利用电子顺磁共振研究矿物中微量杂质分布状态的问题

电子顺磁共振是目前国际上矿物学和地球化学研究工作中比较普遍使用的一种新的物理方法。它和核磁共振,核四极矩共振,穆斯鲍尔效应一起形成了“矿物共振波谱学”。电子顺磁共振在地学上的主要研究对象是矿物,更确切地说,是矿物中的微量杂质(主要属过渡族元素的离子)。有关矿物中的微量杂质所要研究的问题不少。除其成分、价态、结构、键性等等问题之外,它们的分布状态或存在形式也是矿物学和地球化学工作者所十分感兴趣的问题。往往想了解的是,这些微量杂质在矿物中是均匀分布的,还是不均匀分     

田黄颜色及萝卜纹研究

对中国寿山田黄石进行了薄片观察、扫描电子显微镜(SEM)观察及能谱(EDS)测试、显微拉曼光谱(Raman)测试、激光剥蚀等离子质谱(LA-ICP-MS)测试、全铁化学分析和电子顺磁共振(EPR)测试,以研究田黄的萝卜纹及颜色成因.放大及薄片观察显示,萝卜纹与基体无明显规则的界限,并呈体状扩散.SEM、EDS和拉曼光谱测试表明田黄萝卜纹的矿物成分为硫磷铝锶石,主要呈碎屑状集合体和纤柱状集合体,为原生特征.LA-ICP-MS和全铁化学分析表明三价铁离子导致田黄呈黄色,电子顺磁共振测试表明铁在田黄中主要以游离态的形式存在,认为是水田环境中铁(氢)氧化物吸附于组成田黄的层状硅酸盐矿物颗粒表面而呈黄色,为次生色.     

波伏棱（Povlen）型羟基纤蛇纹石的谱学研究

波伏棱型羟基纤蛇纹石是波伏棱型纤蛇纹石矿物的新变种,本文报导它的吸收光谱、红外光谱、穆斯堡尔谱、电子顺磁共振谱和核磁共振谱。 研究表明,吸收光谱是Fe~(3 )和Fe~(2 )的晶场跃迁以及Fe~(2 )→Fe~(3 )的荷移跃迁引起的;红外光谱是OH和Si-O的伸缩振动、OH转动以及Mg-O和Si-O的弯曲振动引起的;穆斯堡尔谱是Fe~(2 )_(八面体)、Fe~(3 )_(八面体)和Fe~(3 )_(四面体)引起的;电子顺磁共振谱是Mn~(2 )_(八面体)、Fe~(3 )_(八面体)和Fe~(3 )_(四面体)引起的;核磁共振谱是管道水,镁八面体和硅氧四面体上的OH引起的;矿物加热到825℃时,结构开始破坏并出现镁橄榄石相。 此外,本文还解释了该蛇纹石颜色的本质,阐明了上述过渡金属离子和OH在该矿物中的结构环境。     

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     

刺猬沟金矿石英找矿矿物学研究

石英是刺猬沟金矿重要的脉石矿物,也是金的主要载体.借助于电子顺磁共振、成矿溶液电导度和红外光谱方法对刺猬沟金矿区石英进行了分析.结果表明,电子顺磁共振吸收峰强度、成矿溶液电导度和红外光谱测定的Dco2与石英中Au含量呈正相关关系.成矿溶液电导度＞35.7 μS,DCO2＞0.2矿化好.上述研究获得的信息,对该区找矿和矿床评价具有指导意义.     

晶格金的电子顺磁共振研究

在国内,笔者首次采用电子顺磁共振(EPR)波谱仪研究了含金黄铁矿和含金毒砂。低温(77K)和室温(300K)下的EPR谱线都具有一个含金标型吸收峰,该峰具有各向同性的g因子,g=2.001±0.001;而不含金的黄铁矿和毒砂均无该吸收峰。这是由于在含金黄铁矿和含金毒砂中,Au~ 等不同电价的离子替换晶格中的Fe~(2 ),产生顺磁中心。故EPR波谱仪是寻找金矿的重要手段,值得推广。     

