前言 1
1．软玉猫眼 1
2．蛇纹石猫眼 4
第一篇 四川石棉软玉猫眼的宝石矿物学及其谱学研究第一章 地质概况 11
1.1 区域地质特征 11
1.1.1 地层 11
1.1.1.1 太古界康定杂岩 11
1.1.1.2 中元古界峨边群沉积及岩浆岩组合 11
1.1.1.3 震旦系下统苏雄组及开建桥组火山岩建造 13
1.1.2 构造 13
1.2 矿区地质特征 14
1.2.1 软玉的产状 14
1.2.1.1 产于基性火山岩与坛罐窑深灰色结晶灰岩或大理岩的接触带 14
1.2.1.2 产于超基性岩与变质碳酸盐岩的接触带 15
1.2.1.3 产于超基性岩与变质斜长岩的接触带 16
1.2.1.4 产于超基性岩中的团块状软玉 16
1.2.2 软玉猫眼的产状 16
第二章 软玉猫眼的组构特征及扫描电镜研究 18
2.1 软玉猫眼的光性特征 18
2.2 软玉猫眼的显微组构特征 18
2.2.1 样品特征 18
2.2.2 矿物组分及其特征 20
2.2.3 结构种类及其特征 23
2.2.4 软玉猫眼中透闪石的形成期次 25
2.2.5 猫眼效应形成机理及与显微组构的关系 25
2.3 扫描电镜研究 27
第三章 四川软玉猫眼的化学成分 33
3.1 软玉猫眼的理想晶体结构 33
3.2 化学成分 34
3.2.1 电子探针能谱分析 34
3.2.2 电子探针波谱成分分析 34
第四章 四川软玉猫眼的X射线粉晶衍射分析 40
4.1 样品及测试条件 40
4.2 室温时XRD测试结果及结论 40
第五章 四川软玉猫眼的傅立叶变换红外光谱 48
5.1 引言 48
5.2 样品及测试条件 48
5.3 红外吸收光谱与谱带归属 49
5.3.1 （Si4O11）基团红外谱带特征与归属 52
5.3.2 OH基的红外光谱及归属 53
第六章 四川软玉猫眼的Raman光谱 55
6.1 引言 55
6.2 样品及测试条件 56
6.3 结果与讨论 57
6.3.1 自由孤立的［SiO4］的简正振动模式 57
6.3.2 软玉猫眼的晶体结构 57
6.3.3 软玉猫眼晶格振动的位置群和因子群理论分析 57
6.3.4 软玉猫眼的实测Raman光谱分析 61
6.3.4.1 Si—O基团振动 61
6.3.4.2 OH基伸缩振动及与软玉猫眼的颜色关系 63
第七章 四川软玉猫眼的电子顺磁共振吸收谱、光吸收谱及其猫眼的呈色机理 66
7.1 引言 66
7.1.1 电子顺磁共振波谱 66
7.1.2 紫外-可见吸收光谱 68
7.2 样品及其处理 70
7.3 实验方法与条件 71
7.4 实测电子顺磁共振吸收谱 71
7.4.1 磁场强度3400G附近共振吸收谱的指认 71
7.4.2 磁场强度1600G附近共振吸收谱的指认 74
7.4.3 软玉猫眼晶格中Fe3＋和Mn2＋的配位多面体的对称性 75
7.4.3.1 软玉猫眼晶格中Mn2＋的配位多面体的对称性 75
7.4.3.2 软玉猫眼晶格中Fe3＋的配位多面体的对称性 75
7.5 实测紫外-可见（UV/VIS）吸收光谱 76
7.5.1 吸收带成因归属及解释 80
7.5.1.1 Fe3＋离子的吸收谱 80
7.5.1.2 Fe2＋—Fe3＋离子的电荷转移谱 82
7.5.1.3 Fe2＋离子的晶体场谱 83
7.5.1.4 Fe2＋—Ti4＋离子的电荷转移谱 84
7.6 呈色机制讨论 85
第八章 四川软玉猫眼的热谱特征及热相变机制 87
8.1 引言 87
8.2 样品准备、测试方法及条件 87
8.3 差热分析 88
8.4 变温红外吸收光谱及热相变表征 90
8.4.1 900～1200cm-1间（Si4O11）的伸缩振动 92
8.4.2 600～800cm-1间的伸缩振动 92
8.4.3 450cm-1和600cm-1间的（Si4O11）的弯曲振动和Mg—O伸缩振动 92
