榍石作为一种稀有宝石,具有良好的宝石学特性以及出色火彩,在欧美、日本、印度等国备受欢迎.随着近几年国内外珠宝市场的交流增加,中国某些地区也开始流行这种外观炫目的宝石.但国内有关宝石级榍石研究较少,认知依然停留在折射率、色散等基本矿物学性质上,对其光谱学特征、颜色成因等方面研究依然存在空白.在对巴基斯坦黄绿色榍石进行成分分析基础上,归纳总结其红外光谱,拉曼光谱及紫外-可见光光谱的特征.通过对榍石样品进行激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)测试,发现该批次次样品主要元素含量稳定,其中TiO2含量为35.42 Wt％,MnO和Cr2O3含量非常低(分别为～0.04 W t％ 和0.01 W t％),因此该批次榍石样品颜色主要与含量较高的Fe相关.在红外振动的基频波段400～1200 cm-1范围内可观察由Si—O和T i—O振动引起的吸收峰,同时在6800 cm-1处观察到表明Fe2+存在的吸收宽带.拉曼光谱测试结果(45～1500 cm-1)与前人研究基本一致,3354 cm-1处的弱拉曼峰,推测与Fe相关.通过对比定向切割样品GS-1在5个不同方向上的拉曼光谱结果,可发现不同结晶面上拉曼峰位置基本不变,但部分振动的相对强度存在差异.紫外-可见光光谱分峰拟合结果表明,14461 cm-1处吸收可能由八面体内Fe2+的d—d禁阻跃迁产生,而15887,16781和17781 cm-1三个吸收峰则与八面体内Fe3+的d—d禁阻跃迁相关.该研究的创新性主要体现在以下两个方面:(1)系统性总结宝石级榍石红外光谱、拉曼光谱及紫外-可见光光谱特征,并结合成分测试结果进行分析;(2)通过相关软件对榍石样品紫外-可见光光谱测试结果进行分峰拟合,根据各谱峰出现位置,相对强度和峰形特征,结合前人总结规律,对吸收峰进行归属,提出Fe可能是导致宝石级黄绿色榍石颜色形成的原因.
巴基斯坦榍石 红外光谱 拉曼光谱 紫外-可见光光谱