异类矿物结构基元层间层矿物研究

异类矿物结构基元层间层矿物研究曹正民，秦善，王启明（北京大学地质学系，北京１００８７１）关键词晶体化学、异类矿物结构基元层、墨铜矿矿物的间层现象是由Ｊ．Ｗ．Ｇｒｕｎｅｒ在１９３４年发现的。其中属同一大类矿物基元层交互堆叠而形成的间层矿物已有大量的研究...     

方钠石的原位高压X射线研究

在室温下使用金刚石对顶砧（DAC）高压装置和同步辐射光源，对架状硅酸盐矿物方钠石进行了原位高压X射线衍射实验，最高压力达到17．4GPa。在研究的压力范围内观察到在3GPa左右方钠石发生了一次相变，且压力大于6．3GPa时，d222出现异常增大。对方钠石在高压下相变以及d222增大的原因进行了分析，认为方钠石结构中存在着充填大阳离子的多面体笼和孔道，高压下这些笼和孔道容易扭曲变形，从而造成结构的改变。     

硅酸盐中非沸石类孔道结构矿物及其环境属性

对硅酸盐中非沸石类矿物进行的晶体结构特征分析发现,某些链层状硅酸盐矿物(如坡缕石和海泡石)、钛硅酸盐中的硅钛铌钠石、硅钛铌钠矿、钙霞石、方钠石等,以及锰、锆、钒、钇硅酸盐矿物中的水硅钡锰石、堇青石、水钠锆石、水硅钒钙石等矿物中都存在有孔道结构,其孔道直径为0.25~1.0 nm。本文综述了这些孔道结构矿物吸附和交换有害重金属离子、催化降解有机污染物的环境功能和属性。     

X射线吸收谱在宝石学研究中的应用

许多宝玉石的颜色成因都与致色元素的电子结构和局域环境相关.X射线吸收谱(XAS)是一种探测物质结构的有力工具,能够识别吸收原子的局域结构和化学环境,如价态、配位数、键长等.本文以红宝石、金绿宝石、翡翠和象牙等为例,简要介绍同步辐射XAS技术在宝石研究中的应用和优势.     

掺Fe和V的金红石电子结构的第一性原理计算研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,对掺杂Fe和(或)V的金红石型TiO2的电子结构进行了计算。理论模拟的结果表明,纯金红石的禁带宽度为1.98 eV;Fe掺杂金红石型TiO2的禁带宽度为2.18 eV,由Fe3d和O2p轨道杂化在禁带中间形成了两条杂质能级;V掺杂金红石型TiO2的禁带宽度减小为1.80 eV,由V3d和O2p轨道杂化形成的杂质能级位于金红石的导带底,引入了一个浅施主能级;Fe和V共掺杂的金红石禁带中存在一个较宽的杂质能带,禁带宽度减小为1.73 eV。杂质能级的出现以及禁带宽度的减小使得Fe和V掺杂的金红石具有更好的可见光响应能力。同时,Fe和V的类质同像替代使得金红石中MO6八面体具有较大的畸变程度,有助于表面缺陷的增加,从而为光催化反应提供天然活性位。为进一步深入揭示含铁、钒等杂质的天然金红石的可见光催化机制提供了理论支持。     

氩气热处理对天然金红石可见光响应的影响

利用高温管式炉对天然含钒、铁金红石在氩气气氛下进行了500～1000℃的热处理改性.粉晶X射线衍射分析表明:随着热处理温度的升高,金红石晶胞发生不同程度的膨胀;加热到900℃以上时,样品中出现钛铁矿物相.通过测试热处理前后样品的紫外-可见漫反射吸收光谱发现,氩气热处理能明显提升天然金红石在可见光区的吸收强度.和空气气氛加热相比,氩气气氛热处理更有利于提高其可见光响应.     

矿物名称及其若干问题的讨论

矿物名称在矿物学的发展中起到了重要的作用。到目前为止,地球上已发现的矿物种已经达到4000余种,它们如何科学和系统地命名成为了一个重要的问题。因此,矿物命名的标准和规则问题也越来越为矿物学家所重视。本文对矿物名称的历史渊源和命名方法进行了简要介绍,并对矿物名称中蕴涵的共有特性进行了较为深入的分析和总结。在此基础上,结合中、英文矿物名称的特点对当前矿物命名中存在的一些问题进行了讨论,并提出了相应的改进建议。     

同步辐射与高压矿物学研究

同步辐射(synchrotron radiation)装置是能产生极高亮度电磁波的一类大科学装置。利用同步辐射和金刚石压腔(DAC)技术,可以研究矿物在高压下的结构和物理性质及其变化。文章简要介绍了同步辐射光源及其特点,对DAC和高压实验技术的相关问题进行了说明,并基于北京同步辐射装置(BSRF)高压站的能量色散X射线衍射(EDXD)实验状况,对获得的部分高压矿物学研究成果,如钙钛矿CaTiO3、硬玉、钛闪石、电气石、绿帘石等矿物的高压结构和状态方程进行了回顾。     

墨铜矿的穆斯堡尔谱特征

墨铜矿是典型的异类矿物结构基元层间层矿物．在其结构中，Ｆｅ可占据硫化物层中四次配位和氢氧化物层中六次配位两种位置。本文通过穆斯堡尔谱研究，确定了墨铜矿的穆斯堡尔谱谱型，并认为高自旋的Ｆｅ２＋占据四次配位位置，与Ｃｕ离子一起可能呈无序占位，配位环境的对称性较低，谱参数为：ＩＳ＝０．４２－０．４８ｍｍ／ｓ、ＱＳ＝０．８１－１．２８ｍｍ／ｓ及Ｈｉ约为２４０ＫＯｅ；低自旋的Ｆｅ３＋占据六配位位置，ＩＳ值为０．３２－０．３６ｍｍ／ｓ、ＱＳ值为０．４４－０．５９ｍｍ／ｓ。     

Errors Involved in the Taylor‘s Model for the Crustal Composition and Evolution—An Analysis of Their Causers

It is suggested in this paper that the famous Taylor‘s model for the composition and evolution of the continental crust consists of three closely related key links.These links include an assumption that the surfical environment has no effect on the sedimentary REE patterns and the REE patterns in sdhales can reflect the composition of their provenance,a discovery about the discrepancy of sedimentary REE patterns between Archean and Proteroxoic,and a deduction that there was a global scale K-granitoid event at the end of the Archean.Based on a detailed discussion,this paper substantially negates the rationality of the Taylor‘s model and argues that its three critical links be three great errors indeed.Moreover,some other deficiencies or problems it confronts are described in this paper.The authors suggest that what led to the errors invoved in the Taylor‘s model is its wrongly neglecting the effect of the sedimentary envronment on the chemical composition of sediments.and that the environment should be an important factor affecting the distribution patterns of trace elements in the sediments.