的陆续出台；另一方面，向前推进措施将更为具体。例如，围绕产业兴旺的目标，还需做好政府监督和市场引导，加快绿色农药研发、使用技术集成和推广模式创新。
3.7.2 样品所覆紫红色膜层在放大条件下可见明显的密集点状色斑，可作为鉴定此类处理托帕石的重要外观特征。
3.7.3 反射光下从亭部观察，膜层呈金黄色，具金属光泽，初步分析膜层含有金属物质。
天然红色系托帕石在长波下呈无至中等强度的橙色至黄色荧光，在短波下呈无至弱的橙黄色、黄色、绿白色荧光。样品ft1、ft2、ft3经过测试，在长波、短波紫外光下均呈惰性，没有荧光。由此推断，此类覆膜托帕石的基体为无色托帕石，无色托帕石本身不具有发光性。或所覆膜层含有金属元素，抑制发光。
3.7.4 膜层划痕少，膜层比一般有机覆膜硬度高。
4 紫外可见光谱分析
使用GEM-3000紫外可见分光光度计对样品ft1的冠部、亭部，样品ft2的冠部、亭部，样品ft3的冠部、冠部斜刻面、上亭部、下亭部进行分别测试。测试条件：积分时间100毫秒，平均次数20，平滑宽度2，光源拉曼波长785.73，光谱校正系数1.5，波段200-1100。测试结果如图UV-1所示，再分别选取冠部谱线和亭部谱线进行分别分析，如图UV-2、图UV-3所示。可见冠部谱线均出现以540～550nm为中心的吸收带，除样品ft3的下亭部（经打磨）呈现以520nm为中心的吸收带外，样品亭部谱线均出现以500～515nm为中心的吸收带。覆膜部位的紫外可见光光谱吸收出现蓝移现象。
图UV-1 覆膜托帕石样品紫外可见光分析图谱（全）
图UV-2 覆膜托帕石样品紫外可见光分析图谱（冠部）
图UV-3 覆膜托帕石样品紫外可见光分析图谱（亭部）
5 X射线荧光光谱分析
使用X-8800型号X射线荧光光谱仪对样品ft1的冠部、亭部，样品ft2的冠部、亭部，样品ft3的冠部、上亭部、下亭部、腰部进行分别测试,多点测试取平均值。测试条件：时间50，管压40，管流371，粗调码66，细调码1.063445，滤光片3，准直器4。检测结果如表X-1所示覆膜亭部的Au、Ir元素含量明显高于未覆膜冠部。样品ft3的下亭部、四边形腰的边部虽然经过打磨，但Au、Ir元素含量并未见明显减少，推测样品为第三代覆膜托帕石，经热扩散处理，元素渗透到颜色层以下。
表X-1 覆膜托帕石样品X射线荧光光谱分析
6 扫描电镜观察
使用SUPRA55FESEM热均发射扫描电子显微镜结合X射线荧光能谱仪，在高压：20.0kV；脉冲：14.85kcps；放大倍率：36X测试条件下对样品ft1、ft2、ft3覆膜的亭部分别测试。测试结果分别如图S-1，S-2，S-3所示。观察到元素Au呈点状分布，且ft3的亭部Au元素含量并没有因为下亭部打磨而减少。推测样品为第三代覆膜托帕石，经热扩散处理，元素渗透到颜色层以下。
图S-1 覆膜托帕石样品ft1扫描电镜观察（亭部）
图S-2 覆膜托帕石样品ft2扫描电镜观察（亭部）
图S-3 覆膜托帕石样品ft3扫描电镜观察（亭部）
7 结论
本次研究结果表明，此类珠宝玉石销售市场及检测领域常出现的紫红色覆膜托帕石为第三代覆膜托帕石，基体为无色透明托帕石，冠部无覆膜，腰部和亭部均有覆膜，所覆膜层以金属金、金属铱为主。
其常规宝石学鉴定特征与天然托帕石略有不同：1颜色分布：紫红色集中在腰部及亭部；2光泽：亭部及腰部具有金属光泽；3无多色性；4发光性：长、短波紫外光下均呈惰性；5折射率：与天然无色托帕石折射率值一致，略低于天然紫红色托帕石；6查尔斯滤色镜下呈亮红色；7显微观察：紫红色膜层在放大条件下可见明显的密集点状色斑，反射光下膜层呈金黄色具金属光泽，膜层划痕少。
基于现实调查的数据分析，我们对中小学师生的创新现状进行调查，准确把握实验起点。1998年9月，选取重庆42中、53中、沙坪坝区实验一小起始年级班进行实验前测。2001年，对重庆、新疆、广东及我国香港地区的实验学校进行大样本调查，收到有效问卷47 548份，分析数据近1 000万条，写出了报告，得到了专家的认可。
其大型仪器鉴定特征与天然托帕石出现差异：1.紫外可见光谱分析：覆膜部位紫外可见光光谱吸收出现以540～550nm为中心向以500～515nm为中心的蓝移现象；2.X射线荧光光谱分析：覆膜亭部的Au、Ir元素含量明显高于未覆膜冠部；3.扫描电镜观察到膜层上Au元素呈点状分布，且Au元素有一定深度的渗透。
致谢：首先感谢河南省金银珠宝饰品质量监督检验中心我的领导丁广慧、彭晶晶及检测室主任郭球珍，他们对我的指导和鼓励，使我得以在工作中积累经验、发现问题，于是有了以上问题的探讨。感谢河南省岩石矿物测试中心岩矿鉴定主任周姣花，指导我操作扫描电镜，对于以上研究起到了重要的作用。感谢中国地质大学（北京）何雪梅教授不吝赐教，答疑解惑，使我对于以上研究的国内外现状有了更加深刻的理解。感谢郑敬诒职业技术学校的李萌琳老师，赠送ft3样品并为我打磨。
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张辰子（1988-），女，河北地质大学宝石学学士，中国地质大学（北京）工程硕士在读，现为河南省岩石矿物测试中心河南省金银珠宝饰品质量监督检验中心珠宝鉴定师，研究方向为珠宝鉴定、教学。
