赞比亚锰铝榴石的宝石学和化学成分特征

张海坤, 刘翠红, 宋秋容, 沈锡田

张海坤, 刘翠红, 宋秋容, 沈锡田. 赞比亚锰铝榴石的宝石学和化学成分特征[J]. 宝石和宝石学杂志(中英文), 2021, 23(2): 1-10. DOI: 10.15964/j.cnki.027jgg.2021.02.001
引用本文: 张海坤, 刘翠红, 宋秋容, 沈锡田. 赞比亚锰铝榴石的宝石学和化学成分特征[J]. 宝石和宝石学杂志(中英文), 2021, 23(2): 1-10. DOI: 10.15964/j.cnki.027jgg.2021.02.001
ZHANG Haikun, LIU Cuihong, SONG Qiurong, Andy Hsitien Shen. Gemmological and Chemical Characteristics of Spessartine from Zambia[J]. Journal of Gems & Gemmology, 2021, 23(2): 1-10. DOI: 10.15964/j.cnki.027jgg.2021.02.001
Citation: ZHANG Haikun, LIU Cuihong, SONG Qiurong, Andy Hsitien Shen. Gemmological and Chemical Characteristics of Spessartine from Zambia[J]. Journal of Gems & Gemmology, 2021, 23(2): 1-10. DOI: 10.15964/j.cnki.027jgg.2021.02.001

赞比亚锰铝榴石的宝石学和化学成分特征

基金项目: 

中国地质大学(武汉)珠宝检测技术创新中心项目 GICWZ-2021014

详细信息
    作者简介:

    张海坤(1996-),女,硕士研究生,主要从事宝石学研究

    通讯作者:

    沈锡田(1962-),男,教授,主要从事宝石学研究工作。E-mail:ahshen@foxmail.com

  • 中图分类号: TS93

Gemmological and Chemical Characteristics of Spessartine from Zambia

  • 摘要: 赞比亚Lundazi地区是锰铝榴石的较新产地,对该产地一批橙黄色石榴石样品的化学成分、宝石学与光谱学特征进行了系统研究,提取出有意义的宝石学数据,丰富了该产地溯源信息。通过常规宝石学测试和化学成分测试,确定了赞比亚橙黄色石榴石为端元组分含量高至92 mol.%的锰铝榴石; 拉曼光谱与红外光谱的测试结果表明赞比亚锰铝榴石的3个特征拉曼峰分别位于907、551、349 cm-1附近,特征红外光谱分别位于976、891、865、629、571、522 cm-1附近; 通过分析赞比亚锰铝榴石的紫外-可见吸收光谱与谱峰归属,发现赞比亚锰铝榴石的橙黄色由Mn2+和Fe2+所致,对应的吸收峰分别为409、421、430、460、482nm和504、525、570nm。
    Abstract: The Lundazi region of Zambia is a relatively new source of spessartine. In this paper, a batch of orange-yellow garnet samples from this area were systematically studied in terms of chemical compositions and gemmological and spectral characteristics. Meaningful gemmological data were extracted, which enriched the information of origin tracing. Through conventional gemmological tests and chemical composition tests, it was determined that the orange-yellow garnet from Zambia is spessartine with a terminal component content of up to 92 mol.%. The test results of Raman spectroscopy and infrared spectroscopy showed that the three characteristic Raman peaks of spessartine are located near 907, 551 cm-1 and 349 cm-1. The characteristic infrared bands are near 976, 891, 865, 629, 571, 522 cm-1. By analyzing the attribution of UV-Vis absorption spectrum peaks of the spessartine samples from Zambia, the orange-yellow colour of the spessartine is caused by Mn2+ and Fe2+, and the corresponding absorption peaks are at 409, 421, 430, 460, 482 nm and 504, 525, 570 nm.
  • 忍冬纹是魏晋南北朝最具特征的植物纹样之一。忍冬,也称金银花、金银藤,凌冬不凋。忍冬花性甘寒,可以清热解毒、消炎退肿,忍冬纹因此被赋予了许多吉祥的含义。魏晋南北朝是外来文化、南北政权交迭互融的时期,也是佛教、道教和玄学相结合,学术空气自由活泼,学者风度旷达、浪漫的时代[1]。该时期的艺术蓬勃发展,出现了大量的壁画、石刻等艺术品,研究该时期纹样对现代的文化融合有借鉴意义,忍冬纹在一定程度上代表了魏晋南北朝的文化,有其特殊的历史文化价值。

