雷佳莉，白 峰，凌瀟瀟

(1. 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 珠寶學(xué)院， 北京 100083； 2. 中國(guó)科學(xué)院 地質(zhì)與地球物理研究所 巖石圈演化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 北京 100029)

石榴石廣泛分布在各類巖石當(dāng)中，區(qū)域變質(zhì)巖、接觸變質(zhì)巖帶中都可見(jiàn)到石榴石(張蓓莉， 2006)。天然石榴石的顏色豐富多彩，其色調(diào)占滿了除藍(lán)色以外的所有七彩色系，常見(jiàn)有紅色、桔紅色、橙黃色、綠色、紫紅色、黑色等(韋及， 1995)，但這些常見(jiàn)石榴石基本都為單色調(diào)。不同于常見(jiàn)石榴石，彩虹石榴石可以呈現(xiàn)多種色調(diào)。彩虹石榴石指表面具有彩虹般顏色的一類石榴石，在同一晶面上出現(xiàn)多種色調(diào)或者同一晶面基本為純色調(diào)而不同晶面色調(diào)不一(Hainschwang and Notari， 2006)。

目前世界上彩虹石榴石發(fā)現(xiàn)數(shù)量少，報(bào)道的產(chǎn)地只有美國(guó)、墨西哥和日本3條彩虹石榴石礦脈(Ingerson and Barksdale， 1943； Badar and Akizuki， 1997； Hainschwang and Notari， 2006； 彭艷菊等， 2008a)。1934年，在美國(guó)內(nèi)華達(dá)州的Adelaide礦區(qū)首次發(fā)現(xiàn)彩虹石榴石(Akizukietal.， 1984)。緊接著1954年于墨西哥索諾拉州的方解石礦山中也發(fā)現(xiàn)了彩虹石榴石(Badar and Akizuki， 1997)，并且墨西哥產(chǎn)出的彩虹石榴石因其較高的品質(zhì)、絢麗的外表而聞名于世。日本彩虹石榴石發(fā)現(xiàn)時(shí)間最晚，于2004年在奈良縣天川村的一個(gè)磁鐵礦附近被礦物搜集者們發(fā)現(xiàn)，但是最初采集的石榴石品質(zhì)較差，之后采樣人員沿著礦脈在深5 m處找到彩虹效應(yīng)較明顯的石榴石，從此日本寶石級(jí)彩虹石榴石開(kāi)始在市場(chǎng)上流通(Hainschwang and Notari， 2006)。日本彩虹石榴石不同于其他產(chǎn)地的彩虹石榴石，同一晶面多呈現(xiàn)純色，不同晶面顏色各異，并且其彩虹效應(yīng)成因復(fù)雜(Hainschwang and Notari， 2006； 彭艷菊等， 2008a)。因天川村這條礦脈目前處于停產(chǎn)狀態(tài)，市面流通的彩虹石榴石多為發(fā)現(xiàn)初期開(kāi)采，所以對(duì)此地彩虹石榴石的研究相對(duì)匱乏。

前人主要采用光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡從結(jié)構(gòu)上對(duì)彩虹石榴石進(jìn)行了研究(Hirai and Nakazawa， 1982； Akizukietal.， 1984； Hirai and Nakazawa， 1986)，化學(xué)組成是否對(duì)彩虹效應(yīng)產(chǎn)生影響目前尚不清楚，特別是其光譜學(xué)特征亦不明朗。本文選擇市面上獨(dú)特并少見(jiàn)的日本彩虹石榴石為研究對(duì)象，采用帶能譜儀的電子顯微鏡對(duì)彩虹石榴石的顯微結(jié)構(gòu)和元素組成進(jìn)行分析，使用電子探針確定日本彩虹石榴石的化學(xué)成分，并通過(guò)拉曼光譜儀和紅外光譜儀對(duì)其譜學(xué)特征進(jìn)行探索，試圖進(jìn)一步研究礦物成分及結(jié)構(gòu)特征對(duì)石榴石彩虹效應(yīng)的影響。

1 樣品描述

本次研究的彩虹石榴石產(chǎn)自日本奈良縣吉野郡天川村(Hainschwang and Notari， 2006)，樣品整體約為3 cm×2.5 cm×2.5 cm的石榴石晶簇(圖1a、1b)。石榴石顆粒結(jié)晶形態(tài)較好，主要為菱形十二面體，晶體顆粒大小不一，有些直徑可達(dá)7 mm，而有些小至約3 mm。

