钛榴石的晶体化学和穆斯堡尔谱研究

本文测定了六个钛榴石样品(TiO_2含量9.70—15.34％)的穆斯堡尔谱。所测样品的穆谱均星复杂谱形。对拟谱方法作了改进。观察到一组新的组分谱。确定钛榴石穆谱由六套四极双峰组成。它们被分别指派给Fe~(2+)(X)、Fe~(2+)(Y)、Fe~(3+)(Y)、Fe~(3+)(Z)和两种电子离域。根据本样品的单晶结构数据对谱线指派和有关穆斯堡尔参数作了阐述。求出了各样品中阳离子的位置分布。阳离子在四面体(Z)位上的绝对量为Fe~(3+)>Al~(3+)、Ti~(4+)。Fe~(3+)比Ti~(4+)优先占据Z位。本样品中普遍存在三价钛。Ti~(3+)/∑Ti范围为3.83％至9.26％。Fe~(2+)/ΣFe比值范围为7 32％至10.01％。给出钛进入石榴石结构的五种替代方式。并对从这些实验结果可能获取的地质信息作了探讨。     

钙榴石晶胞参数计算及其地质意义

石榴石族是一种广泛分布的造岩矿物。分子式为:R_3~2+R_2~3+Si_3O_(12),其中R~(2+)=Ca、Fe~(2+)、Mg、Mn……,R~(3+)=Al、Fe~(3+)、Cr等。地质上常见的是两个系列,即:铝榴石系列(镁铝榴石、铁铝榴石、锰铝榴石)与铬钙铁榴石系列(钙铬榴石、钙铝榴石、钙铁榴     

天然钛榴石的穆斯堡尔谱及晶体化学分析

本文收集了一组钛榴石样品,作了穆斯堡尔谱和化学分析。采用各对应双峰等值限制拟合。拟合结果,统计误差X~2均较小。文中还分析了钛榴石结构的阳离子占位情况,并对其五对双峰谱指派如下:Fe~(3+)在[Y]位和(Z)位,Fe~(2+)在{X}和[Y]位,而另一对双峰指派为Fe~(2+){X}→Fe~(3+)(Z)的电荷离域。从化学分析和穆斯堡尔谱数据求出二种方法Fe~(2+)/∑Fe的差值,说明钛榴石中有Ti~(3+)的存在,用此简便方法估算了Ti~(3+)的含量,得出了四面体中阳离子的占位择优为Fe~(3+)>(Al~(3+),Ti~(4+))的结论。     

法国紫苏花岗岩及片麻岩围岩的岩石学和地质温度

在法国比利牛斯阿格里(Agly)地块深变质片麻岩中产有海西期紫苏花岗岩.利用石榴石和黑云母之间的Fe—Mg分配(K_D)估计了它的热历史.虽然这些矿物有着下同的成因,但是在紫苏花岗岩和围岩片麻岩中它们有相类似的成分.在紫苏花岗岩中黑云母—石榴石矿物对是斜方辉石蚀变的退变产物.斜长石与斜方辉石的反应可写成:斜方辉石+斜长石+流体1(H_2O+A1+K+Fe+Ti)=黑云母+石榴石+石英+流体2(H_2O+Na).石榴石相对贫钙(4—2.5%钙铝榴石);在片麻岩中的石榴石是自形和环带状的,而在紫苏花岗岩中是变嵌晶状的;两种类型都显示有Fe、Mn增加,Mg降低的退化边缘(数百微米宽).黑云母八面体位置上的阳离子(Ti~(4+)+Fe~(2+)和(Mg~(2+)+Al_(VI)~(3+)之间显示有良好的相关关系.Ti和Fe增加,而Mg和Al_vI降低.在Fe~(2+)和Mg~(2+)之间,有一个反线性相关关系,     

澳大利亚孟席斯祖母绿的光谱学特征

采用红外吸收光谱、拉曼光谱、紫外-可见-近红外吸收光谱等无损分析技术,并结合激光诱导击穿光谱和电子探针对澳大利亚孟席斯祖母绿的光谱特征、成分特征和颜色成因进行了研究。红外光谱分析显示孟席斯祖母绿具有[Si_6O_(18)]基团振动特征,其结构孔道中的Ⅱ型水吸收强于Ⅰ型水;拉曼光谱特征峰主要在323 cm、397 cm~(-1)、685 cm~(-1)和1067 cm~(-1),并可检测到142 cm~(-1)和190 cm~(-1)等弱散射峰;紫外-可见-近红外吸收光谱主要由Cr~(3+)、V~(3+)、Fe~(2+)和Fe~(3+)的吸收组成,其中424 nm和611 nm的吸收由Cr~(3+)和V~(3+)联合作用导致,644 nm、661 nm和682 nm的吸收由Cr~(3+)产生。结合Cr_2O_3含量显著高于V_2O_3的化学成分特征,表明孟席斯祖母绿主要由Cr致色。同时将孟席斯祖母绿与云南祖母绿进行对比分析,为孟席斯祖母绿的宝石学鉴定和质量评价提供依据。     

