阿富汗努尔斯坦地区蓝绿色电气石的宝石矿物学特征研究

【摘要】近年来，国内外对电气石在工业使用方面已有较多研究，同时，作为一种受欢迎程度较高的宝石，其宝石矿物学特征也被研究工作者重视。本论文主要采用了线映射法，试验测试手段包括宝石学常规测试、偏光显微观察以及X射线单晶衍射、X射线粉晶衍射、电子探针、拉曼光谱、红外光谱、紫外-可见光-近红外吸收光谱等分析，对阿富汗努尔斯坦Panshgarskoe矿坑出产的电气石的不同环带进行了对比研究。基本宝石学特征测试表明，该矿区电气石样品的基本宝石学特征与世界其他产地电气石无明显差异。实测折射率为1.618-1.639到1.624-1.644；相对密度3.031-3.089，随着铁含量增加而增大；均具强二色性。晶体内应力在环带之间不连续，以及局部低对称型等现象，可能指示晶体在生长过程中出现了短暂的原子排序紊乱现象，阻断晶体的连续生长，或者晶体在生长过程中经历了多个环境阶段。该地区电气石样品的主要成分SiO2和Al2O3的含量在晶体各环带中基本一致，SiO2的含量为38.73%-40.43%，Al2O3的含量为38.46%-40.11%，Si%/Al%≈1。Na%/Ca%值与Fe%呈正相关性；Fe在不同环带中含量差异明显，在同一颜色环带中也有轻微差异。计算得到的晶体化学式显示，该地区电气石的X位存在较多空穴，空穴多少与Al的含量呈正相关性。拉曼光谱特征确认了不同环带的化学成分，富铁环带出现的835cm-1吸收归因于Fe-O/SiO4伸缩振动。同时检测到1200cm-1-1600cm-1的甲基（CH3）和亚甲基（CH2）振动带以及1390cm-1二氧化碳的C-O伸缩振动。1660cm-1吸收仅出现于蓝绿色富铁环带，指示稠环芳烃的C=C伸缩振动。含碳物质均以包裹体形式存在。羟基振动区域显示，铁含量增加抑制了3650cm-1吸收峰，同时促成了3570cm-1吸收峰并加强了3680cm-1吸收峰。拉曼光谱和红外光谱同时确认样品电气石属锂电气石。电气石经加热后，5200cm-1吸收带并未伴随Y-O-H的羟基振动带消失，所以将其指派为分子水（H2O）振动，并对3300cm-1-3800cm-1的羟基振动进行重新指派，认为3650cm-1吸收峰也是分子水振动所致，同时分子水应占据了X位的空穴。紫外-可见光-近红外吸收光谱指示，样品电气石可能在形成后受到自然辐射等因素影响，导致原子价态发生变化。
【作者】钟锐；
【导师】何明跃；
【作者基本信息】中国地质大学（北京），宝石学，2014，硕士
【关键词】宝石矿物学特征；谱学特征；电气石；阿富汗；

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