选取196块彩斑菊石作为标本,标本的颜色分为红色、绿色、蓝色、紫色几个色系。并且按照质量分为三组。肉眼观察并且记录宝石学特征和测试宝石学常规参数。采用Color i5台式分光光度计对其中一组191颗样本的颜色进行测量,得到标本的颜色参数,分析比较样本的颜色参数之间的关系,找出一定的规律。同时设计拍照实验,在不同角度的平台上,对样本的颜色进行分析,并且找出变化观察角度时颜色变化的关系,试图寻找合适的物理规律来解释该种现象。并且通过红外光谱、X射线衍射测试彩斑菊石的主要矿物成分。还通过场发射扫描电镜观察样本的结构,并且测量单个文石的厚度,比较不同颜色样本的文石层厚度,找出其中的关系并与物理规律推导出的结果对应,看其是否符合假设;再用能谱对不同区域的成分进行半定量分析,有机质和其它矿物是否存在在彩斑菊石中。结果显示彩斑菊石的颜色最常见的是红色,其次是绿色,最罕见的是蓝色和紫色,随着观察角度的变换,依次从红色到绿色到紫色变化。彩斑菊石的红外光谱主要是文石的吸收峰,但也有有机质的吸收峰。场发射扫描电镜下,彩斑菊石的矿物主要是平行排列的文石,呈砖墙状分布,还有少量的方解石分布。测量不同颜色样本的文石厚度,显示紫色样本的文石层厚度范围是130~160nm,平均厚度是145nm;绿色样本的文石厚度范围是170~210nm,平均厚度是194nm;红色样本的文石厚度范围是190~290nm,平均厚度是232nm。得出的结果和用干涉公式推导出的结果一致。用能谱分析,其中有有机质的存在,呈粘液状的形状,并且还在彩斑菊石中发现了磷酸钙的存在。彩斑菊石的颜色是平行排列的文石形成多层薄膜干涉系统所致,从紫色到红色,单个文石厚度依次增大。红色的样本的文石层厚度大于绿色,绿色样本的文石层厚度大于紫色。并且文石厚度范围整体都处在148nm~260nm之间。质量好的样本中有机质更多,说明有机质增加彩斑菊石的韧性,受损坏几率小。