下载文档原格式
拉曼光谱—宝玉石鉴定的重要手段郭碧君中国地质大学（北京）珠宝学院摘要：拉曼光谱是近代迅速发展起来的物理谱学分析技术,它是反映物质的分子特征,不同物种由于分子基因不同、结构不同,其拉曼峰特征不同,据此可以获取有用信息,达到测定、鉴别的目的。
拉曼光谱技术作为一种客观、准确、定量的甄别宝石真伪,优劣级别的测试方法在宝石鉴定领域有着不可替代的重要作用。
关键词：拉曼光谱；宝石鉴定；天然宝石；人工宝石引言随着人们物质文化生活的不断提高，对外交往程度的扩大。
精美华丽的各种珠宝集装饰和保值于一身,引起越来越多的兴趣和关注。
随着珠宝市场的扩大，越来越多的人工宝石出现在各种场合，各种各样的造假手段令人眼花缭乱，防不胜防，然而传统的鉴定技术却显得力不从心。
因此, 在我国珠宝首饰市场, 以次充好、以假乱真的情况屡有报道。
无损、准确、快速鉴定宝石的组成和含量显得十分迫切。
因此, 各种鉴定手段, 分析仪器应运而生。
近年来显微拉曼光谱的问世, 使其在宝石鉴定领域内成为强有力、有时是独到的检测分析工具。
从拉曼光谱的原理可知, 它所完成的鉴定工作要比其它传统的实验手段可靠得多, 且速度快, 可以做原位的, 非破坏性测量。
目前,世界上几个较大的宝石研究实验室均用它作为权威性的分析工具。
本文首先简介现今传统宝石鉴定所面临的问题及其新科技的发展, 然后概述拉曼光谱原理, 着重论述拉曼光谱技术对几种常见宝玉石的分析和鉴定, 最后总结拉曼光谱技术的应用特点及其优势。
一、宝石鉴定技术面临的挑战及发展传统的宝玉石鉴定主要靠鉴定人员的经验,使用放大镜、显微镜、折射仪、比重计等非破坏性手段。
但是随着高新科技的发展，促进了新的合成及人造宝石及优化处理宝石品种的相继面市。
当前宝玉石界面临的一项迫切任务是天然宝玉石和人工合成、优化宝玉石的鉴别。
一些传统、常规的宝石鉴定仪器及鉴定方法已难以满足珠宝鉴定的要求。
困难在于，合成宝石具有同天然宝石一样的化学成分和晶体结构,因此也具有同天然宝石一样的物理性质。
含金黄铁矿的拉曼光谱特征及其找矿意义初探的报告，800字
金黄铁矿（hematite）是一种常见的岩石氧化物，具有重要的
矿物学和地质学意义。
本文将运用拉曼光谱技术来探讨金黄铁矿的分子结构特征及其对矿产勘探的意义。
拉曼光谱是一种光谱技术，它可以检测出物体中的分子结构信息。
在金黄铁矿分子中，拉曼光谱可以揭示出它的主要结构单元Fe⁺²O₃H₂，并且反映出它的晶体结构。
此外，在不同类
型的金黄铁矿中，拉曼光谱还可以检测出其水合物的浓度不同，以及它们的内部结构差异。
金黄铁矿的拉曼光谱特征被认为是土壤分析和矿产勘探的重要参数之一。
因为它可以根据地表特征快速识别出不同类型的金矿，并且可以提前预测可能存在的重要矿产类型。
例如，金黄铁矿中含有较多的水合物，可以提示周围有可能存在砂石型矿床；而拉曼光谱中检测到的斜长方晶体结构特征，可以提示该区域可能存在金属矿床。
总而言之，金黄铁矿的拉曼光谱特征是一个重要的地质分析参数，其特征可以为勘探者提供关于金矿的重要信息。
拉曼光谱分析也是寻找矿床的重要途径，可以有效提高勘探的效率，更好地实现勘探的预测性目的。
拉曼干货大合集，100个拉曼光谱必备知识点！一、激光拉曼光谱和红外光谱有什么区别?1.象形的解释一下，红外光谱是“凹”，拉曼光谱是“凸”。
两者两者互为补充。
(1) 从本质上面来说，两者都是振动光谱，而且测量的都是基态的激发或者吸收，能量范围都是一样的。
(2) 拉曼是一个差分光谱。
形象的来说，可乐的价钱是1毛钱，你扔进去1毛钱，你就能得到可乐，这是红外。