    目前已出土的魏晋南北朝时期文物中带有大量的忍冬纹,魏晋南北朝早期的忍冬纹受西方影响较深,和西方植物纹样类似具有“S”形波状骨架,叶瓣纤细,回旋样式,例如湖北襄阳麒麟清水沟南朝画像砖墓[2]出土的忍冬花纹砖;南北朝时期,忍冬纹慢慢汉化,中顶部叶瓣变得纤细且长,向外延展,或呈“C”状,例如敦煌第285窟西魏伎乐化生壁画[3]中的忍冬纹;隋唐时期,忍冬纹已经与本土元素融会贯通,叶瓣更加丰满,布局繁复而华丽,与莲花纹、葡萄纹等植物纹样相结合,例如敦煌第314窟隋代藻井图案[4]中的五瓣忍冬纹。忍冬纹有多种形式及不同的文化寓意。忍冬因越冬不死,其纹样传达了延年益寿的吉祥含义,不仅表达人们对于祥瑞的美好向往,也传递了佛家的思想,比喻人的灵魂不灭,轮回永生。了解魏晋南北朝时期忍冬纹的文化寓意对于该时期政治、经济、文化等方面的研究有促进作用。

    目前国内外对魏晋南北朝时期的忍冬纹并没有详细的研究,从首饰设计的角度去结合该时期的忍冬纹的具体研究也极为少见,该纹饰的美学价值和装饰艺术特征对目前首饰设计有一定的借鉴作用,首饰设计与忍冬纹结合并赋于其文化寓意,值得进行深入的研究。

    魏晋南北朝盛行玄学之风。统治阶级因对权力和金钱地位的留恋,渴望长生不死,继续人间的富贵,大兴炼丹之术,比如北齐文宣帝,众道士合力而制成“九转金丹”,描述仙人的生活“饮则玉醴金浆,食则翠芝朱英,居则瑶堂瑰室,行则逍遥太清……势可以总摄罗酆”[5]。忍冬纹延年益寿的含义对于统治者来说正中下怀,所以魏晋南北朝时期忍冬纹的运用十分广泛。

    薄小莹[6]认为忍冬纹就是卷草纹的前身,与西方的棕榈叶和茛苕所结合的掌状叶纹相似,魏晋南北朝的忍冬纹或许是一种和汉代的云气纹相结合的纹样。我国魏晋以前,植物纹样造型数量少,出现的叶纹与忍冬纹之间没有特别的规律可寻,这种大量涌现的忍冬纹可能是外来纹样,在传入中国后经过本土文化的改造,形成了各种各样的变体,广泛地应用在我国魏晋南北朝时期的建筑、石窟、墓葬出土的器物、刺绣等装饰物载体中[6]

    造型上,忍冬纹在叶瓣处有半勾状的回旋,常以三瓣、四瓣、多瓣及以上叶片组成,忍冬顶部的叶瓣一般为尖叶,底部一般与藤蔓相连接,单独忍冬纹则会以小尖尾结束。如表 1所示,A、B、C分别展示了三瓣、四瓣和多瓣忍冬的典型样式。

    表  1  魏晋南北朝时期出土文物中的典型忍冬纹
    Table  1.  List of typical honeysuckle patterns on unearthed cultural relics in the Wei, Jin, and the Southern and Northern Dynasties
    型号 年代 图例
    A1 西魏
    A2 南朝
    A3 北魏
    A4 西魏
    B1 西魏
    B2 西魏
    B3 南朝
    B4 西魏
    C1 西魏
    C2 北魏
    C3 隋代
    C4 隋代
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    组织形式上,忍冬纹有单独忍冬纹、对称忍冬纹、连续波状忍冬纹、其他忍冬纹。单独忍冬纹可以单独存在于画面,也可以和其他纹样组合,是其他忍冬组织形式的基础,常以三瓣、四瓣、五瓣形式出现。也会在忍冬主叶周围间饰小圆叶或尖叶,如表 1,A1型是敦煌第435窟西魏天鹅平棊图案[3]中的三瓣单独忍冬纹,B1型是敦煌第285窟西魏伎乐化生壁画[3]中的四瓣单独忍冬,C1型是敦煌第228窟西魏摩尼宝珠壁画[3]中的五瓣单独忍冬。

