壹、 前言

一、研究目的與問題

翡翠 (Jadeite) 是中國人民自明末清初時代以來就十分喜愛的貴重玉石，也是目前市場上公認的高端玉石品種。天然翡翠的顏色分為原生色—白色、紫色及次生色—綠色、紅色、黃色，“紅翡綠翠紫為貴”，作為原生色的紫色常被形容「十春九木」、「十紫九豆」，可見紫色若色優則種差，優質且顏色濃郁嬌豔的紫羅蘭相當稀少難得；自古以來紫色經常與尊貴和神性相提並論，無論在東方還是西方都可以發現紫色與眾不同的高貴氣韻。在東方，傳說老子出函谷關時喜見東方有紫氣，後用「紫氣東來」來描述聖人即將降臨的吉祥徵兆；皇帝宮殿稱為「紫禁城」，更將北極星所在的地方稱為「紫微殿」象徵著天帝居所；自漢代起，「金印紫綬」成為三公的身份標誌，紫色衣物也象徵著高級官員的尊貴。而在西方，紫色長袍只有尊貴的羅馬帝王能夠穿著；皇后會在漆滿紫色的房間分娩，而出生的皇帝會被稱為「born in the purple」，也就是「君權神授」的意涵。從這些流傳的故事裡，道出紫色的尊貴與權力形象，無疑彰顯了紫色色彩的至高地位。

翡翠的致色機理和成因起源一直是翡翠研究的重點，而目前紫色翡翠的致色機理仍尚未明確。陳炳輝等和歐陽秋眉認為紫色翡翠可以分為粉紫、藍紫和茄紫等顏色類型（陳炳輝, 1999）；李曦將紫色翡翠劃分為粉紫、帝王紫和藍紫色（李曦, 2012）；張琰則劃分為粉紫、茄紫和粉紅色三種，各種不同色調的紫色翡翠中的雜質元素會影響顏色的深淺。（張琰, 2020）

紫色翡翠品種因其生長條件是在原石的表面層，故結晶顆粒通常較明顯，質地像乾木頭。藍紫色翡翠通常顏色帶有明顯藍色調，且可能非常濃艷，一般結晶粗大、質地相對較差，顆粒呈點狀分布，呈現白色包圍紫的現象，所以翠性明顯，呈豆種常稱為紫豆，常與飄藍花翡翠伴生形成「紫羅蘭飄花」翡翠；粉紫色翡翠顏色帶粉紅色調但較淡，有時紫色色調多於粉紅色色調或呈藕粉色，或帶紫紅色調，顏色分布均勻，常見半透明、水頭較足，顆粒界線不是太明顯，似糯種的結構質地，產量十分稀少、價值最高；茄紫色翡翠顏色可能混有灰黑色調，看起來較黯淡，一般結構較細、質地中等，放大觀察下可見含有灰至黑色尖點狀物質，透光度較佳，常見具有冰底，偶與翠綠色伴生構成「春帶彩」翡翠；粉紅色翡翠在市場上很少出現，顏色為帶黃色調的粉色，質地相對較粗，透明度較高，多以均勻成塊的方式出現。

從 20 世紀 70 年代起，各大學者雖然對天然紫色翡翠的顏色成因進行了廣泛的研究，但由於針對性不強、沒有對不同色調的紫羅蘭進行分析對比，導致缺乏代表性且至今尚未達成較為統一的認識。本文查閱了前人對紫色翡翠的研究的資料，通過收集具有代表性的幾種不同紫色色調的緬甸天然翡翠以及染色翡翠樣品，針對宏觀特徵觀察、常規寶石學性質、顯微鏡下特徵，結合精密儀器測試分析- 能量色散 X 光螢光光譜技術、紫外可見光譜等，對紫色翡翠的礦物組成主微量元素測試、化學成分、特徵以及紫色翡翠的致色機理及成因進行了探討。

貳、文獻探討

一、研究目的與問題

從色彩光譜來探究，可以發現紫色位於可見光譜的邊緣，純紫色是「偏藍的冷紫色－Violet」為可見光光譜中波長最短的純色光（波長介於 380-450mm 間），我們肉眼對該顏色的敏感度較低；而紅紫光是「偏紅的紫色－Purple」， 為紅藍兩色複合光混合的結果，較溫暖、中性，因是複合光所以在光譜上是找不到的。Violet 一詞來源於古代法語當中的 Violets，意為一種紫藍色的植物（紫羅蘭）；而 Purple 一詞則來自於拉丁語 Purpura，是可以提取紫色染料的螺類，為古羅馬皇室專用的顏色。所以這兩種顏色不管是在光學意義上、或是歷史意義上都完全不同，因其具有這樣複雜的組成，讓「紫色」這個顏色在研究上更有意義性。