晶簇中的石榴石顆粒表面可見(jiàn)彩虹效應(yīng)，主要有紅棕色、黃色和綠色3種顏色(圖1d、 1e、1f)，但是本次研究中石榴石樣品彩虹效應(yīng)較弱。呈現(xiàn)彩虹效應(yīng)的晶體表面平整光滑，未見(jiàn)凹坑與不平整處。普通石榴石表面具有玻璃光澤，而研究樣品有彩虹顏色，表面呈現(xiàn)金屬光澤。將晶簇破壞后可見(jiàn)石榴石斷口呈油脂光澤，無(wú)解理，樣品透明。在破碎樣品中，垂直彩虹面觀察可見(jiàn)明顯的晶紋現(xiàn)象(圖1c)。

具有彩虹效應(yīng)的樣品表面顏色分布不均勻。紅棕色晶體表面金屬感最明顯(圖1d)，紅色、橙紅色、黃色混雜在一起呈現(xiàn)出肉眼可見(jiàn)的紅棕色；黃色顆粒表面主體呈現(xiàn)黃色(圖1e)，但有些部位黃色深且濃而有些部位黃色較淡；綠色樣品表面(圖1f)整體為綠色，但夾雜有弱黃色，邊緣甚至可見(jiàn)藍(lán)紫色分布。轉(zhuǎn)動(dòng)樣品，彩虹面色調(diào)并不發(fā)生改變，只是顏色的深淺發(fā)生變化。

圖 1 日本彩虹石榴石樣品圖片

2 實(shí)驗(yàn)方法

使用掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜儀(EDS)、電子探針(EMPA)、傅立葉變換紅外光譜儀和激光拉曼光譜儀對(duì)彩虹石榴石的結(jié)構(gòu)特征與元素種類、化學(xué)成分含量以及譜學(xué)特征進(jìn)行了分析研究。

掃描電鏡實(shí)驗(yàn)和能譜測(cè)試在中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所使用日立臺(tái)式電鏡TM4000和牛津能譜儀完成。樣品表面鍍金導(dǎo)電層，加速電壓15 kV，發(fā)射電流122 μA。

電子探針(EMPA)測(cè)試在中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所完成，所用儀器為日本JEOL公司的高精度 JXA-8100電子探針。實(shí)驗(yàn)條件為： 加速電壓15 kV，束流 20 nA，束斑直徑5 μm。實(shí)驗(yàn)測(cè)試了Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Ti、Cr、Mn、Fe、Ni共11種元素，元素峰位測(cè)試時(shí)間為10 s，檢測(cè)限在0.05%～0.06%之間，所有數(shù)據(jù)都經(jīng)過(guò)了ZAF程序校正。

傅立葉紅外測(cè)試通過(guò)反射法進(jìn)行測(cè)試，在中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)珠寶學(xué)院寶石研究實(shí)驗(yàn)室完成，儀器型號(hào)為德國(guó)布魯克公司產(chǎn)的Tensor27傅立葉變換紅外光譜儀。測(cè)試條件為： 掃描電壓85～265 V，分辨率4 cm-1，光柵6 mm，測(cè)試波長(zhǎng)范圍200～2 000 cm-1，掃描信號(hào)累加32次。

激光拉曼光譜測(cè)試在中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)珠寶學(xué)院寶石研究實(shí)驗(yàn)室完成，儀器型號(hào)為日本HORIBA公司生產(chǎn)的HR-Evolution顯微拉曼光譜儀。實(shí)驗(yàn)條件為： 激發(fā)光源波長(zhǎng)532 nm，輸出功率100%，累計(jì)掃描時(shí)間1～2 s，激光束斑直徑約1 μm。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

3.1 背散射圖像和能譜分析

對(duì)表面為紅棕色、黃色、綠色的彩虹石榴石面以及垂直于彩虹面的樣品表面進(jìn)行掃描電鏡分析，獲得背散射圖像(BSE)(圖2)。由背散射圖像可見(jiàn)，無(wú)論是呈現(xiàn)不同顏色的彩虹面還是垂直于彩虹面的表面都可見(jiàn)薄層狀結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)為較寬的淺色條帶和較窄的深色條帶交互而成。

