琥珀宝石学pdf

图书网 2021年12月12日22:11:43
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摘要

《琥珀宝石学》是一部系统全面介绍琥珀宝石特征、成因,成分,产地,简易鉴定和化学鉴定,仪器分析,仿制品鉴定的专业书籍,通过大量的光谱分析数据和显微照片将各种琥珀的鉴定特征展现在读者面前,便于仿照。

琥珀宝石学 作者:廖望春,范星宇

琥珀宝石学 出版社:化学工业出版社

琥珀宝石学 内容简介

《琥珀宝石学》以宝石学为基础,系统地阐述了琥珀的历史文化概观、琥珀的组成与其特性、琥珀的分类与其品种、琥珀的世界资源分布、琥珀的形成与其矿床、琥珀鉴定原理与技术、琥珀的仿制品与鉴定、琥珀优化处理与鉴定。本书以琥珀作为研究对象,从历史文化、地球化学、资源分布、材料鉴定、优化处理等角度,系统地、完整地介绍了琥珀的文化属性与自然属性。在书的内容编排方面,作者按层次进行了编排,读者可通过选取,以满足不同学习和研究的实际需要。

本书可作为宝石类相关专业、材料类相关专业、文史类相关专业的教材和教参用书,亦可作为相关专业的工具类和资料类用书,同时还可作为广大琥珀爱好者、从业者的学习参考用书。

