秘鲁蓝色蛋白石矿物学性质及致色机理初探_邢莹莹.pdf

2 0 1 7年 1 1月 N o v e m b e r 2 0 1 7 岩 矿 测 试 R O C KA N DM I N E R A LA N A L Y S I S V o l . 3 6 ，N o . 6 6 0 8- 6 1 3 收稿日期 2 0 1 7- 0 7- 2 5 ；修回日期 2 0 1 7- 1 0- 1 8 ；接受日期 2 0 1 7- 1 0- 2 4 基金项目国家自然科学基金资助项目（ 4 1 2 7 2 0 4 9 ） 作者简介邢莹莹， 博士研究生， 副教授， 主要从事宝石矿物学研究。E - m a i l x i n g y y ＠g c u . e d u . c n 。 邢莹莹，亓利剑，王海涛. 秘鲁蓝色蛋白石矿物学性质及致色机理初探［ J ］ . 岩矿测试， 2 0 1 7 ， 3 6 （ 6 ） 6 0 8- 6 1 3 . X I N GY i n g - y i n g ，Q I L i - j i a n ，WA N GH a i - t a o . P r e l i m i n a r yS t u d yo nM i n e r a l o g i c a l C h a r a c t e r i s t i c sa n dC o l o r a t i o nM e c h a n i s mo f B l u e O p a l s f r o mP e r u ［ J ］ . R o c ka n dM i n e r a l A n a l y s i s ， 2 0 1 7 ， 3 6 （ 6 ） 6 0 8- 6 1 3 . 【 D O I 1 0 . 1 5 8 9 8 / j . c n k i . 1 1- 2 1 3 1 / t d . 2 0 1 7 0 7 2 5 0 1 2 1 】 秘鲁蓝色蛋白石矿物学性质及致色机理初探 邢莹莹1 ， 2，亓利剑3，王海涛1 （ 1 . 华南理工大学广州学院珠宝学院，广东 广州 5 1 0 8 0 0 ； 2 . 中国地质大学（ 武汉） 材化学院，湖北 武汉 4 3 0 0 7 4 ； 3 . 同济大学海洋与地球科学学院，上海 2 0 0 0 9 2 ） 摘要近年来蓝色蛋白石的研究仅限于矿物成分及致色机理， 并未对其化学成分、 红外光谱、 拉曼光谱等开 展较为深入的分析。本文在前人的研究基础上， 通过傅里叶变换红外光谱（ F T I R ） 、 X射线粉晶衍射（ X R D ） 、 电子探针分析（ E M P A ） 、 紫外可见分光光谱、 拉曼光谱等技术对样品的振动光谱、 官能团表征、 矿物组成及呈 色机理进行研究。研究结果表明 蓝色蛋白石的主要组成矿物为非晶态蛋白石， 且振动光谱与天然蛋白石存 在一定程度的频率位移。E M P A分析结果显示蓝色蛋白石主要元素为 S i 和 C u ， 且紫外可见分光光谱表征为 7 4 2n m附近一吸收强度较高的宽谱带。综合电子探针和紫外可见吸收光谱的测试结果得出， 蓝色蛋白石的 致色元素为 C u ， 在其内部呈典型平面正方形结构的［ C u 2 （ H 2O ）4］ 2 ， 且 C u含量与其蓝色的体色存在一定 的正相关性， 即随着 C u 含量增加蓝色体色更加浓艳。 关键词红外光谱；矿物组成；致色机理；蓝色蛋白石 中图分类号P 5 7 5 . 4 ；P 5 7 8 . 4 9 4文献标识码A 秘鲁蓝色蛋白石与铜矿共生［ 1 ］， 主要分布于安 第斯山脉西麓与西部海岸线之间的狭长地带， 处于 环太平洋火山地震带上。该矿带属于南北美洲斑岩 型铜矿带的一部分， 北西向长 2 0 0 0k m ， 宽 1 5 0～ 3 0 0 k m 。矿带大致可以分为北、 中、 南三个亚带， 其中以 南亚带最为重要， 向北西延长约 1 0 0 0k m ， 产有赛罗 贝尔德、 夸霍内、 托面帕拉等 1 0多个大型斑岩型铜 矿床。这些矿床的形成都与石英二长斑岩侵入有 关， 成矿时代为第三纪。 蛋白石按结构状态一般分为三类 C型蛋白石 是呈超显微晶质的完全有序的低温方石英， 但常夹 有少量低温鳞石英的结构层， 主要产于与熔岩共生 的沉积物中， 较为少见； C T型蛋白石是由低温方石 英与低温鳞石英两种结构畴成一维堆垛无序所构成 的超显微结晶质， 其形成常与火山物的分解有关； A型蛋白石为高度无序、 近于非晶质的物质， 一般为 生物成因［ 2 - 3 ］。