安徽马鞍山磷铝石宝石矿物学特征研究.pdf

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1、2014年9月岩矿测试Vo1．33．No．5September2014R0CKANDMINERALANALYSIS690～697文章编号：0254—5357(2014)05—0690—08安徽马鞍山磷铝石宝石矿物学特征研究周彦，亓利剑，戴慧，张青，蒋小平。(1．同济大学海洋与地球科学学院，上海200092；2．同济大学宝石及工艺材料实验室，上海200092；3．安徽省地质实验研究所，安徽合肥230001)摘要：近年来在安徽马鞍山地区所在的绿松石矿体附近，相继发现一种绿色、半透明的磷铝石，部分达到宝石级别。本文采用电子探针、x射

2、线粉晶衍射仪、扫描电镜、傅里叶变换红外光谱仪、紫外可见光谱仪等测试技术，对该地区磷铝石的化学成分、矿物成分、微观结构和光谱特征进行对比验证和综合分析，研究其水的赋存形式，进而对磷铝石的呈色机制作了深入探讨。电子探针分析显示该地区磷铝石的化学成分主要以A1、P元素组成，含微量的Fe、V元素。x射线粉晶衍射与红外吸收光谱分析表明主要矿物为磷铝石，基本不含有其他杂质矿物；磷铝石是一种水合磷酸盐矿物，含有结晶水以及少量结构水的矿物，且结晶水与结构水多与A1¨(Fe“)相结合的形式存在。偏光显微镜和扫描电镜观察显示磷铝石整体以鳞片状集合

3、体产出，微观上多以短柱状及板片状堆积，单个晶体显示斜方晶系结晶生长习性。紫外可见吸收光谱中639Ilm处吸收谱峰由Fe“与V“联合所致，300、423、864rim处吸收峰由Fe“所致，说明Fe“与V¨的共同作用是马鞍山地区磷铝石呈现绿色的主要原因。本研究对于认识该类磷铝石的宝石矿物学性质以及颜色成因具有一定意义。关键词：磷铝石；微观结构；红外吸收光谱；紫外可见吸收光谱；安徽马鞍山中图分类号：P585；P575．4文献标识码：A磷铝石作为宝石材料的历史悠久，主要流传于磷铝石多形成于富含磷酸盐的胶质物的氧化带中。西方国家。目前，

4、宝石级磷铝石的主要产地有美国近年来，在安徽马鞍山地区所在的绿松石矿体犹他州和内华达州、澳大利亚昆士兰、捷克等。市场附近产出一种绿色一黄绿色、半透明、以磷铝石矿物所见“美国苹果绿”玉石品种也多为美国产绿色磷集合体为主的玉石，其表现出的外观特征及质地类铝石。似绿松石，具有一定的工艺价值及市场前景。马鞍磷铝石的分子式A1PO·2H0，其中Al“可被山地区磷铝石主要分布在凹山、大王山铁矿床的风Fe“化壳中，磷铝石多呈胶态，品形少见，与赤铁矿、黄铁、Cr“或V¨替代，是一种水合磷酸盐矿物。矿、绿松石、磷灰石及高岭土等矿物共(伴)目前，国

5、内外学者多采用红外吸收光谱、拉曼光生。鉴于该地区磷铝石的开发利用时间较短，谱_8J、紫外可见吸收光谱测试技术对水合磷酸盐对该类磷铝石的研究程度相对薄弱。本文在矿区矿矿物的结构以及呈色机制进行探究。Calas等¨。。和床地质调查的基础上，采用电子探针、x射线粉晶衍Onac等¨针对美国、法国等地产出磷铝石的宝石射仪、扫描电镜、傅里叶变换红外光谱仪、紫外可见矿物学特征以及矿床成因进行了初步的研究，认为光谱仪等大型仪器相结合的分析手段。就该地区磷该类宝石主要由隐品质磷铝石组成，含少量的磷钙铝石的化学成分、矿物成分、微观结构、红外吸收光

6、铝石，成矿元素主要为Al和P，致色元素主要为cr，收稿日期：2013—12—20；修回日期：2014—04—25；接受日期：2014—06—05基金项目：2011年度安徽省国土资源科技项目(2011一K一27)作者简介：周彦，硕士研究生，主要从事宝石学方向的研究。E—mail：12zhouyan@tongji．edu．cn。通讯作者：亓利剑，教授，地球化学专业，主要从事宝石学教学、研究与鉴定工作。E-mail：qljgic@tongji．edu．cn-——690．——第5期岩矿测试http：∥www．ykcs．ao．cn20l

7、4年一注：测试单佗为国土资源部合肥矿产资源监督检测中12,，“一”代表该元素未检测，“”数据引自Calas等[10。室600!—400骥逛200．、I惫．荦嚣、，摹慧霉季、、，、八．．銮．暮^，～^／；O．2030405060750500．25O、．凡∥：瓣瓤稳O∞I●，岫‘0PO蚍H20，jtJ，；1．lI1*iI．}．hI．．I．．203040506020(。)图2马鞍山磷铝石x射线粉晶衍射图(竖线为磷铝石的标准衍射图谱)Fig．2X—raypowderdifractionpatternsofvariscitefromMa

8、’anshan---——692．．．——第5期周彦，等：安徽马鞍山磷铝石宝石矿物学特征研究第33卷磷铝石多形成于不含铜的磷铁矿(磷灰石)矿体附近。磷铝石中Al的配位数为6，与4个O原子和2个HO分子连结，主要晶体结构为Al八面体通过O原子与4个不同的PO四面体相连结，构成架状