日光榴石的光吸收谱研究

日光榴石是一种架状铍硅酸盐,其理想化学式为Mn_4(BeSiO_4)_3S。在日光榴石结构中,Mn~(2 )可被Fe~(2 )或Zn~(2 )类质同象取代,形成铍榴石Fe_4(BeSiO_4)_3S或锌日光榴石Zn_4(BeSiO_4)_3S。这三种端员组分可以形成完全的固溶体,天然产出的某种组分的日光榴石总是或多或少地含有其他两种组分。     

新疆翠榴石的矿物成因研究

翠榴石(Demantoid)是一种稀少的贵重宝石矿物。本文的新疆含铬翠榴石在我国属首次发现。通过化学成分、X射线粉晶衍射、穆斯堡尔谱、红外及可见吸收光谱等测定确认,新疆翠榴石所含钙铁榴石端员分子均在90%以上,接近于纯端员组成,Fe~(2+)含量低于穆斯堡尔谱最低检出界限。在这里,绿色与占据八面体位置的Fe~(3+)直接相关,而微量Cr~(3+)的存在则使其翠绿色色调大大加强。结合翠榴石产出地质条件及矿物共生组合分析可以认为,在超镁铁质岩体中残存的挥发分作用下出现了橄榄石、辉石被蛇纹石交代的现象,形成贫铝富铁的结晶环境。后期侵入的岩浆热液沿蛇纹岩裂隙交代促使石棉脉中翠榴石的结晶沉淀,而局部范围内的挤压错动则造成了由蛇纹石石棉“胶结”的翠榴石“团块”,翠榴石中含的微量铬来源于超镁铁质岩中的铬铁矿和铬尖晶石。     

镁铝榴石中的结构水的研究

通过对34个取自金伯利岩管中的粗晶镁铝榴石及碱性玄武岩中镁铝榴石巨晶样品的红外光谱分析发现,金伯利岩中部分镁铝榴石粗晶含有结构水,但不同颗粒之间含量差异很大,含量较高者约0.07wt%,而所研究的碱性玄武岩中的镁铝榴石不含结构水。分析发现,结构水在同一样品内分布基本均匀。在红外光谱3800—3500cm~(-1)波长范围内,分别记录到三峰谱和单峰谱两种类型,其中位于3570cm~(-1)±的吸收峰峰位明显受镁铝榴石结构中八配位阳离子(Mg~(2+)、Fe~(2+))影响,而六配位阳离子(Cr~(3+)、Al~(3+))的影响不明显。结构水在镁铝榴石晶格中的存在形式是多样的。     

辽西—赤峰—带太古代变质杂岩中石榴石的研究

石榴石是研究区内暗色镁铁质岩、麻粒岩及片麻岩的主要造岩矿物之一。成分分析表明,它们是含钙铝榴石分子较多的镁铝-铁铝系列石榴石;红外光谱测定其近于铁铝榴石;穆斯堡尔谱分析表明,Fe~(3+)含量增多将引起石榴石内六配位多面体变形程度增大;晶胞参数a_0与Ca~(2+)含量呈正相关。本区石榴石是麻粒岩相变质作用的产物,形成的温压条件为780—840℃、0.85—1.10GPa。形成石榴石的反应是复杂的,其中包括角闪石与斜长石的增温脱水反应以及紫苏辉石+斜长石组合向石榴石+单斜辉石组合转化的滑动反应。     

硬玉和透辉石的光吸收谱和颜色

本文报道若干天然硬玉和透辉石的光吸收谱,并在配位场分析的基础上讨论其致色原因。铁离子和铬离子均可使硬玉和透辉石呈现绿色。铬含量低但铁含量较高的样品(如Di-17)呈暗绿色。透辉石(Di-17)的偏振光吸收谱表明,这些样品的颜色与Fe~(2+)(M_1)→Fe~(3+)(M_1)荷移跃迁和配体→金属荷移跃迁密切相关。翠绿色样品含铬量相对地较高,其频色主要取决于Cr~(3+)离子在可见区内的自旋允许跃迁。红色和黄色硬玉的颜色与很强的配体→金属荷移吸收有关。     