8.4.4 OH伸缩振动 93
8.5 软玉猫眼热相变的Raman光谱 93
8.6 不同温度时热相变的XRD测试 96
8.7 热转变产物及热相变机制讨论 99
第二篇 四川蛇纹石猫眼的宝石矿物学及其谱学研究第一章 四川蛇纹石猫眼的组构特征及扫描电镜分析 103
1.1 组构特征 103
1.1.1 样品描述 103
1.1.2 矿物组分及组构表现形式 105
1.1.3 蛇纹岩猫眼的组构种类及其特征 109
1.1.4 蛇纹石纤维组构对猫眼效应的影响 115
1.2 扫描电子显微镜分析 116
第二章 四川蛇纹石猫眼的化学成分及矿物化学式计算 123
2.1 蛇纹石猫眼的晶体结构 123
2.2 化学成分分析 125
2.2.1 电子探针波谱分析 125
2.2.2 晶体化学式计算 127
第三章 四川蛇纹石猫眼的X射线粉晶衍射分析 128
3.1 样品及测试条件 128
3.2 室温时XRD测试结果 128
第四章 四川蛇纹石猫眼的红外光谱和固体高分辨1H核磁共振谱 135
4.1 引言 135
4.2 样品准备及测试条件 136
4.3 红外谱带特征与归属 136
4.3.1 （Si4O11）基团红外谱带特征与归属 139
4.3.2 OH基的红外光谱及归属 143
4.3.3 蛇纹石猫眼红外谱带的特征 143
4.4 蛇纹石猫眼固体高分辨1H核磁共振谱 144
第五章 四川蛇纹石猫眼的Raman光谱 146
5.1 引言 146
5.2 样品准备及测试条件 146
5.3 结果与讨论 147
5.3.1 蛇纹石猫眼的理想晶体结构 147
5.3.2 蛇纹石猫眼的实测Raman光谱分析 147
5.3.2.1 Si—O基团振动 147
5.3.2.2 OH基团振动 151
第六章 四川蛇纹石猫眼的热谱特征及热相变机制 153
6.1 引言 153
6.2 样品准备 153
6.3 测试方法及条件 154
6.4 结果与讨论 154
6.4.1 差热分析 154
6.4.2 变温红外吸收光谱及热相变表征 156
6.4.2.1 Si—O伸缩振动 160
6.4.2.2 OH伸缩振动 161
6.4.3 蛇纹石猫眼热相变的Raman光谱及热相变表征 161
6.4.3.1 1100～470cm-1间Si—O振动以及＜400 cm-1的Mg—O振动区 161
6.4.3.2 3700 cm-1附近OH振动 164
6.4.4 蛇纹石猫眼热相变的XRD分析 165
6.5 蛇纹石猫眼的热转变产物及热转变机制 166
第七章 四川蛇纹石猫眼的电子顺磁共振吸收谱 168
7.1 引言 168
7.2 样品处理及实验条件 169
7.3 电子顺磁共振波谱 169
7.3.1 磁场强度3400G附近共振吸收谱的指认 171
7.3.2 磁场强度1600G附近共振吸收谱的指认 172
7.4 蛇纹石猫眼晶格中Fe3＋和Mn2＋的配位多面体的对称性 173
7.4.1 蛇纹石猫眼晶格中Mn2＋的配位多面体的对称性 174
7.4.2 蛇纹石猫眼晶格中Fe3＋的配位多面体的对称性 174
第八章 四川蛇纹石猫眼的紫外—可见吸收光谱及其呈色机理 177
8.1 引言 177
8.2 样品及实验条件 177
8.3 紫外—可见吸收光谱 178
8.4 吸收带成因归属及解释 182
8.4.1 蛇纹石猫眼的晶体结构和光吸收谱 182
8.4.2 光吸收谱的晶体场理论解释 182
8.4.2.1 光吸收谱中Fe3＋离子的吸收谱 183
8.4.2.2 Fe2＋—Fe3＋离子的电荷转移谱 185
8.4.2.3 Fe2＋离子的晶体场谱 187
8.5 蛇纹石猫眼的光吸收谱的特点 188
8.6 呈色机理讨论 189
第三篇 结论 197
参考文献 197
攻读博士学位期间发表的论文 211
致谢 212