应用FTIR-XRD-XRF分析测试技术研究新型仿制绿松石的矿物学特征

近年来绿松石及其仿制品的鉴定工作较多局限于应用傅里叶变换红外光谱对仿制品进行简单的筛选,前人报道的仿制绿松石的矿物组成主要为单一的矿物相(如异极矿、三水铝石、磷铝石、羟硅硼钙石、菱镁矿等)。本文应用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线粉晶衍射(XRD)与X射线荧光光谱(XRF)对当前珠宝市场上几种新型仿制绿松石进行了初步分类,并对不同类别的仿制绿松石的具体矿物组成、物相及晶型特征作了对比研究。结果表明,这些新型仿制绿松石可分为三大类:一类主要由硅酸盐(斜硅钙石)与碳酸盐(方解石)两种矿物组成;另一类为白云石与方解石两种碳酸盐矿物的混合相;第三类以硅酸盐类为主要矿物,并含有钡长石、辉石与石英。显然,新型仿制绿松石的矿物组成明显相异于传统仿制品,可见仿制绿松石的矿物组成日趋多样性、复杂化,该现状必然对新型仿制样品的物相鉴定提出了更高的要求。     

应用XRF-SEM-XRD-FTIR等分析测试技术研究丽水蓝色类欧泊(蛋白石)的矿物学与光学特征

直至目前,我国相关欧泊的矿藏及其相应的矿物学特征鲜见报道,近期在浙江丽水缙云地区发现的蓝色类欧泊石引起了宝玉石科研工作者的广泛关注,但此矿物的相关研究至今尚未见论述。本文应用X射线荧光光谱(XRF)、场发射扫描电镜(FE-SEM)结合X射线粉晶衍射(XRD)与傅里叶变换红外光谱(FTIR)等多种综合检测技术首次对该类蓝色原矿的矿物学及光学变彩性质进行研究。结果表明:XRF分析显示蓝色原矿的主体化学组成为SiO₂(质量含量95%),仅含极少量的Fe₂O₃与Al₂O₃等杂质。同时,蓝色原矿及其相应的热处理后样品局部区域具有明显的变彩特征,主体的化学组成与其光学特征与天然欧泊的组成及变彩效应类同。XRD分析显示原矿粉体的无机相的晶型为方石英相,衍射峰形锐化,该晶体的结构特征明显相异于天然欧泊即微晶类的蛋白石(Opal-CT)、Opal-C与非晶蛋白石类(Opal-A)。此外,样品的红外光谱与天然欧泊间存在一定的频率位移。鉴于此,初步将该类原矿归属为类欧泊,因蓝色原矿所在地丽水缙云地区属于中生代陆相火山岩的地质,因此进一步将该原矿命名为一类火山岩类的类欧泊石,而有关此类欧泊是否可以归属为广义上的欧泊有待再作商榷。同时基于对蓝色原矿有无变彩效应区域的FE-SEM测试结论,本文初步推测该类矿物的光学变彩特征与原矿表面的“叠瓦状”结构形貌有关。     

傅里叶变换红外光谱鉴定粘土矿物复合组分的研究

应用傅里叶变换红外光谱可以达到最大信噪比的特性,有效地获得了粘土矿物复合体中的单体差示红外谱图。避免了X衍射光谱中的矿物间衍射线的覆盖和色散型红外光谱中谱带重叠等不利因素,为粘土矿物复合体的鉴定提供了新的途径。研究表明,对痕量和近似的矿物组分都可以得到谱峰不受任何影响的纯正的红外谱图。差示定量结果也十分满意。     

碱改性凹凸棒石对土壤中镉化学形态及环境风险的影响

凹凸棒石进行碱改性后性能的提高,为其钝化修复重金属污染土壤提供重要基础.本文采用不同比例的氢氧化钠对凹凸棒石进行改性,利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱法(FTIR)分析改性前后凹凸棒石理化特性的变化,并在人工配制的重金属Cd污染土壤上进行钝化实验,研究氢氧化钠改性凹凸棒石对污染土壤中Cd...     

河南产宝石级高温高压合成钻石的谱学特征及电磁性研究

为快速鉴定高温高压(HPHT)合成钻石,前人已开展了系统的发光特征和谱学特征研究,但对比性分析较少,且对电学性质和磁学性质关注不多.本文结合常规宝石学观察、高精度谱学测试以及导电性和磁性测试,对49粒无色、黄色样品进行了深入研究和对比分析.结果表明:①铁、钴、镍等金属元素的触媒残余是HPHT合成钻石的磁性来源,测试样品...     

