摘要：
巴基斯坦Swat矿区祖母绿以饱和绿色和高净度著称,其价格逐年攀升,如何有效鉴别Swat矿区祖母绿的特征成为当前的研究热点。采用常规宝石学仪器、电感耦合等离子质谱、红外光谱、拉曼光谱和紫外-可见吸收光谱对该矿区祖母绿的宝石学及谱学特征进行研究,并探讨其颜色成因。结果显示:(1)Swat矿区祖母绿晶体常为六方柱状,且净度较高。样品颜色呈明亮的绿色,具有中等至强的二色性(黄绿/蓝绿色)。折射率偏高,约1.588~1.599,与晶体碱金属含量高有关。(2)晶体中部分Al与Mg,Fe,Cr等发生类质同象置换。其中替换最多的是Mg元素,含量达11402~12979 ppma(平均为12446 ppma);Fe和Cr元素次之(平均含量分别为2390和2199 ppma)。样品中碱金属元素(Na,K,Rb,Cs)含量很高,总量约14201~16136 ppma,平均为15183 ppma。(3)红外光谱显示指纹区1312,1152,983,838,701,616和559 cm^(-1)处的吸收峰,由[Si_(6)O_(18)]等基团振动所致。近红外区可见较强的Ⅱ型水振动相关吸收峰(7074 cm^(-1)),说明样品中存在较多Ⅱ型水,与晶体中碱金属离子含量较高相符。拉曼光谱显示324,399,516,685和1067 cm^(-1)等祖母绿的拉曼位移,并检测到气液包裹体相关的H_(2)O(3595 cm^(-1))、CO_(2)(1284和1284 cm^(-1))和N 2(2327 cm^(-1))以及伴生矿物滑石和磁铁矿的拉曼位移。(4)紫外可见-吸收光谱(UV-Vis)测试结果显示有Cr^(3+)(688~641 nm),V^(3+)(610 nm),Fe^(2+)(860 nm)和Fe^(3+)(375 nm)相对应的吸收峰。样品中Fe元素含量为1124~3561 ppma,Cr元素含量为730~3077 ppma,V元素含量较少,为28.01~263.9 ppma。不同样品中Cr元素含量差距较大,V元素含量差距小,Cr和V离子数比值约3.43~60.05。随着样品颜色饱和度增加,Cr元素含量急剧增大,V元素含量增加极少,Fe元素含量反而降低。推测Swat矿区祖母绿主要致色元素为Cr,其次为V,其色调和荧光可能受Fe元素影响。
