Spectral Characteristic of Gem Grade Clinohumite
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摘要:
斜硅镁石是一种稀有的黄色至橙色的硅酸盐矿物，近年来市面上开始出现宝石级的斜硅镁石，而国内鲜有相关的宝石学研究。为补充该宝石的研究空白，选取三种不同色调(黄色、橙黄色和橙红色)的斜硅镁石进行常规宝石学测试，结合电子探针、激光拉曼光谱、傅里叶变换红外光谱和紫外-可见光谱分析技术，对斜硅镁石的化学成分、光谱特征及颜色成因等进行初步研究。结果表明，斜硅镁石的折射率为1.629~1.668，具有较强的双折射(DR：0.031~0.036)，相对密度为3.14~3.27，短波紫外光下呈中等黄色-橙色荧光；部分样品有明显聚片双晶，包裹体形态丰富，并发现金红石包裹体；斜硅镁石含有主量元素Si、Mg和Ti，微量元素Ca、Fe、K和V，结合紫外-可见光谱推测颜色与Fe和Ti密切相关；拉曼光谱和红外光谱都显示主要峰位与SiO4四面体、MgO6八面体和-OH的振动有关，最强拉曼位移为830 cm-1和862 cm-1，最强红外光谱反射峰在925~935 cm-1附近，都与SiO4振动有关。
Abstract:Clinohumite is a rare yellow to orange silicate mineral.In recent years, gem grade clinohumite has appeared on the market, but there are few related gemmological studies in China.To supplement the research gap of this gemstone, clinohumite samples of three different colour tones (yellow, orange-yellow and orange-red) were selected for conventional gemmological tests. Combined with electronic probe, laser Raman spectrometer, Fourier transform infrared spectrometer, and UV-Vis spectrometer, the chemical compositions, spectral characteristics, and mechanism of coloration were preliminarily studied.The results show that RI of clinohumite is 1.629-1.668, with a strong birefringence(DR: 0.031-0.036).Their relative density ranges from 3.14 to 3.27, and medium yellow to orange fluorescence can be observed under shortwave ultraviolet light. Some samples have obvious twin crystal patterns and rich inclusion morphology. Rutile inclusions were found in gemstone grade clinohumite.Clinohumite contains main elements Si, Mg, and Ti, as well as trace elements Ca, Fe, K, and V. Combined with UV-Vis spectra, it is speculated that the colour is closely related to Fe and Ti.Laser Raman spectra and infrared spectra are mainly related to vibrations of SiO4 tetrahedron, MgO6 octahedron and -OH.The strongest Raman shifts (830 cm-1 and 862 cm-1) and the strongest infrared spectral reflection peaks (around 925-935 cm-1) both related to SiO4 vibration.