F r a n c a等［ 4 ］对秘鲁蛋白石进行比 重、 折射率、 X射线粉晶衍射（ X R D ） 、 激光剥蚀电感 耦合等离子体质谱仪（ L A-I C P-M S ） 、 扫描电子显 微镜（ S E M） 、 光致发光光谱等研究， 研究结果显示 秘鲁蛋白石呈绿色、 蓝绿色、 粉红色、 暗红色等各种 颜色， 蓝色主要与 C u有关， 且秘鲁蛋白石为典型的 岩浆 C T型蛋白石； 亓利剑等［ 5 ］采用常规的宝石学 研究方法， 并结合电子探针（ E M P A ） 、 X射线衍射等 分析测试方法， 对秘鲁蓝欧泊的矿物组成、 振动光谱 特点、 热相变产物、 水的存在形式及呈色机理等问题 展开研究， 研究结果显示秘鲁蓝欧泊的矿物成分主 要为蛋白石并含有不等量的 α- 方英石及 α- 鳞石 英， 蓝欧泊中的水主要以吸附水、 结构水的形式存 在， ［ C u 2 （H 2O ）4］ 2 水合离子是导致蓝欧泊呈色 的主要缘由； H y r š l ［ 1 ］发现秘鲁蓝色蛋白石常呈半透 明， 且颜色较为均匀， 透明且高品质的非常少见。经 806 ChaoXing 过一段时间蓝色蛋白石的颜色可能会发生改变， 但 浸水后即可恢复， 这可能与其中含有不稳定的吸附 水有一定的关系。 从前人研究的结果可以得出， 对于蓝色蛋白石 的研究仅限于矿物成分及致色机理， 并未对其化学 成分、 红外光谱、 拉曼光谱等做较为深入的分析。本 文在前人的研究基础上， 通过傅里叶变换红外光谱 （ F T I R ） 、 X R D 、 E M P A 、 紫外可见光分光光度计（ 型号 G E M- 3 0 0 0 ） 、 拉曼光谱分析等测试方法， 对其矿物 组成、 谱学特征、 致色机理等问题展开研究。 1 实验部分 1 . 1 样品及基本特征 采用不同级别的蓝色蛋白石样品和较纯净的原 矿进行分析测试， 最终测试不同级别蓝色蛋白石样 品 4块， 编号为 O P- 1～ O P- 4 （ 图 1 ） ， 并选择较为 纯净的原矿样品磨成粉末进行 X R D分析测试。 蓝色蛋白石色调为蓝 ～蓝绿色， 颜色分布不均 匀， 呈条带状或团块状分布， 变彩不发育（ 图 1 A ） 。相 对密度为2 . 0 7 ， 折射率为 1 . 4 4～ 1 . 4 5 ， 微透明至不 透明。S W 紫外灯下， 呈中弱绿色荧光； L W 紫外灯 下， 呈弱绿色荧光。蓝色蛋白石常与白色石英伴生， 内部常含有外形呈苔纹状、 絮状、 斑点状褐黄色固相 包裹体， 也可见褐黄色固相包体沿愈合裂隙分布。 A 蓝色蛋白石样品； B 蓝色蛋白石表面特征表征。 图 1 样品及基本特征 F i g . 1 B a s i cc h a r a c t e r i s t i c s o f t h es a m p l e s （ A . S a m p l eo f t h eb l u eo p a l s ；B . C h a r a c t e r i z a t i o no f t h eb l u eo p a l s s u r f a c e ） 1 . 2 测试仪器和测试条件 傅里叶变换红外光谱（ F T I R ） 测试 仪器型号为 N i c o l e t 5 5 0型（ 美国 N i c o l e t 公司） ， 反射法， 测试样 品中红外吸收光谱。测试条件如下 分辨率为 4 ， 扫 描范围为 4 0 0～4 0 0 0c m- 1， 扫描次数为 3 2 。采用 O P U S 5 . 5软件对所测的图谱进行处理， 采用自动基 线校正， 并且用 9点的平滑点数处理图谱， 然后对图 谱进行拟合处理， 求出其准确的峰位。 电子探针分析 化学成分分析在安徽省地质研 究中心采用日本岛津 E P M A- 1 7 2 0型电子探针进行 测试， 主要测量样品的化学成分。测试条件如下 加 速电压为 1 5k V ， 束流为 2 0n A ， 束斑直径为 5μ m 。 实验对光片中纯净、 平坦的 4个点位进行电子探针 测试， 取其平均值为分析结果。 X射线粉晶衍射分析 采用仪器为布鲁克 D 8 型 X射线粉晶衍射仪， 测量样品的矿物成分。测试 条件如下 C uK α辐射， 工作电压为 4 0k V ， 电流为 4 0m A ， 2 θ 扫描范围为 1 0 ～ 8 0 ， 步长为 0 . 