摩根石的宝石学特征研究

摩根石作为绿柱石族中很稀少的一个品种，在市场上并不多见，目前国内外针对它的研究性文献也非常少，在前人的研究中可以了解到，摩根石是一种粉色的绿柱石，主要由Mn致色，有时会有少量Cs和Rb替代[1]。把摩根石作为主要研究对象的文献目前很难查询到，只有少数几篇针对个别产地粉色绿柱石的研究文献，除此之外，几乎查询不到摩根石的其他相关文献。所以对于它的宝石学特征和市场等方面还具有很大的研究意义。

一、 样本的常规测试

（一）样本描述

  

图1 摩根石样本（从左至右：M1、M2、M3、M4）

试验共收集了四块摩根石样本，其中包括一块来自马达加斯加的淡粉色摩根石原石（样本编号M1）、和三颗刻面型摩根石样本，分别为：来自巴西的嫩粉色椭圆刻面摩根石（样本编号M2）、来自巴西的浓粉色方形刻面摩根石（样本编号M3）和来自马达加斯加的香槟色椭圆刻面摩根石（样本编号M4）。图1为样本图片。

1）给排水控制系统运行中通过对PLC的合理使用，可以在这种控制仪器模块化结构形式的作用下，满足给排水控制中的分段处理及调试要求；

MSCT对狭窄度≥70%、50%～70%者诊断的敏感度、准确度、特异度、阳性预测值等较狭窄度＜50%者均显著较高，且P＜0.05。见表2。

在利用式(5)描述的离散测速方程估计目标转速时，为了避免电角度数据累加溢出，依据eNk或eSk的周期性，将Θk的值域限定在一个周期内，即在算法运行过程中，当Θk从零递增至2πp时就将它清零，使得0≤Θk≤2πp。

图10为M2、M3、M4三个样本的红外吸收光谱图，吸收峰大都分布在指纹区，指纹区的振动可以反映整个分子的结构。在四个样本的红外光谱中Al-O的振动区、Be-O的振动区和Si-O-Si环的振动区都有体现。四个样本的红外光谱中最强的三个吸收峰均处于950 cm-1～1 200 cm-1，其中M2的吸收峰出现在1 203 cm-1处，而且在1 076处多了一条吸收峰；四个样本都在在550 cm-1～900 cm-1有相对密集的峰；在450 cm-1～530cm-1附近有三个吸收峰。

（二）样本的物理光学性质

分别对四个样本的物理光学性质做了观察和测试，四个样本均无特殊光学效应，均为玻璃光泽，透明，M1表面可见贝壳状断口，没有观察到解理或裂理。四个样本均可见二色性，二色性强度随颜色的饱满程度而逐渐加强。除M1因表面残留围岩且近表面部位有部分深色包体杂质使其表现出较大密度外，其余三个样本相对密度随颜色加深而逐渐增长。样本具体物理光学性质见表1。

（三）样本的宝石学性质

分别对四个样本的其他宝石学性质做了观察和测试，四个样本在偏光镜下均为四明四暗，表明其均为非均质体，无特征吸收光谱。除M1因含较多杂质折射率较大外，其余三个样本的折射率随颜色的加深而增大，双折射率都稳定在0.008～0.009之间，紫外荧光下，M1和M3可见微弱荧光，M2、M4无荧光。放大检查样本内部，包裹体多为气液包裹体、无色针状包裹体等绿柱石常见包裹体类型，基本可排除人工合成绿柱石。样本的具体宝石学性质见表2。

采用英国RENISHAW显微共焦激光拉曼光谱仪对四个样品分别进行了测试分析。采用532 nm的激发波长，测试范围为100 cm-1～1 500 cm-1，分辨率为全谱段小于等于1 cm-1。

 

表1 摩根石样本物理光学性质

  

样本编号 样本名称 颜色 质量/ct相对密度 断口 二色性M1 摩根石 淡粉色 18.2 2.77 可见贝壳状断口 很弱，无色-淡粉M2 摩根石 嫩粉色 0.68 2.72 无 弱，淡紫-淡粉M3 摩根石 浓粉色 1.12 2.73 无 明显，浅粉-浓粉M4 摩根石 香槟色 1.26 2.78 无 弱，橙粉-香槟

 

表2 摩根石样本的宝石学性质

  

样本编号 样本名称 折射率 紫外荧光 放大检查M1 摩根石 1.578～1.586 短波下淡紫色荧光气液包裹体、负晶、贝壳状断口M2 摩根石 1.574～1.582 无 气液包裹体、愈合裂隙、面纱状包裹体M3 摩根石 1.576～1.584 长波下弱粉色荧光气液包体、表面包裹体、固态包体M4 摩根石 1.578～1.587 无 气液包体、长型包裹体、典型面状分布次生包裹体

（四）样品显微镜下特征

参考文献：

检测结果显示，四个样本的红外吸收光谱基本相同（图8），图9为绿柱石的红外光谱图[3]，图中所示它的特征波数分别为3 694 cm-1、3 667 cm-1、3 550 cm-1、1 185 cm-1、1 015 cm-1、950 cm-1、800 cm-1、740 cm-1、680 cm-1、650 cm-1、585 cm-1、515 cm-1、490 cm-1、434 cm-1、363 cm-1、345 cm-1。对比图 8 和图 9可发现四个样本的吸收峰分布位置与绿柱石红外光谱图的吸收峰分布位置大致相同。