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Keywords:
- clinohumite /
- infrared spectrum /
- Raman spectrum /
- UV-Vis spectrum
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向日葵面阳而生，向阳而长，寓意着信念与勇敢，给人以温暖和希望。斜硅镁石因其灿烂明媚的黄色-橙色，被誉为“向日葵石”。宝石界中不乏橙色系品种，而只有斜硅镁石被赋予这份浪漫。
硅镁石族矿物分子式为nMg2SiO4·Mg(F, OH)2，当n=4时为斜硅镁石[1]。结构类似于橄榄石(图 1)，O2-(红色小球)作近似的六方最紧密堆积，M阳离子(图 1a浅蓝色小球，图 1b橙色小球，通常为Mg2+)填充八面体空隙，Si4+(深蓝色小球)占据四面体空隙，H(白色小球)在固定的晶格位置形成羟基，Mg易被Fe、Ti、Ca等阳离子替代[2]。
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近年来矿物学家对硅镁石族矿物给予极大的关注[6-8]。硅镁石族矿物主要被发现于超镁铁岩石中，且作为致密的高含水代表，可作为载体将俯冲板块中的水带入上地幔深部甚至转换带中[9]，从而研究氢的高温高压行为可以作为探究地幔成因的证据[10-11]。此外，国外学者利用拉曼光谱[12]和红外光谱[13-14]对硅镁石族矿物及其类似矿物的结构和化学成分进行对比分析，通过紫外-可见光谱特征来研究Mn对硅镁石颜色的贡献[15]以及采用电子顺磁共振谱和穆斯堡尔谱来研究Mn和Fe的分布特点与位置[15]。宝石级斜硅镁石的稀有程度使得不少从业者只闻其名，不见其形，相关的宝石学研究资料更是少之又少。本研究选取不同色调的宝石级斜硅镁石为研究对象，通过常规宝石学测试，结合电子探针、激光拉曼光谱、傅里叶变换红外光谱和紫外-可见光谱分析技术，对斜硅镁石样品的化学成分、光谱特征、颜色成因等进行初步研究，旨在补充斜硅镁石的宝石学及谱学特征。
1. 样品及测试方法
1.1 样品情况
本研究选用6颗宝石级的刻面型斜硅镁石样品(图 2)进行宝石学及谱学特征研究。其中，2颗黄色调样品(C1和C2)、2颗橙黄色调样品(C3和C4)和2颗橙红色调样品(C5和C6)。
1.2 测试方法
所有测试均在上海建桥学院珠宝学院完成，温度24 ℃。
化学成分测试采用电子探针(型号为日本电子JXA-8230)，测试条件：电流10 nA、电压15 kV、束斑5 μm，每个样品在台面上任意选取3处测试点，元素含量取平均值，数据校正采用日本电子(JEOL)的ZAF校正方法进行修正。红外光谱测试采用傅里叶变换Bruker TensorⅡ红外光谱仪完成，测试条件：反射法扫描范围4 000~400 cm-1，透射法扫描范围8 000~4 000 cm-1，分辨率为±4 cm-1，背景与样品扫描次数均为32次。拉曼光谱测试采用英国Renishaw inVia激光显微共聚焦拉曼光谱仪完成, 测试条件：激发波长532 nm，能量1%，曝光时间10 s，扫描1次，扫描范围100~4 000 cm-1。紫外-可见光谱测试采用宝光UV5000紫外-可见分光光度计，以标准BaSO4白板作为测试背景，测试条件：D65标准光源，扫描范围200~1 000 nm，积分时间60 ms，反射法测试且入射光方向均垂直于样品台面。
2. 结果与讨论
2.1 基本特征
斜硅镁石样品的常规宝石学测试结果(表 1，图 3和图 4)显示，其折射率为1.629~1.668，符合理论值[16]，具有较强的双折射(DR：0.031~0.036)，可见明显刻面棱重影; 相对密度为3.14~3.27，其中样品C1含有较多包裹体，故相对密度略小; 依据样品颜色深浅不同，具有中等二色性或三色性。长波紫外光下均为惰性，短波紫外光下呈中等黄色-橙色荧光，无磷光；Diamond ViewTM下可见样品C1和C2有较强的黄色荧光，其余4颗为橙色荧光，且样品C4至样品C6有明显聚片双晶纹(图 3)。
