黄绿色明矾石玉的矿物学特征及颜色成因研究

黄绿色明矾石玉作为近年来市场上新出现的玉石品种,目前有关其宝石矿物学特征的研究相对不足,为其科学鉴定和质量评价造成一定困难。为此,本文采用红外光谱、X射线粉晶衍射、拉曼光谱、扫描电镜、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱及紫外可见光谱等测试技术,从矿物组成、显微结构、化学成分等方面对黄绿色明矾石玉进行系统研究,并分析其颜色成因。结果表明:黄绿色明矾石玉的主要矿物组成为明矾石,未见其他矿物成分;玉石整体呈隐晶质结构,粒尺寸小于5μm,这是样品呈现细腻玉石质感的主要原因,但由于缺少如纤维状或鳞片状交织结构,韧性相对较差;黄绿色明矾石玉主要化学成分为O、Al、S、K,此外过渡金属元素V、Fe、Cr含量较高,平均含量分别为23591.52μg/g、4717.99μg/g、2077.67μg/g,结合紫外可见光谱测试存在的500nm以下和以826nm为中心的吸收,认为其黄绿色形成与V~(3+)、Cr~(3+)和Fe~(3+)进入明矾石晶格中类质同相替代Al~(3+)有关;明矾石玉黄褐色风化皮结构相对较粗,主要组成矿物为明矾石和石英,含少量针铁矿和极少量锐钛矿,其黄褐色主要受以针铁矿为主的表生褐铁矿浸染所致。本研究基本明确了黄绿色明矾石玉的宝石矿物学特征及其致色机理,可为今后该玉石的科学鉴定和质量评价提供数据支持。     

广东乳源彩石的矿物学特征及颜色成因研究

乳源彩石是具有华丽色彩的一种观赏石.采用偏光显微镜、扫描电子显微镜、电子探针、红外光谱仪以及X射线粉末衍射仪等测试手段对4块乳源彩石标本的显微结构、矿物组成和化学成分等进行测试与分析.结果表明,这些乳源彩石具有变粉砂结构,主要由石英组成（占总体质量分数的90％以上）,含少量云母,其它矿物的质量分数低,是一种浅变质的变石英粉砂岩;另外,4块乳源彩石样品的结晶度指数相近,结晶度指数最高的绿色样品推测是由于其含有后期充填的鲕状矿物导致.最后对乳源彩石样品的颜色成因进行了分析与探讨,认为其颜色为次生色,是由次生矿物组合、交代蚀变和氧化程度的不同而形成的.     

热处理对黝帘石颜色的影响及其致色成因探讨——以坦桑尼亚黄色和蓝色黝帘石为例

坦桑尼亚的天然蓝紫色黝帘石(也被称为坦桑石)产量稀少,储量较低。然而,通过热处理优化改色后,黝帘石的经济价值会得到显著提升。但多年来,关于热处理后黝帘石的蓝紫色成因一直存在争议。本文选取天然的坦桑尼亚黄色及蓝色黝帘石为研究对象,通过设置300℃、400℃和500℃3个不同的温度条件,并利用L^*a^*b^*颜色参数对样品的颜色变化进行了量化分析。热处理前不同颜色黝帘石的宝石学特征具有一致性,热处理后结果表明,500℃左右的温度是浅蓝-蓝色黝帘石的最佳改色条件。经过热处理黝帘石的蓝紫色调明显增强,通过调整温度可有效调控样品中的黄色或褐色调。黄色黝帘石在热处理后展现出从黄褐色到蓝紫色的独特变色效应,而400~500℃是这一颜色变化的临界温度范围。结合EDXRF、LA-ICP-MS及UV-VIS等多种分析手段,认为天然黝帘石的蓝色主要由V³⁺和Ti³⁺导致,黄色则主要由Ti³⁺引起,V/Ti值在天然黝帘石的成因机制中起辅助作用。此外,热处理后黝帘石蓝紫色调的产生与增加以及黄色→蓝-蓝紫色的转变与Ti³⁺+V⁴⁺→Ti⁴⁺+V³⁺的电荷迁移密切相关。     

