蛋白石的宝石学特征及二氧化硅相组成研究

摘要

普通蛋白石是在表生环境下由硅酸盐矿物风化后产生的二氧化硅胶体溶液凝聚而成,也可由热水中二氧化硅沉淀而成.本文选取粉色、绿色、和黄色三种不同颜色的蛋白石,在研究其宝石矿物学特征的基础上,利用红外光谱、粉晶X射线衍射、扫描电镜等现代测试手段探究蛋白石的微观结构与二氧化硅结晶相的关系;并利用紫外可见吸收光谱和X射线荧光光谱推断不同颜色蛋白石的致色元素.rn 反射法红外光谱分析表明绿色蛋白石吸收峰最弱，是三个样品中成熟度最低的蛋白石，介于A型蛋白石和CT型蛋白石之间；黄色蛋白石的结晶度较粉色高，属于CT型蛋白石；而粉色蛋白石的结晶程度也高于绿色蛋白石。rn 粉晶X射线衍射分析进一步证明，黄色和绿色蛋白石中的主要矿物组成是α-方石英，次要矿物为α-磷石英，除此之外还有少部分结晶石英；而粉色蛋白石中除了上面三种矿物，还有少量粘土矿物坡缕石。rn 扫描电镜测试分析表明粉色蛋白石表现为不规则排列、棱角分明的块状晶粒；黄色蛋白石表面有块状晶粒碎屑、自形雏晶，而绿色蛋白石颗粒边缘无定型，不规则团聚状。粉色和黄色蛋白石呈现不同程度的结晶趋势，相比之下绿色蛋白石的成熟度较差。rn 紫外可见光光谱和X射线荧光光谱的分析表明粉色蛋白石为Mn致色，Mn元素含量约0.05%；黄色蛋白石为Fe致色，Fe元素含量约为0.21%；绿色蛋白石为Fe致色，Fe元素含量约为1.40%。