表 1 斜硅镁石样品的常规宝石学特征Table 1. Conventional gemmological characteristics of clinohumite samples样品 颜色 光泽 折射率 双折射率 相对密度 紫外荧光 多色性 编号 LW SW C1 金黄色 玻璃光泽 1.629~1.660 0.031 3.14 惰性 中等黄色 中等—浅黄、黄色 C2 金黄色 玻璃光泽 1.629~1.660 0.031 3.22 惰性 中等黄色 中等—浅黄、黄色 C3 橙黄色 玻璃光泽 1.630~1.661 0.031 3.27 惰性 中等橙色 中等—黄色、橙红色 C4 橙黄色 玻璃光泽 1.632~1.668 0.036 3.20 惰性 中等橙色 中等—黄色、橙红色 C5 橙红色 玻璃光泽 1.632~1.668 0.036 3.23 惰性 中等橙色 中等—黄色、橙黄色、棕红色 C6 橙红色 玻璃光泽 1.633~1.668 0.035 3.23 惰性 中等橙色 中等—黄色、橙黄色、棕红色 ![]()
图 3 Diamond ViewTM下斜硅镁石样品的荧光特征Figure 3. Fluorescence characteristics of clinohumite samples under Diamond ViewTM![]()
图 4 斜硅镁石样品的包裹体：(a-b)短柱状和长针状包裹体；(c-d)六方薄片状的固体包裹体；(e-f)无色的晶体包裹体和白色的絮状包裹体；(g-h)粒状黑色固体包裹体Figure 4. Inclusions in clinohumite samples: (a-b)short columnar and long needle-shaped inclusions; (c-d)hexagonal sheet-like solid inclusions; (e-f)colourless crystal inclusions and white flocculent inclusions; (g-h)granular black solid inclusions放大10至40倍观察结果显示，样品C1中可见大量具有方向性的气-液两相包裹体，形态以短柱状和长针状为主，大小不一，长度一般为50~100 μm，大者可达1 mm(图 4a和图 4b)。样品C3中可见六方薄片状的固体包裹体(图 4c和图 4d)，从晶形上推测为石墨，此前在粒硅镁石中含有深色、高反光石墨片的报道[17]。样品C5中含有无色的晶体包裹体和白色的絮状包裹体，晶体包裹体保留部分晶体形态，呈半自形粒状结构(图 4e和图 4f)。样品C6中含有零散的粒状黑色固体包裹体，反射光下呈金属光泽(图 4g和图 4h)。
2.2 化学成分分析
通过电子探针对6颗斜硅镁石样品的化学成分进行定量分析，结果(表 2)显示，样品中均含有主量元素Si和Mg，含有微量元素Ti、Fe、Ca、K和Cr。Ti是以Mg2++2(OH, F)-=Ti4++2O2-形式进入晶格取代Mg，晶体结构学研究[18]认为, Ti只分布在Mg(OH)O层；橙色系样品C3至C6中Fe含量明显高于黄色样品，Fe含量的总体趋势为样品颜色越深，含量越高。前人研究[19]表明Fe2+、K和Ca会在橄榄石结构(M4SiO4)中替代Mg。
表 2 斜硅镁石样品的化学成分定量分析Table 2. Quantitative analysis of chemical compositions of clinohumite samples氧化物 C1 C2 C3 C4 C5 C6 K2O/% 0.02 0.02 0.02 0.02 — 0.03 CaO/% 0.02 0.02 0.02 0.01 0.01 0.03 TiO2/% 2.13 1.93 2.36 2.76 2.63 2.63 MgO/% 55.74 56.86 55.75 55.18 56.03 55.02 SiO2/% 38.36 38.85 38.42 38.16 38.50 38.21 FeOT/% 0.06 0.05 0.27 0.22 0.22 0.22 Cr2O3/% 0.01 0.03 0.03 0.01 — 0.01 F/% 1.87 2.01 2.06 1.60 1.80 2.04 Total/% 97.43 98.93 98.05 97.27 98.44 97.34 元素阳离子个数 K 0.000 4 0.000 5 0.000 4 0.000 4 0 0.000 7 Ca 0.000 3 0.000 4 0.000 4 0.000 1 0.000 2 0.000 6 Ti 0.027 4 0.024 4 0.030 1 0.035 5 0.033 5 0.033 9 Mg 1.419 8 1.426 2 1.410 9 1.407 7 1.412 