巴基斯坦斯瓦特山谷祖母绿的谱学特征研究

摘要：

随着哥伦比亚祖母绿矿的日益枯竭,巴基斯坦祖母绿逐渐成为市场的主力军之一,运用常规宝石学仪器、红外光谱仪、激光拉曼光谱仪、紫外-可见-近红外光谱仪(UV-Vis-Nir)和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)对巴基斯坦斯瓦特产区的祖母绿谱学特征进行了较系统的研究.结果表明,巴基斯坦斯瓦特祖母绿颜色整体呈深绿色-深蓝绿色,折射率较高为1.589～1.615.巴基斯坦斯瓦特产区的祖母绿中含有种类和数量较多的内含物,其中三相内含物呈边界清晰平直的矩形且具有明显定向性,与俄罗斯、赞比亚和埃塞俄比亚产区祖母绿的三相内含物接近.根据同一样品不同颜色的紫外-可见-近红外光谱和LA-ICP-MS的分析表明,在颜色较深的区域,紫外-可见-近红外光谱显示相对较强的427,608,637和679 nm(o光)Cr的R线吸收以及在o光下370 nm Fe的吸收,同时此区域内Cr和Fe含量相对较高,因此祖母绿色带是由含量不同的Cr和Fe所致.巴基斯坦斯瓦特祖母绿是由Cr致色,V对颜色有一定贡献且Cr/V极高.根据LA-ICP-MS结合红外光谱可知,巴基斯坦斯瓦特祖母绿属于富碱祖母绿,在红外光谱的指纹区显示了与一般祖母绿相同的振动吸收峰,在中红外区4000～2000 cm-1,低强度3518和3700 cm-1为Ⅰ型水不对称伸缩振动,其他的水谱带饱和;中等强度的3232 cm-1为[Fe2(OH)4]2+多聚合离子吸收谱带;在8000～5000 cm-1近红外光谱区,在垂直于c轴的方向上,5264 cm-1为Ⅰ/Ⅱ型水ν3+ν2合频吸收带,中等7097 cm-1为Ⅱ型水倍频振动峰、弱的7187和6842 cm-1为Ⅰ型水倍频振动峰;在平行c轴方向上,5272 cm-1为Ⅰ/Ⅱ型水ν3+ν2合频吸收带,7073 cm-1为Ⅰ型水的合频振动峰,7185 cm-1为Ⅱ型水的倍频振动峰.总之,巴基斯坦斯瓦特山谷的祖母绿的主要致色离子为Cr3+和Fe3+,碱金属离子含量偏高,属于Ⅱ型水为主的祖母绿类型.

关键词：祖母绿、紫外-可见-近红外光谱、红外光谱、颜色成因

所属期刊栏目：43

分类号：P5(地质学)

资助基金：国家自然科学基金;中国地质大学武汉珠宝检测技术创新中心基金项目

在线出版日期：2023-02-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：213-219