矿物谱学研究及其意义

用量子理论改造经典的矿物学,建立量子矿物学的新体系,其主要研究手段是矿物谱学.矿物谱学使矿物学由研究矿物内部原子的排列跃迁到研究矿物内部的电子壳层结构的水平,矿物谱学包括穆斯堡尔谱、电子顺磁共振(EPR)谱,核磁共振(NMR)谱,核四极共振(NQR)谱和全部吸收光谱(X射线吸收谱、紫外—可见—近红外吸收光谱、红外光谱和拉曼光谱)以及全部发射光谱(X射线谱、光电子能谱).矿物谱学可直接用来研究晶体中化     

岩石内应力的X射线-中子散射测量方法

岩石内应力的储存和释放对深地资源和能源开发具有重要约束。矿物晶格间距的动态变化是揭示岩石内应力演化的重要指示。X射线衍射法是当前获取矿物晶体结构的主要手段,可以准确测定矿物的特征衍射峰。但是,对于具有复杂结构和矿物组成的岩石,X射线在穿透过程中携带的统计信息,难以反映矿物晶格间距的细节特征。中子射线的能量高、穿透深度大,且与原子核反应,因而能更准确地刻画矿物元素位置和结构细节,但中子的波长较长、校准困难,结果具有不确定性,导致中子射线在岩石内应力研究中未能发挥应有作用。在分析X射线、中子技术优势和固有局限的基础上,提出了岩石内应力的X射线-中子衍射测量方法,重点剖析了该方法的基本原理,提出了该方法的关键技术与研究前景。得出了如下结论:利用X射线在确定岩石矿物晶格参数的优势,结合加热处理等技术,可实现岩石矿物无应力条件下晶格间距的标定; 采用中子衍射技术可精确测量岩石矿物的衍射偏移峰,实现岩石内应力深度轮廓的精准刻画; 结合X射线与中子的优势,可实现岩石内应力绝对值的精确测量。提出的技术手段有利于揭示岩石内应力的微观储存和释放过程,以及长期存留的物质条件和物理力学机制,并有望为岩石矿物组成和微观结构研究提供一种新的技术方案。     

粉晶X射线衍射法在岩石学和矿物学研究中的应用

X射线衍射是测定物质结构的主要分析手段,广泛应用于物理学、化学、医药学、金属学、材料学、工程技术学、地质学和矿物学。文章综述了粉晶X射线衍射法在造岩矿物、黏土矿物、岩组学、类质同象和结晶度的测定等领域发挥的重要作用。随着测量技术的发展,粉晶X射线衍射在矿物结晶过程中的研究、矿物表面研究、矿物定量相分析和矿物晶体结构测定方面均有新的应用。     

水及其高压相的研究进展

人们通过喇曼光谱、红外光谱、X射线衍射、中子散射、Brillouin散射等各种方法,在各种条件下(如低温、高温、高压)研究了水的结构性质和相行为.Okhulkov等对常温液态水的能量散射X光衍射(EDXD)研究发现,在0.1～200 MPa,水分子间的OO间距rO-O随压力的升高而减小;之后,rO-O随着压力升高而增大,在400～500 MPa时达到初始最大值;然后,随压力的升高而减小.A.KSoper等通过中子衍射研究发现,液态水与冰一样,也有多形现象.     

碱性长石晶胞参数与结构状态的研究

碱性长石又名钾钠长石,是地壳上广泛分布的造岩矿物之一.近年来,用近代物理的方法(如X射线粉晶及单晶衍射、中子衍射、红外吸收谱及透射电镜等)进行深入的研究,已经揭示了该矿物的许多真实行为.在近期,长石的结构状态有序度、超结构状态(连生、出溶、晶畴、失步或反相,调制结构等)新概念的大量引入,为成岩成矿的研究提供新的信息.     

丹东绿玉石的宝玉石学特征研究

通过偏光显微镜、电子探针、X射线粉末衍射、傅里叶变换红外光谱、X射线荧光光谱、微量元素测试等对丹东绿玉石样品进行了常规矿物学、谱学特征研究。结果表明,丹东绿玉石是以蛇纹石为主要矿物,镁橄榄石、白云石、水镁石、绿泥石、伊利石为次要矿物的蛇纹石化镁橄榄石矽卡岩。     

新书要览

蛇纹石矿物学及性能测试江绍英主编,地质出版社,1937,326P这是有关蛇纹石石棉的基础矿物学、近代矿物学、应用矿物学的专著,也是对蛇纹石族矿物进行系列矿物学研究的成果。作者将他们近年来采集的约1000个样石进行折光率、化学分析、X 射线衍射分析、电子显微象、电子衍射、光吸收谱、晶体场理论解释、穆氏谱、电子顺磁共振谱、核磁共振谱测试,以及蛇纹石石棉物理性能测试(包括抗拉强度、弹性模量、     