3 1.402 6 Fe 0.000 9 0.000 7 0.003 8 0.003 1 0.003 1 0.003 1 Cr 0.000 2 0.000 4 0.000 3 0.000 1 0 0.000 1 Si 0.655 3 0.653 6 0.652 1 0.653 0 0.650 9 0.653 5 N 2.210 9 2.222 6 2.217 3 2.215 9 2.226 3 2.205 1 注：表中N为M阳离子个数∶Si个数；不包括H2O；斜硅镁石中H2O质量分数的理论值为3%;FeOT包括FeO和Fe2O3；—表示低于检测限 依据硅镁石族矿物化学式n[Mg2SiO4]·Mg(F, OH)2，当n为1至4时，其对应的N值(M阳离子个数∶Si个数)分别为3.0、2.5、2.33和2.25。根据所测得的元素质量分数，计算其对应的阳离子数，发现N值为2.205 1~2.226 3，更加接近化学式，当n=4(即M阳离子个数∶Si个数为2.25)的情况，确定样品为斜硅镁石。
2.3 拉曼光谱分析
6颗斜硅镁石样品的激光拉曼光谱(图 5)基本一致。在100~1 200 cm-1范围内(图 5a)，选用RRUFF数据库R060559的斜硅镁石作为标准进行谱峰对比，斜硅镁石的拉曼位移主要有4个部分组成：(1)800~1 000 cm-1对应于SiO4四面体的伸缩振动，最强拉曼位移峰为830 cm-1和862 cm-1，不同样品的这两个峰强度有所不同。此范围内斜硅镁石的拉曼位移有别于硅镁石族的其他三种矿物(图 6从上到下依次为块硅镁石、粒硅镁石、硅镁石和斜硅镁石的拉曼光谱)；(2)700~800 cm-1是由M-OH的平动和旋转引起，745、785 cm-1为此范围内主要拉曼位移峰；(3)370~700 cm-1归属于SiO4四面体的弯曲振动，主要的拉曼位移峰位于608 cm-1；(4)低于370 cm-1, 即206、238、259 cm-1和323 cm-1处的拉曼位移峰对应于MgO6八面体的振动[2, 12]。
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图 5 斜硅镁石样品在100~1 200 cm-1(a)和100~4 000 cm-1(b)范围的拉曼光谱Figure 5. Raman spectra of clinohumite samples between 100—1 200 cm-1(a) and 100—4 000 cm-1(b)图 5b显示斜硅镁石的拉曼光谱从2 000 cm-1开始上扬，荧光出现明显加强，虽然很大程度上掩盖了羟基的拉曼位移峰，但仍能在样品C1、C3、C4和C6中看到3 409 cm-1和3 562 cm-1两处峰，3 409 cm-1处吸收峰是由-OH伸缩振动产生，强度受到Ti替代的影响，3 562 cm-1归属于-OH的非对称伸缩振动[2]。
样品C6中具有金属光泽的粒状黑色晶体包裹体的拉曼光谱显示特征峰为238、445 cm-1和610 cm-1(图 7)，对比RRUFF数据库R060493，该矿物颗粒为金红石(化学式为TiO2)。宝石级斜硅镁石晶体中存在金红石包裹体，符合本文斜硅镁石样品中具有高含量Ti的特征。
2.4 红外光谱分析
斜硅镁石样品指纹区的红外光谱(图 8)显示，6颗样品的反射峰位略有不同，主要为M-OH和SiO4四面体所产生的吸收，具体分为三个区域：(1)1 100~800 cm-1区域内有1 062、987、960、931 cm-1和847 cm-1共5处主要峰位，为Si-O不对称伸缩振动引起。对比RRUFF数据库中的斜硅镁石，本文样品在1 062 cm-1附近增加1处反射峰，样品C1的该峰位向低波数移动至1 053 cm-1，样品C3该处峰位增宽，向低波数移动至1 030 cm-1，形成吸收宽带。前人[13]在粒硅镁石的光谱中也观察到1 032 cm-1的峰位。另外，有别于数据库中斜硅镁石在881 cm-1处出现最强反射峰，本文6颗样品的最强峰在925~935 cm-1附近，且在900 cm-1处可以观察到弱的肩峰，也有文献[13]指出硅镁石族主要的SiO4伸缩振动集中在900 cm-1，且随着Fe含量的减少而向较高波数的偏移增加; (2)800~600 cm-1区域主要有744 cm-1和637 cm-1两处反射峰。744 cm-1是关于M-OH变形振动，637 cm-1是关于Si-O弯曲振动。相比于数据库中斜硅镁石的613 cm-1峰位，本文样品向较高波数的偏移至637 cm-1；(3)600 cm-1以下峰位(564、530、494、434 cm-1和414 cm-1)为M-OH振动所产生的[14]。
