绿泥石矿物成分和光谱特征关系解析

叶晨亮

[摘要]绿泥石矿物在形成和发育中其化学成分的改变是较为明显的，可以利用化学成分的特征对其性质进行分析。要分矿物的光谱特征与其形成环境和性质之间的关系就需要利用光谱分析以及探测技术进行对比，可以得到矿物质化学性质与光谱特征之间的关系，从而获得其离子特征以及化学特征。下面就对绿泥石矿物的试验特征以及光谱特征进行分析，说明其内部离子置换的情况，说明在不同形态下绿泥石的形态与离子特征。

[关键词]绿泥石 试验检测 化学性质 光谱检测

[中图分类号] P61 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-8-256-1

0引言

绿泥石是一种在形成过程中处在中低温的环境中，成岩过程体现为蚀变性能。不同的环境中因为绿泥石矿物的微量元素的交替不同，形成的化学性能也就不同。所以在实际的应用中都需对绿泥石的基本化学特征进行分析，才能在实际的应用中保证准确分析与应用。因此在研究中选择光谱分析的方式对绿泥石样本进行分析，寻找各种微量元素在绿泥石形成中的替代规律，以此获得对绿泥石的准确分析，成为一种较为有效的技术措施。

1试验分析

1.1样本的采集

在试验前应对样本的采集进行计划，在绿泥石矿物富集区进行代表性样本的采集，在样本选择上必须突出代表性，采集多组样本进行系统分析。试验中在薄片分析和光谱鉴定的基础上选择光谱特征明显的样本进入到检测对比中。从实际的样本选择的情况看，突出以下特征：绿泥石特征为斜长石蚀变形成，一般的颗粒小且碎，在岩石中分布较广；黑云母蚀变形成片状，鳞片状等，替代黑云母并保留的假象；鳞片状、束状集合替代岩屑和杂土等，呈现填隙状态；脉状分布，沿着矿物层的裂隙分布。

1.2化学成分分析

绿泥石的化学成本检测在电子实验室进行，通过电子探针设备进行检测，试样的化学成本确定为绿泥石颗粒，因为绿泥石颗粒粒径小，结构复杂，所以贪占检测容易造成误差。研究分析的结果证明，绿泥石中的Na2O与K2O、CaO作为杂质指标进行分析。按照上述标准，样本中的绿泥石纯度进行分类，提出成分中超标的部分。通过分析，每件样本平均成分和氧原子分析，虽然探针检测不能确定三价铁和二价铁，但是总量看，绿泥石中三价铁仅为铁原子重量的5%，所以铁离子在绿泥矿样本中多数为FeO的形式。

2绿泥石基本化学特征分析

样本确定后就是对其化学成本进行分析，经过研究发现n值即AlⅣ元素值在0.96-1.33之间，AlⅥ值则在1.1-1.5之间。总体看样本的AlⅣ值小于AlⅥ值。因此线性关系体现为正相关系。而在样本的分析结果上看，反应出的是绿泥石存在一种AlⅣ被si进行替换的情况。而在Al元素对比中发现其正相关系说明，绿泥石中Al元素被替换的同时，也存在AlⅥ被Fe或者Mg元素置换的情况。因此在分析中应当注意这样的特征。

既然绿泥石中存在元素替换，则可以对Fe+AlⅥ与Mg呈现的关系进行分析，其体现为负相关系。而在反应绿泥石的八面体特征时，则体现出的是Al、Fe、Mg之间的关系，结合相关关系图分析，可以反应出绿泥石八面特征主要是Fe与AlⅥ对应Mg的置换，即绿泥石特征显示Fe置换Mg为主，而AlⅥ置换Mg则是辅助形式。

3化学因素影响绿泥石光谱特征的分析

3.1绿泥石光谱特征分析

对于绿泥石的样本进行光谱分析的时候，选择便携式光谱辐射计进行检测，测试其在实验室环境中黑暗背景下的光谱特征。样本测试点选择为磨制探针片制备中的小块样本，保证切面新鲜。测量新鲜截面的中心位置，并在周围直径2cm范围内设定2-3个检测点。检测中对样本多个光谱测点进行平均归一的计算与分析。绿泥石矿物质的光谱图特征在分析后发现，具有突出的Fe-OH和Mg-OH的吸收特征。吸收波长控制在2245-2260以及2320-2360之间，对于含有绿泥石和白云母的岩石样而言其光谱特征体现突出的Fe-OH、Mg-OH、Al-OH的基本特征。在2340nm段内，绿泥石的Mg-OH吸收特征与白云母的Al-OH特征基本重叠，所以这些样本中的Fe-OH特征可以作为分析绿泥石的特征，因为其不会出现重叠的情况可以更好的说明绿泥石特征。同时利用光谱专家软件对相关检测结果进行分析，经过修正后，岩石光谱中即可提取Fe-OH吸收波长特征，各个含有绿泥矿样本中绿泥石吸收特征则可以确定。即波长2252-2256nm；深度0.14-0.60之间；面积为0.12-0.55之间。

3.2Fe-OH吸收特征分析

综上，可以将Fe-OH光谱特征作为绿泥石的光谱特征进行分析，然后可以获得相关波长关系，Al与吸收波长为正相关系，Fe-OH吸收特征与波长为正相关系。因此经过分析得出结论，绿泥石中的Fe-OH的波长特征随着绿泥石八面体位置上的Fe与Al离子的数量增加或者Mg离子数量的减小之间有内在联系。呈现出向波长方向移动的基本趋势，这与绿泥石矿物电子探测中发现其八面体上存在三种元素的情况吻合。并可以利用Fe-OH光谱特征对其进行分析与说明，可以帮助完成对绿泥矿物质的分析。

4结束语

矿石以及岩层样本的光谱特征可以出现规律变化，是高光谱技术对矿物勘察的重要基础，是识别蚀变岩层矿物质的重要技术基础，矿物质的成分可以通过光谱来进行解析。上述分析中发现，含有绿泥石的矿物岩层样本通过电子探针以及光谱分析的方式进行检测。在分析数据后发现，绿泥石矿物中主要的阳离子以及结晶化学体的参数进行了分析，获得其吸收特征的参数。并对电子探测以及光谱检测之间的关系进行了分析。研究说明，绿泥石矿物中离子置换明显，体现在绿泥石四面体位置上，体现的是Al置换si的趋势，是蚀变的主要形式和趋势。而在八面体上则体现出F额与Al对应Mg的置换。而且这样的反应Fe对Mg置换的反应是八面体上的重要置换形式，绿泥石矿物光谱中Fe-OH吸收特征显示，其波长随着Fe和AL离子数量的增加而呈现出向波长方向的移动。

参考文献

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