砷在石膏中固定机制:掺杂态和表面吸附沉淀态以及其在砷污染控制中的作用

石膏是矿山开采及冶炼等工业过程产生的大宗固体废弃物。工业活动产生的废液普遍有高含量的砷等有毒元素,这导致所产生的石膏也含有较高浓度的砷等有毒元素。研究砷在石膏中地球化学行为和归趋对含砷石膏的砷污染控制具有重要的理论和实际意义。然而目前对含砷石膏中不同形态的砷的定量测定和分析尚存在问题。本文在不同pH值的条件下共沉淀砷和石膏,利用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、同步辐射X-射线吸收近边光谱(XANES)和电子顺磁共振(EPR)对石膏中掺杂态和表面吸附沉淀态的砷进行定量分析。ICP-MS的结果表明随着pH从2升高到12 和14,石膏中砷的含量由57×10^-6 增加到 67 470×10^-6和63 980×10^-6。同步辐射X-射线吸收近边光谱和电子顺磁共振光谱分析表明石膏样品中主要含有五价砷。在2≤pH≤7.5时,固体样品中同步辐射吸收边后的峰形状和掺杂态砷的形状类似,而在pH≥8时,其边后峰的形状发生明显的变化;粉末电子顺磁共振(EPR)定量分析表明在2≤pH≤7.5时砷在石膏中的含量和ICP-MS的分析结果一致,而在pH≥8时其含量明显小于ICP-MS的分析结果。这些结果揭示了在2≤pH≤7.5时,砷在石膏中主要以掺杂态的形式存在,而在pH≥8时大部分砷是以吸附态或表面沉淀的形式存在。五价砷在石膏中的含量和固定机制随着pH值的变化而变化,其研究对了解尾矿中石膏对砷污染的控制作用具有重要作用。此外,研究石膏中由辐射导致的g约为2.33的[AsO₃]^2-自由基电子顺磁共振特征峰,有助于补充和完善石膏的电子顺磁共振特征谱在地质测年及辐射剂量学中的应用。     

金牙金矿载金矿物及金的赋存状态研究

应用电子探针、电子衍射、电子顺磁共振和化学分析等多种现代方法和手段，综合研究载金矿物的特征及金的赋存状态，认为金牙金矿中载金矿物主要是毒砂和黄铁矿，金的主要赋存形式是超显微包体金，为解决金芽金矿床难处理的原生矿石提供了科学数据资料。     

中国地质科学院地质力学研究所年轻地质体年代学实验室

年轻地质体年代学实验室是“新构造运动与地质灾害重点实验室”的重要组成部分,主要包括电子自旋共振(ESR)测年实验单元、光释光(OSL)测年实验单元、裂变径迹年代学实验单元、铀系年代学实验单元。电子自旋共振(ESR)测年实验单元实验单元简介:成立于1998年,拥有德国布鲁克公司生产的电子顺磁共振波谱仪2台,型号为分别为EMXplus和EMX。可实现定性和定量研究ESR信号。     

紫方钠石--一种光致变色的天然矿物材料

针对新产地的紫方钠石利用电子探针能谱、X射线粉末衍射、傅立叶红外光谱和电子顺磁共振谱进行初步的研究,发现其颜色随成分中S及Cl的质量分数比例而变化;晶体中含水,其中3 438 cm-1和1 623 cm-1分别为结晶水的伸缩振动锋和弯曲振动锋;由电子顺磁共振谱测得其△H=45.6 G,g因子为2.027±,表明其结构中存在S22-离子与卤素空位有关,因此变色效应是由于色心所引起.研究还表明该矿床的紫色方钠石是很好的光致变色材料.     