0 2 ， 扫 描速度为 6 / m i n 。 拉曼光谱分析 拉曼光谱由 L a b R A MH RE v o l 型 激光显微拉曼光谱仪测试采集。激光器波长为 7 8 5 n m ， 测试时激光光斑直径约为 2μ m ， 功率约1 0m W， 曝光时间 2 0s ， 叠加 3次， 扫描范围为 1 0 0～4 0 0 0 c m - 1 ， 室温2 3 ℃， 湿度6 0 ％。测试样品前利用硅片对 拉曼光谱仪进行校准， 误差控制在0 . 0 5c m - 1 以下。 紫外可见分光光谱测试 在同济大学珠宝检测 中心采用广州标旗电子科技有限公司的 G E M- 3 0 0 0紫外可见光分光光度计对蓝色蛋白石样品进 行测试。测试条件如下 波段范围为 2 0 0～1 0 0 0 n m ， 积分时间 1 9 9m s ， 平均次数为 5次， 平滑宽度为 1 ， 触发阈值为 1 0 0 0 。 2 结果与讨论 2 . 1 蓝色蛋白石的矿物组成 蓝色蛋白石表征出与蛋白石不一致的 X射线 粉晶衍射谱峰。由图 2可见， 蓝色蛋白石的粉晶衍 906 第 6期邢莹莹， 等 秘鲁蓝色蛋白石矿物学性质及致色机理初探第 3 6卷 ChaoXing 射特征峰较为明晰， 可见较窄且尖锐的谱峰， 其中 d ＝ 4 . 3 3 为 α-鳞石英的吸收峰， 而 d＝4 . 1 1 为 α- 方石英的吸收峰［ 6 ］。由此推断， 该蓝色蛋白石 的主要组成矿物为非晶态蛋白石， 且含有少量结晶 态的 S i O 2， 如低温方石英（ α- 方石英） 、 低温鳞石英 （ α- 鳞石英） ， 其处于非晶态向结晶态过渡的初级 阶段［ 7 - 8 ］。 图 2 蓝色蛋白石 X R D图谱 F i g . 2 X R Ds p e c t r u mo f b l u eo p a l 2 . 2 蓝色蛋白石的红外光谱特征 采用 O P U S5 . 5对蓝色蛋白石的红外吸收光谱 进行拟合处理（ 图 3 ） 得到准确的谱峰波数， 拟合处 理残差为 0 . 0 1 。 蓝色蛋白石（ 表 1 ） 中 3 6 1 1c m- 1、 3 5 4 5c m- 1处 弱红外吸收谱带归属 ν s（ MO H ） 堆成伸缩振动； 由 ν a s（ C O C ） 反对称伸缩振动致红外吸收谱带位 于 1 2 3 0c m- 1处； 由 ν a s（ S i O S i ） 反对称伸缩振动 致红外吸收谱带位于 1 1 6 7c m- 1、 1 1 0 0c m- 1、 1 0 2 9 c m- 1处； 7 9 3c m-1归属 ν s（ S i O S i ） 对称伸缩振 动所致； 7 0 0c m- 1、 6 4 9c m- 1处弱红外吸收谱带由 ν s（ S i C ） 的伸缩振动引起的； 由 γ （ S i O S i ） 弯 曲振动致红外吸收谱带位于 5 1 0c m- 1、 4 7 8c m- 1、 4 7 6c m- 1处［ 9 - 1 0 ］。 表 1 蓝色蛋白石的红外吸收光谱特征与归属 T a b l e 1 R e p r e s e n t a t i o na n da t t r i b u t i o no f F T I Ro f b l u eo p a l 波数（ c m- 1）归属 1 2 3 0 （ b r ）νa s（ C O C ） 1 1 6 7 （ m ） ， 1 1 0 0 （ s ） ， 1 0 2 9 （ m- s ）νa s（ S i O S i ） 7 9 3 （ w ）νs（ S i O S i ） 7 0 0 （ w ） ， 6 4 9 （ w ）νs（ S i C ） 5 1 0 （ m ） ， 4 7 6 （ m ） ， 4 7 8 （ m ）γ （ S i O S i ） 注 w＝ 弱， s h ＝ 肩吸收， m＝ 中等， b r ＝ 宽吸收， s ＝ 强； ν a s＝不对称伸 缩振动， ν s＝ 对称伸缩振动； β＝面内弯曲振动， γ＝面外弯曲振 动， δ ＝ 变形振动， δ s＝ 对称变形振动。 a 红外光谱表征； b 红外光谱拟合处理表征。 图 3 蓝色蛋白石红外光谱表征 F i g . 