“黑青”“黑碧”的谱学鉴别特征探究

“黑青”指颜色近黑色,主要成分为透闪石的青玉。“黑碧”指颜色近黑色,主要成分为阳起石的碧玉。采用电子探针、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪和红外光谱测试分析手段,确定“黑青”“黑碧”的矿物种属。采用拉曼光谱、显微紫外-可见分光光度计、红外光谱对“黑青”“黑碧”的谱学鉴别特征进行探究。“黑青”为标准透闪石拉曼谱峰,“黑碧”的谱峰位置与“黑青”存在几个波数的偏差,向波数小的方向移动。可见-近红外波段,“黑青”出现445 nm吸收峰,680和940 nm宽吸收带,为Fe^2+和Fe^3+作用;“黑碧”出现445 nm吸收峰,660和690 nm双吸收峰以及970 nm吸收峰,为Fe^2+,Fe^3+,Cr^3+作用。显微紫外-可见光谱可分析到样品的近红外区,“黑青”在1397,2310,2387和2466 nm出现强吸收峰,1915和2120 nm出现弱吸收峰;“黑碧”在1400,2313和2394 nm出现吸收峰。红外光谱分析“黑青”在5225,4738,4692,5349,4317,4190和4064 cm^-1存在吸收峰;“黑碧”在4708,4307,4178和4031 cm^-1存在吸收峰。显微紫外-可见光谱与红外光谱分析结果虽然存在小的差异,但基本保持一致,以红外光谱分析结果为准。将透闪石质的“黑青”、阳起石质的“黑碧”、广西大化阳起石质玉进行对比,综合红外光谱和显微紫外-可见光谱分析结果得出“黑青”(透闪石)与“黑碧”(阳起石)近红外光谱的鉴别特征:“黑青”(透闪石)在4800~4600 cm-1存在两个吸收峰,4350~4300 cm^-1存在分裂双吸收峰;“黑碧”(阳起石)在4800~4600 cm^-1存在一个弱吸收峰,4350~4300 cm^-1存在一个吸收单峰。且“黑碧”(阳起石)的近红外吸收峰相较于“黑青”(透闪石)整体向低波数方向移动。

“黑碧”OH振动光谱产生分裂原因探究

“黑碧”指颜色为黑色,主要成分为阳起石的碧玉。电子探针、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪分析显示“黑碧”为阳起石碧玉。拉曼光谱和红外光谱的OH振动处产生3个主峰,归属于MgMgMg-OH,MgMgFe^(2+)-OH(Fe^(2+)_(M1 )Mg_( M1 )Mg M3-OH,Mg _(M1) Mg _(M1) Fe^(2+)M3-OH),MgFe^(2+)Fe^(2+)-OH(Mg_( M1) Fe^(2+)_(M1) Fe^(2+)_(M3)-OH,Fe^(2+)_(M1) Fe^(2+)_(M1) Mg_(M3)-OH),但与常见和田玉不同,“黑碧”的三个主峰在拉曼光谱OH的振动区(3600~3700 cm^(-1))和红外光谱OH的倍频振动区(7200~7100 cm^(-1))产生分裂现象。将“黑碧”分为5个区域:HB-1,HB-2,HB-3,HB-4和HB-5,进行原位的电子探针和拉曼光谱分析,拉曼光谱在3600~3700 cm^(-1)出现3个主峰(A,B,C),将主峰进行分峰拟合处理,显示分裂成6个次级峰(A′和A″,B′和B″,C′和C″),次级峰之间的平均波数差为5 cm^(-1)。前人对角闪石在OH振动处主峰分裂现象的观点各不相同。结合“黑碧”的原位电子探针数据和相关研究文献,认为角闪石中B(M4)位置上的阳离子分布是分裂谱产生的主要原因。角闪石中的B(M4)位置虽然没有直接与W位置的OH相连接,但B(M4)位置上的阳离子通过影响TO 4上的桥氧,间接影响W位置上的OH,从而引起OH振动光谱产生一定变化。对比存在类似分裂谱的角闪石样品和“黑碧”的晶体化学式,发现所有的样品在B(M4)位置上均存在Ca^(2+)和Mn^(2+)分布,而其他位置的阳离子占位情况都不相同,表明“黑碧”OH振动光谱产生分裂与B(M4)位置上的Ca 2+和Mn^(2+)分布有关。故认为“黑碧”中OH振动光谱产生分裂原因为Ca 2+和Mn^(2+)在B(M4)位置上的占位,且高波数峰位归属于Ca^(2+),低波数峰位归属于Mn^(2+),即A′,B′,C′归属于Ca 2+,A″,B″,C″归属于Mn^(2+)。