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马达加斯加黄色方柱石的谱学特征研究

         
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利用常规宝石学仪器、电子探针、傅里叶变换红外光谱仪、激光拉曼光谱仪、紫外-可见分光光度计和三维荧光光谱仪等,对马达加斯加黄色方柱石的宝石学性质及谱学特征进行了研究分析。马达加斯加方柱石的宝石学特征与方柱石理论值基本一致;方柱石样品颜色均匀,具有玻璃光泽,原石晶型较为完好且表面普遍可见纵纹及褐红色杂质,部分样品表面可见晕彩效应,样品内部可见多种包裹体,如黑云母、无色晶体包裹体等。红外光谱分析结果表明,样品在指纹区均显示1039,1105和1196 cm^(-1)处Si(Al)—O伸缩振动吸收峰;752 cm^(-1)处Si—Si(Al)伸缩振动吸收峰;551,687和624 cm^(-1)处O—Si(Al)—O弯曲振动吸收峰;459 cm^(-1)处Si—O—Si的弯曲振动与Na(Ca)—O伸缩振动的耦合吸收峰;416 cm^(-1)处Si—O—Si弯曲振动吸收峰。红外光谱官能团区的诊断性鉴定依据为:3530和3592 cm^(-1)处O—H振动引起的吸收峰;2499,2629和2964 cm^(-1)处CO_(3)^(2)振动产生的吸收峰。拉曼光谱分析结果表明,桥氧弯曲振动产生459和538 cm^(-1)两处吸收峰;Al—O振动导致775 cm^(-1)吸收峰;硅氧四面体Q_(4)结构单元振动产生1114 cm^(-1)吸收峰。紫外-可见光吸收光谱可知,马达加斯加方柱石为过渡金属元素致色,铁离子的存在导致了379和420 nm两处吸收峰,且420 nm吸收峰的强弱影响着方柱石的颜色深浅。致色原因为占据了晶体结构中四面体位置的Fe^(2+)与Fe^(3+)之间电荷转移,从而产生黄色。三维荧光光谱分析显示,方柱石具有较为一致的发光行为,均可见一强一弱两个荧光峰,多集中在302 nm(λ_(ex))/343 nm(λ_(em))附近。电子探针成分分析结果表明样品属于方柱石族系列中的针柱石,Ma值范围为66%~69%,平均Ma值为68.1%,且随着Ma值的增高,双折射率随着变小。谱学测试作为无损测试技术,适用于鉴定宝石品种。对鉴定马达加斯加方柱石具有重要的意义,同时为产地溯源、区分优化处理品种提供数据支持。

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