PHƯƠNG PHÁP PHỔ RAMAN TRONG NGHIÊN cứu BAO THỂ đá QUÝ

BAO THỂ VÀ CÁC THÔNG TIN CHỨA ĐỰNG TRONG CHÚNG • Vật thể lạ hoặc các cấu trúc bất thường bị kẹt ở trong đá quý bao thể được tạo ra trước, đồng thời hoặc sau quá trình mọc tinh thể

PHƯƠNG PHÁP PHỔ RAMAN TRONG

NGHIÊN CỨU BAO THỂ ĐÁ QUÝ

NỘI DUNG:

1. BAO THỂ VÀ CÁC THÔNG TIN CHỨA ĐỰNG

TRONG CHÚNG

2. PHƯƠNG PHÁP PHỔ RAMAN

3. BAO THỂ CỦA THẠCH ANH TỰ NHIÊN

BAO THỂ VÀ CÁC THÔNG TIN CHỨA ĐỰNG

TRONG CHÚNG

• Vật thể lạ hoặc các cấu

trúc bất thường bị kẹt

ở trong đá quý (bao

thể được tạo ra trước,

đồng thời hoặc sau

quá trình mọc tinh thể

đá quý)

 Bao thể là bằng chứng cho quá trình tự

nhiên tạo nên đá quý, là chìa khóa để

khám phá về quá khứ, về điều kiện nơi

chúng được tạo thành

Phương pháp phổ Raman

• Tán xạ Raman(I≈10-6I0)

• Năng lượng dao động của tinh

thể khoảng 0-5000cm-1

• Phổ raman ghi sự dịch chuyển

tần số ánh sáng tán xạ so với

ánh sáng kích thích do sự trao

đổi năng lượng giữa ánh sáng

tới và mode dao động tinh thể

• Độ dịch tần số trong phổ Raman chính là tần số của các mode dao động tinh thể  Phổ Raman dùng để khảo sát phổ dao động của tinh thể hay phân tử

Raman Stockes Rayleigh Anti-Stockes

Raman

N=1 N=0

Phương pháp phổ Raman

• Phổ kế Raman của chúng tôi: Jobin-Yvon T64000

• Laser: 514nm (xanh)

Phương pháp phổ Raman

• Phổ Raman là phương pháp hiệu quả để xác định thành

phần khoáng vật khi nó nằm trong khoáng vật trong suốt khác (bao thể) do khả năng hội tụ chùm Laser vào một điểm bên trong mà không cần phá hủy mẫu

• Thông qua phổ Raman có thể nhận biết thành phần bao thể

thông qua các đỉnh đặc trưng của từng hợp chất khác nhau

• Khi áp suất tăng lên, đỉnh Raman

của chất khí dịch về phía số sóng

thấp Điều này là căn cứ để xác

định áp suất trong bao thể có chứa

hệ thống khí CO2, H2O, CO, N2,

CH4, C2H6, C3H8 …

ʋ1

D=1,21g/cm 3 D=0,7g/cm 3

BAO THỂ CỦA THẠCH ANH TỰ NHIÊN

Bề mặt của Quartz

tương đối đồng đều

Có thể quan sát thấy các bao thể bằng mắt thường: hình dạng, màu sắc, sự phát quang

BAO THỂ CỦA THẠCH ANH TỰ NHIÊN

Quartz được cắt và mài nhẵn bề mặt

sao cho bao thể nằm sâu khoảng

50μm tới 200μm để chùm Laser có

thể hội tụ trên bao thể dễ dàng

BAO THỂ CỦA THẠCH ANH TỰ NHIÊN

Mẫu BD120

Phổ Raman tại vị trí không có bao thể (a) có các

đỉnh đặc trưng phù hợp với tinh thể Quartz

Phổ Raman tại vị trí bao thể C có các đỉnh đặc trưng của Dolonmite CaMg(CO3)2

và hai đỉnh của graphite

BAO THỂ CỦA THẠCH ANH TỰ NHIÊN

Bao thể f cho các đỉnh phổ phù hợp với Dolomite và Graphite (1580cm -1 ) Trên phổ (c) đỉnh Graphire mở rộng hơn và xuất hiện thêm 1 đỉnh tại 1350cm -1 cho thấy sự mất trật tự hơn của Graphite

tại vị trí c

Mẫu BD120

(f)

500 1000 1500 2000 0

5000

10000

15000

Q

Q

Raman shift (cm-1)

Q

M545 M666

(e)Magnetite

(a)Quartz

Bao thể e chỉ xuất

hiện 2 đỉnh yếu được

xem là của Magnetite

Fe3O4 tại 545 cm -1 và

666 cm -1

(e)

Kết luận: Mẫu Quartz BD120 chứa các bao thể (c) Dolomite CaMg(CO3)2;

(e) Magnetite Fe3O4;

(f) Dolomite và Graphite C tinh thể; (b+d) Graphite C mất trật tự.

BAO THỂ CỦA THẠCH ANH TỰ NHIÊN

Mẫu BT102

(a)

(e)

(c)

(b)

(d)

Vị trí (e) ứng với tinh thể Quartz Bao thể (a) chứa Pyrite Bao thể (b+d) chứa Dolomite và

Magnetite

BAO THỂ CỦA THẠCH ANH TỰ NHIÊN Mẫu BT102

(c)

Bao thể (c) cho phổ Raman tương

(Mica tráng)

(Mica tráng)

Kết luận: Mẫu Quartz BT102 chứa các bao thể (a) Pyrite FeS2;

(b+d) Magnetite Fe3O4 và Dolomite CaMg(CO3)2

(c) Muscovite KAl3SiO10(OH)2

BAO THỂ CỦA THẠCH ANH TỰ NHIÊN

Mẫu H320

Mẫu H320 cho thấy sự có

mặt của TiO2 pha Rutile

trong hầu hết các vị trí

bao thể Ngoài ra còn

thấy Calcite và Phlogopite

xuất hiện ở hai vị trí (b)

và (a)

BAO THỂ CỦA THẠCH ANH TỰ NHIÊN Mẫu BT137

(a)

(b)

(c)

• Vị trí a cho phổ tương ứng với quartz

• Vị trí b cho phổ tương ứng với bao thể

Dolomite và Calcite Ở đây chúng tôi

thấy có sự dịch của các đỉnh phổ so với

vị trí đỉnh của Dolomite và Calcite Điều

này có thể do tỉ phần Ca/Mg thay đổi

trong từng bao thể khác nhau

Ca: 153, 280, 712,

Dolomite: 177, 301,

BAO THỂ CỦA THẠCH ANH TỰ NHIÊN

Mẫu LL3

Vị trí (a) ứng với phổ raman của tinh thể quartz Bao thể (d) chứa Calcite và một

số đỉnh lạ tại 305, 350, 551,

612 cm -1 mà chúng tôi chưa xác định được

nguồn gốc

BAO THỂ CỦA THẠCH ANH TỰ NHIÊN

Với mẫu V911

và K151 chỉ phát hiện thấy bao thể chứa Graphite Mức độ trật tự của Graphite khác

nhau ở các vị trí

So sánh phổ Raman của dolomite trong các

bao thể khác nhau.

Sự dịch của đỉnh Ag

`

CẢM

ƠN

SỰ

THEO

DÕI

CỦA

CÁC

THẦY

CÔ

VÀ CÁC

BẠN!