等结构矿物的光性异向指数

在研究透明矿物光学异向性时,人们总是用三个主折射率 N_g、N_m、N_p 和重折射率N_g-N_p 来表示。本文作者在一系列的论文中使用了折射度指示体和光性异向指数的新概念。用光性异向指数(Optical anisotropy index 即 OAl 值)研究矿物光学异向性与晶体结构关系时,远远比折射率和重折射率的概念更有意义得多。     

论氖型结构离子的化合物的折射率

无机晶体的折射率不仅取决于它的化学成分及内部构造,而且取决于离子的电子壳层结构。作者在研究氧离子最紧密堆积构造的矿物的折射率时,曾指出轻元素Be,Li,Al,Na,Mg(惰性气体结构类型的离子)起着同样的作用,具有d层价电子的过渡族元素Fe,Ti,Mn,Cr,Sc等有较大的折射率增量。     

论矿物的光性异向指数

前言非等轴晶系的晶体具有光学异向性,这是人所共知的,但是真正研究晶体的光学异向性和晶体内部结构的关系还是本世纪二十年代才开始的事情。后来英国晶体物理学家伍斯特,总结出晶体的重折射率和晶体结构关系的几条规律,这些规律一直为晶体物理和矿物学教程所引用。对透明矿物而言,重折射、多色性和吸收性等等是光学异向性的反映。作者引入了一个新的概念—光性异向指数(Optical anisotropy index,简称OAI值),并用以讨论碳酸盐的光学异向性与晶体结构之间的关系。不久前,作者又再论述碳酸盐的光学异向性与CO_3定向的关系,并引入折射度指示体(Refractivity indicatrix,简称RI)的概念。把光性异向指数的概念更加明确,将它和折射度指示体联系起来。为了本文的系统性和连贯性,这里把这两个概念再简单交待一下,下面将着重介绍光性异向指数和晶体结构之间的关系。     

结构光性矿物学的重要突破

结构光性矿物学是矿物学的一个新分支,它的任务是研究矿物(主要的透明矿物)的光学性质与其化学成份和晶体结构之间的关系。早在本世纪二十年代初期,著名的科学家尼格里就预言:“总有一天,人们能够从晶体的化学成分和结构计算出晶体的光学性质来,这是一项基础性的工作,很有意义。希望物理学家、化学家和矿物学家来个竞赛,看准先解决这个问题”。尼格里的预言算不算矿物学中的“歌德巴赫猜想”呢?我们姑且不论,但是可以肯定,这是一个十分棘手的问题。六十多     

《结构光性矿物学》评介

晶体的光学性质与晶体结构之间的关系,是饶有兴趣、又不为人所熟知、而是较难深入的一个领域。     

论斜长石超结构——关于e衍射参数及其矢量模的一些探讨

矿物的单位晶胞的晶体结构研究,曾使矿物学从外观形态描述进入微观研究。现代对矿物的非布拉格衍射--“卫星”衍射的研究,揭示了矿物具有超结构,从而使矿物学进入了新的发展阶段。矿物的超结构研究,表明矿物不是单位晶胞的简单重复,每一种矿物从宏观到微观,在单位晶胞,超晶胞等不同数量级范围内,都具有各自的组合、分布规律。无疑,超结构研究更能解释矿物的各种物理和化学性质,因而它具有深远的矿物学意义。     

矿物的折射率色散倒数(ν值)

一、前言矿物的折射率色散是一种光学性质,因为这种现象影响到矿物折射率的测量,所以一度为矿物学家们所重视。例如折射率测定时的单变法和双变法(何作霖,1963)以及斜长石的色散法测定。(Tsuboi,1934;Morse,1968)。矿物折射率色散与化学成分及结构的关系,却很少有人问津。相反,在玻璃的研究中,色散与化学成分的关系却研究得相当详细。玻璃     

《结构光性矿物学》简介

叶大年教授的专著《结构光性矿物学》是他二三十年来孜孜不倦地研究矿物晶体结构与光学性质关系方面一系列重要成果的全面总结.作者的研究不仅将拉尔森等人开创的光性矿物学推进到了光性与晶体结构、原子结构的新阶段,而且提供了许多精确定量的定律、原理和方法.无论从实验数据积累及理论意义这两方面来看,本书在光性矿物学研究历史上的影响是不可低估的.本书共七章,其中第一章为基本知识简介.二、三、四章讨论了折射率与矿物成分、密度、原子结构及晶体结构的关系,这三章的内容是全书的重点章节,也是作者二十多年来研究成果最多的领域,作者全面地介绍了折射度的概念、格拉斯顿一代尔定律、洛仑茨一洛仑兹定律及阿仑折射度定律.运用上述定律,在已知成分和密度的情况下,一般可以计算矿物     

