婆罗洲和马达加斯加柯巴树脂红外光谱特征及其与外观相似琥珀的快速鉴别

作者：代荔莉; 施光海; 袁野; 王美丽; 王妍

来源：光谱学与光谱分析, 2018, 38(07): 2123-2131.

• 柯巴树脂
• 琥珀
• 红外光谱
• 婆罗洲
• 缅甸
• 马达加斯加
• 波罗的海

琥珀是古植物的液态树脂经过多种地质作用后形成的石化树脂。柯巴树脂是形成年代较短且成熟度较低的半石化树脂,其外观与琥珀较为相似。柯巴树脂与琥珀都是天然树脂在石化过程中的产物,两者的化学成分存在过渡、重叠,具有较多的相似性,导致二者的鉴别有一定难度。近期市场上出现两个产地的柯巴树脂,其中棕红色-棕色的婆罗洲柯巴树脂常被误认为缅甸琥珀,淡金色-金色的马达加斯加柯巴树脂常与波罗的海琥珀混淆,已引起较为广泛的注意。为此,以外观相似的婆罗洲柯巴树脂与缅甸琥珀,马达加斯加柯巴树脂与波罗的海琥珀,为研究对象每类选取四块代表性样品,共16块。红外光谱测试在中国地质大学(北京)珠宝学院宝石研究实验室完成。测试仪器为BRUKER TENSOR 27型傅里叶变换红外光谱仪,扫描16次,分辨率为4cm-1,扫描范围为4 000400cm-1,室温。研究结果显示,外观相似的柯巴树脂和琥珀红外光谱吸收峰位置和吸收强度存在可识别的差异,因此可以利用红外光谱特征对其进行科学有效的鉴别。婆罗洲柯巴树脂的红外光谱主要特征为3 0002 800cm-1范围内的4处吸收峰和1 710cm-1处较强吸收峰,1 730cm-1处肩峰、887与824cm-1处弱吸收峰。马达加斯加柯巴树脂的红外光谱主要特征为与CC双键相关的3处组合吸收峰、1 697cm-1处强吸收峰,1 724cm-1处肩峰和由1 271与1 176cm-1吸收峰组成的"W图形"。与婆罗洲柯巴树脂外观相似的缅甸琥珀可以通过3 0002 800cm-1范围内的2处吸收峰、1 724cm-1处强吸收峰、1 3001 100cm-1范围内的一个"W图形"进行快速鉴别。与马达加斯加柯巴树脂易混淆的波罗的海琥珀可以通过"波罗的肩"进行快速区分。另外,婆罗洲柯巴树脂R(A1 383cm-1/A1 464cm-1)值为0.8230.860,大于缅甸琥珀0.6050.643;马达加斯加柯巴树脂R值为0.9000.985,大于波罗的海琥珀0.7040.783,该值也可作为区分特征。国内有关琥珀和柯巴树脂的研究主要为气相色谱质谱(GCMS)划分的Ⅰ类琥珀和柯巴树脂(主要化学成分为半日花烷型双萜化合物的聚合物),柯巴树脂针对新西兰和哥伦比亚这两个产地,缺乏婆罗洲和马达加斯加柯巴树脂的红外光谱分析。该研究对外观相似的婆罗洲柯巴树脂和缅甸琥珀,马达加斯加柯巴树脂和波罗的海琥珀进行红外光谱的对比分析,揭示了婆罗洲和马达加斯加柯巴树脂的红外光谱特征,并为快速区分外观相似的柯巴树脂与琥珀提供科学依据。结合前人研究,认为红外光谱在不同产地柯巴树脂的分类及外观相似的柯巴树脂和琥珀的快速鉴别提供了重要的科学依据。

• 单位
  地质过程与矿产资源国家重点实验室