我国研究团队实现六方金刚石的合成制备——后石墨相梯度转化法的新突破

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作者 丁永康 梁伟章 +3 位作者 孙媛 马瑛 邓小芹 丘志力 《宝石和宝石学杂志(中英文)》 2025年第2期1-5,共5页

六方金刚石(也称朗斯代尔石)是一种在陨石中发现的天然矿物,因其独特的结构和性能备受关注。我国吉林大学的刘冰冰教授和姚明光教授与中山大学朱升财教授团队合作,创新性地提出“后石墨相梯度转化法(PGPC)”,首次成功合成制备出高纯度(&... 六方金刚石(也称朗斯代尔石)是一种在陨石中发现的天然矿物,因其独特的结构和性能备受关注。我国吉林大学的刘冰冰教授和姚明光教授与中山大学朱升财教授团队合作,创新性地提出“后石墨相梯度转化法(PGPC)”,首次成功合成制备出高纯度(>95%)、毫米级六方金刚石块体,解决了该领域长达半世纪的难题。PGPC法合成的六方金刚石所具有的优异性能使其在超精密加工、量子信息以及深空探测等多个领域具有重要应用潜力。然而,高昂且复杂的设备以及较小的单晶尺寸,使其在工业化的道路上仍然面临不小的挑战。展望未来,如果能够优化压力窗口以及开发CVD外延技术,六方金刚石有望实现大规模工业化生产,从而推动高端制造、量子科技及其他相关领域的发展与进步。 展开更多

关键词 六方金刚石 后石墨相梯度转化法 合成制备

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高精度红外光谱面扫揭示蒙阴多期生长金刚石的氮杂质特征

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作者 丁永康 丘志力 +3 位作者 邓小芹 马瑛 梁伟章 孙媛 《宝石和宝石学杂志（中英文）》 CAS 2024年第S01期50-52,共3页