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。     

内蒙古油砂固体颗粒的矿物组成和亲疏水性特征

油砂是一种重要的非常规油气资源,由沥青、固体颗粒(包括粗颗粒和细颗粒)和水组成,其开发利用的关键在于提高其中沥青的提取效率.溶剂提取技术因其沥青提取效率高、环境友好等优点被认为有望取代现有水基提取技术.在溶剂提取过程中,主要存在沥青中固体颗粒残留率高和尾矿中有机溶剂回收效率低的问题,这与固体颗粒的组成结构和表面性质密切...     

即时合成层状双氢氧化物处理高氟水的实验研究

提出了即时合成层状双氢氧化物去除F-的新方法,并初步揭示了反应的基本原理:首先由Mg2 、Al3 水解共沉淀形成LDH,然后F-嵌入LDH层间平衡结构电荷,从而使F-离子以LDH沉淀的形式被去除。研究结果表明,影响处理效果的因素包括Mg/Al比值、pH值、反应时间等。当Mg/Al为2∶1,pH值为9.5,反应时间为120 min时,F-去除率较高,Mg、Al利用比较充分,显示这种废水处理技术具有非常好的研究价值。     

九连墩楚墓青铜器锈蚀产物的拉曼光谱分析

利用拉曼光谱对几件九连墩楚墓出土青铜器的腐蚀产物进行了测试。结果表明,九连墩楚墓出土的青铜器上主要的锈蚀产物为孔雀石[CuCO_3·Cu(OH)_2],存在部分蓝铜矿[2CuCO_3·Cu(OH)_2]和少许副氯铜矿[Cu_2(OH)_3Cl];此批青铜器锈蚀情况比较复杂,锈蚀种类比较丰富。在此基础上,探讨了科学保护此批青铜器的方法。     

云南来利山锡矿床黄铁矿标型矿物学研究

来利山锡矿床位于喜马拉雅—特提斯构造域东端,三江构造带南段西缘,是滇西地区著名的锡多金属矿床之一.为探讨矿床成因,进而为找矿勘探提供科学依据,对该矿床黄铁矿进行标型矿物学研究.来利山锡矿成矿阶段发育大量黄铁矿,采用傅里叶变换红外光谱仪对黄铁矿进行研究,发现黄铁矿存在不同程度的类质同象取代现象,不同成矿阶段的黄铁矿图谱和吸光度均存在一定差异,从第一阶段到第四阶段特征峰向短波方向漂移;成矿阶段黄铁矿吸光度比值与成矿阶段呈规律性变化.上述成果对该区进一步找矿具有指导意义.     

河北临漳曹村窑址青釉器物工艺特征研究

河北地区古代瓷窑产品的理化测试工作多集中于隋唐、宋金时期的器物,北朝等早期产品的分析数据则少有报道。本文运用X射线荧光光谱、X射线衍射、岩相、吸水率测试和烧成温度测定等分析方法,对曹村窑址出土青釉样品的工艺特征开展研究。结果表明,2件样品釉层氧化钙含量分别为17.86%和14.1%,烧成温度分别达到1150.1℃和1185.2℃,证明这2件样品属于青瓷,从而证实了曹村窑是已发现的我国北方早期烧制青瓷的窑口之一;其余样品釉层氧化铅含量大于42%,部分样品吸水率低于5%,X射线衍射结果显示胎体中出现莫来石相,证明曹村窑可以生产出瓷胎铅釉陶。结合样品烧成温度均在1000℃以上,远高于铅釉成熟温度,推断曹村窑的瓷胎铅釉陶在北朝时期已经使用了二次烧成工艺。这一复杂工艺的产生,有可能为唐三彩的出现作了技术铺垫。     

横水西周墓地部分青铜器残留泥芯的矿物组成及成分分析

利用X射线衍射、X射线荧光光谱、显微镜观察等理化分析测试手段对山西绛县横水西周墓地部分青铜器残留的泥芯进行了成分、物相等检测分析,并与山西侯马、陕西扶风李家铸铜遗址进行了比较分析。结果表明,横水西周墓地泥芯与当地土壤在成分、物相等方面具有高度的一致性,说明多数青铜器可能在当地铸造而成。     