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图 8 斜硅镁石样品指纹区400~1 500 cm-1的红外光谱Figure 8. Infrared reflection spectra of fingerprint region of clinohumite samples between 400-1 500 cm-1硅镁石族矿物和橄榄石具有相似的晶体结构，只是Si4+占据四面体空隙的比例不相同。针对于本文样品较数据库样品的两处反射峰(637 cm-1和900 cm-1)向高波数移动以及多出峰位(925~935 cm-1和1 062 cm-1)的原因，可以类比橄榄石。
首先，前人[20]在对从镁端员到铁端员的橄榄石系列矿物的光谱研究中发现，橄榄石会随着$\left[\frac{w\left(\mathrm{Fe}_2 \mathrm{SiO}_4\right)}{w\left(\mathrm{Fe}_2 \mathrm{SiO}_4\right)+\mathrm{Mg}_2 \mathrm{SiO}_4}\right]$的增加，红外吸收频率降低，两者之间存在很好的线性相关关系，因Fe2+电负性比Mg2+强，Fe2+与O2-键性比较强，致使Si-O的距离增大，吸收朝低频方向移动。C. Koike等[21]也指出随着Mg/(Mg + Fe)比值的减小，主峰呈现出向较长波方向的偏移，在10~17 μm(1 000~588 cm-1)区域中，这个趋势非常明显。相比铁橄榄石，镁橄榄石在900 cm-1附近的峰位会向高波数偏移20~40 cm-1[22]，有实验测得镁橄榄石的最强峰可至950 cm-1[23]。
其次，在镁端员的橄榄石光谱中会出现一些弱带或肩峰与SiO4四面体的低对称性密切相关[20]。SiO4的四面体在阳离子晶体场的影响下发生很大畸变，对称性降低，从而具有红外活性的振动模式增加，出现相应的吸收。橄榄石中可见由Si-O-Si对称伸缩内振动引起1 060 cm-1处吸收[23]。且Mg、Fe、Ti等阳离子排列在八面体位置上，它们的畸变、配体、大小和对称性都不同，振动模式表现出不同强度和位置。故不同实验室测量的橄榄石光谱差异可以用元素替代和晶格畸变效应来解释[24]。
本文6颗斜硅镁石样品中的Fe含量极少，Fa值极小，符合红外光谱吸收频率向高波数移动的特点。且在橄榄石-硅镁石多体系列矿物中，从分子式中MgSiO4与MgOH2比值为∞的镁橄榄石到比值为1的块硅镁石，存在着系统的晶格畸变[25]，在硅镁石族中，随着硅酸盐层数的增加，矿物的晶胞发生变化影响了对称性，导致SiO4伸缩和弯曲振动产生的红外吸收光谱的复杂程度增加[14]，即斜硅镁石的红外光谱尤为复杂，不同的测试样品会出现略有区别的红外光谱。本文红外光谱中出现的偏移和多出的峰位都与SiO4振动有关，推测斜硅镁石样品的光谱与数据库中的有所差异也是由阳离子替代和晶格畸变所引起的。
在3 000~3 800 cm-1范围内，斜硅镁石样品可见2~3处红外反射峰，集中在3 558~3 550 cm-1、3 495 cm-1和3 386~3 369 cm-1(图 9a)，表现出典型的-OH伸缩振动。3 450 cm-1以下的红外吸收峰是天然斜硅镁石中氟的取代改变了局部氢的结构所产生，只在天然斜硅镁石中出现[2]，3 386~3 369 cm-1的反射峰可反映本文样品为天然样品。
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图 9 斜硅镁石在3 000~3 800 cm-1 (a)和4 000~8 000 cm-1 (b) 的红外光谱Figure 9. Infrared reflection spectra of clinohumite samples between 3 000—3 800 cm-1 (a) and 4 000—8 000 cm-1 (b)采用透射法测试4 000~8 000 cm-1范围斜硅镁石的近红外光谱(图 9b)，结合硅酸盐矿物近红外光谱的吸收特点[26]，认为6 960 cm-1为-OH伸缩振动一级倍频，5 427 cm-1归属于-OH伸缩振动和SiO4伸缩振动产生的结合频，5 063 cm-1和肩峰5 200 cm-1是-OH伸缩振动和SiO4弯曲振动产生的合频[14]。4 515 cm-1是由于Si-OH键合而形成的吸收。由-OH伸缩振动和M-OH弯曲振动的组合，会产生4 438、4 327 cm-1和4 237 cm-1附近的吸收。4 100 cm-1附近的吸收是由于MgOH振动产生[14]。近红外区域的吸收主要与-OH的合频和倍频振动有关。斜硅镁石的红外光谱(4 000~8 000 cm-1)主要与M-OH、-OH和SiO4振动有关，其中SiO4振动产生的的谱带偏移与样品的元素替代有关。
