高压下多硅白云母的拉曼光谱学研究

在金刚石压腔中，通过原位拉曼光谱研究了多硅白云母在常温高压下的稳定性。实验获得了多硅白云母从常压到20GPa的拉曼光谱数据，研究了多硅白云母的266、708和3618cm^-1叫谱峰与压力的相关性。研究发现，多硅白云母的708cm^-1叫谱峰随压力增加有规律地向高频方向偏移，与压力的增加呈明显的正相关性，即y（拉曼位移，cm^-1）=0．5238x（压力，GPa）＋712．31，相关系数R^2=0．9656，并且该谱峰在压力4．7GPa时消失，这可能与多硅白云母中的Si、Al替代有关。羟基3618cm^-1谱峰则随压力增加向低频方向移动，谱峰的降低与压力的增加呈明显的线性关系变化（y=-0．3402X＋3617．8，R^2=0．9662），并且强度随着压力的增加也在逐渐减弱，在压力达18GPa时开始消失，推测该压力可能为多硅白云母在常温下脱羟基的极限压力。     

一个新的宝石矿物--草莓红"绿柱石"的振动谱学特征

高铯草莓红“绿柱石”是一种新的宝石矿物,利用振动谱学-傅立叶红外光谱和拉曼光谱研究了此矿物中水在隧道结构中的状态,发现三方晶系的草莓红“绿柱石”的振动谱学特征与其它绿柱石有区别,红外光谱中Si-O伸缩振动峰位于1039cm^-1,两个强度近于相同的Ⅱ型水特征伸缩振动吸收峰位于3591cm^-1和3545cm^-1,认为与隧道中含高Cs离子有关,其特征拉曼谱峰为1120cm^-1和1096cm^-。     

台湾软玉的喇曼光谱研究

台湾软玉的喇曼光谱研究彭明生李迪恩殷小玲（中山大学宝石矿物材料所，广州５１０２７５）关键词软玉喇曼光谱台湾新疆的和田玉与台湾花莲地区软玉（又称台湾玉）是中国玉的代表，闻名于世界。谭立平教授对丰田地区软玉进行过系统研究，并将此玉分为３类：普通软玉、猫眼...     

四川软玉（透闪石玉）猫眼的矿物学研究

采用电子探针(EPMA)、X射线粉晶衍射(XRD)、Raman光谱、扫描电镜(SEM)和偏光显微镜等方法对四川软玉(透闪石玉)猫眼进行了研究。结果表明，四川软玉猫眼主要由微晶一隐晶质透闪石矿物集合体组成；透闪石主要呈近于平行定向排列的显微纤维状，显微纤维变晶结构是软玉猫眼的主要结构，具有此结构的软玉能表现出良好的猫眼效应；透闪石纤维较粗、相互聚集形成束状或捆状结构时，猫眼的眼线比较分散，猫眼效应较差；透闪石纤维局部相互穿插绞合是软玉猫眼表现出高韧性和较强抗断裂性能的主要因素。     

辐射处理金刚石的谱学研究及其意义

利用傅立叶显微红外光谱、紫外-可见-近红外吸收光谱、低温光致发光谱、拉曼光谱等4种谱学方法,对10颗辐照改色（R1-R10）的彩色天然金刚石进行了研究。利用可见吸收光谱和低温光致发光谱研究了金刚石石中的点缺陷产生系列的色心峰,指出在可见吸收光谱中除了有N3心吸收峰外,还可见595和637色心峰;在低温光致发光谱中发现有色心组合峰575,595和637等的出现,此组合峰与近红外区4929cm^-1处的H1b和5156cm^-1处的H1C色心峰共同存时,不仅是辐照处理绿色金刚石的鉴定证据,也是辐照处理各种彩色金刚石的重要的标志之一。本研究为辐射处理金刚石的鉴别和工艺流程提供了新的谱学依据和思路。     