碱性长石中Fe^3＋在四面体位置间交换动力学的EPR研究

在加热条件下,利用EPR方法研究了碱性长石中不同四面体位置间的Fe~(3+)、Al~(3+)交换。低温钠长石和透长石晶体分别在水热,1 kbar,500—900℃和干加热,1050℃条件下加热。在低温钠长石中,加热后Fe~(3+)线被加宽,当温度为800℃时,除T_1(o)位置外,没有出现其余四面体位置Fe~(3+)产生的谱线。透长石在1050℃加热1300h后,T_1和T_2线的相对强度发生了变化。实验表明,在碱性长石中不同四面体间Fe~(3+)、Ak~(3+)和Fe~(3+)、Si~(4+)交换与Al~(3+)、Si~(4+)交换比较,前者速度要缓慢得多。     

岫岩玉的穆斯堡尔谱学研究

岫岩玉是我国的主要玉种之一,属于蛇纹石玉。在X射线衍射、红外光谱、可见光吸收谱,及电子显微镜等项研究确切查明主体矿物为叶蛇纹石的基础上,选两个优质玉样进行~(57)Fe穆斯堡尔谱学研究。岫岩玉的穆斯堡尔谱由两组四级双峰构成,第一组双峰(δ=1.12,△=2.73与2.72mm/s)系由镁氧八面体中的Fe~(2+)形成,另组双峰(δ=0.35与0.36,△=0.63与0.55mm/s)反映的是镁氧八面体中的Fe~(3+),Fe~(3+)/Fe~(2+)分别为0.90与0.78。铁是参与叶蛇纹石晶格的组分;Fe~(3+)与Fe~(2+)均处镁氧八面体中;Fe~(3+)/Fe~(2+)近于与小于1是制约它呈绿色的主要因素。     

内蒙古太古宙变质岩系中石榴石的矿物学特征及其地质意义

本文对内蒙古南部太古宙集宁群变质岩系中6个石榴石样品进行了研究,讨论了晶体形态、物理性质、化学成分与岩石成分和波谱学之间的关系。研究表明,本区(含石墨)富铝片麻岩类岩石中,石榴石以富镁的铁铝榴石组份为主,而二辉石岩中的石榴石则以富钙的铁铝榴石组份为主。石榴石钙的含量受岩石成分所控制。从测得的晶胞参数来看,除个别者外,a_0值均随着Ca~(2 )的含量增加而增大。据穆斯堡尔谱分析,本区集宁群变质岩系中除个别样品受到了氧化或蚀变而有Fe~(3 )成分混入外,大部分石榴石可能都是在变质程度比较高的还原环境下形成的。     

石榴子石中Fe~(2+)的穆斯堡尔谱研究

对十六个不同地质产状的镁铝榴石-铁铝榴石系列样品进行了穆斯堡尔谱研究。结果表明Fe~(2+)的四极矩双线的不对称程度A_s与样品地质产状密切相关:来自金伯利岩中的镁铝榴石A_s=(23±2)％;来自地幔包体中的镁铝榴石A_s=(16±1)％,来自各种变质岩中的镁铝榴石A_s=(6±3)％。     

班公湖-怒江缝合带西段洞错石榴石麻粒岩岩石学特征及其构造意义

班公湖-怒江缝合带是青藏高原中部一条重要的构造边界,将北部的羌塘地块与南部的拉萨地块分隔开,当前对班公湖-怒江洋壳的俯冲过程知之甚少,本文报道班公湖-怒江缝合带西段洞错地区的石榴石麻粒岩,将有助于提升班公湖-怒江缝合带构造演化过程的认识。石榴石麻粒岩呈5.0~_10mm的透镜体产出于斜长角闪岩内,后者呈构造岩片产出于班公湖-怒江缝合带内,与超基性岩片呈断层接触。石榴石麻粒岩的石榴石呈变斑晶产出,具有不规则的成分环带,石榴石核部成分较均匀,以富Ca和Mg,贫Fe和Mn为特征,石榴石边缘及内部裂隙成分则与之相反,富Fe和Mn,与绿泥石和黝帘石组成的细脉共生,反映了石榴石遭受后期流体的交代作用。单斜辉石为透辉石,在其内部发现早期进变质阶段的细小石榴石与角闪石颗粒,石榴石粒径_10μm,该石榴石相对富Fe和Mn,贫Ca和Mg。角闪石均为钙质系列的角闪石,早期角闪石以相对富Na和Fe~(3+),含有微量Ba,而与晚期角闪石区分开。早期角闪石常产出于石榴石和透辉石变斑晶内部,脱水熔融生成富Ca、贫Fe~(3+)和Na的透辉石和以钠长石为主的熔融囊体,囊体内部发育斜长石和富Ba冰长石的包体/出溶体。晚期角闪石常与斜长石呈细小的后成合晶产出于石榴石边部或呈变斑晶产出于基质之中,表明斜长角闪岩系石榴石麻粒岩退变质的产物。此外,金红石斑晶常变成细粒、不规则的贫Al榍石和钛铁矿,基质中有相对富Al榍石产出。因此该麻粒岩进变质阶段矿物组合由早期石榴石(Grt__1)、早期角闪石(Amp_1)、相对富Al的榍石(Spn_1)等矿物组成。峰期矿物组合包括:核部石榴石(Grt2)+透辉石+斜长石(Pl_1)+石英+金红石+富Na和Ba的熔体,采用传统温/压计估算此峰期矿物组合形成条件为870℃、11.7kbar。退变质矿物组合有:边部石榴石(Grt3)+晚期贫Na和Fe~(3+)的角闪石(Amp_1)+黝帘石+绿泥石+斜长石(Pl_2)+白云母+贫Al榍石(Spn2)+钛铁矿。岩相学观察与地球化学示踪、变质温压估计表明洞错石榴石麻粒岩系热洋壳俯冲的产物,为前人提出的"班公-怒江洋盆包含次级小洋盆"之观点提供了变质岩石学的证据。从峰期到退变质阶段,角闪石的Fe~(3+)含量明显下降,铁铝榴石含量明显升高,指示该麻粒岩经历了还原反应,早期角闪石脱水熔融时被还原,生成了高氧逸度的埃达克质岩浆,促进了Cu、Au等成矿元素从俯冲热洋壳的活化与迁移至弧岩浆之中,因此本文的研究提供了一个探讨俯冲热洋壳与上覆地幔楔之间化学反应的研究案例,这有助于理解班公-怒江成矿带内众多斑岩型铜、金矿床的形成。     

