矿物短红外光谱数据库

一、概述

众所周知，矿物的短红外光谱特征是由其化学组成及结构决定的，通过红外光谱形态来鉴别矿物、得到矿物的结构状态方面信息，并且将其应用到金属矿床的找矿勘查工作中去。

矿物短红外光谱数据库由数据库、检索系统、地学应用系统和管理系统构成。数据库由矿物短红外光谱、中英文矿物名、晶系和化学式数据组成。检索系统由短红外光谱检索软件、中英文矿物名检索软件、晶系检索软件和化学式检索软件组成。地学应用系统由3个应用软件组成，输入相应矿物的短红外光谱后，可以通过软件直接算出钾长石红外光谱结构有序度、判别是否是尖晶石和石榴子石。

二、数据库介绍

矿物红外光谱数据库及检索系统设计在WINDOWS系统下，其基本结构见图11-4-1。该数据库具有以下几个特点；①数据库包括的420种矿物（含亚种、变种、系列矿物）光谱数据500条；②对数据库管理及检索软件进行了升级，提高数据检索效果；③研发了钾长石红外光谱结构有序度计算、尖晶石和石榴子石红外光谱判别等应用软件。

三、应用实例

矿物红外光谱数据库及检索系统的常规检索部分是通过矿物的红外光谱来鉴定矿物，是所有矿物红外光谱数据库都具备的功能。

图11-4-2是本矿物数据库及检索系统的红外光谱检索结果显示页面。页面上的红外光谱是待鉴定光谱，其右侧显示检索出的矿物名称，点击检出的矿物，在左下方显示出数据库中该矿物（红线）及被检索矿物的吸收谱带位置及相对强度，确定是锆石。

本矿物红外光谱数据库及检索系统增加了地质应用程序，如钾长石有序度计算，通过红外光谱可以直接算出长石的Al/Si占位的有序程度，判别其是高温形成的透长石，或是形成的正长石，还是低温形成的微斜长石。

图11-4-3是用红外光谱计算钾长石晶体结构中Al/Si占位有序度的检索页面。页面上的红外光谱是待检索的钾长石。左边显示该样品的编号（830117.3）,Al/Si占位有序度为0.7，是微斜长石。左下部是Al/Si占位有序度投影图，红色点为待检索的钾长石在该投影图中的位置。

图11-4-1 矿物红外光谱数据库结构图

图l1-4-2 数据库锆石检索结果显示页面

四、讨论

矿物红外光谱数据库及检索系统除了具有通常的矿物种属检索功能外，着重研发了一些实用程序，是一种实际有效的工具，有助于广大不熟悉矿物红外光谱实验分析工作的矿物学，地学研究人员认识，了解、使用矿物的红外光谱数据来解所决面临的各种地学问题。随着数据库应用程序的不断开发、光谱数量的增加，应用范围随之扩大，有良好的发展前景。

图11-4-3 钾长石Al/Si占位有序度检索页面

迄今为止在国内尚未见到公开发表的数字化矿物红外光谱数据库，人们通常使用的是美国SADTLER公司发行的商用矿物红外光谱。本数据库共收集红外光谱数据500条，包括433个矿物种（含变种），在光谱数量及矿物种类上超过SADTLER公司的商用矿物红外光谱收集数量。

在中国，只有标准物质（标物中心出售），而没有所谓的“标准图谱”。大家常提到的标准图谱是一个约定俗称的说法。

比如说你提到的红外的标准图谱是萨特勒红外图谱集，这在相关的分析化学书红外光谱分析部分都可以查找到。由于Sadtler Laboratories已经被Bio-Rad公司于1978年收购，因此此图谱集的所有权为Bio-Rad。其在中国区唯一的合法经销商是派艾斯科技有限公司（www.paastech.com/bioradspec），您可以自行了解。

另一个核磁图谱的厂商有两个，其中一个是和上面一样的Bio-Rad公司，其图谱数量多，侧重于一维图谱，并有很多杂原子谱。另一个公司是ACD， 侧重于二维核磁分析。

其实国内还有用的最多的质谱数据库，其发布方为美国国家标准与技术研究院（National Institute of Standards and Technology，NIST）。各个厂商在销售质谱时均会随机提供。

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