热处理宝石级黄色榍石的光谱特征与颜色成因初探

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作   者：

王沛炼;  岳素伟;  李嘉妍; 

作者机构：

广州番禺职业技术学院珠宝学院;  广州城市理工学院珠宝学院; 

关键词：

红外光谱;  紫外-可见光谱;  电子探针;  榍石;  热处理; 

期刊名称：

光谱学与光谱分析

i s s n：

年卷期：

2024 年 009 期

页   码：

2545-2550

摘   要：

榍石是钙钛岛状硅酸盐矿物,晶莹剔透者可作宝石,其中Ca2+、Ti4+、Si4+可被其他元素所替代.选取黄色榍石进行热处理,结果显示样品在700℃及以上的氧化气氛中加热,变为棕红色,还原气氛再次加热可褪回黄色.电子探针成分分析显示,样品成分与标准榍石成分一致,含少量FeO(均值0.601wt%)、Al2O3(均值0.210wt%).中红外反射光谱1600~400cm-1与标准榍石一致,可见由O-Si-O和Si-O振动引起的吸收;中红外透射光谱4000~2000cm-1处可见O-H振动引起的吸收,并伴有3450cm-1为中心的吸收宽带;近红外光谱10000~4000cm-1处可见O-H振动引起的吸收.紫外-可见吸收光谱显示,榍石样品(未加热)的黄色是Fe2+类质同象替代Ti4+占据八面体位产生Fe2+→Ti4+(IVCT)电荷转移形成的420nm吸收带,及由O2-→Fe2+和O2-→Fe3+间电荷转移所致450nm向紫外的强吸收边所致;氧化热处理变棕红是因为部分Fe2+变为Fe3+,产生Fe2+→Fe3+(IVCT)所致的540与450nm向紫外强吸收边的叠加.