常温和压力0.1～1300 MPa下硬石膏的拉曼光谱研究

利用立方氧化锆压腔装置测量了高压下硬石膏中硫酸根离子内部S-O键的四个振动（对称伸缩振动、弯曲振动、反对称伸缩振动和变形弯曲振动）的拉曼位移,研究结果表明：在25℃和0．1～1300MPa压力范围内硬石膏未发生相变,所观察到的硬石膏各个拉曼峰的位移值随压力的增加而线性增加,它们与压力之间的关系可分别表达为：υ1018=0．0053p＋1016.8,υ417=0．0013p＋416．82,υ498=0．0044P＋499．25,υ1129=0．0052p＋1128．5,υ1160=0．0067p＋1159．5,υ608=0．0028p＋608．76,υ627=0．0036p＋627．01,υ675=0．0039p＋675．32,且伸缩振动受压力的影响比弯曲振动大。其1018cm^-1峰强度大,是石英464cm^-1峰的6倍,因此硬石膏也是宝石压腔良好的压力标定物质。     

琥珀的激光拉曼光谱特征研究

采用激光拉曼光谱仪对波罗的海、多米尼加、缅甸三个地区的琥珀样品进行了拉曼光谱测试分析,描述了拉曼光谱的位置、形态、相对强度,分析了振动模式,同时对某些分子基团如ν（C-H）,ν（C-O）做了谱带归属。结果表明,琥珀结构中碳链骨架振动是导致其拉曼光谱形成的主要原因,同一产地不同品种琥珀的拉曼谱峰特征基本一致,不同产地琥珀的拉曼谱峰仅在个别拉曼位移处存在较小差异。另外,对前人提出的用拉曼光谱中ν（C=C）和δ（CH2）的强度比值N（I1645cm-1／I 1450cm-1）来确定天然树脂成熟度的初步设想进行了验证分析。拉曼光谱对于琥珀真伪及其产地的鉴定有一定的辅助作用,但不能作为鉴别产地的唯一指示性依据。     

台湾软玉猫眼的矿物学研究

本文对一系列颜色深浅不同的台湾软玉猫眼原石进行了矿物化学成分和矿物结构变化研究,以探讨其致色机理。台湾软玉以透闪石为主,含少量绿泥石,具有明显的毛毡状纤维交织变晶结构。矿物成分分析表明,随着样品的颜色由蓝白→蓝绿、绿→墨绿变化,透闪石中MgO的百分含量变化规律为中→低→高,FeO的百分含量变化规律为低→高→中,同时Cr2O3的含量呈降低的趋势。拉曼光谱研究表明,随标本颜色的加深,拉曼光谱的谱带位置向低波数方向漂移。     

四川石棉蛇纹石猫眼热相变的Raman光谱和XRD研究

采用Raman光谱和X射线粉晶衍射(XRD)方法对四川蛇纹石猫眼的热相变过程和产物进行的研究表明,蛇纹石猫眼热相变的最终产物为镁橄榄石和顽火辉石。加热到500℃,蛇纹石猫眼的结构稳定;700℃,时,镁橄榄石的拉曼特征峰824cm^-1和854cm^-1出现,同时出现非晶质顽火辉石686cm^-1和341cm^-1附近的包络峰;800～900℃时,镁橄榄石的含量和结晶程度增强。晶质顽火辉石相出现,但强度较弱。1000℃时,镁橄榄石的含量明显降低。1100℃时,顽火辉石的含量和结晶程度显著增加。     

不同变质程度煤的激光拉曼光谱特征

对不同矿区，不同变质程度煤的9个镜煤样品进行了激光拉曼光谱测定，并对其特征光谱进行了参数化。在1000－2000cm^-1的波数范围内有两个明显的拉曼频率振动峰G峰和D峰。当镜质体反射率R0＜2．28％时，D峰位置随R0的增大向低波数位置偏移。G峰与D峰峰位差和峰高比随R0的增大而增加。当R0约为2．1％时，拉曼光谱特征趋势发生逆转性变化。在2500－3250cm^-1之间有一个明显的拉曼谱带，并随煤变质程度的增加呈现如下规律，其谱带的变化与有机质的成熟度演化具有一珲的同步性，特别是在有机质进入成熟门限后，由于油相和气相成分的大量生成，出现明显的振动峰，而进入无烟煤（R0＞4．4％）后，其振动峰变弱，因此，煤的激光拉曼光谱特征可作为油气盆地判断有机质成熟度的一个指标。     