赋存在古老克拉通岩石圈地幔约150~200 km^([1-2])深处的金刚石被称为“岩石圈型金刚石”。岩石圈型金刚石记录了侵入岩石圈地幔的含碳熔流体活动^([3]),对研究克拉通岩石圈地幔的形成与演化具有重要意义。一些早期成核生长的金刚石在... 赋存在古老克拉通岩石圈地幔约150~200 km^([1-2])深处的金刚石被称为“岩石圈型金刚石”。岩石圈型金刚石记录了侵入岩石圈地幔的含碳熔流体活动^([3]),对研究克拉通岩石圈地幔的形成与演化具有重要意义。一些早期成核生长的金刚石在漫长的地幔留存期间往往会受到多期增生事件的影响,从而形成复杂的金刚石生长结构。这些多期生长金刚石的结构特征直接反映了不同期次含碳熔流体的性质,为限制岩石圈地幔交代过程、俯冲物质的输入以及地质时期内地幔条件的变化起到了重要作用^([4]),是我们追溯金刚石生长历史和探究相关重大地质构造事件的基础。在我国,前人对华北克拉通多期生长金刚石的结构特征研究工作大致分为三个发展阶段:一是早期通过阴极发光(CL)/荧光图像(DV)定性分析^([5]);二是CL生长结构分析结合红外光谱点测/线扫定量分析^([6-8]);三是红外光谱面扫分析^([9-10]),从定性到定量,从点到线到面,逐渐建立了对华北克拉通多期生长金刚石结构特征的认识。其中,点测方法在分析金刚石氮杂质相关信息(含量、缺陷类型)时产生的误判极为严重(尤其对于原石)。而线扫方法虽然比点测方法严谨,但受限于测试点的取向和密度,有时也会造成空间信息的丢失。尤其对于本文所研究的多期生长金刚石样品,该方法会导致其氮杂质分布特征分析不准确。随着技术的发展^([11-12]),高精度红外光谱面扫方法已逐渐成为研究金刚石中氮杂质分布特征最可靠的空间分析方法,为金刚石生长结构特征的研究提供了更深入的视角。本研究选取了24颗来自华北克拉通鲁西地区蒙阴金伯利岩胜利I号岩管产出的含包裹体原生金刚石样品,对其进行了切片处理。通过DV-CL的图像分析发现,24个薄片近半数(10/24)为“具有晶核的复杂多期环带生长结构(三/四期)。随后,我们从这些蒙阴多期生长金刚石中挑选了4个具有特征生长结构的薄片样品(SD-297、SD-346、SD-372、SD-398)进行了高精度FTIR Mapping测试,分析了薄片样品的A、B中心氮含量(N_(A)、N_(B))、总氮含量(N_(T))、B中心转化率(ⅠaB%),并进行了详细的填图和分析工作,得到的如下主要认识。(1)4个薄片均为特殊的“混合型金刚石”,其中样品SD-297、SD-372、SD-398为“ⅠaAB+Ⅱa+ⅠaA”类型,样品SD-346则缺少第三期,为“ⅠaAB+Ⅱa”类型。这4个薄片样品的第一、二期特征基本保持一致,第一期为高N_(T)、ⅠaB%的“ⅠaAB”核心,第二期为金刚石中少见的几乎不含氮的Ⅱa生长区。除样品SD-346外,其余三个薄片第三期为低N_(T)、ⅠaB%的ⅠaA生长区。本研究样品给出了有别于前人研究中华北克拉通金刚石的全新混合生长类型,并以夹在高ⅠaB%晶核和低ⅠaB%外层生长期次间的Ⅱa生长区为特征。(2)对于具有第三期生长的3个薄片样品的氮杂质特征比较一致,首先是高度熔蚀的晶核具有较高的N_(T),大多在200~300μg/g,且B中心氮的比例很高,大于70%,指示了更古老的生长年龄;其次是与晶核相接的生长期次为特殊的Ⅱa生长区,几乎不含氮,最外层生长期次则具有远低于晶核的较低的N_(T)(20~40μg/g)和ⅠaB%(2%~4%),指示了较短的地幔留存时间。以Ⅱa生长区为间隔,不同期次间的氮含量和B中心转化率呈现一种“陡变”差异,几乎不存在过渡,指示了三期不同性质的熔流体来源。通过DV-CL结合高精度FTIR Mapping的研究工作,我们认为蒙阴多期生长金刚石的内部结构和氮杂质相关特征指示了鲁西地区古老岩石圈地幔至少经历了三期及以上的含碳熔流体活动。(3)样品SD-346晶形为浑圆状十二面体的溶蚀形态,其第一、二期生长结构和氮缺陷分布特征与其他3颗金刚石保持一致。同时,从FTIR Mapping中还观察到样品SD-297、SD-372和SD-398的第三期生长结构遭受了不同程度的破坏。据此推断样品SD-346并非为两期生长,而是第三期生长结构被流体溶蚀的“假两期”生长。这进一步说明了在进行FTIR Mapping工作时要注意原石的形态及形貌学特征,两者结合的分析能避免金刚石生长分期的误判,并为金刚石的生长结构提供细致的参考,以还原更真实的金刚石生长历史。 展开更多

关键词 蒙阴金刚石 华北克拉通 内部生长结构 红外光谱面扫 氮杂质

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MPCVD法生长宝石级合成金刚石技术进展的路径分析

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作者 梁伟章 丘志力 +3 位作者 丁永康 孙媛 马瑛 张振邦 《宝石和宝石学杂志（中英文）》 CAS 2024年第S01期38-39,共2页