可是如果你扔进去1块钱，会出来一瓶可乐和9毛找的钱，你仍旧可以知道可乐的价钱，这就是拉曼。
(3) 光谱的选择性法则是不一样的，IR是要求分子的偶极矩发生变化才能测到，而拉曼是分子的极化性(polarizibility)发生变化才能测到。
(4) IR很容易测量，而且信号很好，而拉曼的信号很弱。
(5) 使用的波长范围不一样，IR使用的是红外光，尤其是中红外，好多光学材料不能穿透，限制了使用，而拉曼可选择的波长很多，从可见光到NIR，都可以使用。
当然了还有很多不同的地方，比如制样方面的，IR有时候相对比较的复杂，耗时间，而且可能会损坏样品，但是拉曼并不存在这些问题。
(6) 拉曼和红外大多数时候都是互相补充的，就是说，红外强，拉曼弱，反之也是如此!但是也有一些情况下二者检测的信息是相同的。
2. 本质上是这样的,红外是吸收光谱,拉曼是散射光谱,偶老板告诉我的,虽然他不是做这个方面的.红外是当被测分子被一定能量的光照射是,分子振动能级发生跃迁,同时由于分子的振动能量高于转动能级,那样,振动的同时,肯定含有转动,所以,红外是分子的振转吸收,也就是它将能量吸收.拉曼是当一束光子撞击到被测分子上时,从量子力学上讲,光子与分子发生非弹性碰撞,光子的能量经过碰撞之后增加或者减少,这样就是拉曼散射.也就是说光子的能量没有完全吸收.当然也有完全弹性碰撞,那种情况不是拉曼散射,是瑞利散射.从能级的角度来讲拉曼散射,是分子先吸收了光子的能量,从基态跃迁到虚态,到了虚态之后,由于处于高能级,它从虚态返回到第一振动能级,释放能量,这样放出的光子的能量小于入射光子的能量,这样就是拉曼散射的一种,也就是处于斯托克斯散射.当从第一振动能级跃迁到虚态,然后从虚态返回到基态,这样放出的能量就大于入射光的能量,这就是反斯托克斯区,也是拉曼散射的一种.能量不变的就是锐利散射.3.有些振动红外和拉曼都能检测到，有些振动只有其中一个能检测。
中国地质GEOLOGY IN CHINA第39卷第6期2012年12月Vol．39，No．6Dec.，2012大金山钨锡多金属矿床位于广东省云浮市西北约6km 处，是广东省地调院近几年新发现的一个矿床。
大金山矿区可分为：大坳矿段、坑底矿段、麻坳矿段等矿段。
随着找矿勘查程度的不断提高，大金山矿区显示出良好的找矿潜力。
目前，对大金山钨锡多金属矿的研究相对较少，仅限于地质特征、地球化学异常、资源潜力评价等，还没有对与之有关的花岗岩类进行过详细研究。
本文通过对大金山花岗岩体的地球化学特征和锆石Hf 同位素组成进行分析，来认识花岗岩体的岩石类型、岩浆源区及演化特征。
这项工作不仅对理解该区的成岩成矿地质背景和构造演化有重要的意义，也为下一步找矿提供重要的参考。
1区域地质背景大金山钨锡多金属矿床位于华夏与扬子陆块碰撞拼接带(即钦杭成矿带)的西南段，云开隆起区核部的罗定盆地东北缘。
该区经历了复杂的地质演化过程，震旦纪至早古生代该区是华南加里东地槽的一部分；志留纪末期，在加里东运动的影响下，构成准地台的褶皱基底；中三叠世末期的印支运动使得该区由稳定的准地台阶段转入强烈活动的大陆边缘发展阶段；晚三叠世粤西地区变为隆起区；侏罗纪开始的燕山运动一直持续到白垩纪，带来强烈的花岗质岩浆的侵入活动，形成众多燕山期的花岗岩体；新生代以来主要以陆相沉积建造为主[1,2]。
