软玉猫眼的Raman光谱及其与猫眼颜色的关系

采用电子探针、Raman光谱和电子顺磁共振吸收谱对新近发现的四川软玉猫眼进行了研究.结果表明:四川软玉猫眼主要由透闪石矿物组成.软玉猫眼的主要杂质离子为Fe3 ,Fe2 和Mn2 ,其Raman吸收频率主要出现在940～1 105,650～760 cm-1和450～510 cm-1范围内.3600～3 800 cm-1范围内-OH伸缩振动Raman谱带分裂,并向低波数方向位移,这主要与Mg2 和Fe2 的含量有关.Fe2 的含量越高,软玉猫眼黄绿的色调就越深.Fe3 和Mn2 离子占位于透闪石晶格中Mg-O(OH)八面体的Mg2 位置.     

四川蛇纹石猫眼的矿物组成及显微形貌研究

采用傅里叶变换红外吸收光谱(FTIR)、X射线粉晶衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析方法对四川蛇纹石猫眼进行了研究.结果表明四川蛇纹石猫眼主要组成矿物为纤蛇纹石,具有纤蛇纹石d202、006=0.2446nm(I/I0=29)和d202、006=0.2441nm(I/I0=27) X射线粉晶衍射的特征谱线.在960～1100cm-1间的红外谱图分裂成三个明显的谱带,570cm-1附近的红外谱带以肩状出现,3600～3690cm-1间的高频区出现两个谱带.蛇纹石纤维形态分为两类一类是纤维韧性好,外表光滑干净,未见明显的溶蚀现象;另一类纤维平直,韧性差,外表粘有一些杂质,见有较明显的溶蚀现象.在垂直纤维方向上,蛇纹石纤维表现出内核为圆柱状、外壳为多角形的"内园外方"的结构模式.     

软玉猫眼的红外吸收光谱及热相变机制研究

用差热分析(DTA)、Fourier变换红外吸收光谱(FTIR)和X射线粉晶衍射(XRD)测试方法对四川软玉猫眼的热相变产物和相变机制进行了研究。结果表明：四川软玉猫眼的主要成分为透闪石。加热小于900℃时,软玉猫眼中透闪石的结构非常稳定;900～1100℃范围．透闪石结构破坏,产生新物相;1100℃时,热转变的最终产物是一种成分和结构都类似于透辉石的Ca-Mg辉石。并对软玉猫眼的热相变反应机制进行了探讨。     

硅灰石分子结构的FTIR谱

提供了一种研究链状硅酸盐矿物红外吸收谱归属的实验方法.1Tr型普通硅灰石酸解产物的Fourier变换红外(Fourier transform infrared,FTIR)谱研究表明:根据FTIR谱随酸解时间延长的演变规律,硅灰石的FTIR谱中所有吸收谱带的归属均可确切指定.1Tr型普通硅灰石的FTIR谱归属为:1 085cm-1吸收带是OT-Si-OT(桥氧)非对称伸缩振动产生的,1 060cm-1和1 018 cm-1吸收带是Si-OT-Si非对称伸缩振动形成的,967cm-1吸收带是OB-Si-OB(非桥氧)对称伸缩振动引起的,927cm-1和902cm-1吸收带是OT-Si-OB非对称伸缩振动产生的,681 cm-1和645 cm-1吸收带是Si-OB-Si对称伸缩振动吸收形成的,567cm-1和509cm-1吸收带是Si-OB弯曲振动吸收产生的,472 cm-1吸收带是Si-OT弯曲振动吸收的结果,453 cm-1吸收带是M-OT(M代表Ca)伸缩振动吸收产生的.另外,酸解产物的FTIR谱中799和1 160～1 250 cm-1附近的吸收带提供了硅灰石酸解二氧化硅的有序度随酸解时间延长而逐渐增大的证据.     

四川蛇纹石猫眼的谱学特征及呈色机理研究

用Fourier变换红外光谱、激光Raman光谱、紫外-可见吸收光谱和电子顺磁共振吸收谱对四川蛇纹石猫眼进行了研究。结果表明：四川蛇纹石猫眼可分为纤蛇纹石和叶蛇纹石2种类型,两者在960～1026cm^-1和3600～3690cm^-1的Raman光谱范围内由Si-O伸缩振动的E1类振动和OH伸缩振动与红外谱带分裂强度及谱带特征之间存在明显的差异。OH伸缩振动红外谱带的分裂,并向低波数方向位移主要与Fe的含量增加有关。Fe^3 占位于蛇纹石晶格中四面体和八面体位置。Mn^2 占位于八面体位置,并类质同象置换Mg^2 。Fe^3 的d—d电子跃迁是蛇纹石猫眼致色的主要因素。     