四种浙江青田石矿物学特征与颜色成因

青田石品种众多,从颜色角度出发选取代表性的4个青田石品种:紫罗兰、荠菜绿、红花星、红木冻,通过偏光显微镜、扫描电子显微镜、X射线粉末衍射、电子探针、电感耦合等离子质谱仪等测试方法,对其矿物学特征进行研究,对其颜色成因进行探讨。结果表明,紫罗兰主要矿物为伊利石,含蓝线石、高岭石,Ti、Mn、Fe含量高,使其整体呈蓝紫色;荠菜绿主要矿物为叶蜡石,与绿泥石伴生,Fe、Cr、Ni含量高呈绿色,但Fe含量过高使整体带灰色调;红花星主要矿物为叶蜡石,含高岭石,主体Ti、Fe含量极少,但红色包裹体Ti、Fe含量较高,再加上Cr元素的作用,使其呈鲜艳红色;红木冻主要矿物为叶蜡石,Fe、Ti含量最高,使其呈现深红褐色。     

石英质玉石——秦紫玉的矿物学特征及颜色成因

借助于常规宝石学仪器和偏光显微镜、X射线衍射仪、电子探针、红外光谱仪、紫外—可见分光光度计等仪器设备,对洛南秦紫玉的玉石学特征、显微结构、矿物组成、化学成分以及谱学特征进行了详细研究。结果表明:秦紫玉主要有红色、紫色、绿色及浅黄绿色四种颜色,微透明—半透明,玻璃光泽,折射率1.53～1.55,相对密度2.64～2.66。隐晶质结构,主要组成矿物为粒径5～20μm的他形粒状石英,含量大于90%,次要矿物包括赤铁矿、针铁矿、绿泥石、云母、埃洛石等,还有少量的无定形水合氧化铁等铁质化合物。粒径1～10μm的赤铁矿、针铁矿及无定形水合氧化铁等红褐色铁质化合物呈点状、浸染状无规则分布在石英颗粒之间,其w(FeO)约84.39%～87.08%,含有10%左右的水,是引起玉石红色的主要原因;不同色调的绿色是由玉石中均匀分布的大小约10μm的片状绿泥石和细小鳞片状绢云母(约2～10μm)所引起,云母、埃洛石等黏土矿物会导致绿色玉石呈现浅黄色调;紫色则是由质量分数0.15%～0.23%的钛和铁取代石英晶体中的硅形成空穴色心而呈色。     

山西平顺岩体岩石学／矿物学特征及角闪石成因

文中对平顺岩体的岩相学、岩石化学及矿物学作了详细的研究。在橄榄角闪辉长岩中发现了辉石被角闪石交代的现象，在角闪闪长岩中亦存在自形程度很好的角闪石；对矿物的电子探针分析的结果，也说明既有原生岩浆成因的角闪石，亦有后期辉石在富含水的环境下被交代成因的角闪石。     

坦桑尼亚维多利亚湖东部绿岩带金矿床地质特征及成因浅析

坦桑尼亚维多利亚湖绿岩带是世界上非常有名的金成矿区,目前已发现数个世界级的金矿床。本文分析了该地区典型金矿床成矿地质特征,认为维多利亚湖东部绿岩带金矿床类型为构造蚀变岩型,矿体赋存在受EW向、NW向和NE向三组剪切破碎带控制的构造蚀变岩中,矿石类型主要为黄铁绢英蚀变岩和含金石英脉,与成矿有关的蚀变主要为硅化、绢云母化和黄铁矿化。同时,将这些矿床与中国胶东绿岩带的“焦家式”金矿床进行了对比,探讨了成矿模型研究所面临的问题。     

西藏甲玛铜多金属矿石榴子石矿物学特征及成因意义

甲玛铜多金属矿主要的工业矿体赋存于矽卡岩中,石榴石矽卡岩是主要的矽卡岩类型,因此,研究石榴子石的矿物学特征及其成因具有重要的意义。本文综合前人研究成果,重点对采于甲玛矿区不同钻孔的、不同空间位置的石榴子石进行了矿石学及电子探针分析研究,并系统对比其矿物学特征。对18个石榴子石测点和项目组其它电子探针分析成果表明,甲玛铜多金属矿的石榴子石均为钙质系列,由贫Ti的钙铁榴石和富Ti、Mg、Mn的钙铝榴石组成。受流体氧逸度的制约,矿区中心以钙铁榴石为主,边缘以钙铝榴石为主,从深部至浅部钙铁榴石含量减少,钙铝榴石含量增加。此外,石榴子石"锯齿状"环带成分暗示了其流体过程的多期多阶段性。     