整體來(lái)看，表面為紅棕色、黃色、綠色的彩虹面薄層結(jié)構(gòu)中薄層厚度較大(圖2a、2b、2c)，深色條帶為1～4 μm，淺色條帶一般為10～20 μm。而垂直于彩虹面的樣品表面觀察到的薄層厚度較小(圖2d)： 深色薄層條帶基本在0.9～1.0 μm之間；淺色條帶寬度3～5 μm不等，圖中最窄處為3.5 μm，最寬處可達(dá)8.5 μm。淺色條帶層與層之間厚度不均，而同一薄層上厚度分布也存在差異。結(jié)合能譜儀對(duì)樣品進(jìn)行半定量化學(xué)成分分析，隨機(jī)抽取BSE圖像(圖2)中點(diǎn)位進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果(表1)顯示：淺色條帶基本無(wú)Al或少部位含Al且含量較少可忽略不計(jì)，F(xiàn)e2O3的平均含量在30%左右，SiO2含量平均為36%，CaO含量平均值34%。與淺色條帶相比，深色條帶Al2O3含量在2.3%～3.1%之間，平均3%；Fe2O3含量在25%～28%之間，平均27%，與淺色條帶相比減少了約3%；SiO2和CaO含量與淺色條帶基本一致。

背散射圖中的深色條帶更加富Al、貧Fe，淺色條帶區(qū)域富Fe、無(wú)(或少)Al，F(xiàn)e和Al呈現(xiàn)反比關(guān)系。寬度大的淺色條帶其元素組成與較純的鈣鐵榴石Ca3Fe2[SiO4]3一致，顏色較深的窄條帶元素組成與含有少量Al的鈣鐵鋁榴石Ca3[Fe，Al]2[SiO4]3接近。

3.2 電子探針?lè)治?/h3>

依據(jù)前文背散射圖像(圖2)以及能譜的半定量分析得到，日本彩虹石榴石元素組成與含鋁的鈣鐵榴石一致，深色條帶較淺色條帶含Al量略高。為定量探究日本彩虹石榴石的主要化學(xué)成分，使用電子探針對(duì)石榴石主體——背散射圖中淺灰色部分進(jìn)行測(cè)試(圖2)，以準(zhǔn)確確定日本彩虹石榴石主體的化學(xué)成分。

測(cè)試點(diǎn)數(shù)6個(gè)，結(jié)果如表2所示(低于檢測(cè)限數(shù)據(jù)未列入)。測(cè)試數(shù)據(jù)顯示，不同顏色彩虹面主量元素基本一致，差異甚微。其中SiO2含量在35.78%～36.79%之間，CaO含量33.60%～33.93%，F(xiàn)eO含量26.31%～27.03%，Al2O3含量0.83%～1.38%。利用GeoKit軟件(路遠(yuǎn)發(fā)， 2004)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了晶體化學(xué)式以及端員組分的計(jì)算，結(jié)果見(jiàn)表2和表3，并將端員組分的計(jì)算結(jié)果投在鈣鐵榴石(And)-鈣鋁榴石(Gro)-其他(錳鋁榴石Spe+鐵鋁榴石Alm+鎂鋁榴石Pyr)成分的三角圖中(圖3)。依據(jù)投圖結(jié)果和化學(xué)式的計(jì)算得出，日本彩虹石榴石成分以鈣鐵榴石為主，含有少量鈣鋁榴石成分。

圖 2 彩虹石榴石背散射圖像(標(biāo)注點(diǎn)位為能譜半定量分析測(cè)試位置)

樣品深色條帶淺色條帶H1H2H3H4H5H6H7H8L1L2L3L4L5L6L7L8SiO236.336.136.035.735.535.934.936.035.536.936.236.135.635.334.536.5CaO34.635.134.335.134.534.335.534.534.733.733.733.634.133.234.933.3Fe2O326.725.727.326.527.426.926.727.229.829.428.730.329.431.530.630.2Al2O32.43.12.42.72.62.92.92.3--1.4-0.9---

