下地幔布里基曼石的铁自旋态及其地球物理意义

<正>根据地幔岩模型,下地幔主要由于布里基曼石[(Mg,Fe)(Fe,Si,Al)O3)]、铁方镁石[(Mg,Fe)O]、Ca-钙钛矿组成。Badro et al.,2003利用X光发射光谱发现,下地幔铁方镁石中的铁在高压下会经历电子的自旋转变[1]。随即发现,铁在下地幔矿物中的自旋转变会带来一系列物理性质的改变,如密度、弹性模量、波速、热传导系数以及电导率等[2]。在过去的十几年中,研究铁在下地幔矿物中的自旋态,以及自旋转变对下地     

磺基水杨酸光度法同时测定岩石中的铁和钛

文献已先后报导了钛铁试剂光度法同时测定铁和钛的方法。Ⅱ.n.IIiepOoB等根据铁,钛的磺基水杨酸(Ssal)络合物的光谱特征,提出在对钛无吸收的500nm下测定铁,而在对钛有较大吸收的370nm下测定铁钛合量。此法借助于pH5.1时生成[Fe(Ssal)_2]~(3-)络合物测定铁(我们验证pH为4.7)。其缺点是pH无平台区,测定铁的灵敏度不高,[fe(Ssal)_2]~(3-)在370nm吸收较大,影响测定钛的精密度。 本文采用pH3.2借生成[Fe(Ssal)]°测定铁。此时铁的灵敏度有所提高,而对钛的灵敏度没有影响。此外测铁的pH有一平台范围,易于调节和控制。由于降低pH,提高了二者分析的选择性。     

岩石中低量稀土和其他痕量元素的X-荧光光谱测定

用X-荧光光谱测定岩石中低量稀土元素的仪器参数和测定条件,文[1]已作过讨论。本文介绍样品分析所采用的基本校正,谱线重叠校正和背景处理方法,并将这些方法应用于其他少量和痕量元素的测定。基体的吸收校正岩石样品中最重的主元素是铁,镧系元素La～Er的La线和Ti,Sc,Cr,Mn,Fe,     

长石Fe同位素组成对高分异花岗岩高δ~(56)Fe值成因的启示

<正>高硅花岗岩(w(Si O2)72%)的Fe同位素组成相对低硅样品显著偏重,其成因被解释为流体出溶[1-2]、Soret扩散[3]或分离结晶[4-5]。高硅花岗岩中,由于铁镁质矿物含量极低,全岩Fe含量相当一部分赋存于长石中,显著不同于低硅花岗岩,后者的Fe几乎都存在于铁镁质矿物和磁铁矿中。这一Fe赋存状态的改变对高硅花岗岩铁同位素组成的影响尚属未知。本研究测试了大别造山带I型花岗岩中长石和其他共存矿物     

电感耦合等离子体发射光谱法测定硼硅酸盐玻璃中的硼等常见元素

硼硅酸盐玻璃中的硼、钙、镁、铝、铁、钛、硅等常见元素普遍采用各元素分别测定的方式进行分析,分析效率很低;而且硼的测定普遍采用容量法,当B2O3含量低于1%时,容量法测定误差较大。本文以KOH熔融的方式消解样品,采用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)进行分析。通过实验研究了KOH用量和不同称样量对B2O3测定结果的影响。结果表明,KOH用量在3 g以上时有较好的熔样效率和熔样效果,称样量低于0.4 g对B2O3测定结果无明显影响,考虑到其他元素的测定,确定了KOH用量优选3 g,称样量优选0.1 g。在此条件下,测定B2O3等常见元素的精密度(RSD,n=6)≤2%,加标回收率在96.0%~105.6%之间,除Si O2测定误差较大外,其他元素的测定结果均令人满意。本方法确定的B2O3的定量限为0.067%,且对于B2O3最高含量达到16%的测定结果也令人满意,因此可测定B2O3含量的范围至少为0.067%~16%。当样品中的B2O3含量高于4%时,方法准确度和精密度与国家标准分析方法(容量法)相当;当B2O3含量低于1%时,方法准确度和精密度都优于容量法。与现有报道相比,本方法显著拓宽了B2O3的测定范围,并具有良好的准确度,而且在B2O3准确测定的同时,也实现了Ca、Mg、Al、Fe、Ti的定量分析和Si的半定量分析,大大提高了分析效率,可以实现硼硅酸盐玻璃中B2O3等常见元素的准确快速分析。     