微波等离子体法(MPCVD)是目前CVD合成钻石较为优选技术,具有能量输入稳定、工艺可控性高、生长质量好等显著优势,该技术可生长晶体颗粒大、净度高和颜色好的优质宝石级金刚石,快速发展为宝石级合成金刚石商业化生产应用的主流技术之一,... 微波等离子体法(MPCVD)是目前CVD合成钻石较为优选技术,具有能量输入稳定、工艺可控性高、生长质量好等显著优势,该技术可生长晶体颗粒大、净度高和颜色好的优质宝石级金刚石,快速发展为宝石级合成金刚石商业化生产应用的主流技术之一,成为反哺并提升整体MPCVD法制备高质量工业应用领域合成金刚石的重要动力^([1-3])。MPCVD法在合成宝石级金刚石领域的应用重点关注晶体大小、晶体净度、晶体颜色和生长速度四个方面的表现。本文对近三年来MPCVD法的生长机制、方法及相关结果的进展进行了综述。为了获得尽可能大的晶体,目前的重点是关注籽晶筛选处理和生长方法的选择^([1]),包括优选具有易加工、外延能力强的(100)晶向的Ⅱa型HPHT基板或者CVD基板作为生长籽晶;利用金刚石的自然表面特性,在三个维度上培养大尺寸单晶金刚石的三维生长法、通过多次连续生长循环获得大厚度晶体的重复生长方法,以及通过拼接多个抛光的籽晶基板^([4]),实现大面积单晶金刚石生长的马赛克生长法^([1,5])。技术上,可通过优化甲烷浓度、氢气浓度等生长参数,提高气源纯度和生长系统的真空度,可减少非金刚石相的产生^([1])。通过多次生长循环,每次生长后去除多晶金刚石,然后继续生长单晶金刚石,可以有效避免多晶相的形成和裂纹的产生,从而提高晶体的净度;此外,在每次循环生长之间以及生长后,对晶体进行机械抛光,去除表面缺陷和多晶相,可显著提高晶体的净度和光学质量^([1,5]);在颜色研发方向,通过降低生长速度和降低氮浓度,或者通过生长后处理(如高温退火),可以减少氮相关的光吸收缺陷所导致的光吸收,从而获得趋于无色的晶体^(^([4,6]))。CVD法合成宝石级彩色金刚石主要是通过掺入NV色心,退火辐照后获得红色、粉红色和黄色^([4-8]);另外通过硼掺杂直接获得蓝色,也可在生长后通过高能电子辐照处理,改变金刚石晶格缺陷获得浅蓝色金刚石^([4,6])。生长速度与晶体质量的平衡,是合成金刚石晶体生产成本的重要指标,目前主要是通过调节生长温度区间、适当的功率密度和压力等生长参数,同时协调籽晶布置与气流分布,可实现较高的生长速度和生长质量的平衡^([1,4]);通过优化甲烷浓度,可以实现高速度沉积碳相金刚石;氢气的浓度也对金刚石生长速率和晶体质量有显著影响;通过对上述一系列生长参数的调节,影响等离子体状态、解离、活化和活性基团的分布,从而有效控制生长表面的物理和化学反应,在提高晶体生长速度的同时保障晶体生长质量^([1,4,9])。有研究人员开发出一种基于等离子体诊断技术,利用等离子体成像和光谱分析对微波等离子体进行定量诊断、选择工艺参数,对不同的单晶金刚石生长进行有效的等离子体控制和工艺优化[10]。提高晶体生长体积和生长速度,保证净度质量,实现无色或者可控的彩色,仍然是降低晶体生产成本、提高晶体价值的关键,推动了MPCVD技术整体发展,并将有助于进一步扩大工业领域应用的研究和实现。 展开更多

关键词 MPCVD 宝石级金刚石 技术路径

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含铅元素的铍扩散处理红宝石、蓝宝石的特征研究

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作者 胡艳秋 蒙彩珍 +2 位作者 宁珮莹 唐娜 张亚鹏 《中国宝玉石》 2024年第1期10-16,共7页

铍扩散处理和铅玻璃充填处理是目前红宝石和蓝宝石常见的处理方式,但刚玉宝石中同时出现铍元素和铅元素极为少见。其特征对铍扩散处理过程带入异常铅元素的红宝石和蓝宝石的实验室鉴定具有重要意义。本文利用常规宝石学仪器、超景深显... 铍扩散处理和铅玻璃充填处理是目前红宝石和蓝宝石常见的处理方式,但刚玉宝石中同时出现铍元素和铅元素极为少见。其特征对铍扩散处理过程带入异常铅元素的红宝石和蓝宝石的实验室鉴定具有重要意义。本文利用常规宝石学仪器、超景深显微放大观察、荧光图像测试、红外光谱测试、X射线荧光光谱(XRF)、激光诱导击穿光谱(LIBS)、紫外―可见分光光度计等测试手段,研究结果显示两粒样品矿物包体存在超高温迹象,且颜色异常富集是该类铍扩散处理的佐证;化学成分分析中高强度的铍元素和异常铅元素,同时指示经过Be扩散处理,异常Pb元素未体现经过铅玻璃充填处理放大特征;紫外―可见分光测试显示样品具有由Fe、Ti、Cr等过渡金属元素产生的374 nm、387 nm、450 nm、555 nm、693 nm的吸收。 展开更多

