独山玉，也称南阳玉，又叫南阳翡翠，因产于河南南阳市北的独山这一座孤山而得名^[1]。它色彩丰富、玉质优美、历史文化悠久, 是我国四大名玉之一。随着矿石开采的不断进行，该矿床的玉石资源已逐步趋于减少，特别是宝石级的高档独山玉料。独山玉以绿为贵，质地细腻、光泽明亮，产量稀少的白天蓝玉、满绿玉是独山玉中的特优级品种，价格也颇为昂贵，市场对翠绿色独山玉的需求也在不断增加。近几年来市场上出现了多种仿冒品。笔者早期曾收到了业内友人委托检测的“独山玉”样品，并赴原产地三门峡灵宝一处现已废弃的金矿开采坑道，进行实地勘察。

翠绿色独山玉的折射率为1.57^[1]，比重为2.9^[1]，摩氏硬度为5.5~6.4^[1]；而翠绿色的仿独山玉，在外观上与独山玉中的天蓝玉、满绿玉很相似，但其硬度略低于独山玉的正常值。为了确定这种翠绿“独山玉”，笔者对其进行了常规的宝石学检测和薄片鉴定、X射线粉末衍射分析、电子探针检测、红外光谱检测，并探讨了它的颜色成因。

采集的翠绿色仿独山玉样品有：戒面三粒、手标本三块(如图 1)，玻璃-蜡状光泽，透明，整体为翠绿色-绿色，颜色分布均匀，隐晶质结构，主要呈块状、脉状、条纹状构造，其次为弱定向、团窝状等。经常规宝石特征检测，样品的折射率为1.58(点测)，摩氏硬度为4.5，相对密度2.858(静水比重法)。与白天蓝、满绿独山玉相比，样品的颜色、折射率、相对密度均与其相似，但摩氏硬度较独山玉(5.5~6.4)^[1]的偏低。因此，下文重点从显微结构、化学成分和红外光谱三个方面进行了详细的研究。

图 1(Fig.1)

图 1 翠绿色仿独山玉样品 Fig.1 Samples of the emerald imitated Dushan jade

制作对应的薄片，采用蔡司显微镜(SCOPE.A1型)进行详细的镜下鉴定工作，该样品的显微照片如图 2、图 3。

图 2(Fig.2)

图 2 翠绿色样品(正交偏光) Fig.2 The emerald samples (crossed polarized light)

图 3(Fig.3)

图 3 翠绿色样品(单偏光) Fig.3 The emerald samples (plane polarized light)

显微观察表明，翠绿色样品的主要组成矿物为伊利石和绢云母，其中，伊利石呈细鳞片状集合体，粒度0.001~0.005 mm，含量90%左右，低~中正突起，薄片中无色，干涉色达二级底部到中部^[2]；绢云母呈碎片状集合体，粒度0.01~0.04 mm，含量10%左右，低正突起，薄片中无色，干涉色达二级顶部~三级^[2]。

磨制200目以下的粉末样，采用日本理学D/MAX1200型X粉晶衍射仪进行了检测，结果见图 4。

图 4(Fig.4)

图 4 翠绿色仿独山玉样品的XRD分析结果 Fig.4 XRD analysis of the emerald imitated Dushan jade

从图 4可以看出，翠绿色样品的主要矿物组成为伊利石和绢云母^[3]，对应的XRD半定量含量分别为90.89%和9.11%。

磨制翠绿色仿独山玉样品的光薄片，采用日本岛津EPMA-1720型电子探针分析仪进行了检测^[4]，共测了6个点，结果见表 1。从表 1可以看出，样品的主要化学成分为K₂O、SiO₂、Al₂O₃，次要成分为Na₂O、MgO、CaO、TiO₂、Cr₂O₃、MnO、Fe₂O₃，次要成分的含量(除Na₂O、Fe₂O₃外)大多不超过1%。在该翠绿色样品中，SiO₂含量为47.28%~49.27%；Al₂O₃含量为26.23%~32.43%；K₂O含量为10.01%~11.74%；Na₂O含量为0.45%~1.44%；Fe₂O₃含量为1.05%~1.43%。

表 1(Table 1)

表 1 翠绿色仿独山玉样品的化学成分        /% Table 1 Electron probing analysis of the emerald imitated Dushan jades