玄武岩玻璃的电子探针分析

将电子探针分析技术应用于检测玄武岩玻璃中的SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3、MgO、K2O、TiO2、Na2O、P2O5。为了快速、准确地测定硅酸盐样品元素含量,文章针对硅酸盐样品特性,系统地调整了多种测试条件,通过结果对比得到测定硅酸盐样品最佳的实验条件。结果表明,在测试含量较低的元素时,晶体应尽可能选取灵敏度较高的小晶体;所测元素的特征波长尽可能靠近晶体测试范围的中间波段;在测试含量较低的元素以及含有易迁移的元素时,加大加速电压以及发射电流可以提高低含量元素的准确性;对含有易迁移元素的样品尽可能采用大束斑进行测试;对所含元素较多,且原子序数差别较大的样品,应采用PRZ修正方法进行修正。     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定重晶石中主次量元素

准确测定重晶石中硫酸钡及锶等组分的含量,对于评价矿石的质量品级十分重要。文章应用X射线荧光光谱法测定重晶石中BaO、Al2O3、Fe、CaO、MgO、SiO2、Na2O、K2O、Sr等9种主、次量组分。采用熔融片制样,消除了矿物结构效应,降低基体效应的影响,研究了熔样的条件,确定仪器测量的最佳参数。各元素相对标准偏差(RSD,n=10)≤10%,测定结果与化学法测定值相符,同时满足了ISO 9507对各元素分析结果准确度≤0.5%的要求。方法快速、准确,方便快捷,具有良好的精密度和准确度,可用于重晶石矿选矿样品尾矿、中矿、精矿中钡、锶、铁、钙、镁、铝、硅、钾、钠的同时测定,也可代替传统的化学法用于选冶实验分析。     

深部地球条件下铁和氧元素的化学变化

氧与铁分别为地球上丰度最高的元素与占地球质量最大的元素,它们所形成的化合物遍布我们的星球,具有-2价的氧控制着地球的氧逸度,随着深度的增加氧逸度逐渐降低,与铁所形成的氧化物中铁的价态也逐渐降低,O/Fe逐渐增加,近些年来科学家们发现深部地球条件下铁的一系列氧化物,其中具有高压黄铁矿结构的铁超氧化物FeO2具有最高的O/Fe,并且它还能够携带一定量的H(表示为Py-FeO2H,, x=0-1)。     

Fe2+在零价铁还原去除NO3-中的作用效应

零价铁（Fe0） 被广泛用于地下水中硝酸盐原位与异位修复,但二价铁（Fe2+） 的存在对具有氧化膜的Fe0还原硝酸盐的作用效应仍有待研究。以100 目的未经酸化的颗粒状零价铁作为还原剂,采用室内批试验方法,研究了Fe2+在零价铁还原去除NO3-系统中的作用效应。实验结果表明,Fe2+可显著提高Fe0对于NO3-的去除速率与去除效率,且Fe2+浓度越高,去除速率与效率越高;由于未经酸化的Fe0具有氧化膜,反应初期的NO3-还原速率较慢。Fe2+将零价铁表面的Fe2O3氧化膜转化为Fe3O4,加速电子由Fe0向NO3-的转移,促进NO3-还原。此外,在反应系统中加入Fe3O4,可进一步提高Fe0对于硝酸盐的去除能力,若Fe2+不存在,仅添加Fe3O4,NO3-的去除效率没有提高。     

黎塘岩溶区土壤铁锰结核的地球化学特征研究

对黎塘岩溶区土壤铁锰结核的地球化学特征研究表明:与土壤相比,铁锰结核的化学组成中仍以SiO2、Al2O3和Fe2O3为主,但Fe2O3的含量明显增加,成为铁锰结核中含量最多的氧化物,MnO含量也有一定程度增加,它们富集系数分别为5．19和3．40;铁锰结核对重金属具有明显的富集效应,其富集顺序为Cr（M）〉Pb〉Co〉Zn〉Ni〉Ba〉Li,它在土壤中的含量受成土母质及浅层地下水活动的影响。元素的相关分析及因子分析表明,铁锰结核在形成过程中还具有成核富集效应、专性吸附效应和成核易淋溶效应。      

