透辉石结构中M_1位Fe~(2 )离子晶场谱带的理论解释

根据B.E.沃伦(Warren,1929)和W.L.布雷格(Bragg,1929)的测定,透辉石中的Fe~(2 )离子有两种占位情况:M_1占位的Fe~(2 )有六个配位氧原子,与正八面体配位相近似;M_2占位的Fe~(2 )也有六个配位氧原子,但较正八面体配位有很大的畸变。 W.B.怀特(White,1966)和K.L.基斯特(Keester,1966)用非偏振吸收光谱方法测定了含5％CaFeSi_2O_6的透辉石样品的三条吸收带为13600cm~(-1)、9730cm~(-1)、4420cm~(-1)。肯定了强吸收带9730cm~(-1)是由M_1位的Fe~(2 )离子的d电子在晶场分裂能级间自旋允许跃迁引起的,弱吸收带13600cm~(-1)象是属于Fe~(2 )离子的,宽而弱的带4420cm~(-1)象是由少量的四配位Fe~(2 )离子引起的。     

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。     

山东蓝宝石的呈色机制

本文采用电子探针、顺磁共振、吸收光谱等手段,着重研究了山东蓝宝石的吸收光谱特征,讨论了它的呈色机制,并简单论述了其改色的可能性。20000～10000cm~(-1)范围内的电荷转移跃迁是造成蓝宝石不同色调和颜色的主要原因,Fe~(2+)-Ti~(4+)、Fe~(2+)-Fe~(3+)、Fe~(3+)及O~(2-)-Fe~(3+)等吸收峰(带)的强弱和相对强弱决定了蓝宝石的具体颜色。如何协调这几个吸收峰的吸收强度是蓝宝石改色的关键。     

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   

矿物中的变石效应:金绿宝石,石榴石,刚玉,荧石

变石状(alexandrite-like)矿物的吸收光谱和它们的颜色起因作了概述。变石,是金绿宝石矿物的一个变种,它的颜色被认为是Cr~(3+)出现在金绿宝石结构中的Al~(3+)位置造成的,它进入Al_2位置比进入Al_1位置更为优先,因为它的Al—O间距较大。变石的吸收光谱显示出处于八面体配位的晶格位置中Fe~(3+)和Cr~(3+)的强带。Cr~(3+)光谱中较强组份的数量和偏振强度可用Al_2配位多面体(m对称)的畸变加以解释。在Al_1位置上的Cr~(3+)的谱带强度较低,并且只能看成Cr~(3+)(Al_2)带的台肩。变石状石榴石可被细分为富铬镁铝榴石和富锰铝榴石质的、含钒和(或)铬的镁铝榴石。在两个变石状石榴石族中,Cr~(3+)(4T_2←4A_2)和V~(3+)(3T_2←3T_1)的最大吸收大致位于17500Cm~(-1)的光谱区。这一事实可用两个石榴石族县有近似的晶体场强度解释之。变石状天然刚玉的光谱则用Cr~(3+)(V~(3+))、Fe~(3+)的d-d跃迁以及Fe~(2+)/Ti~(4+)和Fe~(2+)/Fe~(3+)的电荷转移带的迭加来解释。在变石状萤石谱中,可以观察到y~(3+)、Ce~(3+)和Sm~(2+)的吸收带。所有具有颜色变化的矿物和其它变石状相的吸收谱,除了在17300和17800cm~(-1)之间有一个最大的强吸收之外度还在1500和1600cm~(-1)之间以及19700和2IOOOcm~(-1)之间出现最小吸收。比色研究表明,将日光变为人造光时,色,图中主要波长向其红光区位移。在日光中是绿色的晶体,在人造光中通常变成红色,在日光中是蓝绿色或浅蓝色的晶体,在人造光中变成淡红紫色。     

