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湖北竹山天然绿松石与优化处理绿松石的对比研究

张胜男  
【摘要】:本论文以湖北竹山天然绿松石及优化处理绿松石为研究对象,主要通过采用电子探针、XRD、SEM、红外光谱和激光拉曼光谱等现代测试手段对湖北竹山绿松石的矿物学特征进行了系统研究,并对天然绿松石与优化处理绿松石的鉴别特征进行了对比分析。得到如下认识: 显微镜观察和XRD分析结果表明:湖北竹山绿松石的主要矿物成分为绿松石,含有少量石英,绿松石为隐晶质结构,局部见球粒状结构、环带状结构及葡萄状结构。在大于2000倍的扫描电镜下,可清晰观察到绿松石的晶形,多呈长板状、长柱状结构,微晶界限清晰,但排列杂乱无章。对湖北竹山绿松石进行电子探针分析,结果显示:湖北竹山绿松石的主要化学成分w(Al2O3)在30%~38%之间,w(P2O5)在36%~39%之间,w(CuO)在7%~9%之间,CuO、Al2O3和P2O5的质量分数均在理论值附近上下浮动。湖北竹山绿松石的红外和拉曼光谱特征由结构中的羟基、水及磷酸根基团的振动特征决定。在红外光谱中,绿松石指纹区的[PO4]基团并非只有ν3和ν4具红外活性,ν1,ν2的非红外活性变活,显示了分别位于907cm-1和426cm-1附近的弱吸收带;而拉曼光谱中[PO4]基团的ν1,ν2,ν3和ν4均具有拉曼活性;根据吸收峰的特征可知,湖北竹山绿松石中的水以结构水、结晶水和吸附水三种形式存在。 浸蜡绿松石主要通过光谱检测存在蜡质物的吸收峰:CH2伸缩振动谱带2919cm-1和2851cm-1;拉曼光谱测试可见CH2-CH3伸缩振动谱带2882cm-1和2847cm-1;两种方法均检测出1466cm-1处CH2-CH3弯曲振动谱带。而注胶处理绿松石颜色呆板,折射率、相对密度及硬度较天然品低,表面见胶残余;扫描电镜下观察注胶绿松石表面形貌,可见微晶晶形不清晰,胶充填在矿物颗粒之间及裂隙处;红外光谱测试主要通过存在胶质物的特征峰1732cm-1处的C=O伸缩振动谱带以及CH2对称和反对称伸缩振动谱带2947cm-1和2860cm-1来鉴别;拉曼光谱主要见3011~2800cm-1范围胶的CH2-CH3伸缩振动谱带;两种测试方法均存在CH2-CH3的弯曲振动谱带1465cm-1。染色绿松石表面见染料集中及颜色层脱落的现象,再造绿松石主要通过界限清晰的粒状结构来鉴别,因二者常与注胶处理同时进行,红外和拉曼光谱中均能见到胶质物的特征峰。


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