蒋元圣：绿玉髓显色机制研究——基于色度学、光谱学与矿物学的多方法分析【RSC Advances, 2025】

发布时间：2026-03-20     发布：[珠宝学院]刘芳祎     阅读：0次

绿玉髓以其独特的苹果绿色而备受宝石学界和矿物学界关注。尽管已有研究普遍认为二价镍（Ni²⁺）是绿玉髓的主要致色元素，但镍在矿物中的赋存形式、结构状态以及其与颜色强度变化之间的内在机制，长期以来仍存在争议，制约了对绿玉髓显色机理的系统认识。

针对这一问题，中国地质大学（北京）珠宝学院博士研究生蒋元圣以澳大利亚产绿玉髓为研究对象，结合色度学、光谱学与矿物学手段，系统探讨了镍含量、结晶度及镍赋存相对绿玉髓颜色形成的协同作用机制。研究选取了10件颜色由浅至深的天然绿玉髓样品，通过标准化制样，综合运用颜色测量、X射线荧光分析（XRF）、X射线衍射（XRD）及近红外光谱（NIR）等方法，构建了成分—结构—颜色之间的定量关系。

研究结果表明，绿玉髓颜色饱和度与镍含量呈显著正相关，而与结晶度呈负相关关系。镍主要以含镍层状硅酸盐的形式赋存于玉髓基质中，镍含量的增加不仅通过光学吸收增强颜色饱和度，同时也引入结构无序性，从而降低整体结晶度。XRD数据显示样品中存在约10 Å的弱衍射峰，指示含镍层状硅酸盐具有低结晶度特征。近红外光谱中约4330 cm⁻¹的Ni–OH吸收带呈现出特征性分裂，反映了镍所处局部结构环境的畸变状态。

综合矿物学与光谱学证据，研究认为绿玉髓的致色矿物相并非单一的结晶镍硅酸盐，而是一种介于富水、无序的镍滑石类矿物（pimelite）与较高结晶度镍滑石之间的过渡型含镍层状硅酸盐相。这一认识不仅澄清了长期存在的致色相争议，也为理解绿玉髓的形成环境与演化过程提供了新的矿物学约束。

该研究从成分、结构与颜色协同作用的角度，系统揭示了绿玉髓显色机制，为宝石学中绿玉髓的科学鉴定、颜色评价及产地与成因研究提供了重要理论依据，同时也为其他含镍宝石材料的研究提供了可借鉴的方法与思路。

Doi：10.1039/d5ra05339k