從林伍德石拉曼光譜中解譯化學成分方法

　　拉曼光譜作為解析礦物結構的重要手段，在地學研究中得到了廣泛的應用。前人工作表明，橄欖石、輝石等礦物的拉曼譜峰與其化學成分組成具有一定的相關性，為同時測定礦物的結構與化學成分提供了新的技術。

　　中科院地質與地球物理研究所地球深部結構與過程研究室的博士研究生馮璐與導師林楊挺研究員在開展南極隕石沖擊變質研究中，發現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FeO，并且變化范圍極大（Fa = 27.8-81.6 mol%）。進一步研究發現，林伍德石顆粒的Fa值與拉曼譜峰有很好的線性相關。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值與拉曼譜峰的關系式，從而得到利用拉曼光譜測定林伍德石的化學成分的新方法，其分析精度好于5 mol%。

　　該項技術具有兩個重要的潛在應用，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組成變化，以及在深空探測中，利用拉曼譜儀實現礦物結構和化學組成的同時測定。

　　該研究成果近期發表在礦物學期刊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）

　　附圖說明：(a) 和 (b) 將SB1和DB1雙峰峰位投點至SB1-DB1 平面(a) 選擇分析點，(b) 全部分析點。圖中虛線為利用雙峰峰位與林伍德石Fa值擬合出拋物面，并投影至SB1-DB1平面形成的Fa值等高線，灰色實線為雙峰峰位的擬合曲線。(c)和(d) 利用雙峰擬合計算出的林伍德石Fa 值與EMPA 實測值投點。(c) 選擇分析點。圖中灰色實線為95%置信區間。(d) 全部分析點。圖中虛線區域為EMPA值 ± 5 mol%。