矿物白度的影响因素与增白机理研究

白度是矿物的重要光学性质之一。为了深化矿物的光学性质及白色矿物功能材料的研究与应用,根据测试分析结果和叶大年的结构光性矿物学理论,系统研究了影响矿物白度的主要因素,以及矿物增白效果的差异性及其产生机理。研究结果表明:(1)晶体化学是决定不同种类透明矿物白度的最主要因素,但对于某种透明矿物来说,影响其白度的主要因素是矿物中的碳质有机质、含铁钛矿物杂质、杂质元素的价态与晶体化学环境、介质环境、矿物中的水和粒度大小等。(2)证明了透明矿物白度大小与折射率呈正相关。白度相同的不同矿物的增白效果存在很大差异性,其根本原因是由矿物折射率所决定的反射率存在很大差别。(3)提出了真白度和假白度的概念,即主要由自色产生的白度称为真白度,主要由假色产生的白度称为假白度;真白度高的矿物具有增白作用,而真白度低的矿物,即使粉末白度高,也没有增白作用。(4)在影响矿物白度的主要因素中,矿物中的碳质有机质、含铁钛矿物杂质、杂质元素的价态等杂质成分对矿物白度和增白效果起负面作用。(5)矿物中与晶体结构相关的水所产生的颜色属于自色,脱去结晶水、层间水和结构水都有利于提高矿物的真白度或增白效果,但脱去沸石水的效果正好相反;由矿物粒度大小变化产生的颜色属于假色;通过降低粉体粒度大小所提高的白度属于假白度,由此增加的白度没有增白作用。另外,矿物粉体与使用介质之间的折射率大小差别越大,增白效果越明显。     

各种斜长石成分的分布规律和低结构态斜长石分类

斜长石是自然界最常见的造岩矿物,一般认为它是完全类质同象系列的典型代表。然而近代研究发现,斜长石在地质体中出现的概率是不均等的,呈不连续的众数分布。在斜长石的X射线衍射、电子衍射、光学性质以及红外吸收光谱所记录的相关曲线上,出现反映结构变化的不连续点,这些不连续点与上述稳定斜长石(呈众数者)的成分点一致。另外,斜长石的非布拉格“卫星”衍射等都说明斜长石超结构对斜长石的稳定性起着重要的制约作用。本文以大量的实际资料,把斜长石的内部结构和斜长石各种物理化学性质联系起来,讨论各种斜长石成分的分布规律,并提出低结构态斜长石分类。     

坡缕石光学性质的测定

坡缕石(Palygorskite)是一种含水镁铝硅酸盐,具有层链状的晶体结构。通常晶体十分细小,沉积成因的比热液成因的坡缕石更加细小。在显微镜下,甚至在一般电子显微镜下只能观察到其纤维状、纤维束状、细针状—棒状的晶体形态。给研究这种矿物的光学性质带来了     

含铬镁铝榴石的晶体场光谱和红外光谱

一、引言矿物的晶体场光谱(也称光学吸收光谱)、红外光谱以及穆斯堡尔谱的研究,在理论上和实际上都具有重要意义。矿物的晶体场光谱,可以给出过渡族离子的晶体场分裂和晶休场稳定能,从而研究位置分布及阳离子有序—无序状态和解释热力学性质;根据过渡族金属离子的晶体场稳定能,可以对过渡金属离子在地壳中的分布做出合理的解释。矿物     

结构光性矿物学的进展

二十年代初期,著名的结晶学家尼格里(Niggli)就指出:“不久将来,人们可以从晶体结构及化学结构计算出晶体的光性常数来,于是就能发现一些规律,这些规律对于矿物学家和结晶学家来说是有着基础意义的”。半个世纪过去了,由于有了大量的晶体结构资料和对化学键不断深入的认识,使得人们有可能来逐步地实现尼格里的这个科学预见。不少物理学家、化学家、结晶学家和矿物学家进行了这方面的研究,已建立起矿物学的一个新分枝--结构光性矿物学。     

碳酸盐矿物热分解机理的研究

本文主要根据碳酸盐矿物的热分析结果,研究不同的碳酸盐矿物热分解温度不同的机理,以及影响同一种碳酸盐矿物分解性质的物理化学因素。不同碳酸盐矿物热分解温度不同,这种差别可用构成碳酸盐矿物晶体的金属阳离子与CO_3~(2-)离子之间的结合力不同来解释。影响同一种碳酸盐矿物热分解温度的因素:一是其组分中少量化学杂质在加热时的热反应与碳酸盐矿物的热分解反应互相影响,使其热分解温度提前或推迟;二是在其晶体结构中存在类质同象的离子置换现象,不同的金属阳离子与CO_3~(2-)离子的结合性质不同,使原来很规则的晶体结构中出现一些不规则部分,这些不规则部分的热分解与规则部分有差异,就必然影响碳酸盐矿物的热分解。     