3 F T I Rs p e c t r ao f b l u e o p a l s （ a . R e p r e s e n t a t i o no f F T I R s p e t r a ； b . F T I Rf i t t i n gc h a r a c t e r i z a t i o no f b l u eo p a l s ） 2 . 3 蓝色蛋白石的拉曼光谱特征 蓝色蛋白石的激光拉曼光谱分析结果（ 图 4 ） 表 明， 位于3 6 0 8c m- 1、 3 5 4 1c m- 1处较为尖锐且计数强 度较高的谱峰隶属于 ν s（ MO H ） 对称伸缩振动； ν a s（ S i O S i ） 反对称伸缩振动所致的吸收谱带表 现为 1 0 5 1c m- 1、 9 7 4c m- 1处较弱的振动谱带； 7 7 7 c m- 1处弱谱带和 6 4 6c m- 1较为尖锐计数较强的吸 收谱带由 ν s（ S i O S i ） 对称伸缩振动； 6 0 0～1 5 0 c m- 1范围内的一组吸收谱带主要由 γ （ S i O S i ） 弯曲振动所致。其中拉曼谱带中 1 0 5 1c m- 1和 9 7 4 c m- 1较弱谱带归属 α- 方石英的 S i O反对称伸缩 振动所致， 7 7 7c m- 1谱峰再次证实蓝色蛋白石中确 实存在隐晶质 α- 方石英［ 1 1 - 1 2 ］。 2 . 4 蓝色蛋白石致色机理分析 在宝石晶体中， 电子是处在不同的状态下， 并且 分布在不同的能级组中， 若晶体中一个杂质离子的 基态能级与激发态能级之间的能量差， 恰好等于穿 过晶体的单色光能量时， 晶体便吸收该波长的单色 光， 使位于基态的一个电子跃迁到激发态能级上， 其 结果在晶体的吸收光谱中产生一个吸收带， 便形成 了紫外可见吸收光谱。 016 第 6期 岩 矿 测 试 h t t p ∥w w w . y k c s . a c . c n 2 0 1 7年 ChaoXing 图 4 蓝色蛋白石的拉曼光谱表征 F i g . 4 R a m a ns p e c t r ao f b l u eo p a l 所测试多件蓝色蛋白石样品的吸收谱带基本一 致， 均在 8 8 0n m 、 7 4 2n m 、 6 3 2n m和 3 3 0n m附近存 在吸收峰， 其中 7 4 2n m附近的吸收峰表现为一吸收 强度较高的宽谱带， 其半波宽范围为 6 8 1～ 8 3 4n m （ 图 5 ） 。在可见光范围内， 从橙黄区 5 3 2n m处至红 区 7 0 0n m存在较大范围的吸收， 吸收后残余能量组 合形成了蓝色蛋白石的色调。蓝色蛋白石的可见吸 收光谱测试结果进一步表明， 影响蓝色蛋白石呈色 的关键因素是 C u 2 离子的配位多面体方式。根据 J a h n - T e l l e r 效应， H 2O是弱场， 弱场中 d 9型离子的 平面正方形与八面体场的稳定化能（ C F S E ） 差值最 大， 即可形成接近正方形的配合物。在蓝色蛋白石 中，［ C u 2 （H 2O ）4］ 2 呈典型的平面正方形结构， 在室温条件下的八面体晶体场中， 这种内轨型水合 离子仅能产生2E g→ 2T 1 g的自旋跃迁吸收带，即以 7 4 2n m为主峰的宽阔吸收谱带［ 1 3 ］。 2 . 5 蓝色蛋白石体色与其化学成分相关性分析 E M P A测试结果（ 表 2 ） 表明， 因秘鲁蓝色蛋白 石中含有一定量的水， 其主要化学成分总量低于 1 0 0 ％。其中主要成分 S i O 2的含量在 6 8 . 6 3 7 ％ ～ 7 1 . 5 6 3 ％范围内变化， 平均含量为7 0 . 5 4 2 ％； C u O 图 5 蓝色蛋白石的紫外可见吸收光谱表征 F i g . 5 U v - V i s a b s o r p t i o ns p e c t r ao f b l u eo p a l s 含量变化范围为 2 2 . 4 3 9 ％ ～ 2 5 . 6 9 8 ％， 平均含量为 2 3 . 9 8 9 ％。分析所测样品中， O P-1蓝色调最浓， O P- 4 蓝色调最淡， E M P A测试结果显示 O P- 1样 品 C u 含量最高， O P- 4样品 C u含量最低， 表征其 色调由 C u 元素所致并存在一定的正相关性。综合 紫外可见吸收光谱和 E M P A分析结果得出， 蓝色蛋 白石的体色由 C u 所致， 且 C u的含量与其颜色浓度 具有较高的相关性［ 1 4 ］。 