R2(%)3.333.585.459.035.17
R3(%)4.572.233.432.701.20
225.52(m)225.52(m)229.02(m)225.52(m)225.52(m)
特征振动峰(cm-1)
675.63(s)672.33(s)675.63(s)675.63(s)675.63(s)
1060.14(m)1060.14(m)1060.14(m)1060.14(m)1069.58(w)
软玉
第4期赵虹霞:不同产地软玉的拉曼光谱分析及在古玉器无损研究中的应用
R1(%)0.9970.9840.9950.9810.9930.9740.9560.9600.9770.9840.8620.9030.9790.9950.9530.9820.9820.9990.9830.9990.9980.9990.9950.9880.9890.9790.9930.9890.9930.9980.9980.9930.9880.8820.8790.8860.9140.767
R2(%)9.839.6210.7914.0017.2513.868.349.945.908.477.735.5415.9611.507.8710.576.8511.889.6110.4511.5210.72127.419.316.378.3016.004.2214.279.028.259.627.393.728.189.6117.33
R3(%)1.753.292.643.263.251.081.983.022.232.144.680.802.542.692.673.912.721.541.671.442.361.301.620.890.351.142.023.481.702.731.561.591.802.811.411.482.253.75
229.02(w)229.02(m)225.52(w)225.52(m)232.52(w)228.83(m)225.52(m)229.02(m)229.02(w)225.52(w)225.52(w)229.02(w)225.55(m)231.02(m)225.52(m)229.02(w)229.02(m)229.02(w)229.02(w)225.52(m)231.02(m)229.02(m)229.02(m)229.92(w)
-225.52(m)229.02(m)232.11(m)225.52(m)228.83(m)229.02(m)229.02(w)232.52(m)225.52(m)222.00(m)222.00(w)222.00(w)229.02(m)
347
编号HTY-6XJHT-QXJHT-BHT-QBHT-BQM-QB09XJ-B109XJ-B209XJ-H109XJ-H2MNS-1MNS-2YC-QBHTY-709XJSL09XJSL-209XJHKLGFX-2GFX-3QH-B1QH-B209QHL-109QHL-2XML-Q1XML-Q2LN-04LNXY-1HG-B
产地颜色白色青白色白色青白色白色
表面切面抛光面抛光面切面切面切面切面切面切面切面切面切面切面切面切面抛光面切面抛光面抛光面切面切面切面切面切面切面切面切面
类型TTTTTTTTTTATTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTAAATA
特征振动峰(cm-1)
675.63(s)672.33(s)672.33(s)672.33(s)672.33(s)675.65(s)675.63(s)675.63(s)672.331(s)675.63(s)672.33(m)672.33(s)675.65(s)675.65(s)675.63(s)675.63(s)675.63(s)675.63(s)675.63(s)672.33(s)675.65(s)675.63(s)675.63(s)675.65(w)676.67(w)672.33(s)675.63(s)675.65(s)672.33(s)674.64(s)675.63(s)675.63(m)675.63(s)672.33(s)672.33(s)672.33(m)672.33(m)675.63(s)
1063.28(w)1060.14(w)1075.87(w)1063.28(m)1063.28(w)1061.16(m)1060.14(m)1060.14(m)1060.14(w)1063.28(w)
-1082.15(m)1062.12(m)1064.04(m)1060.14(m)1063.28(w)1063.28(m)1063.28(w)1063.28(w)1060.14(m)1063.08(m)1063.28(m)1063.28(m)