关键词 蓝宝石 红宝石 放大检查 Be元素 Pb元素

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泰国北碧府(BoPhloi)与山东昌乐地区黑色尖晶石的鉴定特征研究

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作者 吴金林 周厚灿 +6 位作者 唐娜 宁珮莹 马泓 马瑛 丁汀 黎辉煌 张天阳 《中国宝玉石》 2024年第2期10-19,共10页

采用X射线粉晶衍射、电子探针、激光剥蚀电感耦合等离子质谱、傅里叶变换红外光谱、激光拉曼光谱等测试技术,对来自泰国北碧府(Bo Phloi)与山东昌乐地区黑色尖晶石的宝石学特征、化学组成及谱学特征予以探讨。结果表明,来自泰国和山东... 采用X射线粉晶衍射、电子探针、激光剥蚀电感耦合等离子质谱、傅里叶变换红外光谱、激光拉曼光谱等测试技术,对来自泰国北碧府(Bo Phloi)与山东昌乐地区黑色尖晶石的宝石学特征、化学组成及谱学特征予以探讨。结果表明,来自泰国和山东的黑色尖晶石样品外观呈黑色、不透明,折射率>1.78,在长短波紫外光下荧光呈现惰性;比重范围为3.83~4.01。X射线粉晶衍射测试结果表明样品属于严格意义上的尖晶石。化学成分分析显示,样品的主要化学成分为MgO、Al_(2)O_(3)、FeO_(T),此外,样品还含有不等量的Ti、V、Cr、Mn、Co、Ni、Zn、Ga等微量元素,其中泰国样品以低Ti(<4200 ppm)高Ni(>850 ppm)为特征,而山东样品则以高Ti(>4500 ppm)低Ni(<800 ppm)为特征。红外光谱测试显示,泰国样品具有~717cm^(-1)、~520cm^(-1)附近的强吸收峰及~817cm^(-1)附近弱的肩峰;山东样品则以~705cm^(-1)、~509cm^(-1)附近强特征吸收峰及~825cm^(-1)附近弱的肩峰为特征。拉曼光谱测试结果表明,两个产地样品均以~541cm^(-1)、~743 cm^(-1)附近强的特征拉曼位移以及~402cm^(-1)、~645cm^(-1)附近弱的拉曼谱峰为主要特征,与透明的“普通”宝石级尖晶石的拉曼光谱特征存在明显不同。 展开更多

关键词 黑色尖晶石 宝石学特征 化学组成 谱学特征

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新型技术在小颗粒钻石快速排查中的应用

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作者 宫雨欣 张陈圣文 +6 位作者 朱文芳 陈佳 张光辉 祝晓霞 丁汀 黎辉煌 张天阳 《中国宝玉石》 2024年第2期2-9,49,共9页

NGTC深圳实验室对实验室培育钻石(亦称合成钻石)的研究已开展多年,然而市场上实验室培育钻石的技术不断进步,给检测实验室培育钻石增加了难度。为了在无色钻石厘石中更加快速精准地排查出实验室培育钻石、合成立方氧化锆、合成碳硅石,... NGTC深圳实验室对实验室培育钻石(亦称合成钻石)的研究已开展多年,然而市场上实验室培育钻石的技术不断进步,给检测实验室培育钻石增加了难度。为了在无色钻石厘石中更加快速精准地排查出实验室培育钻石、合成立方氧化锆、合成碳硅石,笔者采用新型技术相关的智能化检测仪器,如宝石高清发光图像观察仪DT、珠宝首饰观察测试仪DDO3210N、多功能光致发光光谱仪MIP-100,并结合红外光谱仪对天然与实验室培育钻石样品进行进行宝石学测试,并且分析、总结数据,旨在进一步完善鉴定实验室培育钻石的研究资料,并为市场提供更权威、更准确、更高效的检测技术参考。 展开更多