表 2 蓝色蛋白石化学成分分析结果 T a b l e 2 C h e m i c a l a n a l y s i s o f b l u eo p a l s m e a s u r e db yE M P A 样品编号S i O2（ ％）C u O （ ％）F e O （ ％） N a 2O （ ％） M g O （ ％） A l 2O3（ ％） C r 2O3（ ％） N i O （ ％）合计（ ％） O P- 16 8 . 6 3 72 5 . 6 9 80 . 0 0 100 . 1 2 30 . 0 2 50 . 0 2 509 4 . 5 0 9 O P- 27 1 . 5 6 32 3 . 2 0 90 . 2 3 600 . 0 9 70 . 3 7 50 . 0 0 209 5 . 4 8 1 O P- 37 1 . 3 9 72 4 . 6 10 . 1 0 400 . 0 9 80 . 1 7 8009 6 . 3 8 7 O P- 47 0 . 5 7 22 2 . 4 3 90 . 2 5 10 . 0 0 10 . 1 0 40 . 4 5 10 . 0 0 709 3 . 8 2 4 A V G7 0 . 5 4 22 3 . 9 8 90 . 1 4 800 . 1 0 60 . 2 5 70 . 0 0 90- 116 第 6期邢莹莹， 等 秘鲁蓝色蛋白石矿物学性质及致色机理初探第 3 6卷 ChaoXing 3 结论 本研究在一定程度上丰富了人们对秘鲁蓝色蛋 白石宝石矿物学性质及致色机理的认识， 研究结果 表明 秘鲁蓝色蛋白石的红外光谱主要表征为 1 1 0 0 c m- 1处的吸收强峰， 1 0 2 9c m- 1、 5 1 0c m- 1、 4 7 6c m- 1 中等强度的吸收谱带以及 6 0 0～ 8 0 0c m- 1范围内的 一组吸收弱谱带， 且主要矿物成分为非晶态的 S i O 2 及少量的方石英、 鳞石英， 故秘鲁蓝色蛋白石归属 o p a l - A或 o p a l - C T有待进一步确定。 蓝色蛋白石的体色主要由八面体晶体场中 2E g→ 2T 1 g的自旋跃迁吸收带所致， C u与体色的相 关性在紫外吸收光谱和 E M P A测试结果中均有体 现， C u 含量越高， 蓝色蛋白石的体色越浓艳， 饱和度 越高。 4 参考文献 ［ 1 ］ H y r š l D r J . G e m s t o n e so f P e r u ［ J ］ . T h eJ o u r n a l o f G e - m m o l o g y ， 2 0 0 1 ， 2 7 （ 6 ） 3 2 8- 3 3 4 . ［ 2 ］ G a i l l o uE ， F r i t s c hE ， A g u i l a r - R e y e s B ， e t a l . C o m m o ng e m o p a l A ni n v e s t i g a t i o no fm i c r o - t on a n o - s t r u c t u r e ［ J ］ . A m e r i c a nM i n e r a l o g i s t ， 2 0 0 8 ， 9 3 （ 1 1 - 1 2 ） 1 8 6 5 - 1 8 7 3 . ［ 3 ］ 戴稚璇. 澳大利亚蓝色调欧泊的变彩效应与二氧化硅 球粒间隙的关系［ D ］ . 北京 中国地质大学（ 北京） ， 2 0 0 9 1- 1 0 . D a i ZX . T h eC o r r e l a t i o nb e t w e e nP l a y - o f - C o l o rE f f e c t a n dS i O 2C a v i t i e sS i z eo fA u s t r a l i aB l u eO p a l ［ D］ . B e i j i n g C h i n aU n i v e r s i t yo fG e o s c i e n c e s （ B e i j i n g ） ， 2 0 0 9 1- 1 0 . ［ 4 ］ F r a n c aC ， L u i g i M， A l b e r t