  

图2 贝壳状断口处的干涉色

  

图3 典型的负晶

M2放大观察，可见少数固态包裹体（图4），由于距表面距离较大无法采用激光拉曼确定成分；还观察到了面纱状包裹体（图5）；M2中同样也发现了大量气液包裹体，气液包裹体中同样是气体所占的比率比较大。

  

图4 图中M2a处为M2中的固态包体（局部放大）

  

图5 图中M2b处为M2中的面纱妆包裹体（放大15倍，底端照明）

采用对样品进行分析测试，实验采用反射法对样品进行紫外可见光谱检测，测试范围200 nm～1 000 nm，光学分辨率为0.03 nm～6.4 nm。

  

图6 次生裂隙中的包裹体

M4放大观察可见次生裂隙，裂隙中有大量气液包裹体，该种包裹体的形成是在矿物中出现次生裂隙之后，次生裂隙对外来杂质进行捕获，从而在宝石矿物中形成了这种存在于次生裂隙中的包裹体（图6）；还观察到典型的面状包裹体（图7）；在M4中也发现了大量的气液包裹体和绿柱石族典型的针状包裹体；还在靠近表面位置发现了大量的气液包裹体和针状包裹体，在平行于C轴的方向，发现了一个较大的长形包体。

  

图7 M4中的面状包体

二、红外光谱分析

（一）测试条件

采用Thermo Nicolet傅里叶红外光谱仪对研究样本进行了红外光谱检测分析，测试时采用了反射法，分辨率为4 cm-1，测试范围为400 cm-1-4 000 cm-1，扫描32次。M1、M2、M3、M4红外光谱结果（结果以经K-K变换校正处理）。

（二）测试结果及分析

M1为摩根石原石，表面可见明显的贝壳状断口，是绿柱石族宝石矿物的一个重要识别标志，部分贝壳状断口处由于折射率略有差异而出现了干涉色（图2）。放大观察还发现了典型的负晶（图3），它是由高温气液充填空洞形成的，除此之外，还发现了大量气液包裹体，可以观察到气液包裹体中普遍气体所占比例比较大，原因主要是矿物形成环境的温度比较高造成的；这些都属于绿柱石族宝石常见的包裹体类型。

  

图8 M1、M2、M3、M4的红外吸收光谱

  

图9 绿柱石的红外光谱图（测试范围400cm-1～1600cm-1）

绿柱石是典型的环状硅酸盐矿物，是Be的重要矿石矿物。绿柱石呈六方晶系，是由BeO4四面体和AlO6八面体围成的六方环状结构，环状结构通道内可有Na+、K+、Li+、Cs+、Rb+等碱金属离子，或He、H2O分子。[2]绿柱石红外吸收光谱的指纹区中的400 cm-1～1 200 cm-1是绿柱石的结构振动区，其中450 cm-1～550 cm-1为Al-O的振动区；550 cm-1～900 cm-1为Be-O的振动区；900 cm-1～1 200 cm-1为Si-O-Si环的振动区。除此之外，水分子的伸缩振动主要分布在3 000 cm-1～3 800 cm-1，而弯曲振动主要分布在1 400 cm-1～1 700 cm-1。[1]

崔：我们总会听到评论家的声音，他们会说格里格来自北欧，而您来自南欧的意大利，他们会说起所谓“文化差异”，即便是一些微小的差异，您怎样看这个问题？

四个样本的水分子的震动吸收都相对比较弱，M3和M4都在1630附近有较弱吸收峰，该峰为吸附水的弯曲震动吸收峰，M2、M3均在3590附近有较弱吸收峰，为结构水的伸缩振动吸收峰。除此之外，M2、M3、M4均在3000附近有一较弱水的伸缩振动吸收峰。

三、激光拉曼光谱分析

（一）测试条件

  

图10 M2、M3、M4的红外吸收光谱

明确的目标市场。城市节庆活动种类繁多，产品的消费者包括当地居民、旅游者、投资者等不同群体，每种群体的需求和构成各不相同，因此应该在举办活动前就做好充分的调查研究，对消费者进行分类和评价，找出符合营销目标的消费者类型，成功进行产品定位，有利于与消费者之间相互了解和沟通，有针对性地为目标消费群体策划活动内容，从而打造出深受市场欢迎的城市形象。

（二）测试结果及分析

分别对四个样本进行激光拉曼光谱检测，结果见图11，经过和绿柱石拉曼光谱图进行对比，发现绿柱石的谱峰主要有317 cm-1、393 cm-1、681 cm-1、1 063 cm-1、1 189cm-1、1 233 cm-1。经观察发现四个标本均在681cm-1有强峰，该谱峰是Si-O-Si的变形内振动；在393 cm-1有较强的峰，该谱峰是Al-O的变形外振动[5]；M1在490 cm-1附近还有一较强的峰，推测是由于M1内部的气液包裹体中含有少量H2S，从而得到了S的震动谱峰和摩根石的震动谱峰的叠加谱线[4]。发现四个样本均在1 010 cm-1附近出现一弱峰，为Be-O的非桥氧伸缩外振动，由于未在绿柱石拉曼光谱中发现这一谱峰，所以推测是摩根石特有谱峰。

