近期,在湖南郴州市东南15 km柿竹园铅锌矿区黏土层中发现宝石级铅磷灰石标本.因该矿物罕见,且与多种磷酸盐矿物的谱学特征类似,难以鉴别.本文采用常规测试方法结合红外光谱、拉曼光谱、能量色散X射线荧光光谱(EDXRF)和X射线粉末晶体衍射(XRD)分析技术,对该地区的4块铅磷灰石样品的微观结构、元素组成和光谱特征进行了综合测试和对比分析,并将其与鉴定特征类似的磷酸盐矿物进行了简单比较,以探讨该矿物的光谱鉴别特征.常规测试显示,该矿物为半透明黄绿～绿色六方柱微晶簇;晶面呈玻璃～油脂光泽;粒径0.1～0.8 mm,高0.1～1 mm;相对密度为4.487～5.331 g·cm3;白色条痕;Mohs(莫氏)硬度为4.样品的红外指纹光谱主要由磷氧四面体分别位于～1090～1010和～589～546 cm-1的伸缩和弯曲振动组成,与氟-铅磷灰石的特征指纹光谱一致.除PO3-4特征谱带外,部分样品在804～797和843～852 cm-1出现AsO3-4和CO2-3振动弱带,可能是结构中的部分PO3-4被替代所致.拉曼光谱分析显示,样品具有铅磷灰石特有的磷酸根基团位于976/936 cm-1的拉曼位移,402/426/558/586 cm-1系列PO3-4弯曲振动和170～214 cm-1晶格振动带.此外,820～826 cm-1谱带为(AsO4)3-特征振动.EDXRF半定性分析显示,样品主要由Ca,Pb,P,和Cl等元素组成,与铅磷灰石(Ca2 Pb3(PO4)3 Cl)的主要组成元素一致.XRD主要谱线的2θ角、d值和相对强度分别为10.603/22.351/28.261/31.047°,8.3365/3.9744/3.1553/2.8782°,59.1/36.4/30.0/100,分别对应100/110/210/211面网,与氟-铅磷灰石的衍射d值基本一致.综合样品的相对密度值、振动光谱和X RD数据等分析结果可知,实验样品属于铅磷灰石系列矿物中的氟-铅磷灰石.该工作对国内首次发现的氟-铅磷灰石的多种光谱特征进行了分析,为认识、准确鉴别该类矿物和进一步研究提供参考.

湖南郴州;铅磷灰石;光谱分析;元素;鉴定特征

湖南省地质测试研究院,湖南 长沙 410007

[1]朱桂军;王干珍;彭君;田宗平;侯治华-.湖南郴州铅磷灰石矿物光谱学特征)[J].光谱学与光谱分析,2022(10):3017-3023

铅磷灰石,红外指纹光谱,AsO3

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