区内地层发粤西大金山花岗岩体地球化学特征及岩石成因探讨余长发1赵海杰2陈懋弘2罗大略3郭敏3王志华1(1.中国地质大学地球科学与资源学院，北京100083；2.中国地质科学院矿产资源研究所，北京100037；3.广东省地质调查院，广东广州510080)提要：大金山花岗岩体是一个与广东省大金山钨锡多金属矿床有关的隐伏岩体，岩性主要由中细粒黑云母花岗岩和似斑状黑云母花岗岩组成。
大金山花岗岩体具有高硅、富碱、贫镁钙、准铝质的特点，属于高钾钙碱性系列；微量元素以富集Rb 、Th 、U 而亏损Nb 、Eu 、Ti 为特征；稀土元素含量较高，中细粒黑云母花岗岩和似斑状黑云母花岗岩稀土元素含量分别为203.36×10-6~248.42×10-6、243.76×10-6~255.08×10-6，似斑状黑云母花岗岩稀土元素含量略高，中细粒黑云母花岗岩略富集重稀土而似斑状黑云母花岗岩则富集轻稀土；两者均具有强烈的Eu 负异常，δEu 值分别为0.004~0.009、0.059~0.13。
花岗岩研究报告
花岗岩研究报告
1.引言
花岗岩是一种常见的火成岩，由于其独特的颗粒状结构和多样的颜色，广泛应用于建筑、雕刻和装饰等领域。
本报告将对花岗岩的成分、特征和应用进行研究。
2.花岗岩的成分
花岗岩主要由石英、长石和云母等矿物组成。
其中，石英占比最高，具有高硬度和耐磨性；长石含有丰富的铝和钠，提供了花岗岩的坚硬性；而云母则使岩石呈现出丰富的颜色和纹理。
3.花岗岩的特征
花岗岩具有坚硬耐用、耐酸碱性强、抗冻融性好等特点。
其颜色和纹理丰富多样，常见的有黑色、灰色、红色、黄色和蓝色等，纹理分为斑岩状、片麻岩状和棱柱状等。
4.花岗岩的应用
由于其坚固耐用的特性，花岗岩广泛应用于建筑和装饰领域。
在建筑方面，花岗岩用作地板、墙面和台阶等。
在雕刻领域，花岗岩可以制作雕塑和纪念碑。
此外，花岗岩也常见于厨房台面和浴室台盆等家居装饰中。
5.实验结果
通过实验测试了几种常见的花岗岩样本，发现它们具有较高的硬度、密度和抗压强度。
此外，在酸碱环境中，花岗岩表现出
良好的耐腐蚀性能。
6.结论
花岗岩是一种具有独特颗粒状结构和多样颜色的火成岩。
它具有坚硬耐用、耐酸碱性强的特性，广泛应用于建筑、雕刻和装饰等领域。
未来的研究可以进一步探索花岗岩的化学成分和物理性质，以及其在环境保护和可持续发展方面的潜在应用。
拉曼光谱在宝石鉴定中的作用拉曼光谱是一种非常重要的宝石鉴定工具，通过分析物质的分子振动和扭转运动，可以提供宝石的详细信息和化学成分。
以下是拉曼光谱在宝石鉴定中的主要作用。
首先，拉曼光谱可以用来鉴定宝石的身份。
每种宝石都有一种独特的拉曼光谱，基于不同的化学成分和晶体结构。
通过对已知宝石和未知宝石进行拉曼分析的比对，可以确认宝石的身份。
其次，拉曼光谱可以用来鉴定宝石的真假。
在市场上存在着许多人造和合成宝石，它们外观与天然宝石相似，很难用肉眼或传统的测试方法来区分。
拉曼光谱可以通过宝石中特定的振动频率和峰位来检测宝石是否为天然产物。
这是因为人造和合成宝石的拉曼光谱通常会显示出不同于天然宝石的特征，如额外的峰位或不常见的振动频率。
拉曼光谱还可以提供关于宝石的详细信息，如化学成分和晶体结构。
通过分析拉曼光谱中的特征峰位和强度，可以确定宝石的元素组成和化学键的类型。
拉曼光谱还可以提供关于宝石晶体结构和晶格缺陷的信息。
例如，一些宝石种类具有与钻石相似的化学成分，但由于晶格缺陷而显示出与钻石不同的拉曼光谱，这使得拉曼光谱成为鉴定钻石的关键工具。
拉曼光谱还可以帮助鉴定宝石的处理状态。
许多宝石经过处理来改变其外观和增加其市场价值。
这些处理可能包括热处理、染色、填充或辐射。
拉曼光谱可以检测到这些处理过程中引入的化学变化和晶格缺陷，从而确定宝石是否经过了处理。
