任芊芊 1,1; *;袁一钗 2
作者单位
摘要
1 中国地质大学(武汉)珠宝学院, 湖北 武汉 430074
2 国检中心深圳珠宝检验实验室有限公司, 广东 深圳 518020
榍石作为一种稀有宝石, 具有良好的宝石学特性以及出色火彩, 在欧美、 日本、 印度等国备受欢迎。 随着近几年国内外珠宝市场的交流增加, 中国某些地区也开始流行这种外观炫目的宝石。 但国内有关宝石级榍石研究较少, 认知依然停留在折射率、 色散等基本矿物学性质上, 对其光谱学特征、 颜色成因等方面研究依然存在空白。 在对巴基斯坦黄绿色榍石进行成分分析基础上, 归纳总结其红外光谱, 拉曼光谱及紫外-可见光光谱的特征。 通过对榍石样品进行激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)测试, 发现该批次次样品主要元素含量稳定, 其中TiO2含量为35.42 Wt%, MnO和Cr2O3含量非常低(分别为~0.04 Wt%和0.01 Wt%), 因此该批次榍石样品颜色主要与含量较高的Fe相关。 在红外振动的基频波段400~1 200 cm-1范围内可观察由Si—O和Ti—O振动引起的吸收峰, 同时在6 800 cm-1处观察到表明Fe2+存在的吸收宽带。 拉曼光谱测试结果(45~1 500 cm-1)与前人研究基本一致, 3 354 cm-1处的弱拉曼峰, 推测与Fe相关。 通过对比定向切割样品GS-1在5个不同方向上的拉曼光谱结果, 可发现不同结晶面上拉曼峰位置基本不变, 但部分振动的相对强度存在差异。 紫外-可见光光谱分峰拟合结果表明, 14 461 cm-1处吸收可能由八面体内Fe2+dd禁阻跃迁产生, 而15 887, 16 781和17 781 cm-1三个吸收峰则与八面体内Fe3+dd禁阻跃迁相关。 该研究的创新性主要体现在以下两个方面: (1)系统性总结宝石级榍石红外光谱、 拉曼光谱及紫外-可见光光谱特征, 并结合成分测试结果进行分析; (2)通过相关软件对榍石样品紫外-可见光光谱测试结果进行分峰拟合, 根据各谱峰出现位置, 相对强度和峰形特征, 结合前人总结规律, 对吸收峰进行归属, 提出Fe可能是导致宝石级黄绿色榍石颜色形成的原因。
巴基斯坦榍石 红外光谱 拉曼光谱 紫外-可见光光谱 Pakistan titanites IR Raman UV-Vis 
光谱学与光谱分析
2021, 41(7): 2263

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