若要呈現「Violet 紫色」則需要在吸收光譜上看到黃至紅區（約 550-700nm）全部吸收的結果，但截至目前的研究中並未發現這樣情況的純紫羅蘭翡翠；幾乎所有的紫羅蘭的紫色都是未被吸收透出的紅光跟吸收黃綠光後產生的藍紫色結合而成的，也就是所謂的「Purple 紫」。

長期以來，傳統觀點認為微量錳是宏觀紫色翡翠的致色原因，但 2011 年華東理工大學寶石檢測中心的一篇論文提出了不同觀點：研究顯示紫色翡翠中鐵含量較高，而錳含量極低，且無論熱處理前後，在紫色翡翠的可見光譜中都看不到錳離子(Mn3+)典型的 540nm 吸收峰。同時，科研人員還發現在氧化環境下將紫色翡翠加熱到攝氏 650 度顏色就會變淡，這被認為是二價鐵離子被氧化為三價鐵所致；而在還原環境下經熱處理後，翡翠的顏色又會重新變深，因此科研人員提出鐵離子不同價態的電荷轉移才是紫色致色的主因。

2012 年的論文則顯示在藍紫色翡翠中，可能鈦離子也參與了致色。而 2014 年華東理工大學寶石檢測中心的另一篇論文則表明，對於產於緬甸的深紫色翡翠而言，錳離子含量較低，僅在紫色區域中檢出，白色區域並未檢出，因此認為鐵離子與錳離子都對翡翠的紫色發揮了作用；雖然鐵離子是主因，但錳離子的作用同樣不可或缺。不過無論是什麼原因產生了翡翠的紫色，包括鐵離子產生 572nm 和 550nm 吸收譜以及錳離子產生的 545nm 吸收譜，都吸收了可見光中的黃、綠色光，由此可知，紫色翡翠同樣是紅光與藍光的共同作用產生的混光紫色。

經過前人對紫色翡翠顏色成因的研究與分析，得到可能為 Fe 致色、Mn 致色、 Ti 致色、K 致色以及多種元素組合致色的觀點。美國學者 Rossman、陳炳輝指出，紫色翡翠的顏色是由於 Fe2+ 與 Fe3+ 之間的電荷轉移引起的，可見光吸收光譜中 537 nm 的吸收峰即為電荷轉移的證據（陳炳輝, 1999）(Rossman, 1974)；何偉等採用 XRD、XRF 等精密儀器輔助對紫色翡翠進行分析驗證了是 Fe2+ 與 Fe3+ 之間電子躍遷所產生的紫色（何偉, 2011）；郎小波等對紫色翡翠採用了多種儀器進行分析，例如電子順磁共振，指出 Fe2+ 與 Fe2+ 耦合電子對躍遷所形成以 572nm 為中心的寬吸收帶是紫色翡翠致色的主要原因，另外 Fe2+ 與 Fe3+ 離子對間的電荷轉移和 Mn3+ 電子躍遷都同樣會導致紫色翡翠的致色（郎小波, 2014）；歐陽秋眉、謝意紅指出，紫色翡翠的致色機理歸因於 Mn 元素的集中遷移，此外，Fe、Ti、Mg、Cr 等雜質離子也對其致色產生影響，多種元素組合疊加是致色的主要原因（歐陽秋眉, 2001）（ 謝意紅, 2003）；楚亞婷認為紫色翡翠是由 Mn3+ 導致（楚亞婷, 2008）；殷小玲認為受 Ti3+ 的外層電子躍遷隨著致色離子種類、含量的變化導致紫色色調的不同（殷小玲, 2004）；李敬敬使用微波等離子技術分析粉色、紫色翡翠經氧化或還原條件下熱處理後的顏色變化，將紫色翡翠致色歸因於 Mn2+，而 Cr、Fe 元素的存在都可能對紫色翡翠的色調產生一定影響（李敬敬, 2007）；奧岩等認為 K 元素是紫色翡翠的致色元素。（奧岩, 1997）

綜合前人的研究，主要存在的問題是對紫羅蘭翡翠的研究標本顏色並未明確分類，經常概括為紫色卻沒有註明色調，部分研究僅用一種色調的紫色翡翠便確定其主要致色元素，故目前並未明確可被大家所一致認同的致色機理，更無統整各種紫色調的致色成因差異，因此本研究透過比對 pantone 色卡，將各種色調的天然紫色翡翠及染色紫色翡翠來統整歸納出各種紫色調紫色翡翠的致色機制。

