中国地质大学(武汉)珠宝学院, 湖北 武汉 430074
玛瑙在世界各地分布广泛, 有关玛瑙矿物学和光谱学特征的研究颇丰, 但对产自马达加斯加安楚希希市和马哈赞加省的玛瑙的光谱学和产地特征研究甚少。 采用正交偏光显微镜、 红外光谱和拉曼光谱仪对5块来自安楚希希市和马哈赞加省具有纹带结构的玛瑙样品进行光谱学特征分析。 结果表明: 这两个产地玛瑙的主要矿物成分一致, 均为α-石英和斜硅石。 来自马哈赞加省的样品靠近中心的白色、 红色部分斜硅石的特征拉曼峰(501cm-1)缺失, 根据前人研究发现是与玛瑙内部的结构水之间发生脱水反应形成中性水分子, 而这些中性水分子与斜硅石反应生成了石英颗粒有关。 然而两产地玛瑙的致色矿物不同, 马哈赞加省玛瑙棕色和红色部分具有222, 294, 410以及1 316 cm-1的特征拉曼位移峰, 与赤铁矿的拉曼特征峰相符, 确定这部分的致色矿物是赤铁矿, 而安楚希希市玛瑙黄色部分只具有400和1 160 cm-1的特征峰, 与六方纤铁矿的拉曼特征峰相符, 因此此部分的致色矿物是六方纤铁矿(δ-FeOOH)。 部分来自安楚希希市的玛瑙具有少量的杂质矿物, 通过拉曼测试发现杂质矿物的成分也是六方纤铁矿(δ-FeOOH)和α-石英。 结合六方纤铁矿的特性推测来自安楚希希市的四块样品是处于低温(<80 ℃)、 Fe2+含量很少(β<0.03)且空气不流通的偏酸性的环境当中形成的。 红外光谱测试发现两个产地的玛瑙均有液态水(3 400 cm-1左右)和结构水(3 750~3 500 cm-1)的红外特征峰, 安楚希希市的结构水红外特征峰位于3 740 cm-1处, 可推测该结构水位于结构缺陷处。 结合马达加斯加玛瑙的光谱学特征和纹带结构的讨论, 对推测马达加斯加玛瑙的形成机制有着重要的意义; 并且六方纤铁矿(δ-FeOOH)可以作为区别于其他产地的标型矿物, 具有产地特征意义; 同时为研究马达加斯加玛瑙形成的地质环境提供了数据支持。
马达加斯加玛瑙 纹带结构 光谱学特征 成因机制 六方纤铁矿(δ-FeOOH) Madagascar agates Spectral characteristics Banded structure Formation mechanism Feroxyhyte (δ-FeOOH) 光谱学与光谱分析
2021, 41(10): 3227
1 中山大学地球科学与地质工程学院, 广东 广州 510275
2 广东省地质过程与矿产资源探查重点实验室, 广东 广州 510275
近红外分析技术已经广泛应用于岩石分析中,方法简单、快速、有效,可以在短期内分析较多样品,适合应用于区域地质物质成分的分析.近红外光谱中不同矿物分子会表现出不同的峰值特征,故对层土壤进行近红外分析,可以较精确的获得土壤中矿物成分、含水量、矿物结晶程度等信息.通过分析河套平原土壤样品,推测出其矿物成分、含水量、晶体结晶程度等,结合当地气候特征和地质环境,推测其物质来源和矿物形成环境,不仅完善了当地的地质特征,还对河套地区土壤的成因机制的研究有重要意义.实验结果表明,河套平原表层土壤的矿物主要由高岭石、蒙脱石、伊利石、白云母等蚀变矿物组成,从而推测其来源为阴山山脉中酸性岩体,同时提出阴山山脉在气候方面对河套平原土壤形成也有重要影响,内蒙古地区虽然为大陆性干旱气候,但降水量充足,且阴山山脉南北两侧的年平均降水量差异巨大,阴山山脉南部的年平均降水量较北部大,保证了河套平原湿润的环境,有利于沉积物充分蚀变,这些均为土壤成因机制的完善提出了新的研究方向.
近红外测试技术 河套平原 土壤成因机制 Near infrared test technology Hetao plain Soil formation mechanism
