雅坤苑
发布日期：2010-11-26
通过采用宝石学常规测试与电子探针、ICP—MS、X射线粉晶衍射、阴极发光、热发光、红外光谱、拉曼光谱、紫外—可见光区吸收光谱分析等研究手段，对变色萤石的一般宝石学特征、发光性、谱学特征和变色效应等进行了综合研究，得出以下结论：
1. 变色萤石折射率平均值为1.437，与其Sr和REE含量高有关。密度平均值为3.19g/cm3，与其Y、Ce含量高有关.维氏显微硬度和摩氏硬度平均值分别为169.52N/mm2和3.73.紫外荧光为呈弱—中等浅绿色系列，短波下荧光强度明显高于长波，色深者紫外荧光较强。
2. 阴极发光呈中等强度的浅蓝色—浅蓝紫色，区别于普通萤石（明显蓝色荧光），色深者阴极发光颜色较深。
3. 热发光有两个峰位：220oC(±10)he 365 oC(±5)，色深者双峰尖锐。轻稀土元素在热发光中占主导地位，且在较高温度下受激发光。
4. 主要成分为CaF2，含杂质元素较多，相对富集Y、Sr 和REE。深色样品较浅色样品富含Nb、Cu、Y和REE。除La 、Ce 、Pr 、Nd 、Li、 Sc 、Ga 、Rb 外，其他微量元素在深色样品中的浓度均高于浅色样品。
5. 晶胞参数平均值为0.54647mm，高于标准值0.54626am，与其含有较多大半径杂质离子有关。深色者晶胞参数较小，与其REE含量较高有关。
6. 变色萤石的红外光谱在指纹区主要有两个吸收峰带：1010cm-1(±50)吸收峰和1460cm-1(±500)吸收带。1010cm-1(±50)处的吸收峰为萤石的特征峰，1460cm-1(±500)出的宽吸收带有CO32-自由离子的伸缩振动V3和V1引起。
7. 变色萤石的拉曼光谱有三组谱形和强度不动的谱带：320cm-1(±5)谱带、692~948cm-1谱带和1020~1610cm-1谱带。其中 910~948cm-1处谱带Z强且尖锐密集，可认为是变色萤石的特征谱峰。
8. 变色萤石在紫外—可见光区Z大吸收峰位于578—579mm处，透射峰介于476—488nm之间。红光区（770—620）和绿光区（530—500）存在两个较均匀的色光透过带。
9. 日光下呈灰蓝色，白炽灯下呈红紫色。日光下明度较低，饱和度较高；白炽灯下明度较高，饱和度较低。在标准D65 、A光源下的颜色指数分别为x=0.3251，y=0.3305
和x=0.4717，y=0.3895.变色萤石不同光源下的色差和色调角均很大，表明其变色程度很大，且变色萤石颜色越深，其变色效应越明显。
10.日光所含蓝绿光的能量较高，而白炽灯光所含红光能量较高，使得变色萤石在两种不同光源条件下，各波段色光的透射刺激强度不同，因而其色调不同。变色萤石对红光、绿光的吸收基本平衡，因而其变色效应较为显著。此外，变色萤石在日光下透射区的较白炽灯光下的强而窄，因而在日光下明度较低，饱和度较高，在白炽灯光下明度较高，饱和度较低。
11.不同光源下人眼三种锥体细胞对变色萤石的相对兴奋度不同。日光下，亲蓝视色素的兴奋度Z高，亲红和亲绿视色素的兴奋度相当，亲绿略次。白炽灯光下，亲红视色素兴奋度Z强，亲绿次之，亲蓝Z弱。在视觉信号传导过程中，某些传导细胞被激活，另一些被YZ。大脑综合这些信息，产生了样品在不同光源下的颜色感觉一日光下灰蓝色。白炽灯下红紫色。
12.变色萤石在黄橙区的578nm吸收带主要与2 Fi*色心有关。对萤石的变色有贡献的元素是过渡元素Fe 、V 和稀土元素Y 、Sr 、Nb 、Sm。这些在萤石晶体内呈类质同象置换的杂质元素离子，在外来能激发下发生了电子转移而形成色心导致萤石颜色的变化。