本實驗之研究目的：
1. 根據紫色翡翠的顏色色調進行分類。
2. 區分粉紫、茄紫、藍紫、粉紅不同紫色調翡翠的致色機制。
3. 分析高階儀器的使用對於區分紫色翡翠可提供的資訊。
4. 檢測天然跟染色的是否有特殊的鑑定特徵。

參、研究方法

本研究的目的在於鑒別各種紫色調紫色翡翠的致色機制。本章會先陳述樣品數量、性質條件及搜集方式；接著說明將如何進行研究，用何種材料及方法進行研究及分析（包含儀器的設置）；最後將解釋如何分析研究結果。

本實驗方法首先分類定義所有翡翠的紫色色調，測定天然與染色翡翠樣本的基本性質，如大小、重量、長短波紫外螢光（UV），並使用折射儀測量紫色翡翠樣本之折射率，再以立體雙目顯微鏡觀察其結構特徵、種水辨識。高階儀器的部分使用能量色散 X 光螢光光譜技術 (EDXRF)進行成份分析，並使用紫外-可見-近紅外線光譜儀(UV-VIS-NIR)檢測元素吸收的光譜曲線。最後測定出各種紫色調紫色翡翠之物理性質，結合 PL 磷光光譜儀辨別是否經染色處理及區分翡翠的紫色究竟是由於微量元素取代，還是受輻射損害造成的晶格缺陷做最後的研究探討，實驗步驟如下所示。

一、實驗設備

（一） Pantone（彩通）色卡

Pantone（彩通）色卡是國際公認的色彩標準語言。它被廣泛用於設計、印刷與製造業的專業分級，更有人用於玉石學的礦物顏色分類（劉富康, 2021）， 主要目的是建立統一的色彩標準，避免因電腦螢幕顯示差異或個人主觀描述而產生的溝通誤解，確保每種顏色客觀標準化，客觀呈現準確的配色。本研究透過將紙本色卡及樣品同時擺放在一起，統一使用寶石專用 13W（6500K 色溫）燈管光源照明，並利用手機原相機拍攝無修圖的方式比對，將環境因素影響降至最低，以此區分粉紫、藍紫、茄紫、粉紅色調。
粉紫色：較多的紫色調加上較少的紅色調或是藍色與紅色共同呈現的紫色調加上紅色調。
藍紫色：較多的紫色調加上較少的藍色調。
茄紫色：相近比例的紅色與藍色加上少許的黑色調。
粉紅色：較多的白色加上少許的紅色。

（二） 紫外燈 (LWUV/SWUV)

紫外燈主要用於觀察寶石的發光性（螢光），由紫外燈管光源、暗箱、觀察窗口與防護罩組成。紫外燈管分別為長波 365 nm 以及短波 254 nm。透過紫外光激發出可見光，可分為螢光與磷光。

（三） 折射儀

折射儀，由稜鏡、玻璃臺面、刻度尺、反射鏡、目鏡、偏振片和單色光等組成。利用全內反射(TIR)測量寶石內產生全內反射的臨界角值，並將其轉換成肉眼可見讀數。其原理為光由密介質進入疏介質時產生折射現象，使折射光往偏離法線方向前進。當入射角度增大，直到折射角達 90 度時，光就會沿著材料表面通過，這時的入射角又稱為臨界角，而當入射角度繼續增大而超過臨界角時會產生全內反射，光束會全部反射至材料內部，返回稜鏡並通過內標尺，再經反光鏡反射進入目鏡形成亮區，而折射進入寶石的光線無法被觀察到，故形成暗區。亮區和暗區的邊界為光線剛好以臨界角入射的位置，便可讀出折射率值。由於折射儀的內標尺經過校正，所以可以直接讀出折射率值。
折射儀用於測定材料的折射率值，也可透過觀察陰影線數量與變化進而判斷其材料的光學性質，為寶石鑑定提供關鍵性的證據。不同寶石因其化學成分以及晶體結構的不同，會有不同的臨界角、測得不同的折射率值。就算同樣都是紫色翡翠，也會因為其不同元素的成份含量變化而產生折射率的差異。故本實驗將針對緬甸天然紫翡與染色紫翡的成份比例與折射率值，探討數據之間及其基本物理性質變化的關係。