关键词 近无色钻石厘石 新型技术 智能化检测仪器

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一种粉色蛋白石的矿物组成及其命名建议 被引量：1

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作者 吴金林 马泓 黎辉煌 《中国宝玉石》 2022年第6期15-23,共9页

本文选取一类含有共生矿物的粉色蛋白石进行测试分析。显微激光拉曼光谱测试表明样品中的主要矿物为蛋白石(含方石英),次要矿物包含坡缕石、石英、斜硅石、碳酸盐矿物等;紫外―可见吸收光谱测试表明样品的颜色与含有机物(如有机醌类)的... 本文选取一类含有共生矿物的粉色蛋白石进行测试分析。显微激光拉曼光谱测试表明样品中的主要矿物为蛋白石(含方石英),次要矿物包含坡缕石、石英、斜硅石、碳酸盐矿物等;紫外―可见吸收光谱测试表明样品的颜色与含有机物(如有机醌类)的坡缕石有关;通过放大观察可初步判断样品所含共生矿物的分布状态,其中石英有两种存在形式,一种是以较高透明度的大颗粒单晶石英(或大面积多晶质石英)形式独立分布于蛋白石之中,表面光泽及透明度与主体矿物差异明显,边界清晰,另一种是石英以较小颗粒穿插分布于蛋白石中,表面可见光泽差异,边界较清晰,透明度差异不明显;显微红外光谱测试显示,当石英以较小颗粒穿插分布于蛋白石中时,随着测试范围内石英面积占比的增加,1187 cm−1附近的红外谱峰强度相对于1110 cm−1峰强逐渐增强,且I 1187/I 1110比值与石英面积占比呈现近似线性关系。综合上述研究分析,本文总结出该类蛋白石样品的实验室鉴定方法,并针对该类样品的特征提出了合理的命名建议。 展开更多

关键词 蛋白石 共生矿物 石英 红外光谱 拉曼光谱 命名建议

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绿色系列危地马拉翡翠的宝石矿物学特征研究

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作者 陈雨晴 毕亚楠 +4 位作者 余晓艳 吴金林 刘金海 李听 张存 《中国宝玉石》 2023年第6期27-35,54,共10页

翡翠以其优质的品质,悠久的历史为大众喜爱。目前对危地马拉所产翡翠的认识存在争议与不足。本文通过手标本观察、常规宝石学实验、显微岩相学观察、电子探针显微分析、傅里叶变换红外光谱仪及激光显微拉曼光谱仪等测试手段,对危地马拉... 翡翠以其优质的品质,悠久的历史为大众喜爱。目前对危地马拉所产翡翠的认识存在争议与不足。本文通过手标本观察、常规宝石学实验、显微岩相学观察、电子探针显微分析、傅里叶变换红外光谱仪及激光显微拉曼光谱仪等测试手段,对危地马拉翡翠宝石学基本属性、结构及构造、化学成分和谱学特征等进行了详细表征,并与现阶段缅甸翡翠研究成果作对比。结果显示,危地马拉翡翠折射率偏高,平均为1.669,相对密度平均值为3.31。其主要组成矿物为硬玉和绿辉石。以硬玉为主要组成矿物的翡翠元素含量与缅甸翡翠存在差异,缅甸翡翠中FeO含量为0~0.19 wt.%,Na_(2)O含量处于14.33~15.00 wt.%范围内,而危地马拉翡翠FeO含量处于0.110~1.294 wt.%范围内,Na_(2)O含量变化范围为13.063~14.470 wt.%,表明危地马拉翡翠相较于缅甸翡翠表现为富Fe贫Na,指示危地马拉翡翠中所含硬玉向绿辉石转变趋势更为显著,且绿辉石化进程将影响翡翠结构。 展开更多

关键词 翡翠 矿物组成 谱学特征 危地马拉

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硅硼钾钠石的宝石学特征

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作者 宁珮莹 唐娜 +2 位作者 黎辉煌 张天阳 孙竹琳 《宝石和宝石学杂志（中英文）》 CAS 2023年第2期6-10,共5页