透闪石结构的Raman光谱

将硅氧"四面体应力指数(stress index of tetrahedron,SIT)"值的计算和透闪石矿物Raman光谱的实际测定与量子化学自洽场分子轨道"从头计算"的方法相结合,用以探讨透闪石的Raman光谱在800～1200 cm-1高频区间内特征Raman谱峰的位移和结构含义,为深入理解链状硅酸盐矿物的结构特征提供理论依据.研究表明:实际测定的透闪石Raman光谱高频区的特征峰值1 030 cm-1和1 061 cm-1与用SIT计算和用量子化学"从头计算"方法对透闪石晶体模拟结构Si6O17Na10计算所获得的结果基本一致,证明了链状硅酸盐矿物透闪石的晶体结构中Q2和Q3两种结构单元所对应的特征Raman谱峰应分别位于1 033 cm-1和1 059 cm-1处,代表了Q2和Q3两种结构单元中非桥氧的对称伸缩振动.实际测定的透闪石Raman光谱中930 cm-1附近的谱峰,可能为Si-Onb间伸缩振动的反映.在SIT的计算和量子化学"从头计算"结果中都缺乏这个谱峰,初步的解释是与透闪石晶体中Q2的2个非桥氧与金属阳离子的配位互不等价,导致Q2非桥氧的伸缩振动发生分裂有关.     

电气石晶体的光学吸收谱

以新疆阿尔泰矿区的粉红色、绿色和褐绿色电气石晶体为研究对象,通过x射线荧光光谱仪、分光光度计分析了电气石的晶体结构,并对电气石晶体退火处理前后200～3 300nm吸收光谱进行测定.结果表明:粉红色电气石的呈色与Mn3+的d电子跃迁有关,产生的吸收带有390,450nm和517nm;电气石的绿色调主要与交换耦合Fe2+-Fe3+离子对间的电荷转移形成的420 nm吸收带和Fe2+-Fe3+离子对间的电荷转移形成的718 nm吸收带有关;电气石晶体中,羟基伸缩振动(O-Hstr)引起的强吸收带在3 800～3 400 cm-1,羟基与金属离子配位构成M-0H的伸缩和弯曲联合振动,在4800～4000cm-1产生5～6个吸收带,而羟基伸缩振动的第1倍频引起的吸收带则出现在7300～6700cm-1;在高温下,-(OH)(3)基团上的H+发生脱离,并与W品格位置上的O2-发生键合形成-OH(1)崖团.电气石晶体的结构式可简化表示为XY3Z6(Si6O18)(BO3)3(OH)3·(O2-,OH,F).     

不同颜色青海软玉的谱学特征分析

利用傅里叶变换红外光谱仪、激光拉曼光谱仪、X射线荧光光谱仪对不同颜色青海软玉白玉、青白玉、青玉、碧玉、糖玉、翠青玉、烟青玉等的谱学特征进行对比分析.结果表明:近红外光谱(NIRS)、拉曼光谱(Raman)均可见(Mg2+、Mg2+、Mg2+)OH、(Mg2+、Mg2+、Fe2+)OH、(Mg2+、Fe2+、Fe2+)OH、(Fe2+、Fe2+、Fe2+)OH伸缩振动谱带,其中基频振动分别位于(Raman)3675 cm-1、3660 cm-1、3645 cm-1、3630 cm-1附近,倍频振动分别位于(NIRS)7180 cm-1、7150 cm-1、7115 cm-1、7075 cm-1附近.随颜色加深青色调软玉其NIRS 7115 cm-1、7075 cm-1的吸收显著增强;浅色软玉在7180 cm-1附近有吸收峰,深色软玉7180 cm-1、7150 cm-1,3675 cm-1、3660 cm-1位置有吸收峰,且随颜色加深7150 cm-1、3660 cm-1吸收相对增强;XRF显示深色样品Fe的浓度明显高于浅色样品.青海软玉的青色调与M3、M1位置被Fe2+替代程度相关,青海软玉颜色浓度与Fe2+占据M1的程度相关,Fe的浓度越高其颜色越浓.     

岛状硅酸盐宝石矿物的近红外光谱特征研究

利用傅里叶变换红外光谱仪对岛状硅酸盐宝石矿物的近红外光谱进行测试分析,结果表明:该类矿物的近红外吸收主要以水分子与羟基的倍频、组合频峰为主;7000 ～ 7246 cm-归属于为结构水伸缩振动的一级倍频,5000 ～5260 cm-峰形宽缓,归属为吸附水振动,4628 ～4347 cm-1一般为-OH与金属阳离子-OH的吸收峰;OH与不同的金属阳离子结合往往形成不同的振动带,托帕石中Al-OH的吸收在4525 cm-1、4645 cm-1,蓝晶石的Al-OH吸收在4525 cm-1、4622 cm-1,绿帘石Fe-OH的吸收在4437 cm-1;蓝晶石近红外光谱羟基的吸收源于结构中不同位置的O不受Si的约束被OH取代而产生;近红外光谱水峰可以判断锆石与变生锆石.     

钨酸铅晶体的红外反射谱

采用提拉法生长了钨酸铅(PbWO4,PWO)晶体.室温下测量了PWO晶体的红外反射谱,观察到7个反射峰,分别位于84,125,260,298.381.785cm-1和854 cm-1,对各个反射峰进行了振动归属;利用Kramers-Kronig(K-K)关系对样品的红外反射谱进行数据处理,获得晶体的静态介电常数ε0=5.25,高频介电常数ε∞=4.30,横光学声子频率ωτ=769.92cm-1和纵光学声子频率ωL=881.19cm-1等物理参量.