贫碱结构水类型祖母绿红外光谱特征及其控制因素探究

作     者：乔鑫 周征宇 农佩臻 赖萌 李英搏 郭恺鹏 钟倩 王含 周彦 QIAO Xin;ZHOU Zheng-yu;NONG Pei-zhen;LAI Meng;LI Ying-bo;GUO Kai-peng;ZHONG Qian;WANG Han;ZHOU Yan

作者机构：同济大学海洋与地球科学学院上海200092 上海宝石及材料工艺工程技术研究中心上海200070 同济大学宝石及工艺材料实验室上海200092 

出 版 物：《岩矿测试》 (Rock and Mineral Analysis)

年 卷 期：2019年第38卷第2期

页      面：169-178页

核心收录：

学科分类：081803[工学-地质工程] 0709[理学-地质学] 070901[理学-矿物学、岩石学、矿床学] 07[理学] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(41272049) 上海市科委科研计划项目(15DZ2283200 12DZ2251100) 

主　　题：祖母绿 红外光谱 Ⅰ型水 类质同象替换 (Mg^2++Fe^2+)离子浓度 

摘      要：祖母绿红外吸收主要与其硅氧骨干、通道内结构水、相关碱性金属离子和大分子振动有关。国内外相关研究主要集中在峰位归属及谱峰特征对比方面,认为与分子振动和不同类型结构水相关,对更深层的成矿或化学控制因素的研究还较少。本文选取典型4个矿区样品,针对贫碱结构水(Ⅰ型)特征为主的祖母绿进行了近、中红外光谱测定,在此基础上初步探讨其主要控制因素。结果表明:同为Ⅰ型水主控的不同矿区祖母绿呈现一致特征,若干与结构水、碱性离子及大分子相关吸收具有稳定峰位、近似的相对峰强和峰形的特征。分析发现:祖母绿红外谱带特征直接受控于通道中结构水的占位方向和比例,进一步与祖母绿成矿元素Al^(3+)的类质同象替换相关,主要受(Mg^(2+)+Fe^(2+))离子浓度影响,当其浓度较低时,类质同象替换程度较低,祖母绿结构水占位主要表现为Ⅰ型水特征,其相关元素特征表现为高Si、Al,低Mg、Fe,总体贫碱,对应相应的典型红外特征,指示化学离子浓度与红外谱学特征之间的关系。研究过程表明红外光谱可以辅助对Ⅰ型水祖母绿产地的鉴定和成矿环境的认知。