波罗的海和缅甸琥珀的宝石学特征及有机成分研究

摘要

琥珀是古代植物的分泌树脂，经过埋藏、石化等地质作用而形成的有机物化石。植物的种属、形成环境、地质作用类型等条件对琥珀的物理化学性质均会产生不同程度的影响。本文以波罗的海与缅甸琥珀为研究对象，通过对两个产地的琥珀进行常规的宝石学特征研究，结合激光拉曼光谱和高精准的红外光谱溴化钾压片法进行谱学分析，确定两个产地琥珀的宝石学特征差异。同时，利用GC-MS（气相色谱-质谱联用仪）对琥珀的有机物成分进行定性定量分析，确定波罗的海与缅甸琥珀有机物组成差别。论文主要得出以下结论:
　　(1)宝石学研究显示:受琥珀内含物影响，缅甸琥珀比波罗的海琥珀颜色更深，偏重于红色系;缅甸琥珀和波罗的海折射率基本相同;比重测试显示缅甸琥珀的密度较波罗大;在长波紫外荧光测试下缅甸琥珀的荧光反应较波罗的海琥珀荧光反应更为强烈，呈现中-强蓝白荧光;显微镜下观察，缅甸琥珀内含物较波罗的海内含物更为丰富。
　　(2)拉曼光谱分析显示;波罗的海琥珀和缅甸琥珀拉曼光谱相差不大，二者在2860cm-1处的特征峰有细微差别，缅甸琥珀在1346cm-1处归属于饱和C-H键弯曲振动所引起的特征峰振动相对更明显;琥珀仿制品和天然琥珀的拉曼光谱差别较大，较易鉴别，对不同产地之间的琥珀鉴别影响较小;琥珀仿制品天然树脂在1615cm-1、942cm-1、808cm-1、593cm-1四处特有的特征峰，天然树脂在拉曼光谱中的特征峰不明显，仅有2910cm-1、2826cm-1、1430cm-1三处较为明显的特征峰;柯巴树脂在1639cm-1有归属于C=C伸缩振动所引起尖锐峰。
　　(3)红外光谱分析显示:缅甸琥珀、波罗的海琥珀的红外光谱大致相同，只是在微区上略有差异。波罗的海琥珀在1250cm-1-1158cm-1显示宽的吸收肩峰;缅甸琥珀在1723cm-1～1635cm-1显示红外吸收分裂带;波罗的海琥珀的1456cm-1附近的特征峰略低于1383cm-1附近的特征峰，而缅甸琥珀的1456cm-1附近的特征峰略高于1383cm-1附近的特征峰;琥珀仿制品和天然琥珀之间的红外光谱差别较大，柯巴树脂有1243cm-1特征峰，天然树脂有697cm-1、639cm-1、532cm-1三处特征峰。
　　(4)有机成分研究显示:波罗的海琥珀中检测出非萜类琥珀酸成分，缅甸琥珀和柯巴树脂中都未检测出琥珀酸成分，琥珀酸的有无是波罗的海琥珀鉴别特征之一;波罗的海琥珀和缅甸琥珀中都检测出冰片、松香酸、海松酸等萜类化合物，琥珀内部的萜类化合物主要是半日花烷型二萜化合物，其二萜化合物的形成是柯巴树脂埋藏、挥发组分蒸发、石化作用等阶段后所聚合形成的有机成分，二萜化合物的存在是天然琥珀的标志之一。除此之外，二者之间检测差别还在于缅甸琥珀中还检测出非萜类化合物亚麻酸。
　　缅甸琥珀、波罗的海琥珀、柯巴树脂其成熟度依次降低，柯巴树脂因成熟度不高，其年份不够，聚合作用不完全，其内部的半日花烷型成分在衍生化过程中发生水解。分析相关柯巴树脂TIC谱图可知，其检测出的相关化合物匹配度差，且峰面积比值低。初步分析柯巴树脂萜类化合物的检测可能与琥珀成熟度或提取条件有关。

目录

声明

摘要

第1章 引言

1．1 选题依据及研究意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 主要研究内容、研究思路及方法

1．4 完成工作量情况

第2章 琥珀的宝石学特征

2．1 琥珀的形成

2．1．1 琥珀的形成

2．1．2 琥珀的产区现状

2．2 琥珀的化学成分

2．3 琥珀的光学性质

2．3．1 颜色

2．3．2 肉眼下的内部和表面特征

2．3．3 透明度、光泽

2．3．4 折射率

2．3．5 紫外荧光

2．3．6 正交偏光

2．4 琥珀的力学性质

2．4．1 断口

2．4．2 密度

2．4．3 摩氏硬度

2．5 琥珀的宝石学分类

2．5．1 按照产地分类

2．5．2 按照颜色分类

2．5．3 按照蜜蜡品种分类

2．5．4 按照成因分类

2．6．1 琥珀优化处理品的鉴别

2．6．2 琥珀与树脂类的鉴别

2．6．3 琥珀与塑料类的鉴别

第3章 波罗的海和缅甸琥珀的宝石学特征

3．1 波罗的海和缅甸琥珀的产区特点

3．1．1 波罗的海琥珀产区特点

3．1．2 缅甸琥珀产区特点

3．2 波罗的海和缅甸琥珀的品种

3．2．1 波罗的海琥珀的品种分类

3．2．2 缅甸琥珀琥珀的品种分类

3．3 波罗的海和缅甸琥珀的常规宝石学参数测定

3．4 波罗的海和缅甸琥珀的紫外荧光特征

3．5 波罗的海和缅甸琥珀的偏光特征

3．6 波罗的海和缅甸琥珀的放大观察

小结

第4章 波罗的海和缅甸琥珀的谱学特征研究

4．1 激光拉曼光谱特征研究

4．1．1 实验原理

4．1．2 实验材料及方法

4．1．3 实验结果及讨论

4．1．4 实验结论

4．2 红外光谱特征研究

4．2．1 实验原理

4．2．2 实验材料及方法

4．2．3 实验结果及讨论

4．2．4 实验结论

小结

第5章 波罗的海和缅甸琥珀的有机成分分析

5．1 实验原理

5．2 实验材料及方法

5．3 实验结果及讨论

5．3．1 波罗的海琥珀

5．3．2 缅甸琥珀

5．3．3 琥珀仿制品

5．4 实验结论

结论

致谢

参考文献

攻读学位期间取得学术成果