俄罗斯富铁型水热法合成祖母绿特征研究

针对近期市场上出现的俄罗斯富铁型水热法合成祖母绿,采用电子探针、傅里叶变换红外光谱仪和紫外-可见光谱仪等测试分析方法,从化学成分、宝石学特征及谱学进行初步研究。结果表明,俄罗斯富铁型水热法合成祖母绿内部有特征的红棕色假六方片状金属固体包裹体,化学成分以贫碱富铁含铜为特征,环状分子通道内I型水和Ⅱ型水同时存在,在760nm处有由Fe3＋的d-d电子跃迁导致的特征吸收峰。除此之外,笔者对比分析了俄罗斯富铁型、传统水热法合成祖母绿、桂林水热法合成祖母绿、助熔剂法合成祖母绿及天然祖母绿样品在谱学上的差异。     

巴西绿欧泊的宝石学特征

近期国内珠宝市场上出现一种产自巴西的绿欧泊,该类绿欧泊表现出的宝石矿物学特征与传统的欧泊有着明显差异。采用常规宝石学测试手段,并结合电子探针、X射线粉末衍射、扫描电子显微镜、红外吸收光谱、紫外吸收光谱等测试分析方法,就其化学成分、物相、微结构、谱学特征及颜色成因等问题展开初步研究。结果表明,巴西绿欧泊的主要矿物组成为蛋白石,含不等量的α-方石英和α-鳞石英等次要矿物,整体呈不规则胶柬状结构,局部微波纹理发育;该类欧泊主要由直径约10～30nm的SiO2球粒聚集而成;由H2O和M—OH倍频振动致近红外吸收谱带位于7000cm-1处,由H2O合频振动致近红外吸收谱带分别位于5200,5612cm叫处,由M—OH与[SiO4]合频振动致近红外吸收谱带位于4600-4100cm-1范围内。笔者还对巴西绿欧泊的呈色机理一并给予了探讨。     

“绿龙晶”的宝石矿物学研究

“绿龙晶”（俗称）为一种产自俄罗斯的绿泥石玉,目前普遍认为其矿物组成为斜绿泥石。本次研究用“绿龙晶”样品具有独特的深绿色至灰绿色,呈鳞片状至叶片状结构,密度为2．61～2．62g／cm^3,折射率约为1．57,摩氏硬度约为2．5,其主要矿物组成为绿泥石的亚种叶绿泥石。通过在显微镜下薄片观察发现,叶绿泥石具有靛蓝色、锈褐色和紫色异常干涉色,近平行消光。电子探针结果表明,该“绿龙晶”样品的主要化学成分为SiO2和MgO,其次为Al2O3和FeOT;计算其晶体化学式并根据Fe^2＋／R^2＋和Si的原子数量进行投影,恰好落于叶绿泥石的区域范围。在其X射线衍射图谱中出现了叶绿泥石的14．5320,7．2156,4．7897,3．5972A处的特征衍射峰;其红外光谱中,高频区3637,3465cm^-1处的吸收谱带、中频区1000cm^-1左右分裂的1048,1001,967cm^-1吸收峰和低频区444cm^-1处的强吸收谱带显示了叶绿泥石的红外光谱特征。     

安徽殿庵山绿松石的宝石学特征研究

安徽省殿庵山地区绿松石属于新近发现的小规模开采的玉石资源。采用电子探针、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、紫外一可见光谱仪等测试方法,重点就该地区绿松石的化学成分、矿物组成、微结构、红外吸收光谱、紫外一可见吸收光谱等特征进行综合对比研究。结果表明,该地区绿松石的化学成分以贫Si、相对富Fe为特征,随着FeOT／CuO比值的递增,绿松石色调由蓝逐渐变绿。该类绿松石以结核状、细脉状产出,主要为微晶和鳞片状结构,部分为放射纤维状结构、团粒状结构及皮壳状结构。该类绿松石孔洞内微晶普遍发育,主要以毛发状、微针状、短柱状及板片状相互交织结晶生长,殿庵山绿松石整体显示风化淋滤型矿床所特有的特征。笔者对绿松石的颜色成因及矿床成因进行初步探讨。     