变形煤镜质组反射率演化的地化机理及其地质意义

通过X射线衍射(XRD)、电子顺磁共振(EPR)和核磁共振(NMR)等方法深入探讨了高温高压实验和构造煤样的化学结构演化特征,阐明了变形煤镜质组反射率的变化是其微观化学结构演化的外在反映。变形煤镜质组反射率的演化又受到应力和变形环境等因素的深刻影响,其真实地记录了构造变形历史中应力作用和应变环境等特征,是进行煤田构造研究的重要标志物之一。     

变形煤镜质组反射率演化的地化机理及其地质意义

通过X射线衍射(XRD)、电子顺磁共振(EPR)和核磁共振(NMR)等方法深入探讨了高温高压实验和构造煤样的化学结构演化特征,阐明了变形煤镜质组反射率的变化是其微观化学结构演化的外在反映。变形煤镜质组反射率的演化又受到应力和变形环境等因素的深刻影响,其真实地记录了构造变形历史中应力作用和应变环境等特征,是进行煤田构造研究的重要标志物之一      

研究煤的物理化学方法 一、电子顺磁共振法

电子顺磁共振法也叫电子自旋共振法。煤或干馏温度在900℃以下的有机化合物,都具有顺磁共振的性质。在静磁场 H 中,顺磁性物质可吸收频率为 V。的电磁波,在 V。处可观察到吸收谱带。将 V。保持不变,而使磁场 H 在 H。附近改变,可画出电磁波吸收率 x。和外加静磁场间关系的顺磁共振曲线。据试验得知,煤的顺     

湘西金矿黄铁矿的谱学研究及其意义探讨

对含金性不同之黄铁矿进行了电子顺磁共振谱(EPR谱)及远红外吸收光谱的研究表明:含金性不同的黄铁矿,它们的谱学特征也各异。黄铁矿的含金量与其EPR谱的峰数及强度有关,与其远红外吸收光谱的光密度值(D)成密切的负相关关系,据此可评价黄铁矿的含金性,以指导金矿床的找寻。     

电子顺磁共振(EPR)及其在地质年龄测定中的应用

电子顺磁共振(Electron Paramagnetic Reson-ance,简称EPR)是检测物质中未成对电子的唯一直接方法。由于具未成对电子的自由基和过渡金属离子,在化学反应过程或材料性能中均是起重要作用的活性成分,因此EPR技术受到普遍重视。我国EPR研究六十年代初期已初具规模,1962—1966年期间发表约25篇论文,水平与当时的国际水平相差不大。1966年以后由于众所周知的原因而停顿,近年又有很大进展,1980—1983年短短四年间发表了近50篇论文。研究内容主要有含氟高分子自由基、有机自由     

“V^2＋离子在刚玉中的位置的研究

据Ｖ＾２＋离子在刚玉中的电子顺磁共振谱，我们研究了它在刚玉中的位置，研究结果表明：Ｖ＾２＋离子并不占据准确的Ａｌ＾３＋离子位置，而是沿着ｃ轴向氧八面体中心位移大约０．００４ｎｍ。位移方向和本文提出的刚玉中的杂质离子位移模型是一致的。     

构造煤的动力变质作用及其演化规律

采用Ｘ射线衍射分析，电子顺磁共振等方法研究了构造煤的动力变质作用特征和演化规律。构造煤与煤层的变形变质历史有关，动力变质作用形成的构造煤，其结构特征与其它变质类型煤不同，演化途径也不同，但它们的演化规律一致。     

福建明溪蓝宝石矿物学特征及致色机理探讨

利用颜色测量、顺磁共振谱、红外光谱和热谱等方法研究明溪蓝宝石的矿物学特征和结构特性，明溪蓝宝石色深，蓝中带黄，二色性强，分析表明Fe主要以Fe^3 形式存在，Fe^3 的d-d电子跃迁和Fe^2 -Ti^4 、O-Fe境塌菏转移是明溪蓝宝石致色的主要因素；H含量对蓝色的形成有重要作用。     

金刚石中过渡金属的研究现状

为了揭示金刚石的合成机理与过渡金属杂质离子对金刚石物理性质的影响，国内外展开了对合成金刚石及天然金刚石中镍，钴和铁等过渡金属杂质的实验与理论研究，各种吸收与发光光谱法和电子顺磁共振，被用于金刚石中过渡金属离子赋存状态的研究中，结果表明镍、钴离子可以间隙形式或替代方式进入晶格。     

湘南某地紫色萤石呈色机理新认识

对湘南某地萤石的电子顺磁共振谱进行比较讨论后，认为该地萤石的紫色是由其中赤铁矿晶畴（晶间）所致，该晶畴既不构成其完整的晶体，也不位于萤石晶体结构中，故不能把它归为包裹体类。