此外，拉曼光谱还可以用来研究宝石的起源和地质变化。
根据特定矿区的地球化学特征，每种宝石都有其独特的拉曼光谱指纹。
通过比较宝石的拉曼光谱与已知矿区的数据库，可以推断出宝石的起源和地质历史。
最后，拉曼光谱作为一种非破坏性的分析方法，对于珍贵且易受损的宝石来说尤为重要。
相对于传统的化学分析方法，拉曼光谱不需要对宝石进行样品制备或破坏性测试，因此可以保护宝石的完整性和价值。
总之，拉曼光谱在宝石鉴定中扮演着重要的角色。
它可以通过提供宝石的身份、真伪、详细信息和处理状态来帮助宝石鉴定师确定宝石的特征和质量。
拉曼光谱的应用特点
拉曼光谱是一种分析物质结构的非破坏性光谱技术，具有以下应用特点：
1. 非破坏性：拉曼光谱采用非破坏性的激发方式，不需要对样品进行预处理和处理，可以直接测定样品的拉曼光谱，不会影响样品的原有性质。
2. 高灵敏度：拉曼光谱技术具有很高的灵敏度，可以检测到极小量的物质，例如微克级别的化合物和分子。
3. 可靠性：拉曼光谱技术具有很高的可靠性，具有很好的重复性和再现性，可以在不同实验室和不同仪器之间进行检测和比较。
4. 基本无偏振效应：拉曼光谱与样品的方向无关，相比于红外光谱，不会出现偏振效应，因此可以对各向同性样品和各向异性样品进行测量。
5. 非常适合液体和固体样品：拉曼光谱技术在液体和固体样品的应用都非常广泛，可以直接在样品表面测量，不需要进行特殊的处理，因此非常适合于不同类型的物质分析。
6. 可以提供化学信息：拉曼光谱技术可以提供样品的分子结构、化学键的情况等化学信息，可以用于物质的识别和区分。
综上所述，拉曼光谱技术具有非破坏性、高灵敏度、可靠性、基本无偏振效应、适合液体和固体样品、可以提供化学信息等应用特点。
- 1 -。
地学中的拉曼光谱拉曼光谱是一种光学分析技术，广泛应用于地学、化学、物理、生命科学等领域。
它是由印度物理学家拉曼在20世纪初发现的，通过测量样品与激光交互时散射光的波长变化，可以得到有关样品分子振动、晶格结构和成分等信息。
下面我们来了解一下地学中拉曼光谱的应用。
拉曼光谱可以用于分析地球物质的成分和结构。
比如，通过测量火山岩石中的振动光谱可以确定其中矿物质的种类和含量。
石膏、方解石等矿物质的拉曼光谱各不相同，可以用于地质勘探和资源开发。
此外，拉曼光谱还可以用于分析岩石中烷基和芳香族化合物的含量，这对于研究地下油气储藏具有重要意义。
拉曼光谱还可以用于分析地球化学循环过程。
例如，研究地球内部的矿物质相变过程，如石榴子石和金红石的相变，可以阐明地幔物质的水分和氧分布特点。
拉曼光谱还可以用于研究矿物质在地球化学循环中的氧同位素分馏、镁同位素分馏等过程。
这对于研究地质中元素的循环和环境变化等问题是非常有意义的。
此外，拉曼光谱还可以用于研究大气污染和气候变化。
比如，测量大气中PM2.5颗粒物的拉曼光谱可以确定其化学成分，而这些化学物质又与大气污染和气候变化密切相关。
另外，通过测量植物叶片中的拉曼光谱可以推断出叶绿素的含量和结构，从而了解植物的健康状况。
需要注意的是，拉曼光谱对样品的纯度要求较高。
在地质研究中，由于地球物质通常含有许多杂质，因此需要进行前处理，如超声波清洗、研磨、高温高压等处理，才能获取较准确的拉曼光谱。
同时，在研究中还需要注意选择合适的激光波长和功率，以及调整观测角度等实验参数，以取得可靠结果。
综上所述，拉曼光谱在地学中的应用十分广泛，是一种有效的分析手段。
因其高分辨率、非接触、无损伤等特点，正逐渐成为地质研究和资源开发等领域的重要工具。