应用电子微探针-扫描电镜-拉曼光谱-电子背散射衍射研究一种未知Ti-Zr-U氧化物的矿物学特征

本文应用电子微探针(EPMA)、扫描电镜(SEM)在阿尔金地区的榴闪岩中发现了一种微米级含铀氧化物矿物,结合光学显微镜、拉曼光谱和电子背散射衍射(EBSD)技术对该矿物的化学成分、赋存状态、物理及光学性质、晶体结构等矿物学特征进行了研究。结果表明,该矿物在空间上与钛铁矿关系密切且主要产于其边部,为一种不透明矿物;主要化学组成为TiO2、ZrO2和UO2,实验化学式为(Zr,U)Ti2O6,其中U与Zr互为类质同象替代;具独特的拉曼光谱特征,初步确定为斜方晶系且具有序的铌钙矿结构。通过电子微探针U-Th-Pb定年获得等时线年龄为451±49Ma,可能代表了寄主岩石的退变质年龄。将该矿物与化学成分类似的晶体进行对比,发现与斯里兰卡石等已知天然矿物存在差异,而与一种人工合成晶体Zr5Ti7O24在化学成分和晶体结构上较为相似,可以初步推断Ti-Zr-U氧化物为一种未被人们发现的新矿物。     

在我国首次发现的三种磷酸锌矿物

在广东某锰矿区的南部,笔者发现三种罕见的磷酸锌矿物——副磷锌矿、磷钙锌矿、三斜磷锌矿。这三种矿物在我国均属首次发现。笔者对这三种矿物作了物理性质、化学性质、晶体光学性质、晶体结构、红外吸收光谱、差热分析等方面的测试,所得数据与国外资料对比基本相同。但经多次测定,该副磷锌矿为二轴晶负光性而与丹纳氏矿物学描述不同。本文较详细地描述了这些矿物的光性特征。     

矿物中水的分子折射度和分子体积

矿物中的水分为结晶水,结构水(氢氧根)、层间水、沸石水和吸附水等几种结构状态。不同结构状态的水对矿物的性质应有不同的影响。但是著名矿物学家拉尔森^[1](E.S.Larsen)给定矿物中水的比折射度k值(又称格拉斯顿-代尔常数),不论是对何种结构状态的水都适用。曾经有许多人对这一点产生过疑义,最近曼达利诺^[2](J.A.Mandarino)修正k值时,对各种结构状态的水仍是同用一值。矿物中各种水的折射度是否变化呢?本文作者将列举大量数据来说明这一问题。     

新矿物道马矿(Daomanite)的研究

新矿物道马矿在1972年间发现的。它的初步成果在1974年第二期地质学报上作了报道。77年底至78年初,重新开展了道马矿的研究工作,其中包括晶体结构、空间群、晶胞参数、晶体形态及物性、反光显微镜下的光学性质、矿物的化学成分以及矿物的产出状态等,都重新进行实测或观察与调查研究工作。本文报道的为矿物结构外的其他有关成果。     

稀有元素矿物的鑑定

矿物鉴定是矿物研究工作的第一步,在一般情况下是没有什么很大的困难的。但是在野外设备比较差的条件下,有时在矿物鉴定工作中就可能产生一定的困难,尤其在某些稀有元素矿物方面,这种困难可能会更多一些。一般鉴定矿物的顺序是由简而繁,即由观察或试验矿物的产状、简单物理性质(如晶形、颜色、条痕、光泽、解理、断口、硬度、发旋光性质、磁性、放射性及比重等)及化学性质(如溶解性及定性分析等)开始,进一步再测定矿物的物理常数(如光学常数、电学常数、热学性质、空间羣及品格常数等)和研究矿物的化学组成。     

偏光显微镜下萤光分析的方法

萤光分析为鑑定在紫外光的照射下显示萤光性貭矿物的一种方法。对于萤光分析这一輔助性的鑑定方法,很早就被人們用于矿物的鑑定工作上,但是过去的应用方法是用紫外光照射矿物,然后用肉眼或实体显微鏡观察矿物的萤光性貭。并沒有将萤光分析与偏光显微鏡結合起来。这样萤光性貭相同的矿物单凭肉眼和实体显微鏡下的鑑定,其可靠性是不能满足我們的要求的。有时对于萤光性貭相同而其外表形态和物理性貭又很相似的矿物,就不能加以区别。所以,用肉眼和实体显微鏡不能认出的矿物或区别不开的矿物就需要測定其光学特性。这在萤光分析和偏光显微鏡結合起来后,就能同时获得矿物的萤光性貭和光学性貭。这样我們就可根据矿物的光学性貭去区別萤光性貭相同的矿物。萤光分析与偏光显微鏡相結合鑑定矿物的方法,在工作中經过多次試驗,其效果十分良好。