马鞍山绿松石中水的振动光谱表征及其意义

在室温和变温条件下对安徽马鞍山绿松石中水的结构特征进行红外吸收光谱和激光拉曼光谱分析研究,结果表明:绿松石中部分水分子与Cu2 结合成[Cu(H2O)4]2 水合离子,并在很大程度上制约了绿松石的颜色;马鞍山地区绿松石中结晶水的脱失温度约为303℃～310℃,结构水的脱失温度约为346℃～375℃。绿松石中H2O,OH-的振动是导致其水的激光拉曼光谱形成的主要原因,ν(OH)振动导致的强拉曼特征谱峰在3470 cm-1,3502 cm-1～3505 cm-1之间的弱谱峰则隶属3470 cm-1的次级谱峰,ν(H2O)的拉曼谱峰主峰位于3442 cm-1～3449 cm-1处。由ν(MFe,Cu-H2O)伸缩振动致平缓的拉曼谱峰主要分布在3074 cm-1～3303 cm-1附近。     

大别山区石英质玉宝石矿物学特征研究

大别山区石英质玉属新近发现的一种石英质玉（简称＂大别山玉＂）,具色彩绚丽、质地细腻温润等特点。利用偏光显微镜、扫描电子显微镜、X射线粉末衍射、化学分析、红外光谱分析等方法,重点对＂大别山玉＂的矿物组成、化学成分、物理光学性质、微结构、红外吸收光谱等特征进行研究。结果表明,＂大别山玉＂具较典型的微粒-细粒结构,主要矿物为石英,含少量的绢云母、绿泥石、萤石、黄铁矿及其它粘土矿物等次要矿物,实属石英质玉;其化学成分相对较纯,主成分为SiO2,含少量的Al2O3,CaO,MgO,Fe2O3,FeO,K2O等;其红外反射光谱以Si—O非对称伸缩振动致特征的1177,1104 cm-1谱带、Si—O—Si对称伸缩振动致800,781cm-1分裂谱带以及由Si—O弯曲振动致492 cm-1较强谱带和542 cm-1弱谱带为特征。同时,还对＂大别山玉＂的结晶度及水的赋存状态一并给予了探讨。     

单斜辉石中缺陷OH结合机理的变温红外光谱实验研究

利用变温红外光谱及偏振实验的结果,依据晶体化学理论及键长与振动频率的关系,从热膨胀速率这一新的角度探讨了单斜辉石中缺陷OH的结合机理。单斜辉石中OH的红外吸收峰主要有3组:3600~3620cm-1、3500~3540cm-1和3445~3465cm-1。第1组峰对应的的OH结合方式是Si4 O2- 1/2H2Al3 OH-,第3组峰对应的OH结合方式是H填充M2空位。第2组峰对应的OH结合方式复杂,可能和多个位置有关。第2和第3两组OH偶极的振动方向一致,都是M1和M2的共棱O2—O1,而第1组OH偶极的振动方向则是M2的O2—O3棱。     

人工合成图水羟砷铁矾的矿物学研究

图水羟砷铁矾是目前发现的存在于酸矿废水中的唯一的亚砷硫酸盐含铁矿物,其化学式为Fe6(AsO3)4(SO4)(OH)4.4 H2O。图水羟砷铁矾对研究酸矿废水中砷地球化学以及冶金含砷废水处理都具有重要意义。本文通过恒温水浴反应器合成该矿物,首次采用红外光谱和拉曼光谱对其表征,结果表明:位于770 cm-1处的红外特征峰来自矿物中As—O伸缩振动;位于609、663、512、455和365 cm-1处的拉曼特征峰分别来自矿物中As—OH不对称伸缩振动、As—OH伸缩振动(υ3)、AsO33-不对称弯曲振动(υ4)(512和455 cm-1)和O—As—O弯曲振动;光电子能谱结果表明矿物中As为+3价,不存在更高氧化态。低pH值和高硫酸根有利于矿物获得较好晶形;矿物在pH>3出现不谐溶解,首次测定矿物溶度积常数(Ksp)为107.7,标准吉布斯反应自由能(ΔG0f)为-3 605 kJ/mol。     

