【2017年整理】宝石级绿泥石玉的矿物学特征.doc

宝石级绿泥石玉的矿物学特征 摘 要：采用偏光显微镜，测试了绿泥石玉偏光镜下的矿物学特征；应用现代测试技术手段对绿泥石玉进行了系统的测试，通过使用电子探针、红外光谱的观察，对绿泥石玉的化学成分、矿物组成、结构和构造进行了较为详细的研究。 关键词：绿泥石玉 矿物学 特征 绿泥石玉，是以绿泥石为主要成分的一种玉石，产出较少，主要产于俄罗斯东西伯利亚贝加尔湖附近。绿泥石玉常呈动感的深绿色，肉眼观察可见到闪烁变化的亮光。由于产地产量限制，属于少见的宝石品种。加之人们对其认识不够，对其宝石学研究也就达不到其他常见宝石的研究程度。基于前人的研究基础上，本文首先采用偏光显微镜，测试了绿泥石玉偏光镜下的矿物学特征，为大型仪器测试提供基础资料；其次应用现代测试技术手段对绿泥石玉进行了系统的测试，通过使用电子探针、红外光谱的观察，对绿泥石玉的化学成分、矿物组成、结构和构造进行了较为详细的研究。 1 偏光显微镜下观察矿物特征 无色—浅绿色，多色性弱。具一组完全解理。可见晶体呈规则的定向排列，整体呈纤维状排列。 无色—浅绿色，多色性弱，两组纤维状晶体集合体成束状交叉和放射状排列。 大片纤维状晶体见“柏林蓝”异常干涉色。 两组交叉的绿泥石晶体集合体显示波状 消光（a）。 两组交叉的绿泥石晶体集合体显示波状 消光（b）。 两组交叉的绿泥石晶体集合体显示波状消光（c）。 2 大型仪器测试 2.1 电子探针分析 电子探针（epma）又称x射线显微分析仪，利用集束后的高能电子束轰击宝石样品表面，并在一个微米级的有限深度和侧向扩展的微区体积内激发，并产生特征x射线、二次电子、背散射电子、阴极荧光等。现代的电子探针多配有x射线能谱仪，根据不同x射线的分析方法（波谱仪或能谱仪），可定量或定性地分析物质的组成元素的化学成分、表面形貌及结构特征，为一种有效、无损的宝石化学分析方法。 2.1.1 制样方法及实验仪器条件 制样方法：制为电子探针片 主要测试仪器及编号：电子探针仪jcxa—733 rp120089384 实验条件：加速电压：15kv；电流：19.6ma 测试环境：温度：22℃；湿度：55% 2.1.2 测试结果 绿泥石类矿物是一种含(oh)的mg,fe,al的层状硅酸盐。化学成分复杂，种属较多，各亚类矿物的准确鉴别，往往需要借助其它手段，如x射线粉晶衍射等。对于绿泥石族的分类方案很多，奥比（1966）根据绿泥石的光性特征及与fe/（ fe+ mg）的关系将绿泥石划分为富mg、mg— fe、fe—mg、富fe的四个亚类。本样品测试的结果见表1，属于富镁亚类的斜绿泥石。 样品测试点的位置说明：点一位于单偏光图1中纤维状集合体上；点二位于单偏光图2中除束状结构以外的地方。测试结果显示，两个点上的化学成分基本相同，应属于同一绿泥石亚种——斜绿泥石。 2.2 红外光谱分析 物质的红外光谱是其分子结构的客观反映，图谱中的吸收峰与分子中某个特定基团的振动形式相对对应。红外光谱最突出的一个特点是具有高度的特征性。因为除光学异构外，凡具有结构不同的两个化合物，一定不会有相同的红外光谱，它作为“分子指纹”被广泛地用于分子结构的基础研究和化学组成分析上。通常，红外吸收带的波长位置与吸收谱带的强度和形状，反映了分子结构上的特点，可以用来鉴定未知物的结构或确定化学基团；而吸收谱带的吸收强度与分子组成或化学基团的含量有关，可用于进行定量分析和纯度鉴定。 2.2.1 样品及实验仪器条件 样品为用绿泥石玉粉末压成的片，采用透射技术获得红外光谱。 测试仪器：nieolet公司的magna—ir550型傅立叶变换红外光谱仪，扫描次数为32次，分辨率为8.0。 2.2.2 测试结果 将样品研磨成粉末，取极少量与0.1gkbr混合，在干燥的环境中研磨均匀，样品量与kbr的比例以1：100—1：200为宜。将研磨好的混合物灌入压模内，然后放入压杆并轻轻转动几下，使样品铺平，移到压片机上压片，便可得到透明的薄片。将制得的薄片放入红外光谱仪中，按步骤操作，即得到图7所示的红外光谱。 如图7中所示，绿泥石矿物结构中的oh同阳离子相连形成氢键，伸缩振动频率范围是3750-1900cm-1；摆动及摇摆振动频率在200-1500cm-1。1134 cm-1、1005 cm-1、960 cm-1为si—o—si的伸缩振动，659 cm-1、525 cm-1、445 cm-1为si—o—si的弯曲振动，与斜绿泥石的标准图谱对比，测试结果与标准图谱基本相符。 3 结论 该绿泥石玉属于斜绿泥石,具有独特的绿色及独特的旋涡状花，其晶体发育良好,晶体表现出定向排列的特征,不同方向的绿泥石晶体集合体交叉排列;颗粒较大的片状绿泥石晶体产生波状弯曲现象。可见,发育良好的波状弯曲的片状绿泥石晶体及其交织结构是该