滇西福贡亚五夺透闪玉矿物学特征及成因

在滇西福贡亚五夺地区普遍发育有规模不等的透闪石玉矿(化)体,呈不规则大脉状产于片麻岩、片岩的大理岩夹层与糜棱岩化花岗岩的接触部位。本文在系统调查矿床(体)地质的基础上,采用化学分析、粉晶X衍射及能谱分析等方法,研究了区内透辉石玉的宝石学、矿物学特征,进而对其成因进行探讨。透闪石玉矿石折射率1.60,硬度5.6,密度2.9g/cm~3±,达到玉石品质的指标要求,可作为一种新类型的软玉矿床开发;其主要矿物组成(体积分数)为透闪石(45%)、透辉石(40%),并含方解石(5%)、石英(5%),以及少量的长石、石榴石、磷灰石、榍石、独居石等;透闪石的SiO_2、CaO、MgO含量(质量分数)分别54.54%、22.32%、18.62%,并有少量的Fe_2O_3、Na_2O、Al_2O_3,其晶胞参数a0、b0、c0及β分别为0.978×10~(-10) m、1.785×10~(-10) m、5.284×10~(-10) m及104.45°。结合矿床地质特征以及矿石与围岩稀土元素示踪分析,该透闪石玉矿床仍属变质热液型矿床,但其是在区域性同岩浆同变形时期的拉张阶段,变质流体混合岩浆残余热液沿裂隙充填而成的,应是一种新的矿床成因类型。其成矿时期与碧罗雪山—崇山变形带喜马拉雅中晚期大规模的走滑剪切作用相关大体时限为22~15Ma。本区域具有同等地质背景和成矿条件的地段范围巨大,具有很大的找矿前景。     

中国大陆科学钻探工程主孔斜长角闪岩中锆石的SHRIMPU-Pb定年及其地质意义

矿物包裹体激光拉曼测试、阴极发光图像分析和SHILIMPU—Pb定年综合研究结果表明,中国大陆科学钻探主孔斜长角闪岩（样品G12）中的锆石可划分为2种类型：第一类颗粒粗大,舍有大量矿物包裹体和杂质;第二类颗粒细小,舍有少量矿物包裹体且十分干净。第一类锆石具有明显的双层结构。核部阴极发光图像显示典型的岩浆结晶环带,相应的矿物包裹体为单斜辉石（Cpx）＋斜长石（P1）＋磷灰石（Ap）±石英（Qtz）,表明其寄主岩石的原岩为基性岩浆岩;边部阴极发光图像十分均匀,保存柯石英（Coe）＋石榴子石（Grt）＋绿辉石（Omp）＋多硅白云母（Phe）＋磷灰石（Ap）等标志性超高压包裹体矿物组合,记录的变质温压条件为T=732-839℃、p=3．0-4．0GPa,表明该类变质增生锆石微区形成于超高压变质阶段。第二类锆石阴极发光图像十分均匀,发光性明显增强,保存角闪石（Amp）＋斜长石（P1）等标志性角闪岩相包裹体矿物组合,记录的变质温压条件为T=612-698℃、p=0．76-1．05GPa,表明该类锆石形成于后期角闪岩相退变质阶段。SHRIMPU-Pb定年结果显示,继承性岩浆结晶锆石核部记录的^206Pb／灿的年龄为685-650Ma．表明其原岩形成于新元古代;舍柯石英等超高压矿物包裹体的边部记录的^206Pb／^238U年龄为243-225Ma,表明超高压变质时代应归属于晚三叠世。第二类舍低压包裹体矿物的锆石微区记录的^206Pb／^238U年龄为219-210Ma．应代表后期角闪岩相退变质作用的时代。上述研究结果表明,苏鲁地体斜长角闪岩的原岩在晚三叠世深俯冲至上地幔100-120km的地幔深处并经历了超高压变质作用。约15Ma之后,这些超高压岩石抬升到约25km的中部地壳,并经历了后期角闪岩相退变质作用的改造。相应的折返速率为0．57cm／y。     

