“黑碧”OH振动光谱产生分裂原因探究

作者：代路路; 杨明星^*

来源：光谱学与光谱分析, 2021, 41(12): 3864-3868.

• “黑碧”
• 角闪石
• OH振动光谱
• 分裂

"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, MgMgFe2+-OH(Fe■MgM1MgM3-OH, MgM1MgM1Fe■-OH), MgFe2+Fe2+-OH(MgM1Fe■Fe■-OH, Fe■Fe■MgM3-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(3 600～3 700 cm-1)和红外光谱OH的倍频振动区(7 200～7 100 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3 600～3 700 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TO4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Ca2+和Mn2+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Ca2+和Mn2+分布有关。故认为"黑碧"中OH振动光谱产生分裂原因为Ca2+和Mn2+在B(M4)位置上的占位,且高波数峰位归属于Ca2+,低波数峰位归属于Mn2+,即A′,B′,C′归属于Ca2+,A″,B″,C″归属于Mn2+。

• 单位
  中国地质大学(武汉)珠宝学院; 中国地质大学（武汉）