山东昌乐蓝宝石的LA-ICP-MS分析及环带研究

【摘要】本文在前人对山东昌乐蓝宝石的研究基础上，采用电子探针、LA-ICP-MS、激光拉曼等现代测试方法对山东昌乐蓝宝石环带的分布规律和元素特征进行了系统的研究。昌乐蓝宝石的颜色品种为蓝色、深蓝色、绿蓝色、黄蓝色不均匀分布的双色蓝宝石等，裂理发育，常见环带，多为深浅蓝色相间的平行或角状环带，环带核心接近黑色。内部包裹体包括流体-熔融相包裹体和固态的晶质包裹体，吸收光谱主要为450nm吸收带和460nm吸收线。电子探针和LA-ICP-MS测试表明，整体上，昌乐蓝宝石中杂质含量较低，总含量为1.69~0.47%，不同颜色环带或双色样品的不同色块上元素含量具有差异，Fe元素是昌乐蓝宝石中含量最高的杂质元素，也明显高于其他产地的玄武岩型蓝宝石。在环带核心处不仅Fe元素含量最高，痕量元素含量也最高。昌乐蓝宝石中Ga元素含量均高于100ppm。昌乐蓝宝石各环带的拉曼图谱表明，在深浅环带的拉曼谱中Fe2O3引起的谱峰显示较规律的变化，昌乐蓝宝石中Fe可能以Fe3+为主导。昌乐蓝宝石中环带形成的直接原因与Fe3+浓度的波动性变化有关。当蓝宝石的核心部分形成时，处于高温（或高压）环境中，大量Fe和痕量元素处于游离态，此时形成的蓝宝石核心部分就含有较多的Fe及Ni、Cu、Ga、Ta和Ba等元素。当结晶环境的温度（或压力）开始降低，在岩浆中这些元素的含量明显降低，则此时进入蓝宝石晶格中的Fe等元素随之降低，形成环带蓝宝石中的浅色环带。若其母源岩浆的温度（或压力）再次升高，岩浆中重新富集这些元素，形成蓝宝石的深色环带，如此往复，则在蓝宝石外观上形成具有黑色核心的深浅环带。根据昌乐蓝宝石的紫外-可见吸收光谱，结合成分分析，对昌乐蓝宝石的主要吸收谱峰进行归属，可知昌乐蓝宝石样品的颜色主要是Fe3+、Fe2+、Ti4+共同作用下形成的。
【作者】牛晓薇；
【导师】余晓艳；
【作者基本信息】中国地质大学（北京），宝石学，2014，硕士
【关键词】昌乐蓝宝石；环带；LA-ICP-MS；拉曼光谱；

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