  

图11 M1、M2、M3、M4的激光拉曼光谱

四、紫外可见光谱分析

（一）测试条件

M3放大观察，内部可见大量较小包裹体，由于太小，无法判断相态；还观察到了椭圆形的气液包裹体和圆形的气液包裹体；除此之外，还观察到了比较有特点的表面包裹体，这种表面包裹体是加工留下的痕迹，由于加工时刚好切割到了包裹体或裂隙上，从而形成了这种包裹体处于一个小凹坑中外露的情况。

（二）测试结果及分析

图12为四个样品的紫外可见光谱对比，其中M1的颜色相对较浅接近无色，导致在图12中吸收曲线起伏不明显。M1、M2、M3、M4的最大吸收波长均处于674 nm，M2的的最大吸收波长对应的吸光度相对较低，和365 nm处的吸收峰的吸光度基本一致，四个样本均在955 nm处有一谷。观察发现M4的吸收度相对比较低，吸收曲线也相对平缓，峰和谷也稍不明显。经多次试验，结果稍有不同，但大体起伏相同，吸光度也相差不多。结合色品图可以发现，前三块粉色调样本的主波长处于红粉区，无法探测到，只探测到其补色的主波长都分布在500 nm附近，可以探测到香槟色调的样本M4的主波长在587.6 nm，四块样本的色纯度差别比较大。另外，宝石的切工、反射、透射能力，都会对实验结果造成一定的影响。

  

图12 M1、M2、M3、M4的紫外可见光谱

在色品图中可见M1、M2、M3的主波长均位于粉色区，该区波长无法探测，所以测得M1、M2、M3的补色的主波长分别为499.4 nm、517.9 nm和502.7 nm，样本M1呈现淡粉色调，色纯度为0.0149，色纯度非常低，所以M1颜色很淡接近无色。样本M2呈现嫩粉色调，色纯度为0.072 8，色纯度相比M1要高，所以M2颜色相比M1要浓一些。样本M3呈现浓粉色调，色纯度为0.099 3，色纯度比较高，所以M3颜色相对比较深。而样本M4的主波长则为587.6 nm，在色品图中可见主波长位于橙色区，该样品呈现香槟色调，色纯度为0.119 7，色纯度很高，所以M4颜色很深。

五、结论

摩根石的折射率比绿柱石稍高，维持在1.575～1.590之间，双折射率也均在0.008～0.009之间，并且不同颜色的摩根石折射率和相对密度都会随颜色的加深而变高；而二色性则随颜色的饱满程度而增强。摩根石放大观察可见大量绿柱石的标志性包裹体：气液包裹体、气泡、针状包体等。摩根石的红外吸收光谱基本与绿柱石红外吸收光谱保持一致，指纹区中的400 cm-1～1 200 cm-1是绿柱石的结构振动区，其中450 cm-1～550 cm-1为Al-O的振动区；550 cm-1-900 cm-1为Be-O的振动区；900 cm-1～1 200 cm-1为Si-O-Si环的振动区。除此之外，水分子的伸缩振动主要分布在3 000 cm-1～3 800 cm-1，而弯曲振动主要分布在1 400 cm-1～1 700 cm-1。摩根石的拉曼光谱和绿柱石有一点差别，摩根石在1 010 cm-1附近出现一弱峰，为Be-O的非桥氧伸缩外振动，而绿柱石拉曼光谱中未见这一谱峰。摩根石的紫外可见吸收光谱最大吸收波长处于674 nm，在955 nm处有一谷。色品图显示粉色调摩根石的主波长无法探测，其补色的主波长大多分布在500 nm附近，色纯度都不是很高。

摩根石主要产于伟晶岩和云英岩中，由于大多属于岩浆成因和热液蚀变成因，所以内部会包含大量包裹体。四个样本放大观察都发现了典型的气液包裹体，个别还发现了负晶、表面包裹体等。对各样本显微镜下特征及其成因做简单介绍。

[1] 张培莉. 系统宝石学[M]. 北京: 地质出版社, 2014: 289-292.

[2] 李胜荣. 结晶学与矿物学[M]. 北京: 地质出版社, 2008: 220-221.

（3）港口数据集散中心。主要构建面向应用级别的数据中心与数据服务总线，各业务系统可通过数据总线将需要交换的数据统一汇总到集散中心，也同时可以从集散中心获取自身需要的数据。

[3] 彭文世, 刘高魁. 矿物红外光谱图集[M]. 北京: 科学出版社,1982: 347-348.

[4] 阮青峰, 张良钜, 张昌龙, 等. 绿柱石的成因与特征的研究[J].矿产与地质, 2008, 22(3): 265-269.

[5] 尹作为, 李笑路, 包德清, 等. 莫桑比克摩根石的谱学特征研究[J]. 光谱学与光谱分析, 2014, 34(8): 2175-2179.

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