產(chǎn)自塔吉克斯坦的磷鋁石檢測(cè)結(jié)果分析
來源：廣東省金銀珠寶檢測(cè)中心 時(shí)間：2016-12-20
磷鋁石是一種含水的鋁磷酸鹽礦物，化學(xué)式為Al(PO4)•2H2O，紅磷鐵礦是含水的鐵磷酸鹽礦物，化學(xué)式為Fe3+(PO4)•2H2O，二者都是斜方晶系，都屬于磷鋁石族中的磷酸鹽礦物。砷鋁石、臭蔥石、砷銦石（yanomamite）是與前二者晶體結(jié)構(gòu)相同的磷鋁石族中的砷酸鹽礦物。磷鋁石族礦物的化學(xué)通式是A(XO4)•2H2O，其中A可以是Al、Fe3+和In，X可以是P、As。磷鋁石與單斜晶系的變磷鋁石（metavariscite）是同質(zhì)多像，同樣，紅磷鐵礦與單斜晶系的磷鐵礦是同質(zhì)多像。
市場(chǎng)上大多數(shù)的磷鋁石產(chǎn)自美國猶他州，但該礦區(qū)的資源幾乎耗盡(Larsen, 1942; Solodova et al., 1985; Willing et al., 2008)。此外，西澳大利亞的Woodlands礦區(qū)和秘魯?shù)腨auli礦區(qū)也曾經(jīng)于2004年和2011年發(fā)現(xiàn)了磷鋁石(Willing et al., 2008; Hyršl, 2011)。本文中介紹的磷鋁石礦區(qū)位于塔吉克斯坦中部的Shing河上游。
圖1 產(chǎn)自塔吉克斯坦中部的2件研究樣品(1.8×0.7×0.3 cm，1.2×0.5×0.6cm)
寶石學(xué)家從該礦區(qū)不同地點(diǎn)選取了6個(gè)磷鋁石樣品進(jìn)行研究，研究方法有顯微觀察、長短波測(cè)試、硬度測(cè)試、密度測(cè)量、反射光譜、化學(xué)元素分析、拉曼光譜等。研究結(jié)果如下：
樣品顏色為淺藍(lán)、淺綠色至綠色（與綠玉髓接近的綠），弧面切磨，長約2cm（如圖1所示），其余6件為原石塊（表1），隱晶質(zhì)或微晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，蠟狀光澤，貝殼狀斷口。顯微硬度測(cè)試結(jié)果為231.5-386.7 kg/mm2（相當(dāng)于摩氏硬度在4到5之間）。相對(duì)密度2.32至2.36，長波和短波紫外燈下樣品為惰性。
表1
拉曼峰最大值位于1020cm-1，而990和1060cm-1的峰相對(duì)較弱，這是由磷酸根的對(duì)稱伸縮振動(dòng)引起的，在磷鋁石族礦物中都會(huì)有(Frost et al., 2004; Onac et al., 2004)，然而峰的準(zhǔn)確位置和形狀，同族的不同礦物并不完全相同的。位于580, 430 和220 cm–1的較弱的峰是磷酸根彎曲振動(dòng)引起的 (Frost et al., 2004; Onac et al., 2004)。樣品綠色區(qū)域的拉曼峰強(qiáng)度會(huì)較大。
圖2 譯文中磷鋁石的拉曼光譜
用EDS對(duì)樣品不同顏色區(qū)域進(jìn)行化學(xué)元素分析，結(jié)果見表2?？芍瑯悠分泻兄律谻r、V、Fe，并含有CaO, Na2O, K2O, TiO2,此外還發(fā)現(xiàn)了SO3 和 As2O5，可能是由于礦床與Chorroha銻礦距離較近，而Chorroha銻礦的主要產(chǎn)出礦物就是輝銻礦(Sb2S3) 和arsenopyrite (FeAsS)。早在1905年墨西哥的克雷塔羅州中部偏北地區(qū)就發(fā)現(xiàn)了磷鋁石穿插生長在含銻的巖石中(White,1947)。將本文樣品與其它產(chǎn)地（澳大利亞和美國）以及考古遺址（葡萄牙、法國、意大利）進(jìn)行對(duì)比，本文樣品Fe2O3含量較高 (約15.29 wt.%) ，V2O3和Cr2O3含量較低（表2）。高Fe可能是由于磷酸鐵礦物引起，比如紅磷鐵礦(化學(xué)式FePO4•2H2O,斜方晶系) 、少量的磷鐵礦(FePO4•2H2O, 單斜晶系)。樣品中綠色區(qū)域顏色多是由二價(jià)鐵引起的， Cr和V都在檢出限以下。
表2
圖3是樣品5中綠色和藍(lán)綠色區(qū)域的紫外可見光反射光譜，測(cè)試范圍為380到1080nm。425nm處的下凹可能是與Fe3+有關(guān)，750nm處弱吸收帶可能是由氧釩根引起而不是由Fe2+引起(Calas et al., 2005)。630、645、690nm以及幾乎不可見的445nm的吸收都有可能是Cr3+自旋禁戒躍遷造成(Calas et al., 2005)。兩個(gè)光譜都可看出從近紅外到可見光區(qū)的反射強(qiáng)度遞減趨勢(shì)，但樣品藍(lán)綠區(qū)域趨勢(shì)更為明顯。藍(lán)綠色區(qū)域的鐵和鉻引起的吸收帶強(qiáng)度比綠色的相對(duì)較強(qiáng)。近紅外區(qū)的975nm是由結(jié)構(gòu)水OH引起(Calas et al., 2005)。
圖3 譯文中樣品5的藍(lán)綠區(qū)域紫外對(duì)比圖
譯文節(jié)選自2016年春季G&G——VARISCITE FROM CENTRAL TAJIKISTAN: PRELIMINARY RESULTS
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