oL ， e t a l . N e wp h y s i c a l ， g e o - c h e m i c a l a n dg e m o l o g i c a l d a t ao f o p a l s f r o mA c a r i M i n e （ A r e q u i p a D e p a r t m e n t ， P e r u ） ［ J ］ . J o u r n a l o f M i n e r a l o g y a n dG e o c h e m i s t r y ， 2 0 1 5 ， 1 9 2 （ 1 ） 7 3- 8 4 . ［ 5 ］ 亓利剑， 杨梅珍， 胡永兵， 等. 秘鲁蓝欧泊［ J ］ . 宝石和 宝石学杂志， 2 0 0 1 ， 3 （ 3 ） 1 3- 1 6 . Q i LJ ， Y a n gM Z ， H uYB ， e t a l . B l u eo p a l f r o mP e r u ［ J ］ . J o u r n a lo fG e m sa n dG e m m o l o g y ， 2 0 0 1 ， 3 （ 3 ） 1 3- 1 6 . ［ 6 ］ F r i t s c hE ， G a i l l o uE ， O s t r o u m o v M， e t a l . R e l a t i o n s h i pb e - t w e e nn a n o s t r u c t u r ea n do p t i c a la b s o r p t i o ni nf i b r o u s p i n ko p a l s f r o mM e x i c oa n dP e r u ［ J ］ . E u r o p e a nJ o u r n a l o f M i n e r a l o g y ， 2 0 0 4 ， 1 6 （ 5 ） 7 4 3- 7 5 1 . ［ 7 ］ 赵海平， 张雪梅， 何雪梅， 等. 坦桑尼亚绿色蛋白石 ［ J ］ . 宝石和宝石学杂志， 2 0 1 4 ， 1 6 （ 4 ） 1 4- 2 1 . Z h a oHP ， Z h a n gXM， H eXM， e t a l . P r a s eo p a l f r o m T a n z a n i a ［ J ］ . J o u r n a l o f G e m s a n dG e m m o l o g y ， 2 0 1 4 ， 1 6 （ 4 ） 1 4- 2 1 . ［ 8 ］ J i aY ， Wa n gBM. M i n e r a l o g ya n dt h e r m a la n a l y s i so f n a t u r a l P o z z o l a n ao p a l s h a l ew i t hn a n o - p o r e s ［ J ］ . J o u r n a l o f Wu h a nU n i v e r s i t yo f T e c h n o l o g y ， 2 0 1 7 ， 3 2 （ 3 ） 5 3 2- 5 3 7 . ［ 9 ］ 严俊， 胡丹静， 黄雪冰， 等. 应用 F T I R- S E M研究一类 合成欧珀的微结构及其变彩成因机制［ J ］ . 岩矿测试， 2 0 1 7 ， 3 6 （ 1 ） 5 9- 6 5 . Y a nJ ， H uDJ ， H u a n gXB ， e t a l . I n v e s t i g a t i o no f t h e m i c r o s t r u c t u r ea n dp l a y o f c o l o r m e c h a n i s mo f a s y n t h e t i c o p a lb yF T I R - S E M［ J ］ . R o c ka n dM i n e r a lA n a l y s i s ， 2 0 1 7 ， 3 6 （ 1 ） 5 9- 6 5 . ［ 1 0 ］ 严俊， 胡仙超， 方飚， 等. 应用 X R F-S E M-X R D- F T I R等分析测试技术研究丽水蓝色类欧泊（ 蛋白石） 的矿物学与光学特征［ J ］ . 