人体乳腺癌矿化的同步辐射研究

同步辐射具有常规光源不可比拟的优良性能,可用于微量生物矿化样品的物相、结构、形貌和成分研究。本文利用基于同步辐射光源的X射线粉末衍射(SR-XRD)、傅立叶变换红外光谱(SR-FTIR)、X射线荧光分析(SR-XRF)和X射线三维成像,对人体乳腺癌矿化进行了表征。研究表明,乳腺癌矿化的主要矿物物相为碳羟磷灰石,含有Sr、Zn等微量元素,其中砂粒体矿化具有独特的分层结构。研究结果为乳腺癌的病理研究和诊断提供了矿物学参考信息。     

山东昌乐蓝宝石砂矿中磁铁矿的宝石矿物学特征研究

采用常规宝石学鉴定方法、反光显微镜、X射线粉末衍射仪（XRD）、电子探针X射线显微分析仪（EPMA）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）等测试方法,对山东昌乐蓝宝石砂矿中的一种副矿物样品进行了常规的宝石学、矿物学、谱学特征研究。肉眼观察,这种副矿物样品呈黑色、不透明,具有强磁性,摩氏硬度大于小刀。在反光显微镜下,该样品为钢灰色,呈现不透明的四边形颗粒状。X射线粉末衍射及电子探针成分分析的结果表明,该副矿物样品为富含Ti的磁铁矿,其晶体结构中类质同象替代广泛,但未见对人体有害的微量元素。该样品的红外光谱与磁铁矿的标准红外光谱基本一致。     

湘西金矿外围石英脉含金性评价的矿物学标志

笔者对湘西金矿外围(东部)层间石英脉的主要载金矿物——石英进行了含金性评价的矿物学研究,除了石英的标型特征及包裹体评价之外,还着重进行了谱学评价,包括红外光谱(IR)、电子顺磁共振谱(EPR)、热发光光谱(TL)、X射线粉晶衍射谱(XRPD)以及阴极发光光谱(CL)等近代测试新方法,其中运用阴极发光光谱对石英脉含金性进行评价尚属首次,并据总结出的石英脉含金性评价的矿物学标志,预测了外围四个工作小区的成矿远景。     

新矿物——白云鄂博矿

白云鄂博矿产于内蒙古白云鄂博稀土铁铌矿床中,它是一种钠钡铈稀土氟碳酸盐新矿物——NaBaCe_2[F|(CO_3)_4]。作者对其进行了基础矿物学、矿物谱学、X射线晶体学研究及精确的成分测定,获得了详细的矿物学实验数据及晶体结构基本参数,并对该矿物进行X射线晶体结构精测。此外,作者对其作了高分辨电镜研究,拍摄了该矿物的结构象,肯定其X射线晶体结构的分析结果。综合上述实验资料,与类似矿物对比,作者确认白云鄂博矿为一新矿物。     

微区X射线衍射在矿物鉴定中的应用实例

介绍了微区X射线衍射仪发展的现状,给出了微区X射线衍射仪鉴定物相的研究实例,并讨论了微区X射线衍射法的优、缺点。通过配置有封闭3kWX射线光管、单毛细管透镜、Pixcel探测器和普通CCD视频的Panalytical X’Pert PRO MPDX射线衍射仪,对光片上的铍矿物进行了微区X射线衍射鉴定,结果确定该铍矿物为羟硅铍石。微区X射线衍射法具有微区、微量、原位和无损等优点,能够进行直径在100～300μm范围内的两种或两种以上矿物集合体的物相鉴定。与电子探针等微区手段相互结合、互相补充,鉴定结果更加可靠。     

江宁淳化蒙脱石粘土高温X射线衍射研究

由于技术和设备的原因,矿物高温 X 射线衍射研究,一直是矿物研究中的薄弱环节。笔者采用日本 D/MAX RA 型高温 X 射线衍射仪,对苏南江宁县淳化地区的蒙脱石粘土(膨润土)进行了系统实验,为扩大蒙脱石粘土的工业利用范围,提供了新的资料。一、样品和实验条件(一)样品样品取自淳化蒙脱石粘土矿区的商品土。经 X 射线衍射定性分析,主要矿物组分为:蒙脱石(>85%),并含有少量的蛋白石、长石、水云母以及石英(图1)。     

