湖北与安徽产高品质绿松石的红外与拉曼光谱特 - 湖北农机化杂志社投稿

一、稿件要求： 1、稿件内容应该是与某一计算机类具体产品紧密相关的新闻评论、购买体验、性能详析等文章。要求稿件论点中立，论述详实，能够对读者的购买起到指导作用。文章体裁不限，字数不限。 2、稿件建议采用纯文本格式(*.txt)。如果是文本文件，请注明插图位置。插图应清晰可辨，可保存为*.jpg、*.gif格式。如使用word等编辑的文本，建议不要将图片直接嵌在word文件中，而将插图另存，并注明插图位置。 3、如果用电子邮件投稿，最好压缩后发送。 4、请使用中文的标点符号。例如句号为。而不是.。 5、来稿请注明作者署名(真实姓名、笔名)、详细地址、邮编、联系电话、E-mail地址等，以便联系。 6、我们保留对稿件的增删权。 7、我们对有一稿多投、剽窃或抄袭行为者，将保留追究由此引起的法律、经济责任的权利。二、投稿方式： 1、请使用电子邮件方式投递稿件。 2、编译的稿件，请注明出处并附带原文。 3、请按稿件内容投递到相关编辑信箱三、稿件著作权： 1、投稿人保证其向我方所投之作品是其本人或与他人合作创作之成果，或对所投作品拥有合法的著作权，无第三人对其作品提出可成立之权利主张。 2、投稿人保证向我方所投之稿件，尚未在任何媒体上发表。 3、投稿人保证其作品不含有违反宪法、法律及损害社会公共利益之内容。 4、投稿人向我方所投之作品不得同时向第三方投送，即不允许一稿多投。若投稿人有违反该款约定的行为，则我方有权不向投稿人支付报酬。但我方在收到投稿人所投作品10日内未作出采用通知的除外。 5、投稿人授予我方享有作品专有使用权的方式包括但不限于：通过网络向公众传播、复制、摘编、表演、播放、展览、发行、摄制电影、电视、录像制品、录制录音制品、制作数字化制品、改编、翻译、注释、编辑，以及出版、许可其他媒体、网站及单位转载、摘编、播放、录制、翻译、注释、编辑、改编、摄制。 6、投稿人委托我方声明，未经我方许可，任何网站、媒体、组织不得转载、摘编其作品。

湖北与安徽产高品质绿松石的红外与拉曼光谱特

作者:

关键词:

摘要：

引言

绿松石是中国古代四大名玉(绿松石、和田玉、岫岩玉、独山玉)之一，在中国有悠久的使用历史[1]。英文名称为“Turquoise”，直译为“土耳其玉”，其名缘由古代时期由波斯经土耳其运至欧洲而得。中国是绿松石出产大国，产地主要位于湖北省和安徽省。两省均产出优质、结构致密的“瓷地”品种，具有重要的经济价值。在珠宝玉石的评估及商贸中，由于著名产地珠宝的溢价效应，使宝石学家对“瓷地”绿松石品种的产地识别需求愈加强烈。在出土绿松石的考古研究中，对绿松石产地溯源、推断古代某区域内商贸交易地点及路线的需求，也促进了对考古绿松石产区鉴别的研究[2-3]。宝石学家和考古学家通常用光谱(红外、拉曼)[4-8]和同位素方法[2-3]等方法来研究产地识别。

绿松石族矿物的晶体化学式为X(M12M22M32)6(PO4)4(OH)8·4H2O，其中M1—M3被3价阳离子(Al3+, Fe3+)占据， Cu2+或少量Fe2+占据X位；晶格振动Γ=57Au+57Ag[9-14]，类质同象发育。其中Cu2+/Fe3+比值对绿松石的颜色产生影响，颜色相近者通常具有相近比值[13]。湖北和安徽绿松石外观上的细微差别可能与此有关。不同产地的绿松石由于形成的地质条件不同，在结构、组份、结晶状态及混入物等方面存在细微差异，这些细微差别可以反映在红外及拉曼的光谱中。随着红外光谱和拉曼光谱测试精度与分辨率的不断提高，对绿松石晶体结构的微小差异进行分析识别成为可能。