坦桑尼亚克拉通太古代绿岩带造山型金矿床地质特征及成因

为了更系统地了解坦桑尼亚克拉通太古代绿岩带内金矿成矿地质背景、矿床类型、成矿规律及矿床成因.笔者通过对绿岩带内典型金矿床的系统总结,认为金矿床可以赋存于绿岩带各种类型的岩石中,绿岩岩石及其周围花岗岩接触带附近是重点找矿方向;金矿床主要受构造剪切带控制,构造强烈变形的部位往往是最有利的成矿部位,北西-南东向和北东-南西向...     

缅甸翡翠的光谱特征及呈色机理

从缅甸翡翠电子探针分析和紫外可见光吸收光谱、激光拉曼光谱、能谱、红外光谱等特征,探讨缅甸翡翠的呈色机理。主要对绿色翡翠和紫色翡翠的呈色机理进行研究。从硬玉呈色、次要矿物呈色和次生色分析得出,绿色翡翠主要由Cr3 致色,紫色翡翠可能是Mn2 致色。     

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。     

金刚石呈色机制初探

金刚石按颜色一般可分为正常颜色系列和彩色金刚石系列。前者为无色到淡黄或褐色系列,色调越淡越佳,纯净无色的为上乘品［１］。彩色金刚石为具清晰、特征色调的金刚石,以淡蓝色、蓝色为上品,粉红色更珍贵,艳红色为最珍稀者。与无色金刚石相比,彩色金刚石的产量甚微。其产出原因主要是杂质和缺陷综合作用的结果［２］,如普遍认为氮是引起黄色,而硼则使钻石显蓝色。我们在研究中又发现氢是钻石中极其重要的第三种杂质,可能使钻石呈现灰色,也可能是几乎所有的钻石都带有或多或少的其他色调的原因（另文论述）。在地幔中形成的金刚石…     

铁含量对白云石拉曼光谱特征的影响

白云石中Fe含量分析是研究白云石（岩）成因的重要手段,研究白云石中Fe含量与拉曼光谱之间的关系能够提供一种利用拉曼光谱原位测定白云石中Fe含量的潜在方法。本次研究应用显微共聚焦激光拉曼光谱仪对不同Fe含量的白云石进行了拉曼光谱分析,并对其拉曼光谱变化特征进行了研究。研究结果表明,相较于白云石,铁白云石各个拉曼特征峰均向低频方向偏移。白云石的拉曼特征峰位移与Fe含量呈明显的线性关系,随着Fe含量增加,白云石的各个拉曼特征峰位移均减小。相较于[CO3]2−基团内部振动特征峰（v1、v3和v4峰）,两个晶格振动特征峰（T峰和L峰）随Fe含量变化的偏移更为明显。研究认为,由于Fe2+的离子半径大于Mg2+,当Fe2+替代白云石晶格中的Mg2+后,晶格中金属-氧键平均键长变长、平均键能变弱,从而改变了金属-氧键和C-O键拉曼活性振动,致使拉曼特征峰向低频方向偏移。本次研究初步建立了基于拉曼光谱中L峰和v1峰的峰间距测定白云石中Fe含量的方法,与传统方法相比,该方法对样品要求较低,能够进行非破坏性测试。     

电气石红外光谱和红外辐射特性的研究

精确测试和研究了不同种属电气石的红外光谱特征及不同种属、不同温度条件下热处理电气石的红外辐射特性。结果表明：电气石具有高红外发射率的本质在于其晶体结构中的分子振动具红外活性;铁、镁电气石红外发射率相近,且都大于锂电气石的红外发射率;电气石热处理的温度与红外发射率之间存在一定的对应关系,随着热处理的温度的增加,红外发射率减小,当温度增大到800℃红外发射率达到最大值,超过900℃,电气石开始分解,红外发射率开始下降;电气石在室温下最大单色辐出度相应的波长为9~10μm 与绝对黑体9.72 μm 吻合较好,为良好的红外吸收与发射材料。     

电子探针和LA-ICP-MS技术研究内蒙古浩尧尔忽洞金矿床毒砂矿物学特征

毒砂的主微量元素组成可以用于判断元素的赋存状态,探讨元素在不同阶段的活化迁移行为.内蒙古浩尧尔忽洞金矿床是产自白云鄂博群黑色岩系中的一个超大型金矿,发育重要载金矿物毒砂和斜方砷铁矿.前人利用传统粉末溶样法对矿石进行同位素分析,探讨了成矿物质来源,但金的迁移富集机制尚未获得解决.为探讨该矿床金迁移富集过程,本文在矿相学的...     