（四） 立體雙目顯微鏡

顯微鏡儀器用於放大觀察寶石的內外部特徵、如磨損、刮痕、凹坑...等，以及內含物及具有特徵包裹體等寶石重要的資訊。故使用顯微鏡主要目的為放大觀察翡翠內部結構、裂縫間礦物顆粒、顏色變化等，有無鑑定特徵。本次實驗以暗域照明和亮域照明觀察翡翠的內部結構；頂部照明觀察翡翠的表面裂隙及顏色聚集。使用放大倍率範圍約 15X-30X。

（五） 紫外-可見光-近紅外光譜儀(UV-VIS-NIR)

紫外-可見光-近紅外光譜儀用於材料分析、化學成分鑑定、結構研究及品質控制等領域。是一種能夠在紫外光（UV, 約 190–400 nm）、可見光（VIS, 約 400–700 nm）以及近紅外光（NIR, 約 700–1000 nm）波長範圍內，測量物質對光的吸收特性的儀器。故以 UV-VIS-NIR 分析觀察樣品吸收峰來判別紫色調翡翠的顏色成因、染色處理等。根據前人研究，天然紫色翡翠的吸收光譜主要有兩種類型，一種主要是微量的錳致色元素，另一種是由微量的鐵、鈦致色元素，本次實驗以分析紫色翡翠是否具有相對應的峰位圖譜，來區分是否各種顏色成因、為天然或經染色。

（六） 高階儀器 EDXRF: Thermo Niton XL3t XRF 分析儀

能量色散 X 光螢光光譜技術(EDXRF)設備被用於分析整個光譜，可以確定寶石材料的化學組成、並透過分析特徵性的微量元素以區別天然/染色。於本實驗檢測鐵、鈦、錳的比例時，可通過以翡翠樣品中含量最高且相對穩定的元素 Si 的濃度峰比值為定標比對區分，例如：染色處理的紫色翡翠中元素 Mn 的濃度明顯低於元素 Si 的濃度。此次實驗所使用的器材為由 Thermo ScientificTM 公司出產的 NitonTM XRF Analyzer。檢測時間為 180.07-182.14 秒，模式設定為礦土全能測試。

（七） PL 磷光光譜儀

光致發光（Photoluminescence， PL）是物質吸收光子後躍遷至激發態，在返回低能態過程中重新輻射出光子的過程。PL 磷光/螢光光譜儀是一種非破壞性光學分析設備，對極微量的發光中心非常敏感，能捕捉到傳統光譜儀無法觀測到的細微變化，利用高能量雷射或光源激發材料，根據樣品受激發後放出的光子訊號，產生特定波長的螢光/磷光譜圖，精確分析寶石內部分子發光結構、材料的能隙、雜質微量元素、缺陷及發光生命週期，廣泛應用於鑽石鑑定、翡翠 B 貨鑑定、判斷染色或增光劑的處理，具高靈敏度與高光譜解析度。將於本實驗檢測紫色翡翠是否有經染色等優化處理痕跡，並研究翡翠的紫色究竟是由於微量元素取代，還是受輻射損害造成的晶格缺陷。

結合以上觀點，可以透過設計控制條件的實驗觀察變化與結果，獲得客觀、可重複的因果關係，直接研究真實寶石樣本，也更能貼近市場與實務應用。本次研究欲針對紫色翡翠，在已趨近研究飽和的翡翠市場中統整並給予買賣雙方值得參考的建議，例如：可快速區分出和純正紫色的天然翡翠外觀顏色飽和度相近的染色處理翡翠。

二、實驗樣本

此次研究樣品數量有 15 件未知處理的紫色翡翠，有原石、珠子、花件、墜飾。原石以公克重計算，樣品 NJ-1~NJ-8、CJ-5~CJ-6 為吳照明寶石教學鑑定中心提供、樣品 NJ-9 為德鈺坊提供、樣品 CJ-1~CJ-4 為學生本人提供。




 

肆、實驗結果

一、物理性質

緬甸紫色翡翠的主要組成礦物均為硬玉，並可含有鎂鈉閃石、方解石、鋇長石、綠泥石等次要礦物；紫色翡翠點測折射率 1.66，在長、短波紫外光下顯示螢光惰性；相對密度為 3.30-3.35；摩氏硬度約為 7。

實驗結果可見：透明度通常為半透明至不透明；NJ-1~9 在短波及長波紫外光下多呈現隋性；CJ-1~6 在短波下裂隙中多呈現微弱螢光。

二、顯微鏡包裹體觀察

實驗結果可見：在顯微鏡的放大觀察之下，幾乎全部的樣本都可以見到粒狀纖維交織結構，顯示為天然翡翠。樣本編號 NJ-6 可見黑色點狀包裹體；樣本編號 CJ-6 可見與黃翡共生；樣本標號 CJ-1～CJ-6 可見顏色聚集。其他包裹體如蒼蠅翅膀、橘皮效應為翡翠常見之包裹體，在本實驗中不具顏色成因的診斷性特徵，僅可參考判斷天然或染色處理紫色翡翠。