琥珀宝石学 目录

第一章 琥珀的形成与名称由来 / 1

第一节 琥珀的形成概观 / 1

一、天然树脂的形成 / 1

二、树脂石化的历程 / 4

三、琥珀产区的形成 / 6

第二节 琥珀的名称由来 / 8

一、欧洲产区琥珀的认知历史 / 9

二、亚洲产区琥珀的认知历史 / 15

参考文献 / 18

第二章 琥珀的组成与宝石特性 / 19

第一节 琥珀的宝石学定义 / 19

一、琥珀定义文献考 / 19

二、石化树脂的定义 / 20

三、琥珀宝石学的定义 / 23

第二节 琥珀的组分与结构 / 24

一、琥珀的组成元素 / 24

二、琥珀的分子结构 / 25

三、琥珀的化学组分 / 28

第三节 琥珀的宝石学特性 / 29

一、琥珀的材料特性 / 29

二、琥珀的非晶质特性 / 43

三、琥珀的有机物特性 / 44

第四节 琥珀的其他特性 / 46

一、琥珀的药用特性 / 46

二、琥珀的货币特性 / 46

三、琥珀的装饰特性 / 47

参考文献 / 49

第三章 琥珀的分类与典型品种 / 51

第一节 琥珀的基本分类 / 51

一、琥珀的分类现状 / 51

二、琥珀的基本分类 / 53

第二节 琥珀的典型品种 / 57

一、珀属 / 57

二、蜜属 / 63

三、蜡属 / 66

四、珀蜜蜡共生属 / 69

参考文献 / 73

第四章 琥珀的世界资源及分布 / 74

第一节 琥珀的世界资源分布 / 74

第二节 五大产区、产地的琥珀 / 77

一、波罗的海琥珀 / 77

二、缅甸琥珀 / 85

三、多米尼加琥珀 / 91

四、墨西哥琥珀 / 95

五、抚顺琥珀 / 98

参考文献 / 103

第五章 琥珀的形成机制与矿床 / 105

第一节 成珀树脂的来源 / 105

一、天然树脂的来源 / 105

二、形成琥珀的树脂 / 107

第二节 琥珀的形成原理 / 110

一、琥珀的形成路径 / 110

二、琥珀的形成条件 / 110

三、成珀的化学反应  / 111

第三节 成珀树脂的凝固 / 114

一、成珀树脂的分泌与凝固 / 114

二、成珀树脂自然凝固过程 / 114

三、成珀树脂的埋藏凝固阶段 / 116

第四节 成珀树脂的石化 / 117

一、成珀树脂的沉积方式 / 118

二、成珀树脂的石化过程 / 118

三、成珀树脂的石化产物 / 121

第五节 琥珀矿床的类型 / 123

一、琥珀的原生矿床 / 124

二、琥珀的次生矿床 / 125

参考文献 / 128

第六章 琥珀的鉴定原理与技术 / 130

第一节 琥珀的鉴定原理 / 130

一、琥珀的鉴定思路 / 130

二、琥珀的鉴定原则 / 132

三、琥珀的鉴定原理 / 134

第二节 琥珀的鉴定技术 / 136

一、琥珀的感官鉴定技术 / 136

二、琥珀的常规仪器鉴定 / 139

三、琥珀的大型仪器鉴定 / 142

参考文献 / 168

第七章 琥珀的仿制品与鉴定 / 169

第一节 天然树脂类仿制品与鉴定 / 169

一、现代树脂 / 170

二、柯巴树脂 / 173

三、类珀树脂 / 180

四、ClassⅡ型石化树脂 / 181

第二节 合成树脂类仿制品与鉴定 / 184

一、常见合成树脂类仿制品的介绍 / 185

二、常见合成树脂类仿制品的鉴定 / 187

第三节 混合树脂类仿制品与鉴定 / 189

参考文献 / 189

第八章 琥珀的优化处理与鉴定 / 191

第一节 优化处理的概述 / 191

一、优化处理的定义 / 191

二、优化处理的分类 / 191

三、优化处理的目的 / 192

四、优化处理的依据 / 193

第二节 琥珀的优化处理与鉴定 / 194

一、颜色的优化处理与鉴定 / 194

二、透明度的优化处理与鉴定 / 198

三、包裹体的优化处理与鉴定 / 199

四、耐久程度的优化处理与鉴定 / 200

五、利用率的优化处理与鉴定 / 202

参考文献 / 205

第九章 琥珀的东、西方文化比较 / 206

第一节 琥珀的使用历史 / 206

一、欧洲产区琥珀的使用历史 / 206

二、亚洲产区琥珀的使用历史 / 222

第二节 琥珀的文化寓意 / 236

一、西方文化中琥珀的寓意 / 237

二、东方文化中琥珀的寓意 / 239

参考文献 / 241

琥珀宝石学 精彩文摘

琥珀以其明丽、稀有和相对耐久的宝石学特性,一直受到人们的青睐。过往的人类文明发展史,赋予了琥珀大量的文化意蕴。在现代,琥珀作为贵重的有机宝石再次受到追崇。琥珀历史魅力不减,又显当代时尚风情。作为历史文化载体,植于琥珀之中的文化基因,在历史进程中不减反增,这也许就是琥珀的魅力所在。正因为如此,在科技发展的当今社会,人们更想深入地了解琥珀、触碰琥珀的文化。

第一节 琥珀的形成概观

目前,自然界的琥珀实物,无论外观如何,都是由中生代晚石炭纪到第三纪中新世的古代树木,所分泌的树脂经沉积石化后形成的固态有机混合物。简单地说,琥珀就是某种天然树脂的石化产物。

一、天然树脂的形成

1. 树脂是什么

树脂,是由某些特定品种的植物的分泌物,经过一系列复杂的物理和化学变化,形成的液态、半固态或无定形固态的烯烃类有机化合物。其主要成分是:二萜烯、三萜烯的衍生物和木脂素类物质。此外,树脂还可以与挥发油、树胶、有机酸混合存在,形成多种有机物的混合物。需要注意的是,虽然树脂可与树胶共生,但树脂与树胶是两种完全不同的物质。树胶是一类多糖类物质,可溶于水,并可食用,如桃胶即桃树的树胶。而树脂则是一类不溶于水的烯烃类有机化合物。在现代材料科学领域中,树脂已是一大类不可或缺的高分子有机材料。树脂不仅有天然产出的,还有人工合成的,合成树脂在现代生活中用途广泛、用量极大。而与琥珀的形成直接关联的树脂是天然树脂。从植物学的角度考量,琥珀就是一种天然的石化树脂。

