马达加斯加天青石宝石及矿物学特征研究

马达加斯加天青石宝石及矿物学特征研究

论文摘要

本次研究的样品来自马达加斯加西北海岸Sakoany地区,此地天青石储量丰富,质量较好,是目前天青石主要产区之一。马达加斯加天青石为海相沉积型硫酸盐,产出形态以晶洞为主。本论文采集的实验标本分为单晶体和晶洞,采用常规宝石学方法测试其宝石学特征,在此基础上结合现代大型测试仪器如傅里叶变换红外光谱、拉曼光谱、紫外-可见光分光光谱、X射荧光光谱(XRF)、X射线衍射(XRD)、电子探针、扫描电镜等方法,对天青石晶体的谱学特征、化学组成、结构特征等进行研究,并与其他产地天青石特征进行比对。常规宝石学测试结果表明,马达加斯加天青石晶体自形程度高,常呈现暗蓝中蓝至无色,多色性较弱,整体透明度高,可见内部气液包裹体,玻璃光泽。晶体习性呈板状、柱状及锥状,常产于晶洞之中。折射率为1.6191.637,双折率0.018,相对密度3.903.94,显微硬度计测试其硬度较低,摩氏硬度为33.5。红外光谱测试表明马达加斯加天青石在12081061 cm-1、1245和990 cm-1、642611 cm-1、465 cm-1处有特征吸收,分别对应[SO4]2-的反对称伸缩、对称伸缩、不对称变角和对称变角振动;拉曼光谱与红外光谱相似,出现特征峰位为1189cm-1、1156 cm-1、1110 cm-1、1093 cm-1的反对称伸缩振动,1000 cm-1的对称伸缩振动,656 cm-1、637 cm-1、623 cm-1的反对称弯曲振动和460 cm-1的对称弯曲振动;两种光谱最为特征的是1000 cm-1附近[SO4]2-的对称伸缩振动。紫外-可见光分光光谱测试在红外光区有明显吸收,可见光范围内吸收较少。天青石晶体较纯净,电子探针及XRF测试表明其主要化学元素组成为Sr、S、O,含极少量Ca、Al、Ba、Fe等元素,晶洞背面土状碎屑中SiO2含量较高。计算得出马达加斯加天青石晶体的化学式为SrSO4。X射线粉晶衍射实验结果表明晶体结晶程度较好,计算得到其晶胞参数为a0=8.359?,b0=5.350?,c0=6.8680?,α=90°,β=90°,γ=90°。扫描电镜下明显可见三组解理,晶体呈典型的层状结构及阶梯状断口,晶面可见沉积形成的丘状凸起及孔洞。

论文目录

  • 摘要
  • abstract
  • 第一章 引言
  •   1.1 选题的依据与意义
  •   1.2 研究现状及存在问题
  •     1.2.1 硫酸盐矿物
  •     1.2.2 锶矿床分布及成因
  •     1.2.3 天青石包裹体研究
  •     1.2.4 合成天青石
  •     1.2.5 天青石主要研究方向及问题
  •   1.3 研究目的任务
  •   1.4 研究方法和主要内容
  •   1.5 工作安排及实物工作量
  • 第二章 地质背景
  •   2.1 马达加斯加地质概况
  •   2.2 Mahajanga盆地沉积环境
  •   2.3 含天青石沉积岩产出状态及开采方式
  • 第三章 马达加斯加天青石宝石学基本性质
  •   3.1 样品外观特征描述
  •   3.2 光学性质
  •   3.3 力学性质
  •   3.4 显微镜下观察
  •   3.5 偏光显微镜下观察
  •   小结
  • 第四章 马达加斯加天青石光谱学特征
  •   4.1 红外光谱
  •     4.1.1 红外光谱应用
  •     4.1.2 天青石红外反射法测试
  •     4.1.3 天青石红外透射法测试
  •     4.1.4 与其他产地天青石红外吸收光谱对比
  •   4.2 拉曼光谱
  •     4.2.1 拉曼光谱应用
  •     4.2.2 天青石拉曼光谱测试
  •     4.2.3 与其他产地天青石拉曼光谱对比
  •   4.3 紫外光谱
  •     4.3.1 紫外光谱应用
  •     4.3.2 天青石紫外可见吸收光谱测试
  •   小结
  • 第五章 马达加斯加天青石成分及结构特征
  •   5.1 X射线荧光光谱(XRF)
  •     5.1.1 X射线荧光光谱应用
  •     5.1.2 天青石X射线荧光光谱测试
  •   5.2 X射线粉晶衍射(XRD)
  •     5.2.1 X射线粉晶衍射应用
  •     5.2.2天青石X射线粉晶衍射实验
  •     5.2.3 与其他产地天青石X射线粉晶衍射数据对比
  •   5.3 电子探针成分分析
  •     5.3.1 电子探针应用
  •     5.3.2 天青石电子探针实验
  •   5.4 扫描电镜
  •   小结
  • 第六章 结论
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 张译文

    导师: 刘迎新

    关键词: 马达加斯加,天青石,拉曼光谱,电子探针,扫描电镜

    来源: 中国地质大学(北京)

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

    专业: 地质学,矿业工程

    单位: 中国地质大学(北京)

    分类号: P619.28

    DOI: 10.27493/d.cnki.gzdzy.2019.000607

    总页数: 81

    文件大小: 5412K

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