三、UV-VIS-NIR 實驗研究

本次實驗以分析紫色翡翠具有哪些元素的峰位圖譜，來區分其紫色調的致色成因、有無染色處理。使用穿透法 A 看吸收峰（凸峰）。

在 UV-VIS-NIR 的檢測下，幾乎所有翡翠樣品均具有由 Fe3+ 引起的 437 nm 和 380 nm 附近的吸收峰。天然紫色翡翠的峰位大致可分為兩種類型：I 型的主要吸收帶中心位於 570 nm~580 nm；II 型的主要吸收帶中心位於 540 nm 和 640~690 nm 之間，前者顏色成因歸屬於八面體配位的 Mn3+；後者歸因於 Fe2+ -Ti4+ 之間的電荷轉移。也可能兩者吸收同時擁有。

(1) 天然無處理的粉紫色和茄紫色翡翠：
天然粉紫色翡翠樣品具有以 269 nm 為中心的吸收寬帶(200-300 nm)，以及 580 nm 為中心的吸收寬帶。其中 580 nm 處的吸收帶為天然紫色翡翠的特徵吸收，由 Mn3+ 的 d-d 跳躍導致，紫色調越濃，580 nm 處的吸收峰越強；若沒有 437 nm 吸收峰，內含的鐵元素就較少，則可能呈現粉紫色，例如 NJ-6 樣本。

(2) 天然無處理的藍紫色翡翠：
天然藍紫色翡翠樣品可能具有由 Fe 和 Ti 致色的 540、660、766nm 附近的吸收寬帶，以 540nm 為中心的吸收帶由 Fe2+ 到 Ti4+ 電荷轉移引起，以 660nm 為中心的吸收帶由 Fe2+ 到 Fe3+ 電荷轉移引起。例如 NJ-3、NJ-8 樣本。

(3) 天然無處理的粉紅色翡翠：
天然粉紅色翡翠樣品其吸收光譜主要由內部微量致色離子決定，Fe2+ 到 Fe2+ 離子對的電荷轉移一般與 570~580nm 處的寬吸收帶有關，也有人認為該吸收是 Mn3+ 所產生，這是由硬玉晶體結構中的 Mn³⁺ 離子所引起，吸收了除紅光外的大部分可見光，是翡翠具有粉紅至紅色調的根本原因。

(4) 染色紫色翡翠：
紫色拋光粉染色翡翠樣品的是以 555nm 為中心的強吸收和以 595nm 為中心的吸收為特徵吸收。與天然粉紫色及藍紫色翡翠特徵吸收峰的位置及吸收峰相對強弱都有明顯差異；漂白充填染色處理的翡翠樣品具有 200 ~350nm 範圍的吸收寬帶。而本次檢測樣品 CJ-1~CJ-4 也具有 437 nm 的 Fe3+ 吸收峰，還有特徵性的 380 nm 吸收窄峰及以 555 nm、595nm 為中心吸收寬帶，判斷部分為經拋光粉染色處理過的紫色翡翠。而樣品 CJ-5、CJ-6 雖不具有 437 nm 的 Fe3+ 吸收峰，但一樣具有 580nm 天然紫色翡翠主要 Mn 致色的強吸收峰，故須進一步透過磷光光譜儀確認所有具有 580nm 吸收峰的樣本。

四、EDXRF 成份分析

翡翠主要由硬玉或硬玉及其他鈉質、鈉鈣質輝石（如綠輝石、鈉鉻輝石）組成，可含少量角閃石、長石、鉻鐵礦等，其中主要礦物組成硬玉的化學式為 NaAlSI2O6，NaO 含量 15.4%，Al2O3 含量 25.2%，SiO2 含量 59.4%。 本次實驗挑選天然紫色 9 顆標本及染色翡翠 6 顆樣本，以 EDXRF 測量，成份分析如下：

實驗結果可見：
實驗選用下列項數值：鋁 (Al)、矽(Si)、鈣(Ca)、鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鎂(Mg)、鉀(K)做檢測。 鋁 (Al)、矽(Si)、鈣(Ca)為硬玉結構元素；鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鎂(Mg)、鉀(K)則會影響色調或深淺的呈現。