一维非公度调制结构安康矿X射线衍射及四维空间指标化研究

采用最新的CCD单晶衍射仪,对一维非公度调制结构矿物安康矿进行了单晶和粉晶X射线衍射研究,利用单晶X射线衍射和三维超结构分析方法测定晶胞参数a=1.014 08(10)nm,b=1.014 08(10)nm,c=0.295 72(6)nm,α=90,°=β90,°γ=90,°调制向量q=0.444c*,据此对单晶衍射数据进行了四维空间的指标化。并用新近研究开发的利用单晶体来进行粉晶衍射的新方法对粉晶衍射实验及粉晶数据的四维空间进行指标化研究。     

承接地质样品的分析测试委托:专业快捷-方便经济

X射线衍射/荧光分析方法简便,特别适用于粉末矿物样品的测定。如确定类质同象混晶(固溶体)的成分;鉴别成分相同但结构上有差异的矿物类型;测定矿物的有序-无序结构及其有序度;确定同一矿物族的不同矿物种、矿物的元素组成等。自20世纪初X射线粉末衍射/荧光元素分析技术首次出现后,科学家们就开始收集已知物相的衍射图谱。目前数据库中已收录了25861条以上的矿物相关条目,覆盖了95%以上的分类矿物种类。数据库还包含将要分类的矿物、合成、夹层和固熔体等不同的物质类型。通过一系列的温度和压力参数,标定了许多普通矿物的性质。正是这些工作使得X射线粉末衍射文件(PDF)的有效性得到了国际范围的广泛认可。X射线衍射     

提供专业的X射线衍射/荧光分析测试服务 承接地质样品的分析测试委托:专业快捷-方便经济

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谱学研究在印章石中的应用:以昌化石为例

在野外地质工作、显微镜下观察、电子探针分析和差热分析的基础上,运用X射线衍射分析、红外光谱分析对印章石(以著名的昌化石为例)进行了谱学分析。昌化石主要矿物成分为高岭石族矿物,主要为迪开石及高岭石-迪开石过渡矿物。通过X射线衍射图谱分析计算其结晶度指数(HI)表明,高岭石族矿物的结晶有序度存在明显的高低变化。红外光谱特征显示,其中属于外部羟基振动的3 697cm-1谱峰强度(A)与属于内部羟基振动的3 620cm-1谱峰强度(B)的比值随着结晶度指数的降低有逐渐升高的趋势,且比值A/B的大小可以大致用来区分高岭石和迪开石:一般高岭石比值大于1,而迪开石小于1。差热分析的结果也印证了高岭石族矿物有序度高低变化的现象,如:高岭石族矿物在加热到400℃～700℃时会出现一个强烈尖锐的吸热峰,吸热峰的强度及温度与其有序度的高低存在正相关性。当主要组成矿物成分为较纯净的迪开石时,其有序度相对较高,透明度也较好;当主要矿物成分为高岭石-迪开石过渡矿物时,其有序度较低,透明度也较差。X射线衍射分析和红外光谱都是研究分析印章石的有效方法,但X射线分析通常为有损分析,且仪器使用条件相对较高;而红外光谱则可以无损且具有扫描时间短等...     

龙王山凹凸棒石粘土X射线定性定量及高温相变研究

众所周知,X 射线分析历来是研究矿物的主要手段。因为它能从晶体结构上反映矿物特征,并具有快速、简便和可靠性较大等优点。特别是大型高功率的X 射线衍射仪的问世,为研究矿物,尤其是粘土矿物提供了良好的条件。龙王山是江苏凹凸棒石粘土矿主要基地,是较有代表性的凹凸棒石粘土矿床,但以往从工艺性能和工业利用角度来研究较多。笔者用日本理学的自动旋转阳极高功率X 射线衍射仪,对龙王山凹凸捧石粘土矿床进行了系统分析。本文从矿物学角度为上述矿床提供一些定性、定量及高温相变资料。     

山东金伯利岩中的钛钡铬石—钛钾铬石系列

山东金伯利岩中的副矿物钛钡铬石、钛钾铬石在我国属首次发现,它们是锶钛铁矿族一个类质同象系列的大阳离子分别以Ba和K为主的两种新矿物。本文通过化学成分、穆斯堡尔谱、反射光谱、X射线粉晶衍射等分析研究,为这两种矿物提供了有意义的矿物学资料。     

几种矿物的晶体结构分析成果和对矿物晶体化学的若干新认识

自从1912年劳埃发现X-射线通过晶体发生衍射现象以后,晶体结构分析就成为结晶学研究的主流。结构分析的成果,使许多门科学的面貌改观;矿物学就是其中之一。欲深入地理解矿物的成分(特别是对成分复杂的矿物)和物理性质、对矿物进行合理的分类——晶体化学分类、从事矿物的成因的研究以及合理的利用矿物等等都需要有矿物晶体