利用偏振喇曼光谱（PRS）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）研究了三种不同成因电气石单晶的振动谱学特征。PRS研究表明电气石结构中三个阴离子团（即[Si6O18]12-、[BO3]3-、[OH]－）的喇曼光谱在平行。轴方向（／／NE）比垂直c轴方向（／／No）敏锐，而且[OH]-喇曼光谱只在平行c轴的PRS中才观察到。不同成因电气石中[OH]-占位不同。结合FTIR研究发现在伟晶型和热液型的电气石的隧道中还存在结晶水。这些发现不但在晶体化学、矿床成因方面有意义，而且为此类含水电气石的改性（如颜色、透明度、压电性及热电性等）提供了新思路。
为探究不同颜色电气石中致色元素的化学状态及其化学环境,利用X射线光电子能谱方法对绿色调(墨绿色、蓝绿色、淡绿色)和粉红色调电气石样品进行分析。结果表明,绿色调和粉红色调电气石样品中均含有少量的过渡金属离子,如Fe,Mn,Ti,Cr,且不含Li和Be。不同颜色的电气石晶体中过渡金属阳离子的化学状态相同,且分别为Fe3+,Mn4+,Ti4+,Cr3+,但其与阴离子配位的环境有所差别。绿色调电气石样品中虽然Fe的质量分数有较大的差别,但均有部分Fe元素与F结合,即占据晶体结构中的Y位;粉红色电气石样品中,Fe离子没有与F形成配位,仅占据结构中的Z位。相反,在粉红色电气石样品中,Mn主要与F结合配位的方式存在,占据结构中的Y位,而绿色调电气石样品中大部分的Mn与O配位成键,只有少部分的Mn与F结合配位。由于Fe3+,Mn4+离子对之间电荷转移的可能性不大,故电气石的颜色可能主要由于d—d电子跃迁和氧与金属离子(O2--M)间电荷转移吸收引起,尤其是由于化学环境的差异(包括配位阴离子种类、杂质缺陷、结构畸变等)所引起。
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