岩矿测试， 2 0 1 4 ， 3 3 （ 6 ） 7 9 5- 8 0 1 . Y a nJ ， H uXC ， F a n gB ， e t a l . S t u d yo nt h em i n e r a l o g i c a l a n do p t i c a lc h a r a c t e r i s t i c so fb l u eo p a lf r o m L i s h u i i n v e s t i g a t e db yX R F - S E M- X R D - F T I R［ J ］ .R o c ka n d M i n e r a l A n a l y s i s ， 2 0 1 4 ， 3 3 （ 6 ） 7 9 5- 8 0 1 . ［ 1 1 ］ S m a l l w o o dAG ， T h o m a s PS ， R a yAS . C h a r a c t e r i s a t i o n o fs e d i m e n t a r y o p a l s b y F o u r i e r t r a n s f o r m R a m a n s p e c t r o s c o p y ［ J ］ . S p e c t r o c h i m i c aA c t a P a r t A ， 1 9 9 7 ， 5 3 2 3 4 1- 2 3 4 5 . ［ 1 2 ］ S o d oA ， M u n i c c h i aCA ， B a r u c c aS ， e t a l . R a m a n ， F T - I R a n dX R Di n v e s t i g a t i o no fn a t u r a lo p a l s ［ J ］ . J o u r n a lo f R a m a nS p e c t r o s c o p y ， 2 0 1 6 ， 4 7 （ 1 2 ） 1 4 4 4- 1 4 5 1 . ［ 1 3 ］ N i k b a k h t T ， K a k u e eO ， L a m e h i - R a c h t i M. S t u d yo f t h e i o n o l u m i n e s c e n c e b e h a v i o r o ft h e g e m s t o n e s B e r y l （ a q u a m a r i n e v a r i e t y ） ， o p a l ， a n dt o p a z ［ J ］ . J o u r n a lo f L u m i n e s c e n c e ， 2 0 1 6 ， 1 7 1 1 5 4- 1 5 8 . ［ 1 4 ］ 邹妤， 孙婉洁， 赵旭刚， 等. 云南麻栗坡祖母绿生长环 带特征［ J ］ . 硅酸盐通报， 2 0 1 7 ， 3 6 （ 2 ） 4 1 9- 4 2 4 . Z o uS ， S u nW J ， Z h a oX G ， e ta l . C h a r a c t e r i s t i c so f g r o w t hz o n eo fe m e r a l df r o m M a l i p o ， Y u n n a nP r o v i n c e ［ J ］ . B u l l e t i no f T h eC h i n e s eC e r a m i cS o c i e t y ， 2 0 1 7 ， 3 6 （ 2 ） 4 1 9- 4 2 4 . 216 第 6期 岩 矿 测 试 h t t p ∥w w w . y k c s . a c . c n 2 0 1 7年 ChaoXing Mi n e r a l o g i c a l C h a r a c t e r i s t i c sa n dC o l o u r a t i o nMe c h a n i s m o fB l u eO p a l s f r o m P e r u X I N GY i n g - y i n g 1 ， 2 ，Q I L i - j i a n 3 ，W A N GH a i - t a o 1 （ 1 . G