硅硼钾钠石的宝石学特征的少有报道,为对该稀有宝石品种检测提供检测思路,对硅硼钾钠石样品进行常规宝石学测试,利用红外光谱仪、拉曼光谱仪、紫外-可见分光光度计和激光剥蚀-等离子体质谱仪进行了谱学特征和化学成分测试及数据分析。... 硅硼钾钠石的宝石学特征的少有报道,为对该稀有宝石品种检测提供检测思路,对硅硼钾钠石样品进行常规宝石学测试,利用红外光谱仪、拉曼光谱仪、紫外-可见分光光度计和激光剥蚀-等离子体质谱仪进行了谱学特征和化学成分测试及数据分析。结果表明,硅硼钾钠石折射率范围在1.508~1.540,相对密度约为2.56~2.61,可见管状包裹体和气液包裹体,紫外灯下呈惰性,具紫红色、浅紫色中等至强的二色性;红外光谱指纹区显示1 198、1 054、951、908、797、597、559、506 cm-1和486 cm-1处特征峰;拉曼光谱测试特征拉曼位移有1 075、1 044、937、694、551、490、428、316、162 cm-1和146 cm-1;化学成分中主要含有SiO2、Na2O、K2O、B2O3,以及微量元素Al、P、Ca、Mn、Fe、Rb等,其中硅硼钾钠石含Mn元素显示紫外-可见吸收光谱测试在530 nm处绿区吸收,是其外观呈粉紫色、粉色的致色原因。 展开更多

关键词 硅硼钾钠石 宝石学特征 谱学特征 化学成分 致色元素

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肯尼亚西南部红宝石的谱学及成分特征研究

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作者 宁珮莹 唐娜 +2 位作者 蒙彩珍 张天阳 黎辉煌 《宝石和宝石学杂志（中英文）》 CAS 2023年第6期7-16,共10页

近年来非洲肯尼亚红宝石在国际彩色宝石市场具有一定占有率,目前其谱学及成分特征等资料仍有待补充。本文以肯尼亚西南边境产出的40粒红宝石样品作为研究对象,采用常规宝石学仪器、傅里叶红外光谱仪、显微激光拉曼光谱仪、紫外-可见分... 近年来非洲肯尼亚红宝石在国际彩色宝石市场具有一定占有率,目前其谱学及成分特征等资料仍有待补充。本文以肯尼亚西南边境产出的40粒红宝石样品作为研究对象,采用常规宝石学仪器、傅里叶红外光谱仪、显微激光拉曼光谱仪、紫外-可见分光光度计和激光剥蚀等离子体质谱仪等测试仪器对该产地红宝石样品的宝石学性质、谱学特征和化学成分特征进行系统研究,旨在探讨肯尼亚该矿区红宝石谱学特征和化学成分特征,为红宝石的产地溯源提供数据。研究结果表明,该产地红宝石样品的折射率为1.759~1.778,双折射率为0.009~0.010,相对密度为3.95~4.01,短波紫外光下呈无-弱荧光,长波紫外光下呈弱-中等红色荧光;样品中所含的硬水铝石、金红石、铬铁矿、角闪石、磷灰石、云母等包裹体未见热处理迹象;样品化学成分主量Al_(2)O_(3)的含量为95.8%~97.1%,微量元素具高Cr、中Fe、低V的特征,红色调饱和度与Cr元素含量正相关,利用Fe、Cr、V、Ga四个元素可以与其他红宝石产地区分;样品颜色色调为红色-紫红色,颜色饱和度级别大多数在艳红-浓红区间,其中艳红(鸽血红)比例约占40%。 展开更多

关键词 红宝石 谱学特征 化学成分 颜色特征 肯尼亚

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超临界地质流体与翡翠成因

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作者 王礼胜 王露丝 +5 位作者 王玉珺 沈崇辉 马瑛 刘建乔 刘云贵 宋彦军 《宝石和宝石学杂志（中英文）》 CAS 2023年第5期1-16,共16页

