淡水珍珠中球文石的XRD谱_马红艳

收稿日期:2003-03-02基金项目:国家自然科学基金项目(批准号:20266002)文章编号:1000-4734(2003)04-0371-03淡水珍珠中球文石的XRD谱马红艳1,崔福斋(1.广西大学化学化工学院,广西南宁530005;2.清华大学材料系,北京100084)摘要:球文石是CaCO3的同质多象变体,在自然界中很少出现。对不同质量淡水珍珠进行XRD物相分析,结果表明不同颜色的优质淡水珍珠中几乎全部由文石组成,方解石不发育;劣质淡水珍珠中主要含有文石、球文石;在劣质的淡水无光珠发现有球文石,可能与这些珍珠混有较多的有机物有关,文中例举了含球文石与不含球文石的淡水珍珠XRD谱。关键词:淡水珍珠;球文石;生物成矿;XRD谱中图分类号:P575;TU458文献标识码:A作者简介:马红艳,女,1970年生,博士,副教授,从事宝玉石开发与利用专业.无论养殖珍珠,还是天然珍珠,其主要无机成分都是CaCO3。从矿物学角度,CaCO3可以形成三种同质多象变体———三方晶系方解石(Cal-cite)、斜方晶系文石(Aragonite)以及六方晶系球文石(Vaterite,又称六方碳钙石)。文石和方解石是组成海水养殖珍珠的主要物相[1],球文石不稳定,通常在实验室中合成[2,3],在自然界中很少见[4～7],很难获取其样品,所以其天然形成矿物的资料较少。马红艳[6]曾对淡水无光珠中存在球文石做过报道,侧重描述了显微镜下和红外显微光谱特征,本文将详细报道含球文石与不含球文石的淡水珍珠XRD谱,并对其中球文石的成因作初步分析。1样品与测试实验样品是产在我国的不同质量的淡水珍珠:具珍珠光泽不同颜色的优质珠以及不具珍珠光泽的呈灰白色、瓷白色,瓷状光泽,不透明,干涩、无润感的劣质珠。清洗干净并风干后制成粉末,然后进行X射线粉晶衍射分析。实验所用仪器及测试条件:SIEMENSD500X射线衍射仪,CuKα辐射,管电压35kV,管电流30mA,连续扫描,扫描速度2θ为2(°)/min,扫描范围24°～72°。2结果分析图1是含球文石劣质淡水珍珠与优质淡水珍珠的典型XRD谱图,物相特征列于表1,X粉晶衍射数据列于表2,表2同时列出了文石、方解石和球文石的JCPDS标准衍射数据。对比可知,淡水养殖珍珠各种颜色优质淡水珠的谱图极为相似,几乎接近标准文石谱,说明优质淡水珍珠无机相几乎全部由文石组成。与方解石相对比较发育的海水珍珠相比,所测试的所有谱图中只在方解石最强特征峰位置0.303nm处出现微弱的峰,说明淡水珍珠中方解石不发育,从光学显微镜下很难发现优质淡水珍珠中存在斜消光的方解石亦证实了这一点。表1优劣淡水养殖珍珠物相分析结果Table1.Phaseanalysesofgood-andpoor-qualityfreshwaterculturedpearls珍珠类型谱图特征矿物相白色,光泽好,润感强近标准文石谱,在方解石最强特征峰位置0.303nm处出现弱峰几乎全是文石,极少方解石紫色,光泽好,润感强近标准文石谱,在方解石最强特征峰位置0.303nm处出现弱峰几乎全是文石,极少方解石粉红色,光泽好,润感强近标准文石谱,在方解石最强特征峰位置0.303nm处出现弱峰几乎全是文石,极少方解石无光珠除文石谱外,还可见球文石的3.571、3.289、2.732、2.061、1.821、1.644几个特征峰文石为主,极少方解石,有少量球文石第23卷第4期2003年12月矿物学报ACTAMINERALOGICASINICAVol.23.No.4Dec.,2003DOI:10.16461/j.cnki.1000-4734.2003.04.015图1含球文石与不含球文石淡水珍珠的X射线衍射图谱Fig.1.X-raydiffractionpatternsofdifferentqualityfresh-waterpearls.表2劣质珠、优质珠与碳酸钙矿物标准的X射线衍射数据Table2.X-raypowderdiffractiondataofpoor-andgood-qualitypearlsandcalciumcarbonateminerals劣质珠优质珠碳酸钙矿物标准X射线衍射数据[4]球文石33-268文石5-0453方解石24-27dI/I0dI/I0dI/I0dI/I0dI/I00.35698①0.3390940.4219250.421220.385229②0.33941000.3268550.357160②0.3273650.303460.3396100②0.304450.2868120.3289100②0.327352②0.3030100②0.2871140.26991000.287140.283420.273020①0.2482410.273290②0