“达碧兹”蓝宝石结构及其痕量元素分布的光谱学研究.pdf

第 29卷第 1期 应 用 激 光 Vo1．29，No．1 2009年 2月 APPLIED LAsER February2009 “达碧兹蓝宝石结构及其痕量元素分布的光谱学研究* 宋晶晶， 郭守国 (华东理工大学材料科学与工程学院 ，上海 200237) 提要 “达碧兹”蓝宝石具有罕见的 “核”+ “六条臂”+ “蓝宝石生长区域”的特殊结构 。它的发现使 “达碧兹 ”这一特殊结构跳 出了种属的限制，具有更加广泛的意义。本文针对报道较少 的 “达碧兹”蓝宝石 ，运用现代光谱学 中的x射线荧光光谱 ，微 x 射线束荧光扫描成分分布 图以及拉曼光谱技术对其痕量元素种类及其分布进行 了研究。将研究结果与前人对 “达碧兹”红宝 石的研究进行对比，指出了各种痕量元素特别是 Fe元素的存在于 “达碧兹”形成过程 中的重要作用 ，并结合 “达碧兹”蓝宝石 形成的动力学及热力学 因素 ，得到了 “达碧兹”蓝宝石 的形成是枝晶生长和层状生长交替进行 的结论 。 关键词 “达碧兹”蓝宝石 ； 痕量元素 ； 枝晶生长 ； 层状生长 TextureFormation andSpectroscopyStudyofElementPartitioningin TrapicheSapphire SongJingjing， GuoShouguo (Schoolo MaterialsScienceandEngineering，EastChinaUniversityofScienceandTecKnology，Shanghai200237，China) Abstract Trapichesapphirehasararetextureofonecoreplussixarmsandsapphiregrowth sectors．Theexistioninsapphire makesthistextureoutofspeciesandalsogivesitawidersignificance．Ourresearchbasedon “trapichesapphire’’which has beenrelativelylessreported．Modernspectroscopytechnologies，suchasXRF，XRMFandRamanhavebeenusedtOtesttrace elementsespeciallyironandtheirpartitioning．Theresultshavebeencomparedwithpublisheddataof “trapicheruby”toshow how traceelementsespeciallyironplayan importantroleduringthetextureformation．Kineticandthermodynamicfactorshave alsobeenconsideredandshow aconclusionofthattheformationof “trapichesapphire”iscarriedoutalternatelybydendritic growth and layerby—layergrowth． Keywords Trapichesapphire； traceelements； dendriticgrowth； layer—bylayergrowth 0 引言 宝石学研究更为便利和深入 。运用拉曼光谱 ，X射 “达碧兹”蓝宝石是继 “达碧兹”祖母 绿、“达碧 线荧光光谱及微 X射线束荧光扫描成分分布图等 兹”红宝石之后发现 的又一个 “达碧兹”家族成员。 现代光谱分析测试技术对 “达碧兹”蓝宝石的光谱学 “达碧兹”这种特殊而奇妙的结构 自发现初就引起广 特征进行的研究 ，尤其是对 “核”，“臂”，以及色带区 泛的关注与研究，其命名起源于哥伦 比亚姆佐和契 域进行的研究 ，对进一步确