    对称忍冬纹常以三瓣、四瓣、五瓣或者七瓣忍冬组成,间饰藤蔓,可达到左右、上下对称的效果,或是呈现旋转对称、放射对称等,中间会有尖叶、圆叶间隔出现。如表 1中A2型是湖北襄阳麒麟清水沟南朝画像砖墓[2]中的三瓣瓶型对称忍冬纹, B2型是敦煌第288窟西魏供养天人壁画[3]中的四瓣旋转对称忍冬纹,C2型是山西大同七里村北魏墓群[7]中的五瓣放射对称忍冬纹。

    连续波状忍冬纹多出现在端面或作为边框,周围伴有小叶片或者连珠纹。如表 1中A3型是《莲与龙》[8]展示的北魏云冈石窟连续波状三瓣忍冬纹,B3型是湖北襄阳麒麟清水沟南朝画像砖墓[2]中的连续波状四瓣忍冬纹,C3型是莫高窟第407窟隋代三兔莲花藻井壁画[9]中的连续波状五瓣忍冬纹。

    其他忍冬纹有的出现在楔形画像状顶部,或者是出现在壁画、藻井的角隅处适应三角形形状,也有些会呈飘逸状组合在中心图案的四周或两边。如表 1中A4型是敦煌第257窟西魏平棋壁画[3]中角隅处的三瓣忍冬纹,B4型是敦煌第285窟西魏双凤龛楣壁画[3]中龛楣状三瓣、四瓣和五瓣忍冬纹,C4型是敦煌第305窟隋代西王母壁画[4]中三角形边幔中的五瓣忍冬纹。

    形式美学上,单独忍冬纹放射状排布或围绕圆心旋转分布,填补空白来达到画面的完整和统一,体现画面的平衡感,循序渐进、反复跳跃的韵律感,赋予画面的丰盈感、真实感和生命力;用自身的小而繁密来对比主体画面的宽大;用色彩的明暗和颜色区别来对比忍冬纹和其他纹样,加强对比性。连续波状忍冬纹的主体结构是波浪状,用忍冬的尾部和藤蔓链接,波浪的形制加强了画面的节奏和韵律感,增加画面的平衡感,不让主体纹样过于单一,左右剩下铺设忍冬纹增加其画面的均衡和谐。

    忍冬纹的规律性和对称感体现了规整和统一,三组、五组、六组或者七组组成一端面,特定的数值带有秩序,一方面是对地位的烘托,在视觉上给人一种充盈富丽的效果[10],另一方面也体现封建王朝中上层阶级地位的秩序感和对整个社会的统一和管理,宗教信仰多元化,尤其是佛教,于重塑皇权内涵、提升政治话语权有利[11]

    魏晋南北朝时期忍冬纹的应用体现在许多方面,它不仅会单独的出现,也会和其他元素组合出现。不同的组合方式,表达了不同的文化寓意,这与魏晋南北朝的时代背景是息息相关的。

    忍冬纹常与四大神兽、万岁千秋等神兽或动物结合出现,如图 1千秋万岁画像墓砖上外饰着忍冬纹边框。

    图  1  千秋画像砖(a)和万岁画像砖(b)[2]
    Figure  1.  Qian Qiu brick relief(a) and Wan Sui brick relief(b)

    忍冬纹在神兽纹周围,千秋、万岁等吉祥的神兽可保护墓葬,守护墓主人,而忍冬纹的周而复始来表达生生不息的愿望。

    忍冬纹与其他植物纹样结合,如莲花、菱角等。敦煌第314窟隋代忍冬莲花藻井[4],正中间是一朵盛开的大莲花,莲花周围是缠绕的忍冬纹,向外一圈一圈缀饰莲花纹、忍冬纹、几何纹等(图 2)。

    图  2  敦煌第314窟隋代忍冬莲花藻井
    Figure  2.  The sunk panel decorated with honeysuckle and lotus patterns in Cave 314, Dunhuang, China

    在佛教教义里,莲花是清净、圣洁、吉祥的,是化生的象征,具有极高的地位;忍冬代表着灵魂不死,轮回永生。魏晋南北朝时期的壁画中绘制莲花和忍冬的纹样用来传达佛教意义,而在墓室中大量运用,表达了对佛国净土的向往和崇拜,对死后进入天界、灵魂不死、富贵长存的渴望。

    忍冬纹和人物常相结合,用在墓主像或者侍女周围进行装饰。如图 3,墓室壁画和墓主人像中忍冬纹缀饰在画面左右。

    图  3  忍冬纹与场景及人物相结合[12]
    Figure  3.  Honeysuckle patterns in wall painting and portrait