表 2 日本彩虹石榴石電子探針測(cè)試主量元素分析 wB/%

注： 以12個(gè)氧原子為基礎(chǔ)進(jìn)行計(jì)算。

表 3 各探針點(diǎn)對(duì)應(yīng)的晶體化學(xué)式

注： 以12個(gè)氧原子為基礎(chǔ)進(jìn)行計(jì)算。

圖 3 日本彩虹石榴石端員組分三角圖

3.3 傅立葉紅外光譜分析

選擇表面呈現(xiàn)紅棕色、黃色、綠色3種不同顏色的石榴石平面進(jìn)行紅外反射光譜分析。每個(gè)樣品進(jìn)行多次測(cè)試，測(cè)試結(jié)果基本一致，對(duì)比不同顏色樣品的紅外光譜圖(圖4)可見(jiàn)，在518、585、811、835(837)cm-1等處顯示與[SiO4]有關(guān)的吸收峰，但945(946)cm-1峰位較標(biāo)準(zhǔn)鈣鐵榴石中[SiO4]峰位930 cm-1向高頻方向移動(dòng)，說(shuō)明晶胞參數(shù)中含有比Fe3+半徑小的陽(yáng)離子，使得譜帶頻率加大(羅躍平等， 2015)；與Fe—O有關(guān)的吸收峰為441、478 cm-1， 在本次測(cè)試中可見(jiàn)445、 479 cm-1處顯示吸收峰， 與標(biāo)

圖 4 彩虹石榴石紅外光譜圖

準(zhǔn)值相比波峰略向高波數(shù)方向移動(dòng)，表明存在Al—O的影響(羅躍平等， 2015)，這與上述存在比Fe3+半徑小的陽(yáng)離子結(jié)論相對(duì)應(yīng)。紅外光譜實(shí)驗(yàn)證明呈現(xiàn)紅棕色、黃色、綠色的彩虹石榴石樣品其礦物學(xué)結(jié)構(gòu)與鈣鐵榴石結(jié)構(gòu)吻合，但其中存在少量的Al—O。

3.4 激光拉曼光譜分析

對(duì)表面為紅棕色、黃色、綠色的彩虹石榴石樣品進(jìn)行激光拉曼測(cè)試，每種樣品選擇多個(gè)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)試結(jié)果基本一致(圖5)：可見(jiàn)235、351、369、516、815、874 cm-1位置波峰，這與鈣鐵榴石拉曼光譜圖相匹配(RRUFF， 2019)，證明本次研究所用彩虹石榴石樣品礦物結(jié)構(gòu)與鈣鐵榴石礦物結(jié)構(gòu)一致。

結(jié)合背散射圖像(BSE)和能譜分析(EDS)所得紅棕色、黃色和綠色樣品表面都可見(jiàn)薄層結(jié)構(gòu)，由較純的鈣鐵榴石和含有少量Al的鈣鐵鋁榴石交互組成，試使用拉曼光譜儀對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證。

圖 5 彩虹石榴石拉曼光譜圖

利用反射光在顯微鏡下觀察到待測(cè)綠色樣品表面出現(xiàn)粗細(xì)分明的條帶(圖6)。反射光下呈現(xiàn)寬度較大的條紋在BSE圖像中表現(xiàn)為灰度較淺的條紋，其Fe含量較高；反射光下的細(xì)條紋對(duì)應(yīng)于BSE圖像中Al含量較高、灰度較深的條紋。分別對(duì)這兩部分進(jìn)行激光拉曼打點(diǎn)分析，選擇表面為綠色的樣品統(tǒng)計(jì)其數(shù)據(jù)如表4。通過(guò)表格分析比較可得，細(xì)窄條帶在353、371、517 cm-1等位置出現(xiàn)波峰，粗寬條帶在351、369、516 cm-1等位置能量強(qiáng)度達(dá)到峰值。相對(duì)于粗條帶，細(xì)條帶的拉曼光譜峰位整體向高頻方向移動(dòng)2個(gè)單位。據(jù)何謀春等(2002)對(duì)鈣鋁榴石-鈣鐵榴石拉曼光譜特征的分析可得，隨著Fe含量的減少、Al含量的增加，在拉曼光譜圖上表現(xiàn)為礦物拉曼光譜的峰位逐漸向高頻方向漂移，故推測(cè)所測(cè)樣品表面較窄條帶與寬度大的條帶相比，含Al量略微升高、含F(xiàn)e量降低，這與上述背散射圖像與能譜測(cè)試結(jié)果相一致。

表 4 彩虹面為綠色樣品的拉曼光譜數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

圖 6 拉曼反射光顯微鏡下的粗細(xì)分明條帶

通過(guò)激光拉曼光譜分析，確定所測(cè)樣品彩虹石榴石的礦物結(jié)構(gòu)為鈣鐵榴石結(jié)構(gòu)，并且寬度較大的條帶部分含F(xiàn)e量較多，寬度窄的條帶部分含Al量增加、含F(xiàn)e量降低。