超临界地质流体是在高温高压下硅酸盐矿物(岩石)-H 2 O体系中形成的化学组成介于富水流体和岩浆熔体之间的中间状态流体。它们具有很强的溶解能力、迁移能力和反应能力,是地球内部物质循环的重要载体和介质。传统的初始翡翠(硬玉岩)的... 超临界地质流体是在高温高压下硅酸盐矿物(岩石)-H 2 O体系中形成的化学组成介于富水流体和岩浆熔体之间的中间状态流体。它们具有很强的溶解能力、迁移能力和反应能力,是地球内部物质循环的重要载体和介质。传统的初始翡翠(硬玉岩)的区域变质成因、岩浆成因和交代成因学说,都有相应的实验反应、岩相学或岩理学依据及矿物形成顺序、矿物组合及其空间分布等方面存在的问题。流体沉淀(Fluid precipitate)和热液交代(Metasomatic replacement)成因理论阐述了翡翠中矿物的两种形成方式。在硬玉、绿辉石等矿物颗粒及其集合体之中,普遍观察到的流体熔融包裹体等现象,揭示了早期的翡翠(硬玉岩)是从流体与熔融体混溶的系统中结晶形成的。在地球科学领域超临界地质流体研究进展的基础上,本文结合对翡翠研究的进展,提出了翡翠超临界地质流体成因的认识:俯冲板片脱水并在合适的温度压力条件下形成的超临界地质流体,携带其所溶解的成矿物质,因温度压力等条件的变化,在地幔楔裂隙或断裂中经结晶充填及之后叠加的交代作用形成了早期的翡翠。提出这一成因认识,有典型的流体熔融包裹体、强烈的溶蚀残余、早期的充填结构与中晚期的交代结构、高场强元素富集、丰富乃至复杂的矿物(或固相物质)组合、含有指示矿物的高压-超高压脉体等系列的证据链。早期翡翠形成之前的岩浆作用产物铬铁矿被溶蚀或较晚阶段被交代为翡翠的绿色提供了Cr 3+的来源;早期翡翠形成之后,还经历了超临界地质流体分溶后的熔体作用和流体作用(包括结晶作用和交代作用)、变形变质作用和外生作用等多期次地质作用。翡翠的成因理论体系的建立,有必要在重视超临界地质流体作用阶段的基础上,重新进行深入研究和梳理。 展开更多

关键词 超临界地质流体 翡翠成因 俯冲带 高场强元素 流体熔融包裹体

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一种合成粉色蛋白石的谱学特征及颜色成因探讨

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作者 吴金林 马泓 黎辉煌 《宝石和宝石学杂志（中英文）》 CAS 2023年第2期42-49,共8页

采用超景深显微镜、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、激光拉曼光谱(Raman)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、激光诱导击穿光谱(LIBS)和X射线荧光光谱(EDXRF)等测试技术,对一种合成粉色蛋白石样品的宝石学特征、谱学特征及颜色成因予以探讨。结... 采用超景深显微镜、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、激光拉曼光谱(Raman)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、激光诱导击穿光谱(LIBS)和X射线荧光光谱(EDXRF)等测试技术,对一种合成粉色蛋白石样品的宝石学特征、谱学特征及颜色成因予以探讨。结果表明,该类合成蛋白石的外观呈粉色,玻璃光泽,透明,无变彩,折射率1.41~1.42,密度2.16~2.20 g/cm3,放大观察内部可见不同红色调的球状、椭球状的微纳米级固相包裹体。根据红外光谱和拉曼光谱特征,该类合成粉色蛋白石的类型应介于Opal-A型与Opal-CT型之间,且与Opal-A型蛋白石较为接近;红外透射光谱显示7 224、4 523、3 674、2 662、2 266 cm-1附近的一组特征红外吸收谱峰,与俄罗斯人工蛋白石较为吻合。该类样品的SiO2含量达97.581%~98.352%,此外分别含有0.287%~0.497%的Na2O,0.112%~0.326%的MgO,0.895%~1.507%的Al2O3,0.011%~0.026%的K2O,0.003%~0.015%的CaO以及0.079%~0.244%的Cu2O,其颜色是由铜的氧化物(主要为Cu2O)等矿物颗粒细微分散所致,并在可见光范围内产生570 nm附近的特征吸收峰。 展开更多

关键词 合成蛋白石 宝石学特征 谱学特征 颜色成因

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