鞍山-本溪地区条带状铁建造的铁同位素与稀土元素特征及其对成矿物质来源的指示

通过Fe同位素、稀土元素与主量元素相结合的方法,对辽宁省鞍山-本溪地区新太古代条带状铁建造(BIF)的成矿物质来源提出了有效制约.BIF的化学成分主要由TFe2O3和SiO2组成,并且具有较低的Al2O3和TiO2含量,表明该地区BIF型贫铁矿是由极少碎屑物质加入的化学沉积岩.稀土元素的总量较低,经页岩标准化后的稀土元素配分模式呈现轻稀土亏损、重稀土富集的特征,具有明显的Eu、Y、La正异常,这些特征表明该地区BIF是古海洋的化学沉积岩,同时具有明显的火山热液贡献特征.用多接收电感耦合等离子体质谱仪(MCICP-MS)测定Fe同位素的结果表明,相对于标准IRMM-014,所测样品均显示Fe的重同位素富集,且Fe同位素组成与Eu异常存在明显的正相关关系,表明该地区BIF中铁的来源与海底火山热液活动密切相关,首次从成矿元素Fe本身为条带状铁建造的成矿物质来源提供了直接的证据.     

榴辉岩磷灰石中出溶体成因的一种新解释

目前,在大别-苏鲁榴辉岩的磷灰石中已经观察到多种出溶现象,出溶体矿物主要是独居石和铁、铜硫化物,个别有硅钍石[1]、铁氧化物和重晶石[2,3].对于出溶体现象的解释,一般认为是超高压变质条件下形成的磷灰石在退变质减压、降温作用以及氧逸度fO2变化下,其中的LREE与[PO4]3-结合形成独居石,而S、Fe、Cu等元素结合形成硫化物,并沿着一定的晶格方向出溶.     

江西赣县花岗岩型红土剖面常量元素地球化学特征

对赣县田村花岗岩红色风化壳剖面常量元素的迁移特征和化学风化强度的研究结果表明：（1）红土常量元素组成以 SiO2、Al2O3、Fe2O3为主,三者占总量的90%以上,其中又以SiO2的含量最高,K2O、CaO、Na2O与MgO等易溶组分的含量则 相对较低;（2）红土剖面风化过程中,常量元素的地球化学行为多表现为迁移淋失,迁移程度由剖面底部向上逐渐增强, 其中CaO与Na2O平均迁移量分别为97.34%、94.94%,属于强迁移元素;MgO、K2O和SiO2平均迁移量分别为52.50%、 39.89%、22.72%,属于易迁移元素,Fe元素表现为高度富集;（3）综合分析铝铁系数、化学蚀变指数和风化淋溶系数,指 示赣县花岗岩型红土在炎热、潮湿环境下遭受了强烈的化学风化作用,风化强度顶部向下渐弱。     

电子探针定量分析FeO与Fe203的新方法:峰形拟合直接测定法

用电子探针微区成分分析(EPMA)方法来测定矿物岩石的微区成分已经是当前岩矿分析的常用方法,但EPMA不能直接测定矿物中的FeO和Fe2O3.通过探讨电子探针分析中影响氧和铁峰位的一些主要因素,结合计算机蜂形拟合软件的应用,提出了峰形拟合直接测铁法测定FeO和Fe2O3质量分数的方法.本方法适用于硅酸盐矿物中Fe2+和...     

山东金伯利岩中新发现的柱红石亚族矿物──K-Cr柱红石──上地幔含大阳离子Cr、Ti、Fe氧化物矿物研究之二

在山东蒙阴金伯利宕的副矿物蒙山矿中，首次发现了成分为柱红石类的新矿物相。对其成分进行探针分析，其一般晶体化学式可写为：A1.499～1.787B1.548～2,317C5.675～6.354O16。其中，A＝K、Ba、Na、La；B＝Cr、Fe、Mg、V；C＝Ti、Zr、Nb等，平均计算化学式为：（K1.256Ba0.241Na0.085La0.046）1.628（Cr1.817Fe0.321Mg0.085V0.093）1.816（Ti6.015Zr0.075Nb0.039）6.119O16．理想化学式K2Cr2Ti6O16；相当于Redledgeite（BaCr2Ti6O16）[1]的K端元，且与南非OrangeFree州StarMine及NewEland新发现的K－Ba－Vtitanates（钛酸盐）[2，3]具有成分上的可比性。为使柱红石亚族矿物的命名系统化，本文采用主要大阳离子（K、Ba）与变价元素（Fe、Cr、V）为端元组分的命名原则，将新种命名为K－Cr柱红石。根据国外资料对柱红石亚族矿物Redlcdgeite的成分修正[1,4]建议将其原中文译名“硅镁铝钛矿”[5,6]更正为“Ba－Cr柱红石”。新种与蒙阴近年来发现的沂蒙矿、蒙山矿一起，组成了含大阳离子及硅酸盐不相容元素的复杂钛铬铁氧化物组合，皆以K、Cr为特征，从而与南非以Ba为主，含V的这类矿物形成区域对比。     

