湖南郴州铅磷灰石矿物光谱学特征

作者：朱桂军; 王干珍; 彭君^*; 田宗平; 侯治华

来源：光谱学与光谱分析, 2022, 42(10): 3017-3023.

• 湖南郴州
• 铅磷灰石
• 光谱分析
• 元素
• 鉴定特征

近期，在湖南郴州市东南15km柿竹园铅锌矿区黏土层中发现宝石级铅磷灰石标本。因该矿物罕见，且与多种磷酸盐矿物的谱学特征类似，难以鉴别。本文采用常规测试方法结合红外光谱、拉曼光谱、能量色散X射线荧光光谱(EDXRF)和X射线粉末晶体衍射(XRD)分析技术，对该地区的4块铅磷灰石样品的微观结构、元素组成和光谱特征进行了综合测试和对比分析，并将其与鉴定特征类似的磷酸盐矿物进行了简单比较，以探讨该矿物的光谱鉴别特征。常规测试显示，该矿物为半透明黄绿～绿色六方柱微晶簇；晶面呈玻璃～油脂光泽；粒径0.1～0.8 mm，高0.1～1 mm；相对密度为4.487～5.331g·cm3；白色条痕；Mohs(莫氏)硬度为4。样品的红外指纹光谱主要由磷氧四面体分别位于～1 090～1 010和～589～546cm-1的伸缩和弯曲振动组成，与氟-铅磷灰石的特征指纹光谱一致。除PO43-特征谱带外，部分样品在804～797和843～852cm-1出现AsO43-和CO32-振动弱带，可能是结构中的部分PO43-被替代所致。拉曼光谱分析显示，样品具有铅磷灰石特有的磷酸根基团位于976/936cm-1的拉曼位移，402/426/558/586cm-1系列PO43-弯曲振动和170～214cm-1晶格振动带。此外，820～826cm-1谱带为(AsO4)3-特征振动。EDXRF半定性分析显示，样品主要由Ca,Pb,P，和Cl等元素组成，与铅磷灰石(Ca2Pb3(PO4)3Cl)的主要组成元素一致。XRD主要谱线的2θ角、d值和相对强度分别为10.603/22.351/28.261/31.047°，8.336 5/3.974 4/3.155 3/2.878 2°，59.1/36.4/30.0/100，分别对应100/110/210/211面网，与氟-铅磷灰石的衍射d值基本一致。综合样品的相对密度值、振动光谱和XRD数据等分析结果可知，实验样品属于铅磷灰石系列矿物中的氟-铅磷灰石。该工作对国内首次发现的氟-铅磷灰石的多种光谱特征进行了分析，为认识、准确鉴别该类矿物和进一步研究提供参考。

• 单位
  湖南省地质测试研究院