--1060.14(m)1063.28(m)1062.12(w)1056.97(m)1060.2(m)1060.14(m)
-1060.14(m)1063.28(w)1063.28(w)1060.14(w)1060.14(w)1012.73(m)
新疆且末青白色绿色浅绿色青灰色青灰色
新疆玛纳斯深绿色绿色
新疆叶城新疆若羌新疆新疆新疆新疆新疆青海格尔木
青白色白色青绿色白色黄色白色青白色白色白色白色淡黄色
江苏小梅岭淡绿色淡绿色
辽宁岫岩县淡黄绿色韩国春川
淡青绿色
白色白色白色白色白色白色
切面切面切面切面切面切面切面抛光面抛光面抛光面断面
ELS-1俄罗斯贝加尔湖ELS-B1ELS-B209ELSBL109ELSBL2JND-1JND-2XXL-1XXL-2ADLY-2
加拿大加拿大新西兰新西兰澳大利亚
浅青绿色深青绿色深青绿色浅青绿色墨绿色
*s strong;m medium;w weak;R1-Mg2+/Mg2++Fe2+;R2-Na2O+K2O/CaO+Na2O+K2O(%);R3-Al2O3/Al2O3+SiO2
(%);T Tremolite;A Actinolite
软玉
348 3 实验结果讨论
光 散 射 学 报 第21卷
氧四面体中Si-Onb硅离子和非桥氧(Onb)的伸缩振动及Si-Ob-Si硅离子和桥氧(Ob)的反对称伸缩振动,但对于Si-Ob-Si的对称伸缩振动则影响较弱。因此,推断可将拉曼光谱中900~1100cm附近的振动峰变化情况作为区分透
闪石型软玉和阳起石型软玉的依据之一。
-1
目前,国内、外多数文献中对透闪石的特征振动峰大致归属如下:3600~3700cm-1附近为O-H拉伸振动
[9]
;900~1150cm附近为Si-[10]
-1
Onb硅离子和非桥氧(Onb)的伸缩振动及Si-Ob-Si硅离子和桥氧(Ob)的反对称伸缩振动674cm
-1
-1
;
附近由Si-Ob-Si引起的对称伸缩振
[11]
动;532cm附近由Si-O弯曲振动引起的;200~300cm-1之间可能为硅氧四面体的畸变引起的变形振动(deformationvibration)。由于受测试条件影响某些特征峰不能正常显示,因此表1中仅列举出1060cm-1、674cm-1及224cm-1附近的特征振动峰,并在此基础上对表1中不同产地的软玉样品进行分析。
3.1 不同类型软玉的拉曼光谱
在闪石族矿物中普遍存在着类质同象代替,透闪石的分子式为Ca2Mg5[Si8O12](OH)2,当Mg被Fe置换时可变为阳起石,分子式为Ca2(Mg,Fe)5[Si8O12](OH)2。在闪石族矿物的双链结构中存在五种空隙(见图1):M1、M2、M3、M4和A,其中M1、M2空隙最小,M3空隙略大,通常被Mg2+、Fe2+、Mn2+、Al3+、Fe3+、Cr3+、Ti
3++
Fig.1 Crystalstructureofamphibolemineral(M1、
M2、M3、M4、Aare5differentspaces[11]
)
等阳离子占据;M4空隙最大,由Ca、
2+
3+
2+
+
2+
Na、Mg、Fe、Mn、Li等阳离子充填。由于Mg和Fe的置换是一个连续系列,当比值R1=Mg2+/(Mg2++Fe2+) 0.9时称为透闪石型软玉;当0.5!R1=Mg2+/(Mg2++Fe2+)<0.9时称为阳起石型软玉。本实验根据不同的比值R1选取了4个典型软玉的拉曼光谱进行对比(见图2),分别是:HTY-1(R1=0.981)、09XJ-B1(R1=0.956)、JND-1(R1=0.882)和AD LY-2(R1=0.767)。从图2中可以看出,该组样品在450cm以下的低频波段以及674cm附近的最强拉曼特征峰是非常相似的,但随着比值R1=Mg
2+
-1
-1
Fig.2 Ramanspectrumoffournephritejades
3.2 低频区域特征振动峰
由于成矿条件和环境不同,不同产地透闪石双链结构中不同位置的阳离子置换种类和置换程度不同,可能造成透闪石双链结构上的细微差别而导致低频区域的拉曼特征振动峰发生漂移,因此这一特征可能作为判断透闪石产地的示踪信息之一。从软玉样品的质子激发X射线荧光(PIXE)主要元素测试结果(表1)中可以看到,随着Na2O和K2O相对于CaO的含量逐渐增加,Na或K逐渐占据了硅氧骨干中底面相对的双链之间的A空隙(见图1),Na+或K+与硅氧四面体中非桥氧之间较弱的离子键作用可能