• 鋁 (Al)：為組成硬玉的主元素，常見 200,000 以上含量。
• 矽(Si) ：為組成硬玉的主元素，常見 100,000 以上含量。
• 鈣(Ca) ：小於 5000ppm 則算是純硬玉；5000-20,000ppm 則有輕微混入其他礦物，越高種地結構品質越差或經酸洗處理或可能為除緬甸外其他產地的翡翠。
• 鈦(Ti) ：小於 100ppm 視覺上幾乎無影響；150-300ppm 會使整體顏色變沈悶；超過 300ppm 以上會明顯帶灰黑感。多數灰紫或茄紫翡翠的色調都具有較高比例的該元素。
• 釩(V) ：會吸收特定光譜，容易使紫色調產生改變或干擾，有時會導致偏藍、偏灰或偏暗，導致視覺上顯得較不純淨，小於 20ppm 無感；20-80ppm 有輕微影響。
• 鉻(Cr) ：會提供綠色或紅色調，小於 10ppm 幾乎無影響；10-50ppm 會產生微偏色；大於 50ppm 整體會紫中帶不純的紅或綠。
• 錳(Mn) ：小於 50ppm 則肉眼判讀可能是很淡或幾乎看不出的紫色；50-200ppm 是市面上常見的淡粉紫品種；約 200ppm 以上則是標準的紫羅蘭品種。但有可能會被其他元素影響最終呈色。
• 鐵(Fe) ：會影響偏色，小於 200ppm 幾乎無影響；200-500ppm 整體則偏微灰藍；500-1000ppm 會呈現明顯的藍紫色調或帶灰色調的紫色；超過 1000ppm 則為茄紫或暗紫。二價鐵呈現藍色調；三價鐵會呈現暗灰感。
• 鎂(Mg) ：正常約在 1500ppm 以內，超過可能影響 Mn 元素的吸收而改變紫紅色色調的深淺。
• 鉀(K) ：200-300ppm 屬於正常範圍，可能反映的是成礦環境及用於判斷是否天然或人工處理，一般不會直接影響顏色，但可輔助確認染色拋光粉殘留。

紫色翡翠以 Al、Si、Ca 為化學組成及影響種地品質、晶體結構的主要元素； Mn3+ 為主要致色元素；Fe、Mg 控制色調冷暖與明度，而 Cr、V 可能引入雜色、偏色； Ti 則主要影響顏色純淨度。因此精密儀器的結果是各成分的內含比例，不是定性的數值，故以下會以比例數據方式進行歸納統整。

鈣跟鋁、矽比若較低表示有輕微混入其他礦物，NJ-7 較其他樣本比都低，可見其晶體結構較粗，顏色調較不濃郁；鈦含量以 NJ-3 的 557ppm 為最高，故呈現明顯的灰色調，茄紫色調的 NJ-1、2、6 也有接近 300ppm 以上的鈦含量，而其餘帶粉色調的樣本就僅有 100ppm 以下的鈦含量。
鉻元素主要會提供紫色調翡翠帶紅的顏色，觀察這些樣本中的鉻鐵比，NJ-5、 NJ-9、CJ-5、CJ-6 這幾個帶粉帶紅的樣品都有較高的鉻鐵比；錳鐵比表示肉眼可見的紫色濃度程度，可以發現 CJ-5、6 的錳鐵比幾乎是接近 1:1 的含量，故其紫色調也是樣品中最明顯的。
鐵含量部分，如 NJ-1、2、4、6、7、8 為茄紫、藍紫色調的樣品都有中等偏高的 300-1000ppm 鐵含量。NJ-9 粉紅色樣品因為晶體較大、種水較好，又有較高的鐵含量表現而抑制了明亮粉色調的顯現。
鎂元素也有可能間接影響紫色翡翠中紅色調的吸收，可以發現 NJ-4 在色卡中有佔比不低的紅色調，其錳鐵比也僅為正常中間值，恰好可以解釋其明顯高於其他樣品的鎂元素含量原因。
鉀元素含量可以看出拋光與否的紫色翡翠，也可以輔助確認染色拋光粉殘留，幫助區分天然或經人工處理，可以發現 CJ-3、4 的鉀元素高於正常值，可能經有色拋光粉染色處理，其餘染色樣品可能使用灌注染色方式，故無法發現拋光粉的存在。