4 討論

4.1 產(chǎn)生彩虹效應(yīng)的原因

本次研究所用的日本彩虹石榴石，彩虹效應(yīng)較弱，但仍可見(jiàn)呈現(xiàn)不同顏色的彩虹面。同一顏色表面也并非只由單一顏色構(gòu)成，而是由常見(jiàn)七色光中臨近色調(diào)混雜形成。結(jié)合背散射圖像(BSE)分析得出，彩虹面可見(jiàn)薄層狀結(jié)構(gòu)，薄層間距較寬；而平行彩虹面生長(zhǎng)的薄層則間距較窄(圖2)。原子序數(shù)越大的物質(zhì)在背散射圖像中成像越淺，相反原子序數(shù)越小的物質(zhì)在成像時(shí)顏色越深(Hainschwang and Notari， 2006)，說(shuō)明較寬的淺色條帶與較窄的深色條帶物質(zhì)組成存在差異，相鄰層之間成分不同，由較純的鈣鐵榴石與含有Al的鈣鐵榴石交互生長(zhǎng)形成。因礦物成分不同，對(duì)光的折射率也就存在差異。推測(cè)彩虹效應(yīng)是由于石榴石表面較寬的薄層發(fā)生光的衍射作用與平行彩虹面較窄薄層發(fā)生光的干涉作用共同影響造成的。

彩虹面上薄層狀結(jié)構(gòu)中層與層之間的間距較大，可達(dá)10～20 μm，此寬度遠(yuǎn)大于可見(jiàn)光波長(zhǎng)，所以并非由于干涉作用引起彩虹色，而更可能是表面層層交互形成類似于衍射光柵的規(guī)則槽狀結(jié)構(gòu)從而發(fā)生光的衍射作用所致(圖7)(Liuetal.， 1999； 彭艷菊等， 2008a)。依據(jù)光柵衍射的基本方程式：d(sinα±sinβ)=mλ(m=0,±1,±2, …)(梁銓廷， 1980)，肉眼觀察所見(jiàn)的光波顏色λ受光柵常數(shù)d、入射角α及反射角β的影響。薄層間距不同使得光柵常數(shù)d存在差別，伴隨著不同的入射角產(chǎn)生具有垂直于彩虹面所見(jiàn)薄層結(jié)構(gòu)，說(shuō)明不同成分薄層平行于彩虹面生長(zhǎng)。此部分薄層厚度較窄。背散射圖(圖2d)中深色細(xì)條紋約0.9～1.0 μm，可發(fā)生光的干涉作用(圖8)。圖中n1、n2為不同薄層的折射率，h值為薄層厚度。依據(jù)干涉基本公式： 2n2hcosθ2=kλ(k=1,2,…)(梁銓廷， 1980； 彭艷菊等， 2007)，結(jié)合背散射圖可知，薄層之間的厚度不均一，也就是h值存在差異，不同的h值對(duì)應(yīng)不同的彩虹波長(zhǎng)，所以在樣品中可見(jiàn)紅棕色、黃色、綠色等不同顏色的表面。通過(guò)光的干涉以及薄層厚度的差異，導(dǎo)致肉眼觀察到的光波長(zhǎng)不一致，產(chǎn)生彩虹效應(yīng)。

圖 7 反射光柵衍射示意圖

差異的反射角β，造成觀察到不同顏色的彩虹表面，而此種光柵衍射效應(yīng)多產(chǎn)生純光譜顏色(Fritsch and Rossman， 1988； 沈春霞等， 2016)，這與本次研究樣品彩虹面上呈現(xiàn)純色調(diào)相一致。規(guī)則槽狀結(jié)構(gòu)在10～20 μm之間都可以接收到因衍射作用分散的光波，甚至光柵衍射的縫間距在50 μm的時(shí)候都可分散可見(jiàn)光(Hainschwang and Notari， 2006)。但隨著縫間距的增大，所觀察到的光強(qiáng)度減弱(Fritsch and Rossman， 1988)。