    忍冬纹和生活场景相结合(图 3a)常出现在出行、法事、狩猎、宴饮、吹奏等场景中,外饰忍冬纹边框,或间饰忍冬花纹。忍冬纹在一些生活场景中出现传达墓主欲在死后的世界里延续生前的荣华富贵和地位权势,享受奴仆侍卫的伺候,风光出行打猎狩马。忍冬纹循环往复的排列使华丽之感扑面而来,可见墓主人的地位尊崇。

    忍冬纹在生活场景或者人物像里(图 3b)展现一般四周连续铺设,带有周期性的节奏感,烘托出墓主人的身份地位表达生生不息、绵延福禄的意思,画像主人希望可以永久的享受高等的地位和尊崇。

    忍冬纹和典故相结合,如郭巨埋儿、吹笙凤鸣、蔡顺闻雷泣墓等典故画像砖(图 4)中外饰的忍冬纹边框。

    图  4  装饰忍冬纹的典故画像砖[2]
    a.郭巨埋儿画像砖;b.吹笙凤鸣画像砖;c.蔡顺闻雷泣墓画像砖
    Figure  4.  Brick reliefs of allusions decorated with honeysuckle patterns

    忍冬纹缀饰典故是一种特殊的祭祀形式,是对于死后世界的祭祀和对于生前的道德宣扬。统治阶级用忠孝相互制约来巩固自身的利益,孝子故事是对孝道的宣扬,也是功德的积攒。

    忍冬纹和神话传说相结合,如羽人、仙女、供养人、力士等神仙。力士和武士代表的是对力量和权力的渴望,间饰忍冬纹象征的是自然和人文的力量(图 5)。

    图  5  敦煌西魏第258窟饰忍冬纹供养人壁画[3]
    Figure  5.  Portrait of the cave donor decorated with honeysuckle patterns in West Wei Dynasty in Cave 285, Dunhuang, China

    忍冬纹与仙人题材相结合,比如墓室内常见的羽人戏虎壁画,一般画面左侧是羽人,右侧是神兽或者老虎,装饰莲花纹、忍冬纹和卷云纹。羽人一般指的是长有翅膀的仙人,《楚辞·远游》中有“仍羽人于丹丘兮,留不死之旧乡”[13]。用羽人来寄托长生不死的期望,驯服神兽,腾云驾雾,身死后还能继续生前的荣华于天庭之上。莲花纹和忍冬纹点缀烘托升仙的主题,多种元素相辅相成,在佛教和玄学的加持下,处处可见当时人们的寄托和期望。

    综上所述,忍冬纹作为魏晋南北朝时期最具特点的植物纹样,其在墓葬、壁画中大量出现,深受那个时代人们的喜爱,赋予其特殊含义。随着时代的推进,忍冬纹也被一直延用和变化,可见其有独特的魅力。

    对忍冬纹的基本形进行提取和再设计,使其符合现代首饰设计的审美标准。通过对忍冬纹的类型归纳,选取其最为特征、最为大气的一种,利用形式美法则(即对称、平衡、节奏、重复、对比和统一对)忍冬纹进行元素提取,如图 6

    图  6  忍冬元素提取
    Figure  6.  Extraction of honeysuckle elements

    忍冬纹与首饰的现代设计主要体现在文创产品或其他商业设计中,在对忍冬纹的图形进行再设计的过程中会因为目标消费群体的不同有所侧重。设计作品的定位为内含忍冬纹寓意的创意首饰,在添加忍冬纹装饰的同时,加入现代的首饰设计元素和工艺技法。

    三瓣对称忍冬纹十分常见,有着三生万物、灵魂永生的含义,提取该元素将道家“道生一,一生二,二生三,三生万物”的思想融汇于设计,用来表达生生不息(图 6a)。

    四瓣单独忍冬纹中圆形循环排布有生生不息之意,提取其生命力旺盛和秩序感的内含(图 6b)。

    多瓣忍冬纹是在五瓣或四瓣主体上长出多片新叶,五瓣忍冬纹蜿蜒曲折,装饰感强、华丽庄重,用来加强装饰效果(图 6c)。七瓣忍冬纹不多见,七为周期,佛教中七是表法的,代表功德圆满的意思,提取其圆满之意来寄托美满的愿望(图 6d)。