2. 树脂产生的原因

首先,高等植物(如裸子类植物和被子类植物)在其生理代谢过程中,能够自然产生天然树脂。其次,在受到外来环境刺激时(如高温炙烤导致树皮炸裂等),这些树脂或通过植物体表面,或通过植物体内部的特殊结构(如茎或木质部的树脂管道)又能分泌出来(图1.1和图1.2)。再次,当植物体受到创伤时,创伤的部分也会因受刺激而分泌树脂。这是因为树脂中的化合物,具有闭合并保护伤口、防御昆虫及食草动物侵害的作用。当树木在受创后,树脂管道被打开,其渗出的树脂可以迅速堵上伤口,以防真菌或昆虫的入侵。同时,接触到空气的流动状树脂,会发生一系列化学反应,逐渐硬化,缓慢形成外表既硬又脆的无定形固态物质—硬化树脂。由此可见,天然树脂产生的先决条件是松科、柏科、南洋杉科等高等植物,这些植物具备树脂管道,能分泌天然树脂。此外,这类植物在受到温热、创伤、虫害等刺激时,能启动自我保护功能,再分泌树脂。

3. 天然树脂的种类

天然树脂类型复杂,按成分可将其分为两大类(表1.1):纯树脂和非纯树脂。所谓纯树脂,是指不含其他植物分泌物(如树胶、挥发油、游离芳香酸等)的树脂;所谓非纯树脂,是指含有其他植物分泌物的树脂。纯树脂按其主要成分是树脂酸还是树脂酯,可分为三个亚类:酸树脂、酯树脂和混合树脂。非纯树脂按所含其他植物分泌物的不同,可分为四个亚类:胶树脂、油胶树脂、油树脂和香树脂。其中,胶树脂的主要成分为树脂和树胶,典型代表是藤黄;油胶树脂则指含有较多挥发油的胶树脂,如乳香、没药、阿魏;油树脂的主要成分为树脂与挥发油,如松油脂、加拿大油树脂等;香树脂是指含有较多游离芳香酸的油树脂,如苏合香、安息香等。

表1.1 天然树脂的分类

上述天然树脂,可分成许多不同的种类,有的可以入药,有的可作香料。树种决定所分泌树脂的特性。不同种类的树种,能分泌出不同化学成分的树脂,可划分为不同的树脂种类。例如松香是由松柏科植物分泌的;血竭是由棕榈科植物麒麟竭的果实及树干中的树脂加工而成的;枫香脂(别名白胶香)是由金缕梅科植物枫香树分泌的树脂;乳香是由橄榄科植物乳香木分泌的树脂;没药是由橄榄科植物爱伦堡没药树分泌的胶树脂;安息香是由安息目安息香科植物分泌的树脂;藤黄(海藤、玉黄)是由藤黄科植物藤黄分泌的胶树脂。

琥珀虽然也是由天然树脂演化而来的,但它既不同于现代的,也不同于古代的天然树脂。它是由古代松、柏科及杉科等植物分泌出的树脂,经过沉积、石化所形成的,其形成历史非常久远。远古可以形成琥珀的树种,最早见于科达目石松属植物,以及髓木属种子蕨类植物。它们大都出现在晚泥盆世,在一叠纪、二叠纪时兴盛。这些植物是现代松柏类植物的祖先类群,因其灭绝而无法追溯。其后,大约在白垩纪晚期至新生代早期,在裸子类植物和被子类植物中也发现有大量成珀树脂(半日花烷型萜类树脂)的分泌。根据现代植物学研究,在裸子植物中,能产生成珀树脂的主要植物有松柏类的松科、罗汉松科、柏科、南洋杉科等植物。在被子植物中,能产生树脂的主要植物共有17个目种,主要见于豆科、龙脑香科、漆树科、橄榄科、藤黄科、安息香科、金缕梅科、百合科、大戟科的植物等。但在被子植物中能形成琥珀的树脂,只产生于豆科植物。通常,环境温度影响树脂的分泌,在亚热带、热带产的这些植物中,树脂分泌量更高。