华北某地钛榴石中钛在晶体结构内的位置及其价态等问题的研究

钛榴石是钙铁榴石的一个变种。钙铁榴石中TiO_2>6％时称钛榴石。关于钛榴石中钛的价态、钛在晶体结构中的位置以及Fe~(2+)在晶格中的存在与配位等问题,自十九世纪八十年代以来,都是有争议的。本文通过华北某地钛榴石的系统研究,提出对上述问题的解决途径。     

天然单斜辉石中Cr ~(3+)的晶位对称性和偏振吸收谱的分析

通过对单斜辉石系列钠铬辉石-硬玉样品中Cr~(3+)偏振吸收谱的谱带强度、形状及位置的分析,提出:这类矿物晶体中Cr~(3+)应处于四角畸变D_4对称晶场的晶位。由此计算出的谱带位置和观测结果一致。说明了D_4晶位假设更优于Khomenko等提出的三角畸变C_(3v)对称假说。     

辉锑锡铅矿的穆斯堡尔谱及其晶体化学研究

辉锑锡铅矿是结构复杂而尚未确定,以及晶体化学尚有争议的一种稀有矿物。X射线衍射结果表明其结构是由假四方亚层(称T层)和假六方亚层(称H层)穿插组成的层状结构。T层的化学成分具有MeS形式,H层则具有MeS_2形式。本文通过广西大厂的辉锑锡铅矿的穆斯堡尔谱研究,确定了矿物中Sn的大部分为Sn~(4+),而Sn~(2+)只占较少的部分;Fe中含有Fe~(3+)和Fe~(3+)。它们在T层和H层中的分布为Sn~(2+)(T)占5.6%,Sn~(4+)(T)占25.9%,Sn~(4+)(H)占68.5%,Fe~(2+)(T)占59.5%,Fe~(3+)(H)占40.5%。从Sn、Fe的穆斯堡尔谱参数还可看出H层的共价性比T层的强。     

钛钡铬石,钛钾铬石的穆斯堡尔谱研究及晶体化学

本文在结构测定的基础上。应用穆斯堡尔谱技术。确定了钛钡铬石和钛钾铬石中铁离子的价态及结晶学位置。测试结果表明钛钾铬石中Fe的相对含量Fe~(2+)>Fe~(3+),而钛钡铬石中Fe~(2+)相似文献   

电气石岩——一种和矿化有关的岩石类型

电气石是一种复杂的含水、氟、氯硅酸盐矿物族,其一般分子式为WX_3Y_6(BO_3)_3Si_3O_(18)(OH,F,Cl),其中W=Na~+、Ca~(2+)、K~+,X=Al~(3+)、Fe~(3+)、Fe~(2+)、Li~+、Mg~(2+)、Mn~(2+),Y=Al~(3+)、Fe~(3+)、Cr~(3+)、V~(3+)。该矿物族存在许多端员矿物,如黑电气石、镁电气石和钙镁电气石等。电气石在很大范围的温压条件下稳定,故其可提供有关岩浆或流体的一些信息,如P、T、fo_2、α_(H_2O)、α_(F)~-、Mg/(Mg+Fe)比值等(Plimer,1988);同时该矿物类质同象替换十分复杂,其常量元素组成可提供其形成的地质体系化学组成的线索,Henry和Guidotti(1985)在Al-∑Fe-Mg和Ca-∑Fe-Mg三角图解上确定了不同类型岩石中电气石的特定区域。电