    将忍冬纹通过轴对称或旋转对称,一组或多组对称, 改变原本的形态,达到平衡、对称的美感。连续波状忍冬纹结构加强了画面的节奏和韵律感,对称忍冬纹则增加画面的平衡感,不让主体纹样过于单一,左右铺设忍冬纹增加其画面的均衡和谐。忍冬纹呈放射状排布或者围绕圆心旋转分布,填补空白来达到画面的完整和统一,体现出画面的平衡感,带有循序渐进、反复跳跃的韵律感,给画面带来生机,具有丰盈感、真实感和生命力。添加其他纹样和线条,多种元素排列和组合,会有不同的节奏感和韵律感,也可以体现其背后的文化底蕴;适当的变形适度的弯曲扭转,区别于刻板,更加灵动,具现代感(图 7)。

    图  7  忍冬纹元素变形组合的手绘图
    Figure  7.  Sketches of the change of honeysuckle elements

    在呈现形式上,考虑主体部分的材质、纹样展现形式、以及运用工艺等问题。金属的运用,可以通过錾刻、锤揲等用肌理来表达或增加其他传统金属工艺,如花丝、珐琅。另外,适当的加入现代的首饰制作工艺,比如宝石镶嵌、电镀等。

    在主石和配石的选取上,考虑与金属部分颜色和主体纹样的搭配、宝石种类和数量、预算成本等问题。选取一些符合主基调的宝石,比如珍珠、红蓝宝等,这些宝石都是有着历史的见证,但是在现代也十分流行的。

    忍冬,凛冬不凋,作为魏晋南北朝时期的特征植物纹样,象征着文化的传承不凋谢。将首饰和魏晋南北朝时期忍冬纹相结合,既是对文化的一种传承,也是希望其坚韧顽强的精神能为人所识。

    《金风玉露》手镯、胸针、耳钉三件套(图 8),以金和珍珠为材料,以三瓣忍冬和四瓣忍冬为灵感来源进行设计,忍冬纹旋转对称首尾连接,以表达其生生不息的内在意义,主石选用珍珠,其光辉淡雅,表达一种高雅内敛,结合魏晋南北朝时期高士高洁的品质,珍珠和忍冬纹的结合不失是一种风格。另外,金饰尤其是花丝、金珠粒工艺在魏晋南北朝比较流行,本套首饰欲延续花丝工艺作为点缀,花丝的千丝万缕也贴合主题的生生不息,蜿蜒延续。这是一种文化的延续,也是一种复古翻新的风潮。

    图  8  《金风玉露》三件套效果图
    Figure  8.  Dew in Autumn bracelet, earrings and ring

    《云兴霞蔚》戒指套件(图 9),以银和珍珠为材料,采用银镀金工艺。这套设计以多瓣忍冬中的五瓣忍冬纹为灵感来源,忍冬之间团簇而生,忍冬间小叶蓬勃生长,生机勃勃,正如魏晋南北朝时期世家大族鼎盛,很多出土的首饰都是崇尚富丽堂皇之姿,象征着生机也同时包含华丽的色彩。主石选用,黑白两色珍珠,遥相呼应,起到点缀的效果又不争夺纹样的光辉,更加显得首饰恢弘万分。

    图  9  《云兴霞蔚》戒指套件效果图
    Figure  9.  Clouds rings

    特征植物纹样忍冬纹承袭沿用汉朝的云气纹并与其他外来纹样结合,形成了独具魏晋南北朝时期特色的纹样。将其与首饰设计的结合也让设计有新的立足点和研究方向,在让千年前的纹样重现活力的同时,也让首饰设计带上历史的色彩和新生命力。

  • 图  2   锰铝榴石样品中的包裹体: a.深色矿物包裹体; b.线性排列晶体; c.三相包裹体; d.针管状包裹体; e.阶梯状生长纹; f.锆石晶体

    Figure  2.   Various inclusions in spessartine samples: a.Dark mineral inclusions; b.Linearly arranged crystals; c.Three-phase inclusions; d.Needle-tubular inclusions; e.Step-like growth stripes; f.Zircon crystals

    图  1   赞比亚锰铝榴石样品

    Figure  1.   Spessartine samples from Zambia

    图  3   赞比亚橙黄色锰铝榴石样品的端元组分投图

    注:Sps—锰铝榴石; Alm—铁铝榴石; And—钙铁榴石

    Figure  3.   End-member components map of orange-yellow spessartine samples from Zambia

