随着近几年文玩市场的兴起, “绿龙晶”成为人们喜爱的一类新兴的宝玉石品种。 目前对于“绿龙晶”的主要矿物组成的认识仍存分歧。 采用常规宝石学仪器测试、 电子探针、 红外吸收光谱和X射线粉晶衍射测试方法对产自俄罗斯的“绿龙晶”玉的基本性质、 化学成分、 红外吸收光谱及矿物组成特征等进行了较为详细的研究分析。 结果显示: 俄罗斯“绿龙晶”玉主要为深绿至灰绿色, 表面具有特殊的放射状花纹及典型的丝绢光泽, 折射率约为157, 密度为261 g·cm-3。 “绿龙晶”中SiO2的含量为36177%~36651%, MgO含量为36439%~36730%, Al2O3含量为11961%~12318%, FeO含量为2304%~2853%, 具富镁贫铁特点。 样品中Al/(Al+Mg+Fe)为0185 3~0215 9, 推测其为镁铁质岩蚀变成因。 样品中的Si=310~340, Fe2+/R2+=0~0024 8, 属叶绿泥石类型。 “绿龙晶”的红外吸收光谱为特征的绿泥石振动谱峰, 高频区3 673 cm-1附近的吸收峰为OH伸缩振动所致, 1 400 cm-1附近吸收峰属OH弯曲频率, 1 000 cm-1附近的三个吸收峰由Si—O伸缩振动致, 400～600 cm-1之间的吸收谱带属于Si—O弯曲振动。 其中中频区1 000 cm-1附近分裂的三个吸收峰1 051, 1 006和968 cm-1可作为鉴定其为叶绿泥石的关键证据。 X射线粉晶衍射分析结果与化学成分及红外吸收光谱分析结果一致, 显示“绿龙晶”中的主要组成矿物为叶绿泥石, 非斜绿泥石。

采用X射线衍射、 红外吸收光谱及扫描电镜等现代测试方法, 对“油青种”翡翠的矿物学特征及颜色成因进行了深入研究。 X射线衍射分析结果显示, “油青种”翡翠“肉”的矿物组成为较纯的硬玉, 而“皮”由硬玉、 绿泥石及纤蛇纹石等三种矿物组成。 红外吸收光谱分析所揭示的矿物组成与X射线衍射较为一致, 同时发现“油青种”翡翠“肉”及“皮”具有~2 956, ~2 919和~2 850 cm-1等三个典型有机质的特征吸收峰。 “油青种”翡翠“肉”中硬玉呈现明显的柱状, 结晶程度明显好于“皮”中的硬玉, 但“皮”中硬玉比“肉”中硬玉明显富含Mg, 说明“皮”中硬玉发生过强烈的水/岩反应。 纤蛇纹石仅在“油青种”翡翠的“皮”中出现, 晶面呈现明显的弯曲状。 在“油青种”翡翠“肉”的裂隙处及“皮”中均发现片状绿泥石的存在, 可能为“油青种”翡翠致色的主要原因。 形成于还原性水/岩反应的绿泥石, 会吸附或者包裹一定量的有机质, 导致“油青种”翡翠出现有机质的特征吸收峰。

绿泥石矿物广泛发育于各种岩石和地质环境中, 其化学成分的变化, 可反映出其形成时的物理化学条件及其光谱特征的变化。 为了探索矿物光谱特征与其矿物化学成分间的内在关联性, 为利用高光谱技术探测矿物微观信息提供基础依据。 通过薄片显微分析, 鉴定了岩石样品中的矿物种类及矿物组合特征, 圈定出典型的绿泥石矿物颗粒和划分了绿泥石的产状特征; 并利用现代电子探针微区分析技术, 测定了16件岩石样品中共146个具有典型代表性的绿泥石矿物颗粒的化学成分, 据此计算了其n(AlⅣ), n(AlⅥ), n(Fe), n(Mg)与Fe/(Fe+Mg)比值等相关化学参数; 此外对测量的岩矿光谱进行分析, 提取了岩石样品中绿泥石矿物的特征光谱参量。 在以上基础上, 对绿泥石矿物的光谱特征参量和其主要晶体化学参数的关系进行分析研究, 研究表明绿泥石矿物的诊断性特征吸收波长位置随绿泥石中Fe离子含量的增加而向长波方向移动。 研究结果对于利用高光谱遥感技术进行蚀变矿物及造岩矿物种类、 成分及结构特征的识别和探测具有重要的指导意义。

在200 ℃, 0.95～7.70 GPa下, 利用激光拉曼光谱技术研究了天然斜绿泥石晶体结构随压力的变化. 在200 ℃, 斜绿泥石481和786 cm-1谱峰随压力增加有规律地向高频方向偏移, 拉曼位移(N, cm-1)与压力(P, GPa)的线性关系分别为： N=11.136P+482.6 (R2=0.987 4)和N=5.055P+785.7(R2=0.983 7). 由于四面体层T阳离子与TOT层八面体M阳离子之间产生强烈的排斥作用, 使Si—Onb键能增强, 导致硅氧四面体层中Si—Onb键伸缩振动的865 cm-1谱峰随压力没有明显的频移. 481和786 cm-1谱峰分别对应斜绿泥石晶体结构中M4八面体中M—Obr伸缩振动和Si—Obr—Si伸缩振动, 频移说明M—Obr和Si—Obr键长缩短. 在实验条件下绿泥石没有发生相变. 研究结果说明, 在某些冷俯冲带, 绿泥石至少在80～90 km深部可能稳定存在, 绿泥石脱水及其产生的流体可能是俯冲带地震孕育和发生的重要因素.