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利用偏振喇曼光譜(PRS)和傅里葉變換紅外光譜(FTIR)研究了三種不同成因電氣石單晶的振動譜學特征。PRS研究表明電氣石結構中三個陰離子團(即[Si6O18]12-、[BO3]3-、[OH]-)的喇曼光譜在平行。軸方向(//NE)比垂直c軸方向(//No)敏銳,而且[OH]-喇曼光譜只在平行c軸的PRS中才觀察到。不同成因電氣石中[OH]-占位不同。結合FTIR研究發(fā)現(xiàn)在偉晶型和熱液型的電氣石的隧道中還存在結晶水。這些發(fā)現(xiàn)不但在晶體化學、礦床成因方面有意義,而且為此類含水電氣石的改性(如顏色、透明度、壓電性及熱電性等)提供了新思路。
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頁數(shù): 7頁
為探究不同顏色電氣石中致色元素的化學狀態(tài)及其化學環(huán)境,利用X射線光電子能譜方法對綠色調(墨綠色、藍綠色、淡綠色)和粉紅色調電氣石樣品進行分析。結果表明,綠色調和粉紅色調電氣石樣品中均含有少量的過渡金屬離子,如Fe,Mn,Ti,Cr,且不含Li和Be。不同顏色的電氣石晶體中過渡金屬陽離子的化學狀態(tài)相同,且分別為Fe3+,Mn4+,Ti4+,Cr3+,但其與陰離子配位的環(huán)境有所差別。綠色調電氣石樣品中雖然Fe的質量分數(shù)有較大的差別,但均有部分Fe元素與F結合,即占據(jù)晶體結構中的Y位;粉紅色電氣石樣品中,Fe離子沒有與F形成配位,僅占據(jù)結構中的Z位。相反,在粉紅色電氣石樣品中,Mn主要與F結合配位的方式存在,占據(jù)結構中的Y位,而綠色調電氣石樣品中大部分的Mn與O配位成鍵,只有少部分的Mn與F結合配位。由于Fe3+,Mn4+離子對之間電荷轉移的可能性不大,故電氣石的顏色可能主要由于d—d電子躍遷和氧與金屬離子(O2--M)間電荷轉移吸收引起,尤其是由于化學環(huán)境的差異(包括配位陰離子種類、雜質缺陷、結構畸變等)所引起。