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莫桑比克棕黄色碧玺的宝石学及光谱学表征

         
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cqvip:碧玺是晶体结构和化学成分都十分复杂的含硼硅酸盐矿物。在珠宝市场中最为常见的碧玺品种几乎都为锂碧玺和少量镁碧玺,目前的珠宝专业教材或相关领域的文章都对锂碧玺研究较多,而镁碧玺却少有涉及。对六颗产于莫桑比克的黄-棕黄色碧玺刻面宝石进行了宝石学常规测试、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)测试、红外吸收光谱、紫外-可见光吸收光谱、荧光光谱和激光拉曼光谱测试,以获得碧玺样品的宝石学及谱学特征。宝石学常规测试表明,实验样品与一般常见碧玺的物理和光学性质基本符合,但所有样品在紫外荧光仪短波(254 nm)下具有中-强绿色荧光,而一般碧玺在短波下为惰性,此外,样品中均含有较多的浅色和深色的粒状矿物包裹体,且不见一般碧玺中常见的长管状包裹体、气液两相包裹体。激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)分析表明,实验样品属于镁碧玺,其平均晶体结构化学式为(Ca 0.15Na0.85)1.00(Mg2.89Fe0.02Al0.09)3.00Al6(Si6O18)(B0.95□0.05O3)3(OH)4。选取包裹体较少的样品进行红外吸收光谱测试,碧玺样品在2000~6000 cm-1区域内有OH和Si—O的振动峰,说明样品含有结构水。经过紫外-可见光吸收光谱测试,样品在400~500 nm内有一宽吸收峰,谱峰位置在445 nm左右,这可能与Fe^2+-Ti^4+的电荷转移和交换耦合的Fe^2+-Fe^3+离子对有关。经过荧光光谱测试,本批碧玺样品在254 nm激发光源下,产生中-强的绿色荧光,特征荧光峰为534 nm强峰及475 nm肩峰,荧光的产生原因与样品中Ti和Fe有关。对碧玺样品的主体矿物进行激光拉曼测试,测试结果符合镁电气石的拉曼光谱。该研究创新主要体现在以下两个方面:(1)研究对象经测试属于镁碧玺,其谱学特征方面尚未有详细研究;(2)实验样品在短波下具有独特的荧光现象,这一现象目前还没有其他学者提出,且笔者对荧光产生的原因进行了分析。

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