由前人研究[3, 4-7]得知，绿松石红外吸收谱带中， 3 510～3 400和3 300～3 000 cm-1间的红外吸收主要由ν(OH)和ν(MFe, Cu-H2O)伸缩振动所致， 1 200～1 000 cm-1归属于ν3(PO4)伸缩振动， 1 650～1 100和910～781 cm-1归属为δ(OH)弯曲振动， 652～450 cm-1归属于ν4(PO4)伸缩振动。绿松石拉曼谱学特征[4, 7-8]为： 1 040 cm-1附近的最强谱峰归属于(PO4)基团非对称伸缩振动， 990 cm-1附近谱峰归属于(PO4)的对称伸缩振动， (PO4)的非对称弯曲振动谱峰位于640～547 cm-1间， (PO4)的对称弯曲振动谱峰位于467和419 cm-1附近。 3 441～3 494 cm-1附近的拉曼谱峰归属于(Al—OH)伸缩振动； 3 281～3 078 cm-1附近拉曼谱峰则归属于绿松石中[Cu(H2O)4]伸缩振动； 798 cm-1谱峰则是由于OH的弯曲振动所致。然而，以上研究偏重于对绿松石和其他矿物的谱学特征区别，他们的样品不全是高品质的“瓷地”品种，未明确分析湖北、安徽两地相似高品质绿松石的光谱特征(红外、拉曼)差异。

我们选取了湖北省竹山县秦古矿区、文峰矿区以及安徽省笔架山矿区的蓝色、结构致密的优质绿松石样品进行光谱学分析，试图总结出两产地高品质绿松石在红外与拉曼谱学上的共性与个性，旨在为绿松石产地鉴别及考古研究的溯源提供科学依据。

1 实验部分

1.1 样品

在众多的样品中，选取了6块代表性样品，其中秦古样品两块(编号QG1, QG3)，文峰样品两块(编号WF1, WF3)，笔架山样品两块(编号AH1, AH2)。所有样品呈蓝色、致密，为“高瓷地”品种。样品的照片示于图1，样品描述如表1。

表1 绿松石样品描述Table 1 Descriptions of the investigated turquoise samples产地样品编号颜色描述湖北秦古QG1QG3蓝色，带绿色调蓝色，带绿色调团块状，产于石英脉中脉状，产于石英脉中湖北文峰WF1WF3蓝色，带绿色调蓝色，带绿色调脉状，产于黑色碳硅质板岩脉状，产于黑色碳硅质板岩安徽笔架山AH1AH2蓝色蓝色脉状团块状

1.2 仪器与参数

红外测试在中国地质大学(北京)珠宝学院宝石研究实验室采用BRUKER TENSOR27型傅里叶变换红外光谱仪完成。测试条件：室温，溴化钾压片法，背景扫描时间16次，样品扫描时间16次，分辨率4 cm-1，测试范围4 000～400 cm-1，采用Rubberband基线校正法。

图1 绿松石样品照片(a)： QG-1； (b)： QG-3； (c)： WF-1； (d)： WF-3； (e)： AH-1； (f)： Photos of the samples(a)： QG-1； (b)： QG-3； (c)： WF-1； (d)： WF-3； (e)： AH-1； (f)： AH-2

拉曼测试在国家首饰质量监督检验中心采用Renishaw-inVia激光共聚焦显微拉曼光谱仪完成。测试条件：室温下用50倍物镜聚焦，激光波长532 nm，光强度10%，扫描时间为10 s，叠加3次，扫描范围为3 800～100 cm-1。

2 结果与讨论

2.1 官能团归属

绿松石红外光谱特征及振动归属如下： 3 510和3 466 cm-1附近的两条强吸收带归属于ν(OH)伸缩振动，由Al—OH所致，峰形尖锐；由ν(MFe, Cu-H2O)伸缩振动引起的吸收位于3 288和3 076 cm-1附近，强度舒缓； δ(H2O)弯曲振动主要位于1 641和1 175 cm-1附近，偶有弱肩峰1 630和1 157 cm-1出现； 1 109， 1 063和1 013 cm-1三条谱带归属于ν3(PO4)伸缩振动[3- 4, 12]。 δ(OH)弯曲振动引起的谱带有905，837和783 cm-1，其中837和783 cm-1两带较为尖锐； ν4(PO4)弯曲振动有646， 609， 575， 546， 486和455 cm-1四条尖锐吸收带[3, 4-7]。样品的红外吸收光谱特征见表2，图2。

文章来源：《湖北农机化》网址: http://www.hbnjhzz.cn/qikandaodu/2021/0407/899.html