粉紫色紫羅蘭翡翠中 CaO、MgO、Cr2O3、K2O 和 MnO 的含量比粉紅色紫羅蘭翡翠中的含量高，尤其是 CaO 的含量要遠高於粉紅色翡翠，而粉紅色翡翠中 FeO 的含量比粉紫色翡翠略高。
茄紫色中的 Mg、Mn、Fe 含量高於其他顏色，且含量最高的是 Fe 元素，粉紅色中含 Mg 量最少，而茄紫色和粉紅色中含 K 量接近。
粉紫色中的 Mg、 Mn、K 和 Cr 含量要高於粉紅色，含量最高的是 Mn 元素但比茄紫少，次之的是 Mg 元素和 Fe 元素，Mg 元素含量高於粉紅色，但 Fe 元素比其他顏色都低，再來是 K 元素最少的是 Ti 元素，但元素 K 的含量高於其他顏色。
藍紫色中微量元素最多的是 Fe、Ti 元素，可以與 Fe 元素達到平衡的少量 Mn 元素，幾乎沒有 Cr 元素。
粉紅色中微量元素含量最高的是 Fe 元素，高於粉紫色次之的是 Mg 元素和 K 元素，Mn 元素含量很低。
染色翡翠中 Ca 含量最高，因結構經破壞，種地品質較差較鬆散。K 含量都高或低於正常值，可能為色料殘留。Al 含量較高且所含致色元素較少。

綜上，粉紫色翡翠致色原因可能與 Mg、Mn 和 Fe 元中素有關；茄紫色翡翠致色原因可能與 Mg 和 Fe 元素有關；粉紅色翡翠致色原因可能與 Fe 元素有關； 藍紫色翡翠致色原因 Fe、Ti 元素有關；染色翡翠可能與 Ca、K、Al 元素有關，雖然個別元素在總含量中有些變化，但變化幅度不大，主成分元素的含量基本和硬玉的成分相同，故礦物基本為硬玉顆粒。

五、PL 磷光光譜儀

可檢測到，實驗結果可見：







在 PL 磷光光譜儀的檢測下，所有天然翡翠樣品均具有一個主要單峰，可能還伴隨一個微微隆起的小峰；經過人工染色的紫色翡翠，其使用的有機染料吸收機制與天然礦物不同，故通常會呈現相近雙峰「寬帶狀」吸收，或是一個單峰搭配超過其二分之一高度的另一峰。

伍、結論及建議

一、結論

事實上，紫色翡翠在翡翠中不僅擁有一席之地，而且還產生了諸多有趣的說法，例如淡紫色的翡翠上有綠色，會被稱為「春帶彩」，而一塊翡翠飾品上同時出現紅、綠、白、紫四色會則被稱為「福祿壽喜」。這些有趣的命名，也足以說明紫色翡翠地位的不斷提升。

實驗顯示，天然翡翠與染色翡翠在外觀上極其相似，但透過放大觀察與高階儀器的檢測能幫助區分兩者，另外，僅 UV-VIS-NIR 和 PL 磷光光譜儀有特徵性鑑定結果。天然翡翠與染色翡翠的物理性質皆相同。在常規儀器－折射儀點測法下天然翡翠與染色翡翠所做出的折射率皆落在 1.66。由此可見，折射儀在鑑定天然/合成時僅能作為輔助性參考，無法作為診斷性依據。綜合紫色翡翠的研究分析，包括通過紫外可見吸收光譜、X 射線螢光光譜分析發現，對於紫色翡翠的顏色成因及相關資訊做出更系統、更全面的分析與研究三種不同色調的紫羅蘭翡翠，將其致色元素進行橫向對比，得出結論推斷：

翡翠的紫色調應當屬於組成翡翠的硬玉礦物在形成過程中 Fe、Ti、Mn、Mg 等微量元素局部富集所致。當富含 Fe、Ti 時，以藍紫色調為主；當富含 Mn、Ti 時，以粉紫色調為主；當富含 Mn、Fe 時，以粉紅色調為主；當富含 Fe、Mg 時，以茄紫色調為主。