e m m o l o g o c a l I n s t i t u t e ，G u a n g z h o uC o l l e g eo f S o u t hC h i n aU n i v e r s i t yo f T e c h n o l o g y ，G u a n g z h o u5 1 0 8 0 0 ， C h i n a ； 2 . F a c u l t yo f M a t e r i a l s S c i e n c ea n dC h e m i s t r y ，C h i n aU n i v e r s i t yo f G e o s c i e n c e s ，Wu h a n4 3 0 0 7 4 ，C h i n a ； 3 . S c h o o l o f O c e a na n dE a r t hS c i e n c e s ，T o n g j i U n i v e r s i t y ，S h a n g h a i 2 0 0 0 9 2 ，C h i n a ） H i g h l i g h t s T h em a i nm i n e r a l c o m p o s i t i o no f b l u eo p a l i s a m o r p h o u s o p a l ，s q u a r eq u a r t z a n ds c a l yq u a r t z . T h er e s u l t o f b l u ec o l o r o f t h eo p a l i s t h et y p i c a l p l a n a r s q u a r es t r u c t u r eo f ［ C u 2 （ H 2O ）4］ 2 . T h er e s u l t s s h o wt h a t t h eb l u ec o l o r i s m o r er i c ha n dg a u d yw i t ht h ei n c r e a s eo f C uc o n t e n t . A b s t r a c t I nr e c e n t y e a r s ，t h es t u d yo f b l u e o p a l h a s b e e n l i m i t e d t o t h e m i n e r a l c o m p o s i t i o na n dc o l o r a t i o nm e c h a n i s m . H o w e v e r ，t h ec h e m i c a l c o m p o s i t i o n ，i n f r a r e d s p e c t r u m ，a n dR a m a ns p e c t r u m o ft h eb l u e o p a lh a v e n o t b e e n s t u d i e d i n d e t a i l s . C o m b i n e d w i t h p r e v i o u s r e s e a r c h ， F o u r i e r T r a n s f o r m I n f r a r e d S p e c t r o s c o p y （F T I S ） ， X - r a yD i f f r a c t i o n（X R D ） ，E l e c t r o n M i c r o p r o b eA n a l y z e r（ E M P A ） ，a n dU VV i s A b s o r p t i o nS p e c t r o s c o p y （ U v - V i s ）a n dR a m a n S p e c t r o s c o p yw e r eu s e dt o i n v e s t i g a t e v i b r a t i o n s p e c t r a ， f u n c t i o n a lg r o u p c h a r a c t e r i z a t i o n ， m i n e r a l c o m p o s i t i o n ，a n d