中国地质大学(武汉)珠宝学院, 湖北 武汉 430074
采用常规宝石学测试方法, 结合能量色散型X射线荧光光谱仪、 激光拉曼光谱仪、 傅里叶变换红外光谱仪、 荧光光谱仪等测试分析方法, 对天然及充填处理摩根石的谱学特征进行了对比研究, 旨在研究充填处理摩根石的宝石学、 谱学特征及探寻有效的无损鉴别充填处理摩根石的方法。 结果表明, 充填处理摩根石的折射率在1.57左右, 略低于天然摩根石折射率; 充填处理摩根石相对密度为2.71~2.76。 天然摩根石在长波和短波紫外荧光下都不发光, 充填处理摩根石在长波和短波紫外荧光下均显示弱至中等的白色荧光, 个别样品的荧光沿裂隙分布; 放大观察后, 部分充填处理摩根石表面可见细网纹状开放裂隙, 且在裂隙中可见充胶痕迹。 能量色散型X射线荧光光谱仪测试显示天然摩根石及充填处理摩根石中均含有Si, Al, Rb和Cs等元素。 天然摩根石与充填处理摩根石的激光拉曼光谱无明显差异, 激光拉曼光谱仪对于区分天然摩根石与充填处理摩根石效果不明显。 天然摩根石的红外光谱在1 300~400 cm-1间, 主要为Si—O—Si环、 Be—O和Al—O的基团振动; 在4 000~2 000 cm-1官能团区有CO2产生的2 359 cm-1吸收和NaH产生的3 110和3 168 cm-1特征吸收峰。 充填处理摩根石除了摩根石本身基团振动吸收外, 在2 870, 2 930和2 965 cm-1普遍存在(—CH3—)、 (—CH2—)吸收; 在3 035和3 057 cm-1存在苯环引起的吸收。 三维荧光光谱图分析显示天然摩根石荧光非常弱, 无特征荧光中心, 相对强度在500以内; 充填处理摩根石的荧光中心主要为410 nm左右的单荧光中心和440和465 nm的双荧光中心, 相对强度在2 000以上。 充填处理摩根石的荧光中心相对强度明显高于天然摩根石, 归因于充填处理过程中添加的有机胶中的芳香族化合物所致。 红外吸收光谱及荧光光谱测试技术可作为区分天然摩根石和充填处理摩根石的快捷有效的无损检测手段。
摩根石 充填处理 红外光谱 三维荧光光谱 Morganite Filling treatment Infrared spectrum Three dimensional fluorescence spectrum
1 中国地质大学珠宝学院, 湖北 武汉430074
2 江西赣中南地质矿产勘查研究院, 江西 南昌330029
近几年摩根石凭借它独特的色彩悄然兴起。采用常规仪器测试、 激光剥蚀等离子质谱(LA-ICP-MS)、 紫外-可见吸收光谱(UV)、 红外光谱(IR)和拉曼光谱(Raman), 对产自莫桑比克的摩根石基本性质、 化学成分特征、 谱学性质进行了较为详细的分析。紫外-可见光谱获得样品主波长、 饱和度、 明度等相关颜色参数; 成分测试显示样品摩根石中Li, Rb, Cs, Mn等含量较高, 计算所得到的晶体化学式为Be3.2090Al2.0757Li0.425Si5.664O18(Na0.1420Cs0.1316); 红外光谱显示, 摩根石的结构振动区主要在指纹区400～1 200 cm-1, 其中900～1 200 cm-1为Si—O—Si环的振动区, 550～900 cm-1为Be—O振动区, 而450~530 cm-1为Al—O振动区。由于摩根石中的Cs元素的含量较高, 而Cs为原子序数较高的元素, 其存在可能令Si—O—Si环振动谱峰向低频位移。拉曼光谱显示1 065 cm-1为Si—O非桥氧伸缩面内振动, 1 000 cm-1左右为Be—O的非桥氧伸缩面外振动, 685 cm-1为Si—O—Si的变形面内振动, 400 cm-1为O—Be—O的面外弯曲振动, 在390 cm-1处为Al—O的面外变形振动, 在320 cm-1处为Al—O的面外弯曲振动。
摩根石 莫桑比克 成分特征 红外 拉曼 Morganite The Republic of Mozambique Cchemical composition IR Raman 光谱学与光谱分析
2014, 34(8): 2175
