色带电气石的成分特征及谱学特征研究

发布时间：2017-11-18 06:12

  本文关键词：色带电气石的成分特征及谱学特征研究

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【摘要】：电气石是自然界拥有最丰富色彩的单晶宝石矿物之一,其化学成分和晶体结构复杂,类质同象替代广泛,同时其生长过程中物理化学条件的变化,以颜色差异的色带表现。电气石的色带有围绕c轴呈现同心环状、沿c轴呈现不同颜色分区,并且两端颜色具明显分界线或呈逐渐过渡变化。本文采用宝石学基本测试、显微镜、X射线粉晶衍射仪、电子探针、LA-ICP-MS、红外光谱仪、拉曼光谱仪、紫外-可见分光光度计等对色带电气石的成分特征和谱学特征进行对比研究,并探讨其生长过程。本文研究的色带电气石颜色分带明显,有双色、多色以及围绕c轴呈同心环状的色带。多色性较强,柱面纵纹发育,表面可见生长纹理等微形貌,内部裂隙发育,包裹体丰富。电子探针分析及分类投点表明大部分色带电气石属于锂电气石,个别数据点属于钙锂电气石。电气石的化学成分与成岩环境关系三角投图结果表明,本文的色带电气石可能产于富Li花岗岩、伟晶岩和细晶岩。MnO和FeO的百分含量变化关系:绿色和黑色部分FeO高于MnO,粉色部分MnO高于FeO。MgO与FeO的含量变化大致符合同步关系,Mn O与TiO2的含量变化大致符合异步消长关系,FeO/(FeO+MgO)比值高,反映了本文的色带电气石与花岗岩类成因有关。X射线粉晶衍射分析色带电气石的晶胞参数与锂电气石相符,但c0值比锂电气石理想值偏小。色带电气石的红外光谱符合锂电气石的特征。当电气石的Fe含量增加时,可能导致拉曼光谱的Si-O伸缩振动谱峰分裂,也可能抑制[OH]-伸缩振动在3650cm-1附近的振动峰。紫外-可见光光谱分析可知,粉色与Mn3+的d电子跃迁有关;褐红色由Fe3+和Mn3+所致。绿色电气石的颜色与Fe、Cr、Ti等离子及其价态、含量、占位等有关。蓝色电气石的颜色成因可能与Fe2+-Fe3+电荷转移、Fe2+、Cu等离子有关。黄色可能由Mn2+-O-Ti4+电荷转移、Fe3+或Mn2+所致。由于物理化学条件变化的不连续性,导致“西瓜状”色带电气石的生长过程不连续,经历了生长-停滞(溶蚀)-质点吸附-再生长等多个阶段。色带电气石的颜色分区与色带内致色元素的种类、含量、价态,致色元素在晶体结构中的选择性占位,以及占位和配位不同有关。
【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P578.953;P575

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本文编号：1198795