2.5 紫外-可见光谱分析
斜硅镁石样品的紫外-可见光谱如图 10所示。黄色样品C1和C2的光谱类似，表现为紫外光区吸收截止在297 nm，并以427 nm为中心产生吸收宽带。橙黄色样品C3和C4与橙红色样品C5和C6的光谱类似，都表现为紫外光至蓝紫光区的强吸收和红外光区的弱吸收，区别在于橙红色样品蓝紫光区的吸收宽带进一步红移至520 nm左右的绿光区。橙色的4颗样品在红外光区的吸收总体强于黄色样品。
前人认为典型的黄橙色—橙色斜硅镁石在431 nm处有一个与Fe2+-Ti4+价间电荷转移有关的吸收峰，此峰为最强峰；317 nm和862 nm处有弱吸收带[27]。样品C1和C2符合前人测得的光谱特征，而Fe2+-Ti4+电荷转移只有在两种离子成对存在时才可能发生，由此推测黄色样品中含有Fe2+，只是含量较低，明显低于橙红色样品。理论上计算出硅酸盐矿物中Fe3+的强紫外吸收边缘在340 nm附近，并将其划为O—Fe3+电荷转移带[28]，黄色样品中297 nm的截止边与此有关，橙色样品相比于黄色样品含有较多的Fe和Ti，在黄色样品的吸收基础上，两边吸收带加宽，造成吸收截止边在500~520 nm的现象。红外光区的弱吸收对宝石颜色的影响较小。总体来说，斜硅镁石样品的颜色与Fe和Ti密切相关。
3. 结论
(1) 斜硅镁石样品的折射率为1.629~1.668，具有较强的双折射，相对密度为3.14~3.27，短波紫外光下呈中等黄色-橙色荧光；可见明显刻面棱重影，部分样品可见聚片双晶纹；包裹体形态丰富，有气液两相包裹体、六方薄片状的固体包裹体、无色的晶体包裹体、白色的絮状包裹体和粒状金红石包裹体。
(2) 斜硅镁石样品含有主量元素Si、Mg和Ti，微量元素Ca、Fe、K和V；结合样品在紫外光至蓝紫光区的强吸收，推测斜硅镁石的颜色与Fe和Ti密切相关。
(3) 斜硅镁石样品的激光拉曼光谱和中红外光谱的吸收峰主要与SiO4四面体振动、MgO6八面体振动和-OH振动有关，最强拉曼位移为830 cm-1和862 cm-1，是由SiO4振动产生。SiO4振动产生的中红外吸收较为复杂，与元素替代有关，最强反射峰在925~935 cm-1附近；近红外区域的吸收主要与-OH的合频和倍频振动有关。
致谢: 本项目由上海市高校优秀青年教师培养基金(晨光计划)(项目号：AASH2106)、上海建桥学院博士项目基金资助，向基金委员会致以感谢！ -
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图 3 Diamond ViewTM下斜硅镁石样品的荧光特征
Figure 3. Fluorescence characteristics of clinohumite samples under Diamond ViewTM
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图 4 斜硅镁石样品的包裹体：(a-b)短柱状和长针状包裹体；(c-d)六方薄片状的固体包裹体；(e-f)无色的晶体包裹体和白色的絮状包裹体；(g-h)粒状黑色固体包裹体
Figure 4. Inclusions in clinohumite samples: (a-b)short columnar and long needle-shaped inclusions; (c-d)hexagonal sheet-like solid inclusions; (e-f)colourless crystal inclusions and white flocculent inclusions; (g-h)granular black solid inclusions
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图 5 斜硅镁石样品在100~1 200 cm-1(a)和100~4 000 cm-1(b)范围的拉曼光谱
Figure 5. Raman spectra of clinohumite samples between 100—1 200 cm-1(a) and 100—4 000 cm-1(b)