滇西茅草坪脉状铜矿床电气石的发育特征、成分及其意义

位于滇西兰坪盆地西缘的茅草坪矿床是近年来新发现的一个脉状铜矿床,与该区其他脉状铜矿不同,它发育大量热液电气石。本文对矿床电气石的发育特征和化学成分进行了研究,以此探讨电气石生长和成分的控制因素、成矿流体来源及成矿过程中氧逸度的变化。茅草坪矿床铜矿体由石英-碳酸盐-硫化物脉及伴生的热液蚀变晕组成。电气石可分为两类:较早沉淀的蚀变晕电气石(T1)和较晚沉淀的脉体内电气石(T2)。T1电气石与石英共生,出现在变碎屑岩(T1-Q)和大理岩(T1-M)中,矿物强烈定向生长,长轴平行于围岩的剪切面理,颗粒相对细小,此阶段无含铜硫化物生成;T2电气石伴有黄铜矿生成,矿物长轴多与围岩的剪切面理斜交、呈弱定向生长,或不定向地生长,矿物颗粒相对粗大。由此反映在矿床热液矿化过程中,控制热液矿物生长的构造应力由强剪切到弱剪切及剪切停止的趋势变化。电子探针分析结果表明,所有电气石均属于碱性族,主体为镁电气石。T2电气石在背散射图像下存在明暗环带,与Ti、Fe、Mg含量的差异有关,也反映该期成矿流体的物理化学条件呈波动变化。茅草坪电气石的化学组成主要受流体成分控制,但T1-Q电气石相对富Al,T1-M电气石相对富Ca,表明围岩对蚀变晕电气石成分有一定影响。矿床以镁电气石为主的特征,暗示成矿流体不可能直接来自未经历水-岩相互作用的壳源花岗岩岩浆水。T2电气石较T1电气石具有高的Fe~(3+)/(Fe~(3+)+Fe~(2+))值,表明矿床成矿流体从早期到晚期可能是一个氧逸度升高的过程。结合区域脉状铜矿流体特征、金属组合、围岩和蚀变特征,推测茅草坪矿床及滇西脉状铜矿床迁移Cu的流体可能是CO_2缓冲p H值的还原性流体,在矿化部位流体氧逸度升高很可能是含铜硫化物沉淀的重要机制之一。     

电子探针技术探究钪在白云鄂博矿床不同矿物中的赋存特征

随着对钪资源需求的不断增加,世界各国近年陆续开展钪成矿机理研究及找矿工作,核心内容之一是厘清钪的赋存特征.据前人研究,各类钪矿床中钪主要以类质同象、离子吸附形式存在,目前发现的含钪矿物种类已逾800种.对于白云鄂博矿床,钪资源储量较大,无独立钪矿物产出,钪以类质同象形式进入其他矿物,分布分散、含量低.囿于测试技术及取样...     

电气石微粉吸附水体中金属离子及其机理分析

研究了电气石微粉吸附水中Cu2＋、Pb2＋、Zn2＋的过程,讨论了吸附时间、粒度、用量和pH值等因素对吸附效果的影响,分析了电气石对含Cu2＋、Pb2＋、Zn2＋废水的吸附机理。电气石加工成超细粉体时,表面产生大量的不饱和键,在溶液中与水配位,使水发生解离生成羟基化表面,将重金属离子吸附到晶体负极,使局部金属离子浓度增高与电气石表面羟基离解而产生的氢氧根离子发生反应,形成各种沉淀或碱式盐析出,直到溶液中各种离子浓度达到平衡时为止。提出了凡是氢氧化物难溶于水的金属离子,理论上都可以使用电气石微粉进行吸附净化处理的观点。研究结果表明,电气石微粉对Cu2＋、Pb2＋、Zn2＋有较好的吸附效果。