几种不同产地琥珀及其仿制品的宝石学和谱学特征研究

作     者：董雅洁 

作者单位：中国地质大学（北京） 

学位级别：硕士

导师姓名：余晓艳

授予年度：2013年

学科分类：081803[工学-地质工程] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

主      题：琥珀 天然树脂 合成树脂 红外光谱 核磁共振 

摘      要：琥珀是中生代白垩纪至新生代第三纪松柏科和豆科植物的树脂，经过复杂的地质作用而石化形成的一种天然有机混合物。本文以波罗的海、多米尼加、缅甸、辽宁抚顺四种产地的琥珀及其仿制品为研究对象，采用常规的宝石学测试方法、红外光谱分析、核磁共振分析，测试样品的基本宝石学参数、红外吸收光谱、固体核磁共振碳谱，剖析琥珀中所含C官能团的种类和特征，寻找不同产地琥珀与其仿制品之间的差异和联系，为琥珀的鉴定与研究提供一定的科学依据。 琥珀是一种石化树脂，而市场上常见的天然树脂是一种半石化树脂，两者的成熟度不同，导致两者在有机物化学键的饱和程度上存在差异。红外光谱中，1705-1728cm-1范围内的吸收峰是由C=0官能团伸缩振动引起的，不同产地的琥珀该吸收峰位置略有差异，导致这种差异的原因可能是由于琥珀形成的地质年代、环境以及树种的不同。 再造琥珀的红外光谱与天然琥珀较为接近，因此，仅通过红外光谱测试并不能将两者区分开，须结合显微镜下放大检查的方法，寻找再造琥珀典型的“血丝状结构等区分二者。天然树脂的红外光谱在3078cm-1处存在由C-H伸缩振动所致的红外吸收谱带，而琥珀样品则无。合成树脂所含的官能团种类和数量与琥珀有较大的区别，通过比对二者的红外光谱可以有效地区分。 核磁共振波谱仪主要用于测定分子结构，对琥珀采用13C固体核磁共振技术测试，可获得成分中碳骨架的信息，从而剖析不同产地、不同时期形成的琥珀所处的环境差异，探索随着琥珀年龄的增长，其内部碳官能团所发生的变化。琥珀和天然树脂的成熟度不同，二者在不饱和碳的共振信号区（δ=100×10-6-160×10-6）的谱峰存在明显差异，所以，该区域的共振信号可以作为鉴定琥珀与天然树脂的一个辅助依据。但由于琥珀和天然树脂的有机组成十分复杂,个别样品的成分存在差异性，13C核磁共振分析虽然在一定程度上能够反映其化学结构特征,却并不是普遍适用，鉴定时最好能结合其他测试手段进行综合判断。