拉曼光譜作為解析礦物結(jié)構(gòu)的重要手段,在地學(xué)研究中得到了廣泛的應(yīng)用。前人工作表明,橄欖石、輝石等礦物的拉曼譜峰與其化學(xué)成分組成具有一定的相關(guān)性,為同時測定礦物的結(jié)構(gòu)與化學(xué)成分提供了新的技術(shù)。
地質(zhì)與地球物理研究所地球深部結(jié)構(gòu)與過程研究室的博士研究生馮璐與導(dǎo)師林楊挺研究員在開展南極隕石沖擊變質(zhì)研究中,發(fā)現(xiàn)了大量橄欖石的高壓礦物相,即林伍德石。這些林伍德石富含F(xiàn)eO,并且變化范圍極大(Fa = 27.8-81.6 mol%)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)林伍德石顆粒的Fa值與拉曼譜峰有很好的線性相關(guān)。隨著林伍德石的Fa值從28 mol%升高至82 mol%,DB1峰從796.3 cm-1 位移至 782.7 cm-1;SB1峰從296.0 cm-1位移至284.6 cm-1。她們建立了林伍德石Fa值與拉曼譜峰的關(guān)系式,從而得到利用拉曼光譜測定林伍德石的化學(xué)成分的新方法,其分析精度好于5 mol%。該項技術(shù)具有兩個重要的潛在應(yīng)用,即在高溫高壓實驗中在線測定橄欖石-林伍德石的相變及其化學(xué)組成變化,以及在深空探測中,利用拉曼譜儀實現(xiàn)礦物結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成的同時測定。
該研究成果近期發(fā)表在礦物學(xué)知名期刊American Mineralogist上(Feng et al. Estimating compositions of natural ringwoodite in the heavily shocked Grove Mountains 052049 meteorite from Raman spectra. American Mineralogsit. 2011, 96: 1480-1489)