绿柱石通道中配合物的振动光谱和辐照裂解

以四川平武富碱型绿柱石为研究对象 ,采用 IR和 L RM测试方法 ,重点对通道中氢化物和多聚合离子的配位构型、辐照裂解及热致转型进行了较深入系统的研究。研究表明 ,在该区成矿作用条件下 ,绿柱石通道中的钠离子趋向与氢离子化合反应生成 Na H氢化物 ,并占据通道中的 C2 位。在垂直 c轴方向上 ,以 3165 cm-1,3114 cm-1及 30 31cm-1伸缩振动弱吸收谱带为特征。[Fe2 ( OH) 4 ] 2 多聚合离子占据通道中的 C1位 ,以 32 34 cm-1伸缩振动锐吸收谱带为特征 (∥ c轴 )。辐照作用导致上述多聚合离子的裂解 ,并形成不稳定的 [H0 ] i心和相对稳定的 [Fe3 ] OH心。与之对应的吸收谱带分别出现在 3110 cm-1(⊥ c轴 )和 335 5cm-1(∥c轴 )处。通道中 Na H和 [Fe2 ( OH) 4 ] 2 多聚合离子的存在 ,可视为该类型绿柱石的一个重要的成因标志。     

具磷灰石假象绿松石的岩石矿物学及谱学特征

采用x射线粉晶衍射（XRD）、博里叶变换红外光谱（FTI码以及拉曼光谱等方法对安徽马鞍山具磷灰石假象的绿松石进行了研究。结果表明：其主要矿物组成为绿松石,保留了磷灰石六边形的形态特征。XRD~U试的特征谱线d值为36745～36748（111）、29008～29025（123）、34247～34293（2101、32709～32781（113）、61626～61781（011）3020130～20162（301）,与绿松石的标准衍射谱线基本致。红外光谱测试分析表明：3510～3465cm。间的谱带归属绿松石0（OH）的伸缩振动,3300～3070cm’间的谱带归属为绿松Nu（M-H。O）伸缩振动,1210-1012cm’间的谱带归属为绿松石U3口O。）ira缩振动,在838cm。附近的吸收谱带归属为绿松石6（OH）弯曲振动,655-480cm。间的谱带归属为绿松石u4（P04）弯曲振动。拉曼光谱测试分析表明：3466cm’附近的尖锐拉曼谱峰归属于绿松石（OH）基团的伸缩振动所致,宽缓的拉曼谱峰3281cm’~03078cm’归属于绿松石中水合络离子的伸缩振动,798cm’谱峰则是由于OH的弯曲振动所致。     

便携式近红外光谱仪的粘土样品鉴定及应用研究

<正>近红外光谱波段定义在780²500 nm,由于矿物晶格中原子间化学键的弯曲、伸缩或电子跃迁吸收某一区域的红外光谱,形成特征吸收峰(修连存等,2009),是基频分子振动的倍频与合频,能够反映CO32-、Al-OH、Mg-OH、OH等化学键的特征信息,可以被用于含水硅酸盐和碳酸盐等常见矿物的鉴定。近红外矿物光谱结合其它遥感技术已被广泛用于野外圈定热液蚀变     

红外光谱在几种相似硫酸盐矿物判别中的应用

为快速、有效区分硫酸盐矿物,选取几类具代表性的硫酸盐类矿物样品,采用红外光谱法的反射法和KBr压片法收集各样品的中红外吸收光谱,并进行对比和分析。结果表明,常规矿物测试应用物理特性很难将各矿物区分,红外吸收光谱可有效区分几类相似硫酸盐矿物。对相同结构类型、分子构型、晶系及对称类型的硫酸盐矿物,[SO4]2-基团与[OH]-基团的红外活性内振动频率具随阳离子半径减小而增大、阳离子质量增大而降低的规律。对反射法和KBr压片法测试结果比对,SO4基团与OH基团内振动特征峰基本一致,偏差约0~10 cm-1,个别约40±cm-1。     

基于ASTER VNIR SWIR多光谱遥感数据识别与提取干旱地区岩性信息——以西南天山柯坪隆起东部为例

ASTER多光谱遥感数据目前可以用于岩石矿物资源信息的识别和提取。本研究尝试利用ASTER 可见光近红外（VNIR）和短波红外（SWIR）的多光谱遥感数据提取干旱地区的岩石与矿物信息。基于新疆天山西南缘柯坪隆起东部不同地层单元岩石的化学组成和矿物成份以及VNIR SWIR谱域光谱吸收特征的分析,我们采用相关吸收波段深度（RBD）和波段比值（BR）方法对研究区的多光谱遥感数据进行图像处理,有效区分和识别了白云岩、石灰岩、砂岩以及阿克苏群的蓝片岩—绿片岩和砂质片岩。白云岩的CO2-3吸收谱带中心波长位于232〖KG*3〗μm,与灰岩的CO2-3 吸收谱带中心波长位置235 μm相比,具有向短波长方向移动的特点,据此可以利用RBD7、RBD8分别有效的识别白云岩和灰岩; 长英质岩石显示Al OH和Fe3+ VNIR SWIR吸收特征,而基性 超基性岩石显示Fe2+ 和Fe、Mg OH特征,利用不同的铁价态和次要矿物可以区分它们：ASTER band2/band1代表了含Fe3+ 矿物分布信息、ASTER band5/band4代表了含Fe2+ 矿物分布信息、RBD6可以估计Al OH矿物的丰度; 砂质/泥质片岩含较多的多硅白云母、绿泥石、黑硬绿泥石以及风化后表面覆盖的其它粘土矿物,在221 μm（band 6）存在有特征的吸收谱带,并且在165 μm（band 4）具有较高的反射率,而蓝片/绿片岩在221 μm（band 6）反射率较高,不具有明显特征吸收谱带,同时其在165 μm（band 4）反射率较低,因此蓝片/绿片岩ASTER band4/band6 比值低。应用ASTER band4/band6波段比值可以有效的区分开砂质/泥质片岩与蓝片岩/绿片岩。     