金伯利岩中铬尖晶石的特征及与其它岩类中铬尖晶石之对比

本文根据我国金伯利岩中铬尖晶石的a_0、比重、红外光谱分析、穆斯堡尔谱分析、湿法化学分析、探针分析和稀土元素分析资料及其它岩类中的铬尖晶石类的化学成分资料,研究了各金伯利岩区之间及其区内各岩体的铬尖晶石的差异,指出了作为粗晶、原生基质矿物、金刚石中的包体、金伯利岩深源包体中的矿物产出的铬尖晶石特征,将金伯利岩中的铬尖晶石与其它岩类中的铬尖晶石作了对比。研究表明,地球上,所有铬尖晶石中,以金刚石中铬尖晶石包体的Cr_2O_3组分最高。同时,随着金伯利岩中金刚石含量增加,岩石中粗晶铬尖晶石的Cr_2O_3组分增加,625—645cm~(-1)及500—525cm~(-1)红外吸收谱带向低频率方向移动,IS[Fe~(3+)(B)]穆斯堡尔参数增高,QS[Fe~(3+)(B)]及QS[Fe~(2+)(A)]穆斯堡尔参数降低。     

两种类型天然紫色翡翠的致色机理

紫色翡翠是天然翡翠中的重要品种,具有很高的经济价值,其主要有2种类型,一种呈较纯的紫色,另一种为带有蓝色色调的紫色。为探究紫色翡翠的致色机理,除采用传统的谱学及化学成分分析外,本文重点采用电子顺磁共振(EPR)、X射线光电子能谱(XPS)等,对2种类型紫色翡翠致色机理、致色元素价态等进行深入研究。结果表明,2种类型紫色翡翠均为硬玉颗粒本身呈色。紫色样品致色与Mn有关(w(Mn O)=0.0035%～0.036%),紫外可见光吸收光谱具有由Mn导致的580 nm吸收带,电子顺磁共振分析显示其主要为Mn~(3+),而并非Mn~(2+)。蓝紫色翡翠由Fe、Ti元素联合致色(w(Fe O)=0.039%～0.25%;w(Ti O_2)=0.018%～0.17%),X射线光电子能谱分析显示其主要致色离子为Fe~(2+)、Fe~(3+)和Ti~(4+),认为蓝紫色翡翠为Fe~(2+)-Ti~(4+)和Fe~(2+)-Fe~(3+)电荷转移致色,由此导致紫外可见光吸收光谱中具530和610 nm的吸收带。     

吉林省集安安绿玉矿物学特征

安绿玉产于吉林省集安地区,为胶状隐晶质蛇纹石矿物集合体,属岫玉一个新品种。安绿玉的化学成分与蛇纹石的理论化学组成接近。x射线、红外吸收光谱、电子显微镜、穆斯堡尔谱和吸收谱研究表明:安绿玉主要由利蛇纹石组成,含有一定量正纤蛇纹石。利蛇纹石为片状、正纤蛇纹石为管状、纤维状集合体。安绿玉具多种颜色,它取决于铁的含量、价态和位置,含Fe~3+呈黄色系列,而Fe~(2+)→Fe~(3+)电荷转移吸收呈蓝色系列。利蛇纹石的Fe~(2+)、Fe~(3+)在八面体M_1和M_2位置上分布是无序的。文中还论述了玉石特征及其与成分和结构的关系。     

晶体场理论及其在地学中的应用(四)

1.跃迁选律 能级图给出了过渡金属离子在对称性势场中处于各种不同组态时的能量时次序。当矿物中过渡金属离子的电子吸收电磁波而从一个能级较低的轨道跃迁到另一个能级较高的轨道时,必引起离子组态的变化。例如,在硅铁钡矿(BaFeSi_4O_(10))的FeO_4基团中,Fe~(2 )离子的基态是~5A_(1g)(a~2_(1g)e~2_gb_(2g)b_(1g)),当其吸收某种频率的电磁波使处于a_(1g)轨道上的1个电子跃迁到e_g轨道上时,Fe~(2 )离子的组态便相应地变     

海南蓬莱蓝宝石的光致发光谱学特征及意义

从光致发光光谱角度探讨了海南蓬莱蓝宝石的呈色机理.结果发现:与蓝宝石吸收光谱的500～700 nm吸收宽带相比,在500～720 nm发光波段内存在566.8 nm锐峰、600 nm左右肩峰和Cr~(3+)的694.2 nm特征峰.600 nm肩峰与其吸收峰镜像对称,566.8 nm处锐峰的产生原因复杂.600 nm肩峰可能与Fe~(2+)-Fe~(2+)离子对的电子跃迁有关;566.8 nm锐峰因532 nm激光激发Fe~(2+)-Ti~(4+)或Fe~(2+)-Fe~(3+)间的电荷迁移带,通过晶格造成Si~(4+)、Mg~(2+)等微量杂质离子敏化而产生.光致发光谱中呈现更多谱峰,能呈现离子跃迁时不同离子间发生的相互作用,为500～700 nm吸收宽带由不同致色机制的叠加给出了直接证明,是一种能全面地研究宝石矿物中致色元素能级结构的有效方法.     

