中国地质大学(武汉)珠宝学院, 湖北 武汉 430074
“黑青”指颜色近黑色, 主要成分为透闪石的青玉。 “黑碧”指颜色近黑色, 主要成分为阳起石的碧玉。 采用电子探针、 激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪和红外光谱测试分析手段, 确定“黑青”“黑碧”的矿物种属。 采用拉曼光谱、 显微紫外-可见分光光度计、 红外光谱对“黑青”“黑碧”的谱学鉴别特征进行探究。 “黑青”为标准透闪石拉曼谱峰, “黑碧”的谱峰位置与“黑青”存在几个波数的偏差, 向波数小的方向移动。 可见-近红外波段, “黑青”出现445 nm吸收峰, 680和940 nm宽吸收带, 为Fe2+和Fe3+作用; “黑碧”出现445 nm吸收峰, 660和690 nm双吸收峰以及970 nm吸收峰, 为Fe2+, Fe3+, Cr3+作用。 显微紫外-可见光谱可分析到样品的近红外区, “黑青”在1 397, 2 310, 2 387和2 466 nm出现强吸收峰, 1 915和2 120 nm出现弱吸收峰; “黑碧”在1 400, 2 313和2 394 nm出现吸收峰。 红外光谱分析“黑青”在5 225, 4 738, 4 692, 5 349, 4 317, 4 190和4 064 cm-1存在吸收峰; “黑碧”在4 708, 4 307, 4 178和4 031 cm-1存在吸收峰。 显微紫外-可见光谱与红外光谱分析结果虽然存在小的差异, 但基本保持一致, 以红外光谱分析结果为准。 将透闪石质的“黑青”、 阳起石质的“黑碧”、 广西大化阳起石质玉进行对比, 综合红外光谱和显微紫外-可见光谱分析结果得出“黑青”(透闪石)与“黑碧”(阳起石)近红外光谱的鉴别特征: “黑青”(透闪石)在4 800~4 600 cm-1存在两个吸收峰, 4 350~4 300 cm-1存在分裂双吸收峰; “黑碧”(阳起石)在4 800~4 600 cm-1存在一个弱吸收峰, 4 350~4 300 cm-1存在一个吸收单峰。 且“黑碧”(阳起石)的近红外吸收峰相较于“黑青”(透闪石)整体向低波数方向移动。
“黑青” “黑碧” 透闪石 阳起石 近红外光谱 鉴别特征 “Heiqing” “Heibi” Tremolite Actinolite Near-infrared spectroscopy Identification characteristics
1 同济大学海洋地质国家重点实验室, 上海 200092
2 同济大学海洋与地球科学学院, 上海 200092
3 同济大学宝石及工艺材料实验室, 上海 200070
选取产自广西大化瑶族自治县岩滩镇的黑青色阳起石玉为研究对象, 采用电子探针、 傅里叶变换红外光谱仪和激光拉曼光谱仪就其化学成分和振动光谱特征进行测试分析, 并对小半径金属阳离子在阳起石晶体结构中的占位情况予以讨论。 结果表明, 广西黑青色阳起石玉的主要矿物组成为富铁阳起石, 并含有少量铁阳起石； 化学成分中的高含量FeOT(Wt%: 18.596%~26.791%)是导致其折射率值(1.64)、 密度值(3.12 g·cm-3)偏高且在自然光下呈黑色、 透射光下呈绿色的主要原因。 受晶体结构中Fe2+对Mg2+的类质同象替代作用影响, 广西黑青色阳起石玉1 400~400 cm-1范围内的红外吸收谱带与100~1 200 cm-1范围内的拉曼谱峰位置较透闪石向低频区发生偏移, 频差不等； 且中红外、 近红外吸收光谱和拉曼光谱中均可见四个(MgMgMg)OH(A带), (MgMgFe2+)OH(B带), (MgFe2+Fe2+)OH(C带)和(Fe2+Fe2+Fe2+)OH(D带)振动谱带, 其中基频振动谱带分别位于3 674, 3 660, 3 644和3 625 cm-1附近, 倍频振动谱带分别位于7 183, 7 154, 7 118和7 077 cm-1附近, 相对强度为A＜D＜B＜C。 化学成分和M—OH红外振动谱带积分面积计算结果显示广西黑青色阳起石玉晶体结构中Mg2+优先占据M2位置, Fe2+优先占据M1位置； Mg2+和Fe2+在M1和M3位置上的分布相对有序, 占位系数接近于1。 综合分析认为广西黑青色阳起石玉的变质程度属绿片岩相范畴。
阳起石 红外吸收光谱 激光拉曼光谱 阳离子占位 Actinolite Infrared absorption spectroscopy Laser Raman spectroscopy Cation site occupation 光谱学与光谱分析
2018, 38(6): 1786
