蓝珊瑚的光谱学特征和颜色成因

作     者：李雨田 于海燕 张可轩 柏鹤 张予烨 

作者机构：桂林理工大学地球科学学院 广西隐伏金属矿产勘查重点实验室 

出 版 物：《光谱学与光谱分析》 (Spectroscopy and Spectral Analysis)

年 卷 期：2024年第11期

页      面：3251-3257页

核心收录：

学科分类：1305[艺术学-设计学（可授艺术学、工学学位）] 1304[艺术学-美术学] 13[艺术学] 081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070302[理学-分析化学] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(42262006) 广西科技基地和人才专项(桂科AD22035035) 广西自然科学基金项目(2023GXNSFBA026273)资助 

主　　题：蓝珊瑚 红外光谱 拉曼光谱 紫外-可见光谱 微形貌 颜色 

摘      要：蓝珊瑚是一种稀有的珊瑚品种，前人从生物学角度证实蓝珊瑚的致色与胆绿素有关，但没有相关光谱证据，且缺乏微观结构的研究，因此蓝珊瑚颜色成因的解释较为模糊。基于此，首先根据蓝珊瑚红外透射光谱4 000～2 000cm-1的吸收带，表明蓝珊瑚中含有一定的有机物，并且有机物的含量与颜色深浅呈正相关性。蓝珊瑚蓝色区域拉曼光谱在1 616、 1 542、 1 459、 1 356、 1 314、 1 264、 1 167和970 cm-1处出现胆绿素的特征拉曼峰。蓝珊瑚紫外-可见光谱286、 357和590 nm附近的吸收带也与胆绿素的吸收带相符，以上谱学特征说明蓝珊瑚蓝色与胆绿素有关。其次，蓝珊瑚的微形貌特征和成分分析表明，蓝珊瑚的珊瑚虫形成的孔洞纵向近似平行排列，并且孔洞分节叠加在一起。从孔洞内表面（骨刺状文石）→孔洞周围（片状文石）→孔洞之间（柱状文石）,随着颜色由蓝色→白色，有机物的含量明显减少。结合前人研究结果，可以推测，孔洞之间白色文石由珊瑚虫外胚层分泌角质和石灰质形成，而在珊瑚虫死去后，内胚层和内胚层表面的刺细胞发生文石化，保留了珊瑚虫体内的有机物，而有机物中含有胆绿素，从而导致蓝珊瑚呈现蓝色。