紫外光檢測下，染色紫色翡翠在長波下皆為明顯的紫紅色，短波下也為明顯白堊狀，且長波較短波更為強烈；而天然紫色翡翠無論在長波或短波紫外光下，皆為惰性。此一觀察可做為天然紫色翡翠與染色紫色輔助鑑定參考之一。
顯微鏡 30× 放大觀察下，本次檢測 15 樣紫色翡翠樣品，其中 CJ-1~CJ-4 染色處理紫色翡翠觀察在裂隙及顆粒間隙均可見較明顯的顏色富集現象，且顏色呈現單一色；天然紫色翡翠則是由紫色礦物顆粒致色，放大觀察可見紫色顆粒，且顏色有漸層濃淡變化，另外可見天然包裹體，此一觀察可做為輔助鑑定特徵之一。
在 EDXRF 高階儀器的檢測下，本次選擇 9 顆天然紫色翡翠與 6 顆染色紫色翡翠樣本的鋁 (Al)、矽(Si)、鈣(Ca)、鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鎂(Mg)、鉀(K)含量為辨別依據，其中尤以錳(Mn)、鐵(Fe)、鈦(Ti)的含量明顯落差，天然純紫色翡翠中含有相對較高含量的 Mn 元素；而天然藍紫色調翡翠中 Mn 含量較低， Fe 跟 Ti 含量明顯較高；染色處理的紫色翡翠中部分鉀含量偏高，推測與其紫色可能主要是由外來染料拋光粉導致有關，且目前有新型染色技術的出現，結果僅能判斷是否為純紫色翡翠，故可作為輔助鑑定特徵之一。
在 UV-VIS-NIR 的檢測下，紫色翡翠的峰位可分為兩種類型：I 型的主要吸收帶中心位於 570 nm~580 nm，表明 Mn3+ 為其主要致色離子 (袁心強等, 2003)；II 型的主要吸收帶中心位於 540 nm 和 610 nm，Abduriyim 等 (2017) 認為 540 nm 的吸收峰歸因於 Mn3+，而 610 nm 的吸收峰由 Fe2+ -Ti4+ 引起。以上兩者都同時伴有 Fe3+ 引起的 437 nm 和 380 nm 吸收峰。前者顏色成因歸屬於八面體配位的 Mn3+，後者歸因於 Fe2+ -Ti4+ 之間的電荷轉移。而本次檢測樣品 CJ-1~CJ-4 除了有 437 nm 的 Fe3+ 吸收峰，還有特徵性的 555nm 吸收窄峰及以 580nm 為中心的雙吸收帶，判斷部分為染色處理過的紫色翡翠。
在 PL 磷光光譜儀的檢測下，為此研究最終判斷天然與染色處理翡翠的最大參考儀器，紫色翡翠的峰位可分為兩種類型：所有天然翡翠樣品均具有一個主要單峰，可能還伴隨一個微微隆起的小峰；經過人工染色的紫色翡翠，其使用的有機染料吸收機制與天然礦物不同，故通常會呈現相近雙峰「寬帶狀」吸收，或是一個單峰搭配超過其二分之一高度的另一峰，缺乏天然天然鐵、錳等離子引起的特徵吸收峰或吸收線組合。

綜合以上文獻的研究及實驗的佐證，即便天然與染色紫色翡翠的顏色外觀及物理性質並無差異，但經由顯微放大觀察結構特徵，可區分出天然顏色與染色的差異，兩者雖皆為交織結構，但天然紫色翡翠有漸層顏色外觀，而染色紫色翡翠顏色則富集在裂隙中，且為單一色。而精密儀器如 PL 磷光光譜儀和 EDXRF 數據的分析下，可將天然紫色翡翠與染色紫色翡翠做出區分，並統整出粉紫、茄紫、藍紫各種紫色調的致色化學成分，進一步作為特徵鑑別。

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柒、致謝

本次紫翡翠相關研究與整理過程中，除了透過文獻與資料的蒐集，加深對紫翡翠色彩成因、礦物特徵及鑑定方法的理解，吳照明、吳詩羽老師的指導，也特別感謝此次前往雲南瑞麗參加「中國珠寶玉石質量檢驗專業技術人員培訓課程」的學習機會。透過此次培訓，除了進一步接觸與實際操作相關精密儀器，對於鑑定過程中的科學檢測、數據判讀與鑑定思維，有了更加深入且系統性的認識；同時也藉由當地翡翠市場的實際觀察與交流，了解翡翠在產地、流通、品質評估及市場價值判斷上的實務差異。

尤其在紫翡翠的研究過程中，深刻體會到，單純從肉眼觀察顏色與外觀，往往只能建立初步判斷，若要進一步理解其礦物特徵與品質，仍需要結合儀器檢測、專業知識以及實際市場經驗，才能建立更完整的鑑定與分析能力。

感謝此次培訓課程中老師們的專業指導，以及學習過程中所接觸到的實務案例與交流經驗。這段學習經歷不僅提升了對翡翠鑑定的專業理解，也讓我更加認識到理論、儀器與市場實務三者之間的重要連結。
謹以此篇研究作為此次學習與整理的紀錄，也期許自己未來能持續精進珠寶玉石鑑定專業，將所學知識運用於實際鑑定與市場判斷之中，以更加嚴謹、客觀的態度理解每一件天然翡翠的獨特價值。