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图 8 斜硅镁石样品指纹区400~1 500 cm-1的红外光谱
Figure 8. Infrared reflection spectra of fingerprint region of clinohumite samples between 400-1 500 cm-1
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图 9 斜硅镁石在3 000~3 800 cm-1 (a)和4 000~8 000 cm-1 (b) 的红外光谱
Figure 9. Infrared reflection spectra of clinohumite samples between 3 000—3 800 cm-1 (a) and 4 000—8 000 cm-1 (b)
表 1 斜硅镁石样品的常规宝石学特征
Table 1 Conventional gemmological characteristics of clinohumite samples
样品 颜色 光泽 折射率 双折射率 相对密度 紫外荧光 多色性 编号 LW SW C1 金黄色 玻璃光泽 1.629~1.660 0.031 3.14 惰性 中等黄色 中等—浅黄、黄色 C2 金黄色 玻璃光泽 1.629~1.660 0.031 3.22 惰性 中等黄色 中等—浅黄、黄色 C3 橙黄色 玻璃光泽 1.630~1.661 0.031 3.27 惰性 中等橙色 中等—黄色、橙红色 C4 橙黄色 玻璃光泽 1.632~1.668 0.036 3.20 惰性 中等橙色 中等—黄色、橙红色 C5 橙红色 玻璃光泽 1.632~1.668 0.036 3.23 惰性 中等橙色 中等—黄色、橙黄色、棕红色 C6 橙红色 玻璃光泽 1.633~1.668 0.035 3.23 惰性 中等橙色 中等—黄色、橙黄色、棕红色 
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表 2 斜硅镁石样品的化学成分定量分析
Table 2 Quantitative analysis of chemical compositions of clinohumite samples
氧化物 C1 C2 C3 C4 C5 C6 K2O/% 0.02 0.02 0.02 0.02 — 0.03 CaO/% 0.02 0.02 0.02 0.01 0.01 0.03 TiO2/% 2.13 1.93 2.36 2.76 2.63 2.63 MgO/% 55.74 56.86 55.75 55.18 56.03 55.02 SiO2/% 38.36 38.85 38.42 38.16 38.50 38.21 FeOT/% 0.06 0.05 0.27 0.22 0.22 0.22 Cr2O3/% 0.01 0.03 0.03 0.01 — 0.01 F/% 1.87 2.01 2.06 1.60 1.80 2.04 Total/% 97.43 98.93 98.05 97.27 98.44 97.34 元素阳离子个数 K 0.000 4 0.000 5 0.000 4 0.000 4 0 0.000 7 Ca 0.000 3 0.000 4 0.000 4 0.000 1 0.000 2 0.000 6 Ti 0.027 4 0.024 4 0.030 1 0.035 5 0.033 5 0.033 9 Mg 1.419 8 1.426 2 1.410 9 1.407 7 1.412 3 1.402 6 Fe 0.000 9 0.000 7 0.003 8 0.003 1 0.003 1 0.003 1 Cr 0.000 2 0.000 4 0.000 3 0.000 1 0 0.000 1 Si 0.655 3 0.653 6 0.652 1 0.653 0 0.650 9 0.653 5 N 2.210 9 2.222 6 2.217 3 2.215 9 2.226 3 2.205 1 注：表中N为M阳离子个数∶Si个数；不包括H2O；斜硅镁石中H2O质量分数的理论值为3%;FeOT包括FeO和Fe2O3；—表示低于检测限
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