碧玺的宝石学特征及其内部包裹体研究

摘要

碧玺的矿物学名称为电气石，是晶体结构和化学成分十分复杂的含硼硅酸盐，类质同像替代广泛，形成环境的变化以及所含微量元素的不同，使得碧玺颜色十分丰富，几乎所有的颜色以及颜色组合都能看到。电气石并不是只有单一的的种类，而是一个矿物族，电气石的主要矿物种类已确定的有18种，如铁电气石、镁电气石等，大部分宝石级电气石（碧玺）是锂电气石。本论文采用宝石学常规测试、宝石显微镜、偏光显微镜、电子探针、红外光谱仪、激光拉曼光谱仪、冷热台等对不同颜色碧玺的化学成分、谱学特征和包裹体进行研究，并探讨其生长条件和演化过程。
　　通过宝石学常规测试，所选样品与碧玺的光学和力学性质基本符合，黑色碧玺相对密度较其它样品高。部分样品的相对密度偏低，并且在紫外荧光灯下出现了不同强度的蓝白色和白色荧光，与碧玺经过充填处理有关。可以通过宝石显微镜观察样品表面特征和内部特征，鉴别碧玺是否经过充填处理。
　　通过电子探针测试分析，除一块棕色碧玺样品属于镁电气石外，其余均属于锂电气石，棕色—黑色系列碧玺颜色较深，透明度不好，常不用来作为宝石，所以说宝石级电气石—碧玺主要为锂电气石。
　　选取不同颜色的碧玺进行红外光谱测试，测试结果符合锂电气石的红外光谱特征，红外光谱还显示碧玺表面存在着对大气中水蒸气、甲烷和二氧化碳的吸收。对不同碧玺样品的主体矿物、流体包裹体和固体包裹体进行激光拉曼测试，Fe含量的增加，会导致Si-O伸缩振动的拉曼峰和3590cm-1附近[OH]-拉曼峰发生分裂，也会抑制3650cm-1附近的拉曼峰;气液包裹体中特征拉曼峰的存在指示包裹体中存在CO2、CH4等气体
　　在偏光显微镜下观察碧玺内部包裹体特征。除针状和管状包裹体外，其他包裹体较小，数量少，形态不规则，随机分布。管状包裹体内常被次生矿物和气液充填。测定流体包裹体的均一温度、冰点及笼合物熔化的温度，通过对测试数据的分析和计算可知成矿流体的物理化学条件:温度范围为198～392℃，盐度范围为2.41～5.41wt％，压力范围为518.6×105Pa～722.4×105Pa，低盐度与碧玺较低的结晶温度相一致。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 选题依据及研究意义

1．2 研究现状

1．3 主要研究内容、研究思路及方法

1．3．1 主要研究内容

1．3．2 主要研究思路和方法

1．4 论文工作量

第2章 碧玺的宝石学基本性质

2．1 碧玺的分类

2．1．1 按颜色划分

2．1．2 按特殊光学效应划分

2．1．3 具有商业名称的品种

2．2 样品分类和外观描述

2．3 常规宝石学测试

2．3．1 光学性质

2．3．2 力学性质

2．3．3 内外部显微特征

第3章 碧玺的晶体结构与成分分析

3．1 电气石的晶体结构

3．2 电气石族矿物的化学成分

．3 电气石的类质同像分析

3．4 电子探针测试

3．4．1 测试方法

3．4．1 测试结果

3．4．2 碧玺晶体化学式计算

第4章 碧玺的谱学特征研究

4．1．1 实验原理及方法

4．1．2 测试结果分析

4．2 拉曼光谱特征研究

4．2．1 实验原理及方法

4．2．2 主体矿物拉曼光谱分析

4．2．3 包裹体拉曼光谱分析

第5章 碧玺中包裹体的研究

5．1 包裹体的特征

5．2 包裹体的测温

5．2．2 均一法和冷冻法

5．2．3 数据分析与计算

5．3 包裹体的研究意义

第6章 碧玺的充填处理及质量评价

6．1 碧玺的充填处理

6．1．1 充填工艺

6．1．2 充填材料

6．1．3 充填程度

6．1．4 充填碧玺的鉴别

6．2 碧玺的质量评价

结论

致谢

参考文献

攻读学位期间取得学术成果