地洼区的过渡间成矿及其意义──以东南地洼区铀矿为例

本文以东南地洼区铀矿为例,对过渡层（岩性）、构造过渡带及地洼阶段过渡期的有利配合的“三位一体”的成矿模式进行阐述,并对其找矿意义进行了初步探讨。     

过渡际与多因复成油气藏

在中国油气域中，多因复成油气藏占有相当重要的地位，它主要分布于过渡际（包括壳体演化阶段转换期及正负构造单元过渡带）中。主要原因有四个方面：①过渡际中具备集结多渠道油气源条件，空间过渡际者尤为突出，②过渡际中发育有自成系统的油气运移通道网络，可将多个油气源的油气汇聚于同一圈闭之中；③过渡际中存在形式多样的圈闭类型；④过渡际中具有多种类型的储盖组合。此外，空间过渡际中的地温场往往较高也是一个重要因素。值得指出的是，压性环境和张性环境的过渡际状况有所不同，因而，各自的成藏条件、油气藏类型和油气聚集带的展布方式亦有较大的差异。     

高岭石,铝土矿共生及相变的热力学讨论

根据热力学计算,在常温常压下,铝土矿物能与石英自发反应生成高岭石;硬水铝石和三水铝石都能自发转变为勃姆石,三者可以共生;硬水铝石会自发相变为勃姆石,可能为原生的;在沉积和成岩期的环境下,SiO_2和铝土矿均能化合生成高岭石。     

过渡际油气藏及其形成条件分析

过渡际是油气藏形成的特殊场所，原因在于过渡际中物质基础雄厚。地温场较高、储盖组合配置得当、有自成系统的油气运移通道网络以及存在多种圈闭类型。     

"第四届全国青年地质大会论文"专栏前言

2019年4月为贯彻国家对地质工作的新要求，以科技创新引领地质工作，在安徽合肥召开了“第四届全国青年地质大会”。来自全国各地的600多位青年地质工作者围绕“青年地质工作者--勇当金山银山的发现者，绿水青山的守护者”主题，集中研讨了有关地质的科学问题。本次大会由中国地质学会青年工作委员会承办，推动了系列科技成果的产出，更是为年轻人搭建相互学习、共同进步的平台。因此在《地学前缘》编辑部的支持下，征集组织了“第四届全国青年地质大会论文”专栏。稿件经过初审、外审、终审等环节，在古生物、岩石学、矿床学及环境学方面收录8篇文章：肖良等讨论了“浙东中新世菱属果实化石的数量分类”；陈珊等探讨了 “薄互层干涉对叠前AVO属性的影响分析”；张嘉玮等研究了 “湘黔桂新元古宙拉伸纪晚期地层年代格架对比及关键地质事件初探” ；朱强等展示了“扬子板块新元古代中期的持续俯冲作用：来自南华纪岛弧火山岩年代学和岩石地球化学新证据”；郭飞等讨论了“湖南栗山铅锌铜多金属矿床闪锌矿微量元素富集特征及成矿指示意义”；刘洪等探讨了“冈底斯西段罗布真浅成低温热液型银金矿的成矿流体演化：来自流体包裹体、H-O同位素的证据”；陈政宇等探讨了“柴达木旺尕秀煤矿东南晚侏罗世-早白垩世风成砂古风向及古地理意义”；陈国超等研究了“东昆仑造山带东段晚古生代-早中生代构造岩浆演化与成矿作用”。 本次由青年学者撰写的新发现、新进展和新成果论文，可以为广大地学工作者提供重要的地质科技参考资料。 在出版本栏目之际，我们不能不提到一个真实的小故事。 张嘉玮等的文章在经过二次评审通过后，最终被《地学前缘》编委会终审退稿，理由是能佐证论据的样品数太少(前面审稿专家也指出了此问题)。这是科研浮躁和急功近利之风盛行之下的普遍问题。当编辑部告知张嘉玮“退稿”或“补充样品分析数据重写再审”时，张嘉玮坚定地表示要重写。2020年三四月的日子是祖国大地新冠疫情肆虐之时，许多出行活动业已停止。但张嘉玮与科研团队逆行而上，他们爬大山，跨壕沟，走上了重新补采样品之路；他们打磨样品，详测数据，深入分析探讨，补充佐证数据。经过一系列艰苦工作，论文终被审稿通过并录用。 这个故事不仅告诉我们期刊的文风导向和审稿把关有多么重要，更彰显了年轻一代地学工作者勇于担当、坚韧不拔、不懈努力的进取精神，年轻的心灵终会因磨难的洗礼而变得更加博大。 感谢审稿专家对青年地质工作者的学术指导，感谢作者、编辑们为出版此栏目付出的辛勤劳动。     

