一例铁斧石的颜色成因及光谱学表征

摘要：

斧石是自然界较为罕见的宝石品种,以颜色艳丽及强三色性著称.运用常规宝石仪器及多种测试技术对一例褐黄色斧石的宝石学特征、化学成分及谱学特征进行研究.结果显示:斧石样品的密度为3.186 g/cm3,折射率为1.665～1.676.X-射线荧光光谱分析表明其由Al、Si、Ca、Fe、Mn、O等元素组成,铁质系数F=FeO/(FeO+MnO)=0.964,Fe含量远高于Mn,据晶体化学结构特征将其归为含锰质铁斧石.综合化学成分及紫外可见光谱特征表明,其颜色由Fe2+和Mn2+共同作用所致,418、488 nm处的吸收峰由Mn2+离子d-d电子跃迁引起,分别归属于Mn2+的6A1g→4T2g(G)能级跃迁及6A1g→4T1g(G)能级跃迁;451、512、581 nm处的吸收峰由Fe2+离子d-d电子跃迁引起,分别归属于Fe2+离子中5 Eg→3E1g(3 H)能级跃迁及5 Eg→3T1g(3 H)能级跃迁.红外反射光谱测试指示环状硅氧骨干结构及多种配位体基团的振动特征,1090、1028 cm-1处的吸收峰分别归属于υas(Si—O—Si)反对称伸缩振动、υas(O—Si—O)反对称伸缩振动及υs(BO3)对称伸缩振动联合所致,983 cm-1处的吸收峰归于υs(O—Si—O)对称伸缩振动,790 cm-1处的吸收峰归属于δ(BO3)弯曲振动.拉曼光谱测试显示一组特征拉曼峰,与[SiO4]四面体、[AlO6]八面体及[BO3]三角形等配位体的振动模式相对应,320、395 cm-1处的拉曼峰为Al—O的弯曲振动所致,1007、983 cm-1处的拉曼峰为Si—O对称伸缩振动所致,716、770 cm-1处的拉曼峰为B—O的伸缩振动所致.红外光谱法及拉曼光谱法基于配位体基团振动模式的解析和表征,可作为区分斧石及颜色相似宝石的诊断性依据.

关键词：铁斧石、化学成分、颜色成因、光谱特征

所属期刊栏目：35

分类号：TS933

资助基金：云南省教育厅科学研究基金项目2023J1710

在线出版日期：2023-05-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：56-60