    图  4   赞比亚锰铝榴石样品的拉曼光谱

    Figure  4.   Raman spectra of spessartine samples from Zambia

    图  5   赞比亚锰铝榴石样品的中红外反射光谱

    Figure  5.   Mid-infrared reflectance spectra of spessartine samples from Zambia

    图  6   赞比亚锰铝榴石样品Go3中羟基的振动吸收峰

    Figure  6.   Vibration absorption peaks of hydroxyl group in spessartine sample Go3 from Zambia

    图  7   赞比亚锰铝榴石样品的紫外-可见吸收光谱

    Figure  7.   Ultraviolet-visible absorption spectra of spessartine samples from Zambia

    图  8   赞比亚锰铝榴石样品Go3的紫外-可见-近红外吸收光谱

    Figure  8.   Ultraviolet-visible-near infrared absorption spectrum of spessartine sample Go3 from Zambia

    表  1   赞比亚锰铝榴石样品的基本特征

    Table  1   Basic characteristics of spessartine samples from Zambia

    样品号 重量/g 相对密度 内含物
    Go1 0.489 4.144 两相、三相包裹体,锆石晶体包裹体、长针状包裹体,黄色侵染物,小圆状的无色晶体
    Go2 0.911 4.122 小圆状包裹体,晶体包裹体,阶梯纹
    Go3 0.412 4.120 长针状包裹体,两组定向排列的点状晶体
    Gk1 0.943 4.136 深色矿物、褐色片状物质,定向排列的点状包裹体
    Gk2 0.285 4.254 深色矿物、褐色片状物质,定向排列的点状包裹体
    Gk3 0.062 4.197 长条褐色物质,台面一片阶梯状晶体
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    表  2   世界各产地锰铝榴石的宝石学特征对比

    Table  2   Comparison of gemmological characteristics of spessartines from various origins all over the world

    产地 颜色 折射率 相对密度 包裹体 化学成分
    尼日利亚[7] 黄橙色 1.801~1.803 4.18~4.23 “指纹状”愈合裂隙充填液体,锆石 (89.7-95) Sps+ (1.4-6.5) Alm+ (2.8-4.1)Pyr
    纳米比亚[7] 橙色 1.789~1.790 4.12~4.14 石英,纤维状角闪石,氧化物(钛铁矿,赤铁矿),重晶石 Sps85.5Pry11 Alm1.95Gro1.25高Mg
    马达加斯加[7] 橙红色 >1.81 4.17 无三相包裹体,细纹 Sps84.3Alm8.5 Gro7.2高钙
    美国Virginia[7] 棕橙色 1.802 4.15 三相包裹体,指纹状 Sps77Alm19Gro4
    巴基斯坦[7] 橙色-樱桃红色; 黄橙色-棕橙色 1.798~1.802 4.05~4.18;4.19~4.20 “指纹状”两相包裹体,生长纹,钾长石,针状包裹体 Sps85.3Alm10.1 Gro4.6
    中国新疆阿泰尔[8] 棕色-红棕色 1.805~1.811 4.20~4.25 负晶内充填液体,三相包裹体 Sps72.3Alm26不含Ca,极少的Mg和Fe2+
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    表  3   赞比亚橙黄色锰铝榴石样品的化学成分

    Table  3   Chemical compositions of orange-yellow spessartine samples from Zambia  wB/%

    氧化物 Gk1 Gk2 Gk3 Go1 Go2 Go3
    SiO2 36.94 37.09 36.93 38.12 37.50 38.06
    Al2O3 19.69 19.74 19.68 19.34 20.71 19.63
    Cr2O3 - - - - - -
    TiO2 0.06 0.05 0.05 0.05 0.11 0.05
    CaO 0.64 0.59 0.55 0.46 0.32 0.38
    MgO - - - - - -
    MnO 39.35 39.19 39.37 38.65 39.64 38.62
    FeOt 2.94 2.85 3.05 3.04 2.51 2.96
    NiO - - - - - -
    K2O - - - - - -
    Na2O 0.01 0.01 0.01 0.01 - 0.01
    总和 99.62 99.51 99.64 99.67 100.80 99.71
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    表  4   赞比亚橙黄色锰铝榴石样品的离子数

