阿富汗祖母绿的宝石学及产地特征研究

论文摘要

阿富汗产出的宝石矿物种类多样,数目繁多,其中最为珍贵的一种宝石便是祖母绿。祖母绿的颜色美丽且迷人,千百年来都是受到世人喜爱与追捧的宠儿。为了更加了解祖母绿的宝石学性质,本文选取阿富汗祖母绿作为研究对象,运用多种常规宝石学仪器对其宝石学基本特征进行测试,并结合电子探针、拉曼光谱仪、红外光谱仪以及紫外-可见分光光度计等大型仪器对其颜色和内部结构展开研究。基本宝石学特征测试表明,晶体多发育为六方柱,晶面纵纹一般较明显,贝壳断口,色带发育,透明度较高。折射率为1.569-1.591,相对密度在2.67-2.75 g/cm3之间,并具有中等至较强的二色性。通过电子探针测试,可知阿富汗祖母绿中深色部分的Cr含量高于浅色部分,Al含量低于浅色部分,碱金属与Cr含量变化基本一致。通过红外光谱仪测试,可知其Ⅱ型水的振动强度强于I型水,晶体含有一定量的碱金属。其他特征吸收峰都强于标准吸收峰,可能是由于Cr3+、V3+、Fe3+通过类质同像进入晶体结构造成的。在拉曼光谱仪测试中显示,阿富汗祖母绿具有祖母绿的特征拉曼谱带特征且趋于一致。其中最明显的峰位于685 cm-1处和1067 cm-1处附近。通过拉曼光谱对流体包裹体进行检测可知,样品祖母绿的气相包裹体以CO2为主。在紫外光谱测试中表明,阿富汗祖母绿的颜色主要是晶体内Cr3+、V3+、Fe3+共同作用的结果。当Cr3+和V3+含量大致相等时,颜色呈现出翠绿色;当Cr3+的含量明显多于V3+时,颜色变化为蓝绿色及绿色偏蓝色;当V3+的含量明显多于Cr3+时,颜色变化呈现黄绿色和深绿色偏黄色。通过对阿富汗祖母绿进行色度学分析可知其颜色主波长范围为503.629 nm-525.373 nm,且颜色在不同方向上存在差异;其色调角在165°左右,与颜色饱和度在一定程度上呈负相关关系。通过镜下观察样品的生长现象,发现晶面纵纹发育,可以出现形态不同的界面,具有明显的色带。这是祖母绿晶体在其生长过程中晶体的外部环境不断发生改变造成的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
•   1.1 研究目的与意义
•   1.2 国内外研究现状及存在问题
•     1.2.1 国内外研究现状
•     1.2.2 存在的问题
•   1.3 实验方案和研究方法
•   1.4 论文工作量
• 第二章 区域地质概况
•   2.1 发现和开发简史
•   2.2 地理概况
•   2.3 区域地质简介
•     2.3.1 大地构造背景
•     2.3.2 地层
•   2.4 矿床地质特征
• 第三章 祖母绿的常规宝石学特征研究
•   3.1 祖母绿样品及其基本特征
•     3.1.1 祖母绿样品的基本特征
•     3.1.2 样品的镜下观察
•   3.2 光学性质
•     3.2.1 颜色及透明度
•     3.2.2 二色性
•     3.2.3 折射率
•     3.2.4 消光性
•     3.2.5 发光性
•   3.3 力学性质
•     3.3.1 解理与裂隙
•     3.3.2 相对密度
• 第四章 祖母绿的化学成分特征研究
• 第五章 祖母绿的光谱特征研究
•   5.1 傅里叶变换红外光谱学研究
•     5.1.1 傅里叶变换红外光谱的工作原理
•     5.1.2 绿柱石的红外光谱特征
•     5.1.3 阿富汗祖母绿的红外光谱测试及分析
•   5.2 激光拉曼光谱的研究
•     5.2.1 激光拉曼光谱仪的工作原理
•     5.2.2 激光拉曼光谱测试的优点与应用
•     5.2.3 阿富汗祖母绿的激光拉曼光谱测试及分析
•   5.3 紫外-可见光分光光度计
•     5.3.1 祖母绿的呈色机理
•     5.3.2 阿富汗祖母绿的紫外吸收光谱测试及分析
•   5.4 祖母绿的色度学分析研究
•     5.4.1 CIE1931 标准色度系统分析
•     5.4.2 CIE1976 L*a*b*颜色空间分析
• 第六章 祖母绿晶体生长特征
•   6.1 祖母绿生长的晶面特征
•     6.1.1 祖母绿的晶面条纹及成因
•     6.1.2 光滑界面与粗糙界面
•     6.1.3 温度对界面的影响
•   6.2 祖母绿晶体的色带特征
•     6.2.1 祖母绿色带的颜色及成分
•     6.2.2 生长过程、生长环境与色带的关系
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 高寒

导师: 王礼胜

关键词: 阿富汗,祖母绿,宝石矿物学特征,图谱特征

来源: 河北地质大学

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: 河北地质大学

分类号: P619.281

总页数: 71

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