赞比亚、坦桑尼亚和澳大利亚紫红-棕红色石榴石的成分和光谱学对比

紫红-棕红色石榴石是最常见的石榴石品种,其产地来源较多,不同产地因色调和净度不同,价格差异较大,具有产地鉴别的意义。针对坦桑尼亚,澳大利亚,以及新近发现的产地--赞比亚Magodi地区三个产地的样品进行了化学成分和光谱学特征的测试和对比研究。通过激光剥蚀电感耦合等离子体质谱技术（LA-ICP-MS）进行主微量成分分析,发现三个产地的石榴石均为镁铝-铁铝榴石系列矿物。对17种化学成分进行线性判别分析(LDA),能以96.7%交叉检验准确率对三个产地进行区分。根据标准化典则判别函数的系数,发现MgO,FeO,MnO,Co和Sc等成分对于判别的贡献较大。根据稀土元素配分曲线,发现澳大利亚石榴石在重稀土元素上呈明显上升趋势,计算各样品的重稀土元素和轻稀土元素总含量的比值,澳大利亚为191-334,坦桑尼亚为50-164,赞比亚为9-175。通过拉曼光谱测试,发现随着Mg含量的增加和Fe含量的减少,与Si-O键伸缩振动、Si-O键弯曲振动和硅氧四面体转动有关的拉曼峰向高波数偏移,偏移量与Mg、Fe含量线性相关,澳大利亚样品拉曼峰位整体偏向低波数。三个产地的石榴石在色调上有一定区别,紫外-可见吸收光谱发现这种区别来自于425nm处吸收强度的不同。此外发现,368和503 nm处吸光度的比值具有明显的产地差异,澳大利亚的比值大于1.3,赞比亚介于0.8和1.3之间,坦桑尼亚小于0.8。     

不同产地翡翠的紫外-可见吸收光谱特征研究

翡翠为一种珍贵的玉石。不同产地的翡翠价值差异较大,有些不法商人以某些产地的翡翠冒充缅甸翡翠以获取高价。迫切需要一种可靠方法来确定宝石地理起源,翡翠的产地研究具有重要的宝石学意义,目前主要在翡翠生成时代、矿物组合、硬玉组分含量等方面探讨不同产地翡翠,缺乏快速有效鉴别产地的方法,以缅甸、俄罗斯、危地马拉翡翠为研究对象,对不同产地相同厚度翡翠样品的谱学研究发现：不同产地翡翠紫外-可见吸收光谱中都存在两个明显的吸收峰,紫区437 nm的吸收峰为Fe3+的吸收,430 nm处的吸收峰为Ｍn２＋的自旋禁阻跃迁所致,但是三个产地翡翠紫外-可见吸收光谱的吸收系数范围不同,430 nm处吸收系数峰值范围小于0.62,437 nm处吸收系数峰值小于0.66时,为缅甸翡翠,430 nm处吸收系数峰值范围大于1.1,437 nm处吸收系数峰值大于1.1,为危地马拉翡翠,430 nm处吸收系数峰值范围0.62~1.14,437 nm处吸收系数峰值范围0.66~1.1时,俄罗斯、危地马拉及缅甸翡翠紫外吸收波段重合,为三个产地翡翠共同区域。采用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)确定MnO和FeO元素含量,发现不同翡翠产地紫外-可见430和437 nm吸收峰值与MnO和FeO元素含量呈正相关关系,该研究为紫外-可见吸收光谱技术应用于翡翠产地快速鉴别,有一定的实用性和可行性。     

常见翡翠产地的激光拉曼光谱特征研究

缅甸是商业性翡翠主要产地,危地马拉、俄罗斯也有翡翠产出。不同产地的翡翠价值差异较大,其他产地的翡翠冒充缅甸翡翠以获取价格上涨。迫切需要一种可靠方法来确定地理起源,翡翠的产地研究具有重要的宝石学意义,目前主要在翡翠生成时代、矿物组合、硬玉组分含量等方面探讨不同产地翡翠,缺乏快速有效鉴别产地的方法,以缅甸、俄罗斯、危地马拉翡翠为研究对象,对不同产地翡翠样品的激光拉曼光谱特征研究发现：缅甸翡翠矿物为硬玉、绿辉石、透闪石;危地马拉翡翠矿物相对复杂,为硬玉、绿辉石、绿泥石、榍石;俄罗斯翡翠矿物为硬玉、钠长石、绿辉石。对比不同产地硬玉矿物拉曼特征发现,缅甸翡翠硬玉矿物分别在1 037,988,697,372和201 cm-1等处显示硬玉的典型光谱特征。在1 020,679,369和216 cm-1处附近显示为绿辉石特征拉曼峰,在215,332,394,680和1 073 cm-1 处有明显透闪石吸收峰,为翡翠中的次生矿物。危地马拉翡翠硬玉矿物多叠加680和218 cm-1拉曼峰值,为绿辉石特征的峰值,还含有603,537和306 cm-1附近绿泥石特征拉曼光谱峰值,表明危地马拉翡翠硬玉矿物多被Fe,Mg和Ca元素的类质同像替换,形成硬玉-绿辉石固溶体矿物,硬玉矿物表面检测出603,537和306 cm-1绿泥石特征拉曼光谱峰值,硬玉矿物表面发生绿泥石蚀变。俄罗斯翡翠硬玉拉曼峰值,多叠加1 100,507,473和164 cm-1附近钠长石特征拉曼峰值,俄罗斯翡翠硬玉颗粒普遍被钠长石交代,表面多分布灰绿色网脉,显示1 025,669,366和219 cm-1绿辉石矿物拉曼峰值。