应用FTIR-SEM研究一类合成欧珀的微结构及其变彩成因机制

近些年来,相关人工合成欧泊的研究工作主要聚焦于天然与合成欧泊的鉴别与筛选,而相关合成欧泊的微结构、变彩机制及其中水的赋存状态的深入研究鲜见报道。本文通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、场发射扫描电镜(FE-SEM)对一类合成欧泊的微结构、结构缺陷进行较系统的研究。同时,结合对样品的热处理就该合成欧泊体色、变彩机制及其中水的赋存状态作了初步探讨。结果表明:该样品的红外光谱中,在约2900 cm~(-1)、1737 cm~(-1)处出现合成欧泊特征吸收,且在4000~6000 cm-1波段,合成欧泊相比天然欧泊的吸收峰更为复杂。合成欧泊的颜色由体色与变彩两者共同构成,该体色与存在于其微结构中准球状、粒径约205 nm的二氧化硅颗粒的间隙填充物直接关联,且在热处理条件下随着间隙物的析出而渐退。同时,该类合成欧泊的变彩归因于结构致色并由其内部SiO_2颗粒周期性排列而构成的三维的光子带隙结构所致。此外,在欧泊的微观结构发生重构前,变彩所呈现的颜色主要由准球状二氧化硅颗粒粒径与间隙填充物决定。     

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。     

辽宁宽甸绿色云母玉的宝石学特征及颜色成因探讨

近期,笔者获得来自辽宁东部宽甸地区的绿色玉石,为研究该样品的宝玉石学特征及其颜色成因,采用常规的宝石学鉴定方法及偏光显微镜、红外光谱仪、激光拉曼光谱仪、X射线粉末衍射仪、X射线荧光光谱仪、光纤光谱仪等测试仪器,对其进行了宝石学、矿物学、光谱学特征及主要化学成分和微量元素的研究。结果表明,该玉石的主要矿物组成为白云母,质量分数达98%以上,具鳞片变晶结构,少量的红色矿物为金红石;Cr3＋类质同象替代白云母中的Al3＋是该样品产生绿色的主要原因,依据国家珠宝玉石名称的标准,应将该样品定名为云母玉。     

基于现代测试技术的钠长石玉矿物组成研究

虽然目前普遍认为钠长石玉的主要矿物组成是钠长石、阳起石、绿泥石、绿帘石、石英等,但仍有待验证.参照行业中对翡翠种的划分,将市场上常见的钠长石玉进行分类,通过偏光显微镜观察、电子探针测试、X射线粉末衍射仪等测试方法对钠长石玉的矿物组成进行了测试与分析,得出钠长石玉的主要组成矿物、次要矿物及副矿物.对一些学术著作中关于钠长石玉的矿物组成钠长石玉中“飘蓝花”品种的致色矿物是绿泥石和绿帘石提出质疑,结果表明,钠长石玉中“飘蓝花”矿物为绿辉石和角闪石.X射线粉末衍射试验的分析表明钠长石的有序度为1或非常接近1,为完全有序或非常接近完全有序的钠长石,说明钠长石玉的形成温度很低.     

彩色电气石致色离子的化学状态研究

为探究不同颜色电气石中致色元素的化学状态及其化学环境,利用X射线光电子能谱方法对绿色调（墨绿色、蓝绿色、淡绿色）和粉红色调电气石样品进行分析。结果表明,绿色调和粉红色调电气石样品中均含有少量的过渡金属离子,如Fe,Mn,Ti,Cr,且不含Li和Be。不同颜色的电气石晶体中过渡金属阳离子的化学状态相同,且分别为Fe3＋,Mn4＋,Ti4＋,Cr3＋,但其与阴离子配位的环境有所差别。绿色调电气石样品中虽然Fe的质量分数有较大的差别,但均有部分Fe元素与F结合,即占据晶体结构中的Y位;粉红色电气石样品中,Fe离子没有与F形成配位,仅占据结构中的Z位。相反,在粉红色电气石样品中,Mn主要与F结合配位的方式存在,占据结构中的Y位,而绿色调电气石样品中大部分的Mn与O配位成键,只有少部分的Mn与F结合配位。由于Fe3＋,Mn4＋离子对之间电荷转移的可能性不大,故电气石的颜色可能主要由于d—d电子跃迁和氧与金属离子（O2--M）间电荷转移吸收引起,尤其是由于化学环境的差异（包括配位阴离子种类、杂质缺陷、结构畸变等）所引起。     

