绿色石榴石的宝石学特征研究

论文摘要

本文采用常规宝石学测试、紫外—可见光谱、红外光谱、拉曼光谱和电子探针等现代测试手段,对绿色系石榴石主要宝石品种翠榴石、沙弗莱石、马里榴石及钙铬榴石等的宝石学性质进行综合研究,并结合统计学的方法建立了成分与光谱之间的联系。通过折射率、相对密度和放大观察等宝石学常规测试可以初步确定石榴石种类,翠榴石、马里榴石、沙弗莱石的相对密度范围依次降低,马里榴石的折射率范围比沙弗莱高。钙铝-钙铁石榴石（马里榴石）的折射率与其相对密度呈正相关,与Fe3+和Al3+离子替代有关。电子探针分析结果表明,在研究的绿色系石榴石主要品种中,翠榴石样品属于钙铁榴石,沙弗莱石样品属于钙铝榴石,马里榴石样品属于钙铝-钙铁榴石,钙铬榴石样品属于钙铬-钙铝榴石。定义钙铁-钙铝榴石的铁铝比例为RAM（Ratio of Aluminum and Magnesium）,钙铝-钙铁榴石的折射率和相对密度与RAM值均呈正相关,即随着钙铁榴石含量增多,折射率和相对密度均变大。经紫外-可见光谱测试结合成分分析,翠榴石的黄绿色主要由Fe3+和Cr3+致色,沙弗莱的绿色是由V3+和Cr3+致色,马里榴石的黄绿色主要是由Fe3+和Cr3+致色。绿色系石榴石的红外光谱中A、B、C、D、E、F、G、H几个峰的峰值与对应样品的晶胞参数成线性负相关,即随着阳离子半径的增大,绿色石榴石样品的红外吸收峰向短波数方向偏移。E峰与镁铝榴石含量呈负相关,G峰与Fe含量呈线性负相关,可根据G峰的峰位粗略判断钙铁榴石含量。绿色石榴石样品拉曼光谱中归属于（Si-O）Str的A1g模和T2g模、归属（Si-O）Bend的A1g模、归属R（SiO4）4-的A1g模、归属T（SiO4）4-和归属T(X2+)的拉曼位移与对应样品计算晶胞参数成负相关。可通过拉曼光谱中（Si-O）Str-A1g和R（SiO4）4--A1g两个散射峰的峰距比对样品化学成分进行推测。归属于（Si-O）Str的A1g模和归属（Si-O）Bend的A1g模与RAM值成线性负相关,即归属于Si-OStr、Si-OBend的拉曼位移随着B3+离子半径的增大向短波方向偏移,通过归属于（Si-O）Str、（Si-O）Bend的拉曼位移,可推出绿色石榴石样品中铁铝的比率（RAM）。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 1 绪论
•   1.1 石榴石概述
•   1.2 选题背景与研究意义
•   1.3 石榴石研究现状
•   1.4 研究内容与技术路线
•   1.5 论文主要工作量
• 2 绿色系石榴石基本宝石学特征
•   2.1 实验样品的特征与选择
•   2.2 常规宝石学性质分析
•     2.2.1 相对密度和折射率
•     2.2.2 其他光学特征
•     2.2.3 内部包裹体特征
•   2.3 本章小结
• 3 绿色系石榴石的化学成分特征
•   3.1 电子探针分析
•   3.2 本章小结
• 4 绿色系石榴石的谱学特征
•   4.1 紫外-可见光光谱特征
•   4.2 傅里叶变换红外光谱特征
•   4.3 拉曼光谱特征
•   4.4 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附件

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 赵思艺

导师: 何明跃

关键词: 宝石学特征,钙铁榴石,钙铝榴石,钙铬榴石

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: P619.281

DOI: 10.27493/d.cnki.gzdzy.2019.001143

总页数: 82

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