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。     

江西及其邻省东周玉器的工艺和文化对比

江西省东周时期为＂吴头楚尾＂,处于吴越文化及楚文化两大文化圈的交汇地带。以江西省为中心,分析了江西及其邻省东周玉器的工艺特征,了解了吴越玉器及楚地玉器的艺术风格和发展脉络。通过玉觽、玉璜及玉璧三种玉器的对比发现,东周时江西的玉器制造受吴越文化及楚文化的共同影响;同为南方玉文化代表的吴越玉器与楚地玉器不断的交流融合,但仍同中存异：前者细密纤巧,写实与写意相互交映;后者气势张扬,为富于动感的写实风格。     

Calibration of Infrared Absorption Coefficients for Structural Hydroxyl in Garnet by a Combined Study of Isotope Ratio Spectrometry and Vibrational Spectroscopy

An accurate determination of water content in garnet is critical to quantify the transport of water to the deep mantle by the subducted oceanic crust beyond the breakdown of hydrous phases. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) is the most widely used approach to determine the species and contents of water in garnet. Accurate quantification of OH in garnet requires independent calibration using an external method, as OH absorbance is mineral and composition specific. To obtain the infrared absorption coefficients of structural hydroxyl in garnet, a combined study of spectrometric analyses by FTIR and a method combining a thermal conversion elemental analyser with isotope ratio mass spectrometry (TC/EA-MS) was carried out for fourteen gem-quality natural garnet crystals with variable compositions. The obtained molar absorption coefficients were 9322 ± 338 and 240 ± 26 l mol⁻¹ cm⁻² for grossular- and spessartine-rich garnet and pyrope-almandine garnet, respectively. These results are within the range of previous studies. A new molar absorption coefficient of 689 ± 177 l mol⁻¹ cm⁻² was obtained for pyrope-spessartine garnet. The large variation in the absorption coefficient indicates it is controlled by both garnet composition and OH-absorption bands. The obtained absorption coefficients are only appropriate for certain types of eclogitic garnet, and more studies should be carried out on eclogitic garnets.     

四川软玉猫眼的谱学综合鉴定

采用拉曼光谱、傅里叶变换红外光谱、电子探针波谱以及X射线粉晶衍射谱对四川软玉猫眼进行谱学研究。结果表明软玉猫眼主要由透闪石组成。计算所得的平均化学式为：（Ca1.96Na0.02）（Mg4.52Fe0.59Mn0.03）5.14[（Si7.92Al0.04）7.96O23]。其红外吸收频率主要出现在940 cm^-1-1105 cm^-1、650 cm^-1-760 cm^-1和450 cm^-1-510 cm^-1范围内。3600cm^-1-3800 cm^-1范围内OH基伸缩振动拉曼谱带分裂,并向低波数方向位移,主要与Mg^2＋和Fe^2＋的含量有关。     

名义上无水矿物中水的定量方法及其优缺点:FTIR方法及其存在问题

构成地幔的主要物相多是名义上无水矿物(NAMs),如橄榄石、辉石等,其晶体结构中能赋存一定量的水.水能显著地影响矿物、岩石体系的物理、化学性质乃至地球深部的许多重要地质过程.为精确获取NAMs的水含量,科学家不断开发和改进水的定量分析方法,其中傅里叶变换红外光谱法(FTIR)是测定NAMs中水含量的最主要手段,但不同研...     

云龙锡矿锡石的振动光谱和电子顺磁共振谱研究

本文用振动光谱和电子顺磁共振谱研究了云龙锡矿锡石的谱学特征。根据红外光谱的谱形、吸收频率和吸收峰强度特征,将云龙锡矿锡石的红外光谱划分成两种类型:A型谱和B型谱。红外光谱特征的研究结合宏观地质特征的研究表明:氧化物阶段锡石的红外光谱为A型谱,硫化物阶段锡石的红外光谱为B型谱。随着锡石成分和结构的变化,锡石的拉曼光谱的谱型、振动频率也发生变化,反映了锡石的成矿条件的差异。云龙锡矿锡石的EPR谱研究表明,云龙锡石中含有呈类质同象进入锡石晶格的V~(4+),根据V~(4+)的稳定场研究,云龙锡石主要形成于相对碱性和偏还原的条件下。