表 1 翠绿色仿独山玉样品的化学成分        /% Table 1 Electron probing analysis of the emerald imitated Dushan jades 检测点 Na2O MgO Al2O3 SiO2 K2O CaO TiO2 Cr2O3 MnO Fe2O3 总量 1 0.446 0.213 26.980 48.075 10.014 0.332 0.210 0.076 0 1.244 87.590 2 1.276 0.208 26.230 48.513 10.370 0.518 0.352 0.025 0.017 1.323 88.833 3 0.429 0.223 27.087 47.684 10.051 0.378 0.155 0.035 0 1.500 87.541 4 0.679 0.230 27.258 48.357 10.014 0.524 0.126 0.053 0.039 1.434 88.713 5 1.361 0.193 32.428 49.273 11.126 0.202 0.075 0.059 0.050 1.054 95.821 6 1.435 0.189 31.995 47.414 11.735 0.315 0.107 0.032 0 1.161 94.381 Average 0.938 0.209 28.663 48.219 10.552 0.378 0.171 0.047 0.018 1.286 90.480 测试单位：中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所；仪器型号：日本岛津EPMA-1720。

绢云母和伊利石均系白云母的变种^[2]，是一种细鳞片状的白云母，呈鳞片状集合体态分布，在高倍镜下才勉强可以辨认。而绢云母与伊利石的区别在于，后者在前者的基础上去K(或Na), 去Al，含水略多，伊利石较绢云母更进一步黏土化。其中，白云母^[2]的化学式为KAl₂[AlSi₃O₁₀](OH)₂，其理论组成为SiO₂ 45.2%，K₂O 11.8%，Al₂O₃ 38.5%，H₂O 4.5%；伊利石^[2]的化学式为(K，Na，H₃O)Al₂(AlSi₃)O₁₀(OH)₂。

综上可知，翠绿色仿独玉的主要矿物组成为伊利石和绢云母；其中，检测点1~4为伊利石，5~6为绢云母。

采用带漫反射附件的NICONET5700型傅立叶变换红外光谱仪^[5]，对样品进行了4 000~400 cm^-1范围内的漫反射光谱测试；测试条件为扫描16次，分辨率为4 cm^-1。对同一种样品又做了多角度测试，样品的漫反射红外光谱见图 5。

图 5(Fig.5)

图 5 翠绿色仿独山玉样品的红外反射光谱 Fig.5 IR reflection spectra of the emerald imitated Dushan jade

从图 5可以看出，主峰位主要分布在指纹区1 200~400 cm^-1间，分别为1 089.6、1 039.5、908.3、800.3、530.3和497.6 cm^-1。另外，白天蓝、满绿独山玉的红外反射光谱则显示的是主矿物斜长石^[6]的特征峰，二者的特征峰完全不同。通过红外无损检测的方法也能快速地将此样品与独山玉区分开。

翠绿色仿独玉在颜色、折射率、密度等参数方面均与白天蓝、满绿色独山玉相似，尤其是其鲜艳的宝石级翠绿色，特别惹人喜爱。白天蓝、满绿色独山玉，显微观察中可见淡绿色、片状、椭球状、团窝集合体状分布的铬云母；成分检测如下：铬云母Na₂O 0.364%、MgO 0.86%、Al₂O₃ 30.224%、SiO₂ 45.363%、K₂O 5.19%、CaO 12.842%、TiO₂ 0.735%、Cr₂O₃ 0.649%、MnO 0.023%、FeO 0.654%^[6]，其中，Fe₂O₃含量为0.654%、Cr₂O₃含量为0.649%，故而可知，天蓝玉的翠绿色是铬元素致色^[7]。而本文中的翠绿色样品，通过显微观察和电子探针检测可知，显微镜下为无色，非特征的淡绿色(铬致色成因)；成分检测结果为伊利石和绢云母，其中Fe₂O₃含量为1.05%~1.43%、Cr₂O₃含量为0.025%~0.076%，明显的富Fe贫Cr。由此可以初步推断，该样品所呈现的翠绿色是铁元素致色。

本次测试样品的颜色、光泽、透明度均与独山玉相似，通过常规的宝石学方法测试，样品的折射率为1.58，比重为2.858，摩氏硬度为4.5，独山玉的折射率为1.57^[1]，比重为2.9^[1]，摩氏硬度为5.5~6.4^[1]。通过硬度检测，能够发现样品不是独山玉。但硬度检测属于有损检测，在实际检测工作中，具有一定的局限性。经X射线衍射分析和电子探针分析，均出现了伊利石和绢云母的衍射峰和化学成分，未有组成独山玉的斜长石和铬云母^[7]的衍射峰和化学成分，可以确定样品是由绢云母和伊利石组成的仿独山玉。结合薄片鉴定特征和电子探针分析结果，初步推断该样品为铁元素致色。珠宝检测机构在进行常规检测时，一旦发现样品的折射率、比重等参数近似于独山玉时，应采用无损的红外光谱反射法^[8]，采集对应的红外反射光谱，以此对其进行进一步的分析测试。