现代宝石学中的琥珀只是天然石化树脂中的一类,主要是由远古时期松柏科、南洋杉科、豆科等植物所分泌的成珀树脂沉积、石化后形成的产物。这是琥珀形成的基本前提,也就意味着并不是所有植物分泌的树脂都能被石化形成琥珀,例如枫香科、龙脑香科植物分泌的树脂等。此外,琥珀的形成还需要经历漫长的地质历史过程,这是琥珀形成的基本条件。成珀树脂的石化产物最早鲜见于石炭纪晚期(距今约3.2亿年)地层。其后,广泛见于白垩纪晚期(距今约1亿年)至第三纪始新世(距今约5600万年)地层,这一时期所形成的琥珀,其植物来源主要是松柏科、南洋杉科,以及始新世出现的罗汉松科等裸子类植物。随后,还多见于第三纪中新世(距今约2000万年)地层,这一时期所形成的琥珀,其植物来源主要是热带和亚热带的被子类植物,如豆科植物。再就是成珀树脂,经历漫长的地质历史过程,还需要不断石化。这是琥珀形成的关键条件。石化过程通俗地讲,就是指成珀树脂内部各化学组分相互结合趋于稳定,逐渐固化的过程。

二、树脂石化的历程

成珀树脂,经历了从分泌到自然凝固阶段以及埋藏凝固阶段后,仍然是含有大量挥发性组分且聚合程度较低的未石化树脂。而石化是成珀树脂演化成琥珀的一个关键过程,即远古树脂演变成石化树脂的过程。但这一演化过程所经历的时间十分漫长,一般是以百万年为基本计量单位,并且有着非常严苛的前提条件,即必须是远古时期的植物分泌出的树脂。换言之,只有远古时期植物分泌的树脂才有可能石化;现代植物分泌的树脂,短时间内只可能硬化。石化后的远古树脂要有化学成分和结构特征上的变化,达到标准的才能被称为琥珀。

1. 地史演进过程中的树脂演变

成珀树脂的形成历史与地球上生物的演化历史密切相关,特别是与裸子植物和被子植物的出现和繁盛有关(表1.2)。从生物演化的进程来看,地球起源于46亿年前的原始太阳星云,至今依次经历了冥古宙、太古宙、元古宙、显生宙四个时期。在显生宙的寒武纪(距今约5.42亿年至4.9亿年)时,出现了“寒武纪生命大爆发”,多细胞生物突变,为各种结构更为复杂的生命体的出现提供了可能。在显生宙的志留纪(距今约4.4亿年),出现了陆生裸蕨植物。

在显生宙的石炭纪(距今约3.59亿年),出现了原始的裸子植物,如科达目植物。这些属种的裸子植物,在温度刺激或受伤后会分泌出树脂,是迄今发现的最早分泌成珀树脂的植物。而石炭纪时期的气候条件,恰好有利于这些植物的生长和树脂的形成。经过了上亿年时间,原始裸子植物经历了周而复始的生长与消亡,衰亡的植物渐渐腐烂,化为泥层。其所分泌的成珀树脂也同时被埋入地下。当地表形成厚厚的堆积层,先前被埋藏的成珀树脂就会与空气隔绝,处于绝氧状态。到石炭纪晚期前(距今约3.06亿年),地球发生了石炭纪生物大灭绝事件?。这次大火使环境温度再次升高,高温加速了树脂的分泌,同时也加速了分泌树脂的溢出,使之滴落进入埋藏层。这一时期,非常有利于成珀树脂在地球表面的富集。但高温对其他动、植物则是灾难性的打击,这种打击直至距今约1.99亿年的侏罗纪才完全消散。

侏罗纪之后,裸子植物重新繁盛起来,随后被子植物也相继出现。这时成珀树脂有了两种来源,不仅可以来自裸子植物,而且可来自某些被子植物。直到白垩纪(距今约1.35亿年至6500万年)发生了白垩纪至第三纪灭绝事件,90%动、植物因不能适应而死亡,其中也包括能产生成珀树脂的各树种。进入地史第三纪以后,除了裸子植物外,被子植物又大量繁盛起来。其中豆科植物分泌出的树脂,成为这一时期成珀树脂的主要来源。现代琥珀的成珀树脂都是在以上这几个特定时期形成的。年纪最轻的琥珀,其成珀树脂也必须在500万年前就已形成,否则不能充分石化,形成琥珀。从成珀树脂石化时间上看,琥珀的形成必须经历一个漫长的地质历史时期。

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