    Table  4   Ions of orange-yellow spessartine samples from Zambia

    离子数 Gk1 Gk2 Gk3 Go1 Go2 Go3
    Si 3.05 3.06 3.05 3.12 3.05 3.06
    Ti 0.004 0.003 0.003 0.003 0.007 0.004
    Al 1.91 1.92 1.91 1.87 1.98 1.96
    Cr - - - - - -
    Fe3+ 0.06 0.04 0.06 0.05 - 0.05
    Fe2+ 0.15 0.15 0.16 0.16 0.17 0.16
    Mn 2.75 2.74 2.75 2.68 2.73 2.74
    Mg - - - - - -
    Ca 0.06 0.05 0.05 0.04 0.03 0.04
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    表  5   赞比亚橙黄色锰铝榴石样品的平均端元组分

    Table  5   Average end-member components of orange-yellow spessartine samples from Zambia mol./%

    平均端元组分 Gk1 Gk2 Gk3 Go1 Go2 Go3
    钙铝榴石 0.87 0.45 1.19 1.28 0.92 1.08
    锰铝榴石 91.34 92.12 90.75 90.60 91.71 90.41
    镁铝榴石 - - - - - -
    铁铝榴石 5.02 5.21 5.24 5.43 5.74 5.23
    钙铁榴石 2.78 2.21 2.83 2.70 - 2.31
    钙铬榴石 - - - - - -
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    表  6   赞比亚橙黄色锰铝榴石样品的晶体化学式

    Table  6   Crystal chemical formula of orange-yellow spessartine samples from Zambia

    样品号 晶体化学式
    Gk1 (Mn2.75, Fe0.15, Ca0.06)2.95(Al1.91Fe0.06)1.97Si3.05O12
    Gk2 (Mn2.74, Fe0.15, Ca0.05)2.94(Al1.92Fe0.04)1.96Si3.06O12
    Gk3 (Mn2.75, Fe0.16, Ca0.05)2.95(Al1.91Fe0.06)1.97Si3.05O12
    Go1 (Mn2.68, Fe0.16, Ca0.04)2.88(Al1.87Fe0.05)1.92Si3.12O12
    Go2 (Mn2.73, Fe0.17, Ca0.03)2.92Al1.98Si3.05O12
    Go3 (Mn2.74, Fe0.16, Ca0.04)2.92Al1.96Si3.06O12
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    表  7   赞比亚锰铝榴石样品的拉曼光谱谱峰指派

    Table  7   Raman peak assignment of spessartine samples from Zambia

    样品号 (Si-O)str. (Si-O)bend R(SiO4)4- T(A2+) T(SiO4)4-
    A1g F2g A1g Eg F2g A1g Eg F2g F2g Eg F2g
    Go1 906 1 028, 880, 849 552 591, 521,372 629, 500, 473 349 319 299 196, 221 164 175
    Go2 906 1 027, 850 551 522, 372 630, 578, 500, 473 348 318 301 195, 221 164 175
    Go3 906 1 028, 849 551 372 629, 500, 473 348 318 303 195, 221 164 174
    Gk1 907 1 030, 850 552 593, 525, 373 630, 501, 474 349 320 301 197, 222 165 175
    Gk2 906 1 028, 850 552 372 629, 501, 475 349 319 300 197, 222 165 174
    Gk3 907 1 029, 850 552 593, 522, 373 630, 501, 474 349 319 305 196, 222 162 174
    注:(Si-O)str.表示硅氧四面体中的Si-O伸缩振动; (Si-O)bend表示Si-O弯曲振动; R(SiO4)4-表示[SiO4]四面体的旋转振动; T(A2+)表示二价阳离子A2+的平移振动; T(SiO4)4-表示[SiO4]四面体的平移振动
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    表  8   赞比亚锰铝榴石样品的红外谱带及归属

    Table  8   Infrared bands and attributions of spessartine samples from Zambia /cm-1

    样品号 ν3 ν4 T(Al3+) ν2
    Go1 972 894 864 630 571 521 481 448
    Go2 1 003, 977 891 865 629 573 522 484 450
    Go3 1 005, 975 894 867 629 573 522 482 449
    Gk1 1 003, 970 892 863 629 571 521 483 448
    Gk2 1 004, 972 891 863 630 572 521 482 448
    Gk3 1 003, 971 892 863 630 572 521 483, 475 448
    注:ν2为(Si-O)对称弯曲振动; ν3为(Si-O)反对称伸缩振动; ν4为(Si-O)反对称弯曲振动
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  • 收稿日期:  2020-09-23
  • 刊出日期:  2021-02-28

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