Abstract

The Raman spectra of a large number of natural feldspar-group minerals were obtained to determine what compositional and structural information can be inferred solely from their Raman spectra. The feldspar minerals selected cover a wide range of Na, K, and Ca proportions, crystal structures and degrees of cation disorder. The samples include both homogeneous feldspar phases and a few with visible intergrowths. From the positions of the strongest Raman peak in the spectrum, four structural types of feldspars can be readily identified: orthoclase (and microcline), albite, high-temperature plagioclase, and anorthite. Using a Raman spectral database of feldspar minerals established during this study and an autonomous spectral search-and-match routine, up to seven different types of feldspar can be unambiguously determined. Three additional feldspar types can be further resolved by careful visual inspection of the Raman spectra. We conclude that ten types of feldspars can be classified according to their structure, crystallinity, and chemical composition solely on the basis of their Raman spectra. Unlike olivine, pyroxene and some Fe-oxides, the Raman peak positions of the feldspars cannot be used to extract quantitative information regarding the cation composition of the feldspar phases. We also define the necessary specifications of a field Raman spectrometer capable of characterizing feldspar minerals during planetary surface exploration.

Abstract

Nous avons déterminé le spectre Raman d’un grand nombre de minéraux du groupe des feldspaths afin d’établir quel type d’information compositionnelle et structurale peut en découler. Les échantillons choisis couvrent une grande étendue en termes de proportions de Na, K, et Ca, de structures cristallines et de désordre parmi les cations. Parmi eux se trouvent des échantillons homogènes et quelques-uns ayant des intercroissances visibles. D’après la position des pics principaux du spectre Raman, nous pouvons facilement identifier quatre types de structure: orthoclase (et microcline), albite, plagioclase de haute température et anorthite. Au moyen d’une banque de spectres Raman des minéraux du groupe des feldspaths, établie pendant notre étude, et un logiciel autonome permettant des recherches et des comparaisons, on peut identifier jusqu’à sept types distincts de feldspath sans ambiguïté. On peut en plus résoudre trois types additionnels par inspection visuelle soignée des spectres. Nous croyons qu’il est possible de classifier dix sortes de feldspaths selon leur structure, cristallinité, et composition chimique uniquement en utilisant leur spectre Raman. Contrairement au cas de l’olivine, du pyroxène et de certains oxydes de fer, la position des pics du spectre ne peut pas fournir de l’information quantitative à propos de la composition des feldspaths examinés. Nous définissons aussi les spécifications requises pour un spectromètre Raman de terrain capable de caractériser les feldspaths lors de l’exploration d’une surface planétaire.

(Traduit par la Rédaction)

You do not currently have access to this article.