圖 8 干涉圖解

推測(cè)本次研究樣品的彩虹效應(yīng)主要是由于平行彩虹面生長(zhǎng)的薄層結(jié)構(gòu)對(duì)光的干涉產(chǎn)生肉眼可見(jiàn)的色調(diào)，結(jié)合彩虹面上薄層結(jié)構(gòu)構(gòu)成衍射光柵發(fā)生衍射作用產(chǎn)生較弱的光譜色，這與前人所說(shuō)的彩虹效應(yīng)是由于光的干涉和衍射共同作用產(chǎn)生相一致(Hainschwang and Notari， 2006； 彭艷菊等， 2008a)。目前彩虹暈彩現(xiàn)象產(chǎn)生的原因有兩種： 干涉和衍射(張蓓莉， 2006； 沈春霞等， 2016)。此次研究涉及到的日本彩虹石榴石其彩虹效應(yīng)成因與斜長(zhǎng)石、鮑貝殼以及彩斑菊石等物質(zhì)的彩虹暈彩成因類似，都為干涉和衍射作用結(jié)果(李立平等， 2001； 彭艷菊等， 2008b； 王晨波等， 2011； 沈春霞等， 2016)。

4.2 彩虹石榴石的成因推測(cè)

彩虹石榴石是較純的鈣鐵榴石和含鋁的鈣鐵榴石交互排列，從而發(fā)生光的干涉作用和衍射作用而產(chǎn)生彩虹效應(yīng)的一種石榴石。

鈣鐵榴石、鈣鋁榴石主要產(chǎn)于接觸變質(zhì)巖內(nèi)，據(jù)前人調(diào)查了解，日本彩虹石榴石產(chǎn)于吉野郡天川村的一個(gè)磁鐵礦附近(Hainschwang and Notari， 2006)。彩虹石榴石為鈣鐵榴石、鋁含量較高的鈣鐵榴石交互排列，且層間距小，故推測(cè)在石榴石的形成過(guò)程中存在大量的Fe3+和少量的Al3+。反應(yīng)過(guò)程中，F(xiàn)e3+首先參與石榴石的結(jié)晶過(guò)程，形成鈣鐵榴石；隨著鈣鐵榴石的形成，F(xiàn)e3+含量相對(duì)減少，Al3+相對(duì)富集，此時(shí)Al3+可取代Fe3+或者與Fe3+一起參與形成石榴石，從而產(chǎn)生含Al量高的鈣鐵榴石(郭吉保， 1987)。兩種成分存在差異的石榴石層層排列生成了具有彩虹效應(yīng)的彩虹石榴石。

5 結(jié)論

(1) 日本彩虹石榴石樣品其礦物組成主要為鈣鐵榴石。彩虹效應(yīng)是由于其內(nèi)部較純的鈣鐵榴石和含Al量高的鈣鐵榴石交互排列產(chǎn)生的薄層結(jié)構(gòu)對(duì)光的干涉和衍射作用引起的。

(2) 日本彩虹石榴石的紅外光譜及拉曼光譜特征與標(biāo)準(zhǔn)鈣鐵榴石光譜特征一致。紅外光譜圖中由于受Al—O的影響，日本彩虹石榴石中一些波峰較標(biāo)準(zhǔn)值向高波數(shù)方向移動(dòng)；在拉曼光譜中可見(jiàn)Al含量高、Fe含量低的點(diǎn)位較Fe含量高者峰位向高頻方向移動(dòng)2 cm-1。

(3) 推測(cè)日本彩虹石榴石樣品在富Fe貧Al的的環(huán)境中形成。Fe3+主要參與成礦產(chǎn)生鈣鐵榴石，隨著鈣鐵榴石的形成，Al3+相對(duì)富集，取代Fe3+或與Fe3+一起參與形成石榴石，產(chǎn)生高Al的鈣鐵榴石，較純的鈣鐵榴石和含Al的鈣鐵榴石互層形成彩虹石榴石。

致謝桂林源蔚礦物晶體標(biāo)本有限公司為本研究提供了樣品，馬紅霞老師在樣品制備過(guò)程中提供了幫助，張迪老師和賈麗輝老師在實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)處理過(guò)程提供了指導(dǎo)，測(cè)試過(guò)程獲得中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)珠寶學(xué)院寶石研究實(shí)驗(yàn)室助管賈茹和孫竹琳兩位同學(xué)的協(xié)助與指導(dǎo)，審稿人對(duì)本文提出了許多建設(shè)性意見(jiàn)和建議，在此一并致謝。