山东蓝宝石铁离子的价态及其对色调的影响

详细信息   

• 责任者：曹荣龙^c中科院广州地化所 ; 曹姝^c广东省技术监督珠宝玉石质量监督检验站
• 刊名：矿产与地质
• 出版年：1997
• 卷期：１１^b６总６２
• 关键词：蓝宝石11^a山东20^a碧玄岩 ; 化学成分 ; 化合价 ; 穆斯堡尔光谱 ; 电子顺磁共振谱 ; 吸收光谱学
• 页码：４１３～４２２
• 索书号：P206/967
• 图表：表４参９插图
• 分类号：0200
• 文摘期号：1998/05

摘要

山东蓝宝石产在强碱性而ＳｉＯ２不饱和的碱性玄武岩类岩石中，含蓝宝石碧玄武岩富于钛、铁的地球化学特征形成了蓝宝石的成矿专属性。其着色是由Ｔｉ４＋离子与Ｆｅ２＋离子合理配比而成，一般控制在Ｔｉ４＋／Ｆｅ２＋＝１的配比范围。多余的Ｆｅ２＋和其它Ｆｅ３＋离子存在都不利于蓝色蓝宝石正常呈色，山东蓝宝石的总铁含量很高，Ｆｅ平均约为１％，颜色深含铁高。穆斯堡尔谱显示，铁的价态三价铁离子占绝对优势，估测Ｆｅ２＋／Ｆｅ３＋＜０１。顺磁共振谱的对比研究证实，蓝宝石的色调越深，Ｆｅ３＋离子浓度越高。对Ｆｅ２＋和Ｆｅ３＋离子所引起的吸收光谱特征研究，５８０ｎｍ以及７００ｎｍ吸收峰反映了山东蓝宝石顺Ｃ轴显示蓝色，垂直Ｃ轴为黄绿色的呈色机制，它们由Ｔｉ４＋－Ｆｅ２＋之间电子荷移跃迁所引起。Ｆｅ３＋离子产生的４５３ｎｍ和４７７ｎｍ吸收峰都落在可见光区蓝色光的波长和频率的范围内，它们对主波长蓝色光的吸收导致山东蓝宝石深蓝带黑的色调。（程耀信）