粉色蛋白石为蛋白石和坡缕石的矿物集合体,该类蛋白石的矿物组成和谱学特征与传统的具有变彩效应的蛋白石有着明显的差异。采用常温或变温红外光谱、差热分析等分析测试方法,就粉色蛋白石的热变异行为等问题进行了初步探讨与研究。结果表明:粉色蛋白石红外吸收谱带表征了硅氧化物蛋白石和硅酸盐矿物坡缕石的振动特点,其结构水伸缩振动所致的红外吸收谱带主要表征为4000~3000 cm ^-1范围内一组强度不一的红外吸收谱带。结构水、结晶水以及吸附水倍频、合频组合频振动所致的红外吸收谱带主要集中于8000~4000 cm ^-1范围内。随着温度的升高,吸收谱带的相对吸收强度呈下降趋势,吸收峰也出现了不同程度的漂移、分裂或者新增,这说明—OH的结合与Si ⁴⁺无关,而与坡缕石中的Mg ²⁺、Al ³⁺、Fe ²⁺、Fe ³⁺相关。

采用常规宝石学测试方法, 配合紫外可见光谱技术(UV-Vis) 及傅里叶变换红外光谱技术(FTIR) , 对美国犹他州天然红色绿柱石及俄罗斯水热法合成红色绿柱石的宝石学特征、 紫外可见吸收光谱特征、 中红外光谱(MIR) 特征及近红外光谱(NIR) 特征进行了综合对比研究。 结果表明, 常规宝石学测试方法很难将上述两类宝石区别开来; 紫外可见光吸收光谱对鉴定天然和合成红色绿柱石的能力很有限; 同时这两种宝石的中红外吸收光谱(MIR) 没有明显的特征差异, 其吸收位置和吸收强度基本一致。 但在2 000~9 000 cm-1红外波段, 天然红色绿柱石与水热法合成红色绿柱石的吸收频率差异明显, 因此具有独特的鉴别特征。 进一步研究表明, 天然红色绿柱石在3 500~4 000 cm-1之间没有强吸收峰, 几乎不含结构水, 但在3 300~3 600 cm-1之间有非常弱的吸收带(峰值为3 418 cm-1) , 因此有可能有其他形式的水。 水热法合成红色绿柱石样品的近红外光谱特征表明, 其在3 500~4 000 cm-1之间及5 000~5 800 cm-1之间均显示有强烈的水的振动吸收: 其在5 000~5 800 cm-1有弱的Ⅰ型水吸收峰和强Ⅱ型水吸收峰, 可以归属为分子水的弯曲和伸缩的合频振动; 其在7 000~7 500 cm-1之间显示的弱Ⅰ型水的吸收峰和强的Ⅱ型水的吸收峰可以归属为水的倍频振动。 因此, 水热法合成红色绿柱石中的结构水归属Ⅰ型水与Ⅱ型水的混合型, 其在3 500~4 000及5 000~5 800 cm-1范围水的近红外吸收光谱特征可作为区别天然和水热法合成红色绿柱石的依据。 通过紫外可见光光谱、 中红外光谱以及近红外光谱等光谱分析手段可以初步判断红色绿柱石中是否含水、 水的赋存状态、 以及不同类型水的相对强度和频率, 为区分天然与水热法合成红色绿柱石提供诊断性证据。

为了研究新近发现的并极具开采潜力的湖北省竹山县秦古地区绿松石的特点，采用傅里叶变换红外光谱仪( Nicolet550型）对湖北秦古地区绿松石的红外吸收光谱进行测试，分析出 OH－，H2O及 PO43－集团的振动模式和频率决定了绿松石红外光谱的主要特征，且不同产地、不同结晶类型的绿松石的红外吸收光谱差异较小，说明秦古绿松石的分子组成和其它优质产地的绿松石相同。而且，通过从室温至 400℃的变温红外光谱测试，发现红外吸收光谱发生明显变化，绿松石中的水发生脱失，其颜色发生变化，说明水对绿松石的颜色有一定影响，因此优质绿松石的水含量要适当。

优化处理绿松石的大量面市, 给绿松石的鉴定带来了挑战。 通过激光拉曼光谱测试分析、 压制及人工注塑处理绿松石为研究对象, 对优化处理绿松石的激光拉曼光谱特征进行了研究。 结果表明, 拉曼光谱技术是一种有效鉴别绿松石及其处理品的无损检测方法, OH, H2O, PO4 及CH2基团的振动模式和频率决定了优化处理绿松石的激光拉曼光谱特征。 优化处理绿松石除具绿松石典型拉曼光谱特征外, 在2 937和2 883 cm-1处普遍出现一组具鉴定意义的由外来添加物中CH2伸缩振动及CH2弯曲振动致拉曼谱带。 依据这些特征拉曼谱带, 有助于将天然绿松石与优化处理品区分开。 该研究为快速、 准确、 无损鉴别绿松石提供了一种新思路。

采用Nicolet 550型傅里叶变换红外光谱仪, 对不同世代水热法合成KTP晶体的不同晶面进行了镜反射法红外光谱测试, 与助熔剂法合成KTP晶体的红外光谱测试结果进行了比较, 并估算了不同世代样品中羟基的浓度。 测试主要针对水热法合成KTP晶体比较发育的(100)、 (011)和(201)晶面, 分基频区和指纹区两个区段进行。 研究结果表明, 水热法合成KTP晶体中OH-的伸缩振动存在明显的方向性特征, 其中［100］方向吸收明显, 并且其频率比助熔剂法合成KTP提高约30 cm-1。 样品中的羟基浓度依世代逐代下降, 羟基的存在抑制了KTP晶体的生长, 提高原料纯度对于提高晶体质量有重要意义。

对湖北、安徽地区绿松石进行了激光拉曼光谱测试分析。结果表明,绿松石中H2O,OH-及PO3-4的基团振动是导致其激光拉曼光谱形成的主要原因。3 510-3 440 cm^-1的谱峰是由ν(OH)伸缩振动所致,其中ν(OH)振动导致的强拉曼特征谱峰在3 470 cm^-1附近,ν(H2O)伸缩振动致拉曼谱峰位于3 290-3 070 cm^-1附近的较为宽缓的弱谱峰处;由ν3(PO4)伸缩振动致强拉曼特征谱峰在1 200-1 030 cm^-1之间,其中ν3(PO4)振动导致的强拉曼特征谱峰在1 039 cm^-1附近,ν4(PO4)弯曲振动位于650-540 cm^-1范围,ν2(PO4)的弯曲振动谱峰位于500-410 cm^-1处;不同产地、不同结晶类型的绿松石表现出的拉曼谱峰特征基本一致。