石榴子石热红外波谱特征研究

摘要

近年来短波红外高光谱技术已成功应用于含水含羟基蚀变矿物及矿床学研究,但是对于不含水不含羟基矿物探测效果不好,而热红外高光谱技术可以弥补这一技术缺陷,对于含Sin Ok,SO4,CO3和PO4等原子基团的矿物具有良好的应用前景.石榴子石是一种重要的含Sin Ok基团的岛状结构硅酸盐矿物,根据成分可分为钙铝榴石、钙铁榴石、镁铝榴石、铁铝榴石及锰铝榴石等不同端元,石榴子石成分对成矿温压环境及成矿中心预测具有重要的研究意义.目前针对石榴子石热红外波谱特征研究非常欠缺.故采集不同成分、不同颜色石榴子石样品16件,创新性地运用美国Agilent4300热红外波谱仪开展热红外波谱特征研究,同时运用美国Niton手持式XRF分析仪开展石榴子石同一测量位置的SiO2,MgO,Al2 O3,K2O,CaO和Fe2O3等主量元素含量测试,并分析波谱吸收位置与主量元素含量之间的关系.结果表明石榴子石在热红外波段10～13μm具有左高右低的双峰式诊断性波谱特征,在11.5μm附近呈现一个主吸收谷,在12μm附近有一个次级吸收谷,且主吸收谷及次级吸收谷波长位置与石榴子石Al2O3和Fe2O3含量具有良好的相关性,相关系数大于0.9,即波谱吸收谷的波长位置与Al2O3含量具有线性负相关关系,与Fe2O3含量具有线性正相关关系.据此研究结果,可以快速开展石榴子石矿物成分的野外鉴定,还可以快速开展矽卡岩矿床野外蚀变分带研究,进而指导找矿勘查.揭示了不同成分石榴子石矿物的热红外波谱特征,对其他架状硅酸盐、岛状硅酸盐、单链状硅酸盐、碳酸盐、硫酸盐矿物的热红外波谱特征研究具有重要的指导意义.