一种新型南非紫色玉石的矿物学特征研究

为探究南非最近产出的一种新型紫色玉石的矿物学特征及颜色成因,对其进行了常规宝石学特征测试,并采用X射线粉末衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）及紫外-可见分光光度计（UV-Vis）等仪器对其矿物组成、结构特征、化学成分和致色元素进行了研究。常规宝石学测试结果表明,该玉石折射率为1．54（点测）,相对密度为2．1-2．2,摩氏硬度为1-2。XRD分析结果表明样品主要矿物组成为鳞镁铁矿,呈紫色,次要矿物成分为利蛇纹石,呈褐绿色;SEM分析结果显示鳞镁铁矿大多为集合体,主要以鳞片状和纤维状两种集合体形式存在,能谱分析（EDS）结果显示紫色部分主要化学成分为Mg,O,C,Fe,Cr等,佐证了紫色部分为鳞镁铁矿;UV-Vis结合EDS分析结果显示,鳞镁铁矿的紫色可能由Cr致色引起。     

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。     

Spectroscopic Features and Coloration of Gem-Quality Green Tsavorite in Major International Deposits and China

Tsavorite green colored by Cr3+/V3+ has been traditionally found and mined in Tanzania, Kenya and Madagascar in the Neoproterozoic Mozambique metamorphic belt (NMMB), and recently be found in Sanjiang, Litang, Sichuan, China. The differences of the chemical formula, spectroscopic features, as well as the concentrations of the V2O3 and Cr2O3 in the tsavorite crystals collected from major international deposits and Sanjiang, China have been investigated using EPMA, XRF, UV-VIS spectrometers, FTIR, Raman scattering microscopy, DiamondView TM techniques. It was found that the chemical formulas of African tsavorite and Chinese tsavorite are Ca3(Al,V)2[SiO4]3 and Ca3(Al,Cr)2[SiO4]3, respectively, indicating that tsavorite is a solid solution between dominant grossular and minor goldmanite and uvarovite. Two broad bands centered at 430 nm and 605 nm were the main absorption features in the tsavorite samples, which attribute to the absorption of Cr3+ and/or V3+ ions in the lattice. The green coloration is caused by Cr3+ and/or V3+ ions resulting in the absorption of purple and red components of the visible light. Absorptions caused of Fe3+ and Fe2+ ions could add the bluish color component in some of tsavorite samples. The intensity of green color is proportional to the concentrations of V2O3 and Cr2O3. The basic gemological properties, such as refractive index in the investigated samples were presented, and the definition and chemical and spectroscopic properties of tsavorite are discussed.     

蓝色翡翠的呈色机制探讨

近期广东市场上出现了一种来自缅甸的蓝色翡翠样品,该样品目前未见相关报道。为了确定其定名,通过常规宝石学测试、红外光谱和X射线粉末衍射测试对样品进行分析,表明样品的主要矿物组成为硬玉,质量分数约97．1％,检测鉴定结论为翡翠。为了对蓝色翡翠呈色机制进行研究,通过紫外一可见吸收光谱测试,表明可见光区480nm以后逐渐增强的吸收带是其产生蓝色的原因;采用电子探针进行化学成分测试,表明蓝色的成因与钒离子有关。根据3d过渡金属离子的晶体场理论和翡翠晶体场理论的研究,可以推测：由于翡翠结构中M1位的Al3＋被过渡金属离子钒（V4＋）替代,目l起八面体结构畸变而导致蓝色的产生,因此,蓝色是过渡金属离子钒（v4＋）产生的原生色。     

“美国苹果绿”的宝石学特征及矿物组成

近几年,珠宝市场上出现了一种＂美国苹果绿＂新玉石产品,其主要作为摆件和雕件销售,日益受到消费者的欢迎。＂美国苹果绿＂为苹果绿色,有的可见大小不同的白色斑点,折射率为1.560,密度为2.555g/cm3,与磷铝石的折射率（约1.560）和密度（2.500±0.080g/cm3）相近。通过常规宝石学检测、激光诱导离解光谱（LIBS）、红外吸收光谱和X射线粉末衍射等测试方法,确认该样品的主要矿物组成为磷铝石,含少量的磷钙铝石,白色斑点的主要矿物组成为隐晶质石英。初步断定,＂美国苹果绿＂应为产自美国的绿磷铝石。     

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。