本文關(guān)鍵詞：橙—紅色系列石榴石寶石學(xué)特征及顏色成因研究

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【摘要】：同一系列石榴石間存在廣泛的類質(zhì)同象置換,因此難以依靠石榴石的外觀顏色來精確區(qū)分石榴石的品種。基于此,本文選取市面上常見的橙色-紅色系列的石榴石,用無損的紅外光譜、拉曼光譜、紫外—可見光、磁化率測試以及微損的電子探針測試,對該系列石榴石的光譜和磁化率進(jìn)行研究和總結(jié)。運(yùn)用Color i5測色儀,基于CIE 1976 L*a*b*均勻色空間,對橙色-紅色系列的石榴石的顏色表征進(jìn)行無損測試,據(jù)此對該系列的石榴石顏色的成因及其特征進(jìn)行初步的研究探討。測試結(jié)果顯示,橙—紅色系列石榴石的紅外光譜在500 cm~(-1)~1100cm~(-1)范圍內(nèi),Si-O的振動峰隨石榴石A位主要二價陽離子半徑變大向短波方向偏移。Spy/Alm或Spy/(Alm+And)比值的高低,決定了石榴石在620 cm~(-1)~630cm~(-1)范圍內(nèi)是否會出現(xiàn)D峰,隨著Spy/Alm或Spy/(Alm+And)比值的降低,D峰的振動強(qiáng)度增大。且Si-OStr及Si-OBend的拉曼特征峰隨著石榴石A位主要陽離子半徑的增大亦向短波方向偏移。錳鋁榴石、鐵鋁榴石、鎂鋁榴石、鈣鋁榴石均為順磁性礦物,其質(zhì)量磁化率數(shù)據(jù)的特征為χMnχFeχMgχCa。因此,除傳統(tǒng)測試石榴石品種的方法外,還可以引入磁化率來區(qū)分橙—紅色系列石榴石的品種。同時,鎂鋁榴石及鐵鋁榴石質(zhì)量磁化率間為過渡品種質(zhì)量磁化率區(qū)間,并且隨著過渡品種中鐵鋁榴石相對混容量的增高,其質(zhì)量磁化率相應(yīng)變大。隨著Fe~(2+)含量的增加,鎂鋁榴石和鐵鋁榴石的色調(diào)角減小,石榴石顏色偏向紅色。Fe~(2+)為鈣鋁榴石主要致色離子,鈣鋁榴石中Fe~(3+)含量的增加使鈣鋁榴石自身明度變強(qiáng),顏色變艷。由于錳鋁榴石中主要致色離子為Mn~(2+)和Fe~(2+),隨著Mn~(2+)含量的增加Fe~(2+)含量的減少,錳鋁榴石顏色中黃色調(diào)含量增加使其顏色變艷,同時可證Mn~(2+)和Fe~(2+)主要使錳鋁榴石表現(xiàn)出黃色調(diào)。橙-紅色系列石榴石的顏色呈現(xiàn)極少受其自身粒子的自旋磁矩和軌道磁矩的影響,因此磁化率因子不是影響橙—紅色系列石榴石顏色成因的必然因素。
【關(guān)鍵詞】：石榴石 拉曼光譜 紅外光譜 磁化率 顏色
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P619.281
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 引言10-16
• 1.1 選題意義10-11
• 1.2 研究背景和研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 石榴石寶石礦物學(xué)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 色度學(xué)在寶石學(xué)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 技術(shù)路線、研究方案及工作安排13-16
• 1.3.1 樣品的挑選13
• 1.3.2 樣品的顏色測試13-14
• 1.3.3 數(shù)據(jù)處理分析14
• 1.3.4 論文主要工作及工作量14-16
• 第2章 石榴石樣品寶石學(xué)特征16-21
• 2.1 石榴石樣品寶石學(xué)測試16-20
• 2.2 本章小結(jié)20-21
• 第3章 石榴石的結(jié)構(gòu)及成分測試21-33
• 3.1 石榴石的晶體結(jié)構(gòu)21-22
• 3.2 石榴石電子探針測試22-32
• 3.2.1 電子探針測試目的22-23
• 3.2.2 電子探針測試條件23
• 3.2.3 電子探針實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)23-28
• 3.2.4 電子探針數(shù)據(jù)分析28-32
• 3.3 本章小結(jié)32-33
• 第4章 石榴石的光譜研究33-54
• 4.1 石榴石的傅利葉變換紅外光譜儀測試33-41
• 4.1.1 傅利葉變換紅外光譜儀測試目的33
• 4.1.2 傅利葉變換紅外光譜儀測試條件33-34
• 4.1.3 傅利葉變換紅外光譜儀測試結(jié)果分析34-40
• 4.1.4 紅外光譜實(shí)驗(yàn)小結(jié)40-41
• 4.2 石榴石拉曼光譜測試41-50
• 4.2.1 拉曼光譜儀測試目的41
• 4.2.2 拉曼光譜儀測試條件41
• 4.2.3 拉曼光譜儀測試結(jié)果分析41-49
• 4.2.4 拉曼光譜實(shí)驗(yàn)小結(jié)49-50
• 4.3 石榴石樣品紫外—可見光光譜測試50-53
• 4.3.1 紫外—可見光分光光度計(jì)譜儀測試目的50
• 4.3.2 紫外—可見光分光光度計(jì)譜儀測試條件50
• 4.3.3 紫外—可見光分光光度計(jì)譜儀測試結(jié)果分析50-53
• 4.4 本章小結(jié)53-54
• 第5章 石榴石磁化率研究54-62
• 5.1 石榴石的磁化率測試54-55
• 5.1.1 實(shí)驗(yàn)方案54-55
• 5.1.2 磁化率實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)55
• 5.2 磁化率與成分相關(guān)性分析55-61
• 5.2.1 石榴石磁化率數(shù)據(jù)分析55-57
• 5.2.2 磁化率與石榴石主要成分的相關(guān)性分析57-61
• 5.3 本章小結(jié)61-62
• 第6章 石榴石顏色研究62-80
• 6.1 色度學(xué)相關(guān)概念62-64
• 6.1.1 色調(diào)（Hue）62-63
• 6.1.2 彩度（Chroma）63
• 6.1.3 明度（Lightness）63-64
• 6.2 石榴石樣品的顏色參數(shù)64-67
• 6.2.1 測色儀器64
• 6.2.2 測試條件64-65
• 6.2.3 測色儀穩(wěn)定性分析65-67
• 6.3 四種石榴石顏色的研究67-79
• 6.3.1 石榴石樣品顏色的量化表征67-69
• 6.3.2 石榴石變換光源對其顏色呈現(xiàn)的影響69-74
• 6.3.3 石榴石成分對顏色的影響74-77
• 6.3.4 石榴石磁化率與顏色參數(shù)的關(guān)系77-79
• 6.4 本章小結(jié)79-80
• 結(jié)論80-81
• 致謝81-82
• 參考文獻(xiàn)82-86
• 附錄86-97
• 個人簡歷97

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本文編號：949538