针铁矿-四方纤铁矿-水体系氧同位素分馏的实验研究

针铁矿是非常重要的三价铁氧化物之一,其氧同位素组成对于古环境再造具有很大的价值。以4种不同的铁化合物作为Fe3+离子的源物质,于30～120℃范围内,采用强迫水解方法,在不同同位素组成的水中分别实验合成针铁矿和四方纤铁矿。结果表明,以Fe(NO3)3·9H2O、NH4Fe(SO4)2·12H2O、Fe(SO4)3·7H2O为Fe3+源物质合成的是纯针铁矿,而以FeCl3·6H2O为Fe3+源物质合成的是四方纤铁矿。氧同位素分析显示,在30～120℃范围内实验测定的针铁矿-水体系和四方纤铁矿-水体系氧同位素分馏几乎不可区分,并且满足下列分馏关系:103lnα针铁矿-水=9.59×103/T-26.39103lnα四方纤铁矿-水=8.85×103/T-24.44实验测定的针铁矿-水体系氧同位素分馏不仅与前人实验结果一致,而且与增量方法理论计算相近。由于实验采用不同反应途径得到了一致的分馏结果,因此所测定的针铁矿-水体系氧同位素分馏代表了热力学平衡。     

安徽桐城挂车河镇地区韧性剪切带元素质量平衡分析

韧性剪切变形对岩石地球化学行为的制约一直是地质学家们关注的问题。安徽桐城挂车河镇（挂镇）地区是大别造山带东缘和郯庐断裂带交汇位置,两个构造体系的韧性剪切带均发育,为开展对比分析研究提供了条件。不同构造体系及构造期次的长英质韧性剪切带在糜棱岩化过程中体积变化和元素迁移规律均相似,随着变形强度的增加。体积亏损和元素迁移越明显,体积亏损可达32．18％,元素迁移表现为SiO2、K2O、Na2O的迁出和Fe2O3、CaO、MgO的迁入;镁铁质脆一韧剪切带在糜棱岩化过程中体积变化和元素迁移规律与长英质剪切带的恰恰相反,体积增加21．63％～186．60％．元素迁移的显著特征是SiO2大量迁入及Fe2O3和CaO迁出。     

滇西上芒岗红色粘土型金矿常量元素地球化学

滇西上芒岗红色粘土剖面中常量元素的垂向分布研究表明，K2O、Fe2O3、Al2O3在剖面中的变化一致，呈双峰曲线变化，即在坡积带稍有富集、在残积带明显富集；而SiO2与铁、铝等在剖面中的变化相反。红色粘土与矿区地层和矿化蚀变岩的常量元素对比分析表明了红色粘土可能来源于地层和矿化蚀变岩。常量元素之间的相关性以及常量元素与金的相关性分析表明K2O、Fe2O3、Al2O3在红色粘土中为共生元素；金的富集主要受红色粘土中褐铁矿和伊利石的吸附影响。红土化参数分析说明了红色粘土剖面经历两次红土化作用，残积带相对于其它带经受过较强的红土化作用，但整个红色粘土剖面遭受的红土化作用不强，红土化程度低，仅处于粘土化阶段。     

X射线荧光光谱法测定铁矿中铁等多种元素

采用熔融片制样,加入钴元素(Co Kα)作铁的内标,用X射线荧光光谱法测定铁等多种元素。用多种类型铁矿标准样品作为校准,理论α系数内标法及康普敦散射作内标校正基体效应。方法的最大绝对误差AE(TFe)≤0.23%,满足了ISO 9507对TFe分析结果准确度的要求[AE(TFe)≤0.3%]。     

土壤游离态Fe(Ⅱ)催化氧化铁矿物晶相转变的Fe原子交换机制

<正>氧化铁作为高活性矿物的重要内因是以变价元素铁构成的氧化铁循环过程活跃。土壤铁循环是一个特殊微生物驱动的生物地球化学过程,长期以来普遍认为,以氧化铁矿物为末端电子受体、铁还原菌通过氧化电子供体藕联的氧化铁异化还原过程[1],与以游离态Fe(II)为电子受体、铁氧化菌作用产生的Fe(II)微生物氧化成矿过程[2],组成了完整的铁循环链[3](图1过程I和II)。1980年底有研究发现,厌氧条件下游离态