CVD合成钻石的层状生长结构和紫外荧光特征

最近NGTC实验室检测出多批次CVD合成钻石,这些CVD合成钻石均具有明显的鉴定特征,使用钻石观测仪（DiamondViewTM）观察可见蓝色、橙红色荧光和蓝色磷光以及细密层状生长纹理,光致发光光谱中可见737 nm处的特征发光线.这些特征均与其生长结构及生长过程中进入钻石晶体中的杂质有关.笔者以最近检测过程中发现的一颗CVD合成钻石为例,使用高倍率显微技术对其层状结构的微细特征及其在钻石观测仪下的荧光特征的关系进行了详细观察和对比.结果显示,此样品与之前检测到的CVD合成钻石略有差异.此次检测到的样品在钻石观测仪（DiamondViewTM）下观察具有较宽的层状生长分区,层与层之间的分界线十分明显且在高倍显微镜下也可见到细微的生长特征.通过对样品特征的分析,了解了晶体生长过程中多阶段生长条件的变化,更直观的展现了CVD合成钻石的生长过程.     

俄罗斯碧玉的物质组成及颜色成因研究

采用傅立叶变换红外光谱、紫外可见分光光谱、X射线粉晶衍射、X射线荧光分析、偏光显微镜下观察以及电子探针等测试方法,对目前市场上较常见的软玉品种——俄罗斯碧玉进行了分析测试,主要针对其物质组成及颜色成因进行了研究。结果表明俄罗斯碧玉主要由闪石族矿物组成,颜色较浅的碧玉主要矿物为透闪石,随着颜色加深,矿物过渡为阳起石。俄罗斯碧玉中含有少量碳酸盐矿物,俄罗斯碧玉中常见的黑色点状矿物包体为铬铁矿。俄罗斯碧玉的绿色主要是由于含铁所致,绿色的深浅主要由铬含量决定。     

新显色剂四-（3-磺基-4-氯苯基）卟啉分光光度法测定微量铜

研究了新显色剂四-（3-磺基-4-氯苯基）卟啉在微酸性介质中,表面活性剂OP与CPC存在下测定微量铜的显色反应。络合物在波长420 nm处有最大吸收峰,摩尔吸光度系数为3．44×10^5 L·mol^-1 cm^-1,用双峰双波长光度法测定摩尔吸光系数为6．72×10^5 L·mol^-1·cm^-1,铜含量在0．5～4．5μg/25 mL范围内符合比耳定律。方法应用于矿样中微量铜的测定,结果令人满意。     

苏纪石的矿物组成与鉴定特征研究

苏纪石是目前珠宝市场上的一种新兴宝玉石材料,主要通过颜色特征以及经验来鉴别,其宝石矿物学研究尚属空白。采用偏光显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、电子探针及X射线粉末衍射仪对苏纪石样品的矿物组成、化学成分、红外光谱及XRD特征图谱进行了测试研究。结果显示,苏纪石样品的主要矿物组成为硅铁锂钠石与石英,分布有少量的长石、绿泥石和褐铁矿等;其中,硅铁锂钠石呈板条状或隐晶质集合体,石英呈等轴他形微粒状或不规则团块状、条带状;硅铁锂钠石的化学分子式为K0.94Na2.85Li2.49（Fe1.59^3＋Mg1.82）3.41Al0．22Ca0.26[Si11.02O30.00]H2O,其IR特征峰为455,507,588,053,694,777,797,1042,1123cm^-1,其主要的XRD谱线为4．323（100）,4．063（57）,3．197（81）,2．863（51）;硅铁锂钠石中MnO的质量分数直接影响了苏纪石颜色的深浅,其IR,XRD特征图谱是鉴定苏纪石的重要特征之一。