湘黔边境加里东板内造山期后正向滑脱构造与成矿

湘黔边境地处扬子板块东南缘,加里东运动是区内古生代最强烈的板内造山运动;由新元古界板溪群至下古生界奥陶系所构成的NE-NNE向褶皱带为区内主体构造;近期区域地质调查所发现的加里东造山期后,构造体制由挤压转换为伸展所产生的一套正向顺层滑脱构造系统更具特色,不但空间结构完整,构造变形清楚,正向顺层滑脱标志明显,而且成矿控矿作用突出,是湘黔边境著名汞矿带的重要控矿构造.     

地球内部矿物相变及其地质意义

地球内部矿物相变主要包括固—固相转变和固—液 (熔体 )相物态转变。相变对矿物和岩石的物理性质有重要影响 ,会导致电导率、弹性波速、热力学、流变学参数的异常和产生相变磁效应等。相变具有重要的地质意义 ,可用于建立地幔矿物模型剖面 ,为地震波速不连续界面提供解释并且深刻影响地球深部的物质运动 ,包括导致地震和火山喷发。     

三叠纪年代地层与生物复苏

二叠纪末大灭绝之后，三叠纪初残存期和复苏期生态系研究成为当今热点。这也是2005年5月在安徽巢湖召开的“三叠纪年代地层与生物复苏国际学术会议”上的主导论题。逐一介绍了会议学术报告的主题内容，以期提炼相关领域的学术关键和学科发展趋向。学术主题之一是早三叠世年代地层格架，尤其是印度阶―奥伦尼克阶界线层型；第二是二叠纪―三叠纪之交灭绝和环境事件的表现形式和过程；第三是二叠纪―三叠纪之交及早三叠世微生物岩及其代表的特殊生态系；第四是灭绝事件后三叠纪初一些关键生物类别的演变历程；第五是中生代初生态系复苏过程和型式；第六是早三叠世生物迟滞复苏的原因。     

过渡族金属元素同位素分析方法及其地质应用

由于同位素分析方法的改进和多接收电感耦合等离子体质谱仪 (MC ICP MS)的应用 ,近年来过渡族金属元素 (Cu ,Zn和Fe)同位素地球化学有了长足进步 ,成为国际地学领域的一个前沿研究方向。Cu同位素在自然界中的变化最大 ,δ65Cu值为 - 3.70‰～ +2 .0 5‰ ;Zn和Fe同位素变化比Cu同位素变化小 ,δ66Zn值为 - 0 .6 4‰～ +1.16‰ ,而δ56Fe值为 - 1.6 2‰～ +0 .91‰。自然界中各种无机过程 (从高温到低温 )和生物有机过程均能使Cu ,Zn和Fe同位素发生分馏。Cu、Zn和Fe在自然界中广泛分布于各类矿物、岩石、流体和生物体中 ,并广泛参与成岩成矿作用、热液活动和生命活动过程。因此 ,这些过渡族金属元素同位素已在陨石和宇宙化学、矿床学 ,海洋学和生物学等领域的研究中取得了显著成效 ,并将成为地球科学中具有巨大应用前景的一种新的地球化学手段。     

蒙皂石—伊利石演化及有关问题的理论探讨

摘要：作者认为蒙皂石—伊利石的转化是多因素、多机制作用的结果．不同环境、不同机制形成的伊／蒙混层矿物,有序化出现时的伊利石层含量不同。伊／蒙混层由无序到有序是一个连续的渐变过程,存在过渡型混层矿物,多数伊／蒙混层矿物都是以某一类型为主的复杂集合体。作者指出分散蒙皂石是影响无序型伊／蒙混层矿物混层比计算精度的主要因素。