白钨矿的原位高压X射线衍射研究

使用金刚石对顶砧高压装置(DAC)和同步辐射光源,对天然白钨矿进行了原位高压能量色散X射线衍射(EDXD)研究,实验最高压力为16.0 GPa.在实验压力范围内观察到了一次白钨矿结构→钨锰铁矿结构的可逆相变:压力小于5.3 GPa时为白钨矿结构(I4_1/a),在5.3～12.3 GPa压力区间内为白钨矿结构与钨锰铁矿结构(P2/c)并存,大于12.3 GPa时完全相变为钨锰铁矿结构.从键长、配位数和配位多面体角度对白钨矿→钨锰铁矿结构的相变机制进行了解释.     

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。     

十字石的原位高压X射线衍射研究

利用原位高压同步辐射能量色散X射线衍射技术,在室温下对采自新疆阿尔泰地区冲乎尔递增变质带的天然十字石进行高压晶体结构测定,测量的压力范围为0.0001~3.9GPa,共11组有效数据。实验表明,在实验压力范围内,随着压力的增加晶胞参数β值逐渐增大,表明了十字石的结构对称性随压力增加而有所降低;同时,在1.5~2.7GPa压力范围内,十字石的晶体结构也发生了改变。     

透视石的原位高压单晶X射线衍射研究

采用同步辐射光源和金刚石对顶砧(DAC)技术,对透视石进行了室温下的原位高压单晶X射线衍射研究。实验的最高压力为11.7 GPa,在实验压力范围内,未观察到透视石发生相变。随着压力的升高,晶胞体积逐步被压缩,体积压缩率符合三阶Birch-Murnaghan状态方程,拟合获得体模量K0为114.6(5.3)GPa。压力低于9.3 GPa时,c轴的压缩率大于a轴;在9.3~11.7 GPa压力范围内,限制于透视石结构中的水分子在高压下会阻碍硅氧四面体六元环沿c轴方向的扭曲变形,导致c轴的抗压性增强,最终a轴与c轴的被压缩程度趋于一致。通过分析多种含水环状硅酸盐矿物的高压行为,发现高压下结构中水的存在形式对含水环状硅酸盐矿物的弹性性质有重要的影响。     

田黄的X射线衍射研究

用X射线衍射分析的方法测定了12个田黄样品,其中,青田石1个,寿山石9个,昌化田黄石2个。确定青田石由叶蜡石(58%)、绢云母(36.1%)和高岭石(5.9%)组成;昌化田黄石由迪开石组成;寿山石分别由迪开石、高岭石、叶蜡石及绢云母组成。     

海泡石相变的粉晶 X 射线衍射研究

摘 要　 利用粉晶 X 射线衍射分析方法‚研究了海泡石在热处理过程中的相变特征。研究发 现‚海泡石在受热后将向滑石转变‚并可分为4个阶段：室温～200℃‚为海泡石相;300～ 700℃‚为向滑石转化的过渡相;800～900℃‚为混合相;900～1000℃‚为顽火辉石相。     

沸石分子筛合成的X射线衍射研究

采用Ｘ射线粉末衍射物相分析方法,对沸石分子筛的合成工艺进行研究,通过原料来源、焙烧时间、碱浓度、结晶时间等诸多对合成的影响的研究,确定最佳的合成条件。     

赤铁矿高温原位X射线衍射研究

在空气和真空条件下对α-Fe_2O_3粉末进行了从室温到1 000℃的高温原位X射线衍射研究,分别修正了空气和真空条件下赤铁矿在27~1 000℃范围内的晶胞参数,从而得到了晶胞参数随温度变化的关系和赤铁矿在空气和真空条件下的热膨胀系数,并得出了热膨胀系数与温度的关系,即赤铁矿的热膨胀系数不随温度变化。赤铁矿在空气气氛下的热膨胀系数为αa=9.603 16×10~(-6)/℃,αc=6.647 67×10~(-6)/℃,β=2.606 33/℃;真空气氛下的热膨胀系数为αa=9.006 79×10~(-6)/℃,αc=6.891 23×10~(-6)/℃,β=2.511 51/℃。     

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。     

热处理低温钠长石的EPR和X射线衍射研究

利用电子顺磁共振(EPR)和X射线衍射方法研究了天然和热处理钠长石单晶。热处理在500—850℃水热条件下完成。在外加磁场B平行于晶体c~*轴的方向上,测量了加热前后Fe~(3+)的EPR谱和线宽△B随温度和加热时间的变化。结果显示,线宽随Al、Si无序的增大而增加。由此得出结论,在低温钠长石中,Fe~(3+)位于Al~(3+)占据的T_1(o)位置,在被研究的温度范围内,Fe~(3+)未参与四面体位置T间Al、Si交换。谱线的加宽主要是由在Fe~(3+)邻近位置上Al、Si无序的增大引起的,同时与观测到的晶胞参数变化有关。在Al、Si无序更强的晶体中,Fe~(3+)谱变得极宽。     

NaAlSiO4高温高压相变及产物的X射线衍射研究

采用多顶砧静态高温高压实验装置和X射线衍射分析方法研究了合成霞石NaAlSiO4在压力为22．25GPa,温度为1200—2000℃条件下的相变及其产物的晶体学特征,结合前人研究成果探讨了NaAlSiO4的高温高压相变过程和CaFe2O4型NaAlSiO4的稳定性及其地质意义。结果表明,合成霞石NaAlSi04在23GPa,1500℃时就可以完全转变为CaFe2O4型NaAlSiO4。结合前人的研究成果可以认为：CaFe2O4型NaAlSiO4在地幔深部可以稳定地存在,并对Na、Al在深部的赋存具有重要意义;随着温度压力条件的变化,CaFe2O4型NaAlSiO4的晶体学参数(晶格常数、晶胞体积和计算密度)发生变化,但变化的幅度不大。     

榍石的高压结构研究

利用同步辐射和金刚石压腔(DAC)技术对天然矿物榍石进行原位高压能散模式X射线实验研究,结果表明榍石在3.9 GPa和10.9 GPa分别发生P 21/a→A 2/a和A 2/a→A 1结构相变,并首次确定10.9 GPa→25.1 GPa榍石结构很可能稳定保持A 1相。基于此认为榍石能在地球较深部位稳定存在,此外,本研究对探索地球深部T i和S i元素的地球化学行为也有一定帮助作用。     

我国几个矿区叶蜡石X射线粉晶衍射研究

对我国几个主要类型叶蜡石矿的叶蜡石做了X射线粉晶衍射研究。从大量实验结果发现,所研究叶蜡石存在单斜晶系和三斜晶系两种多型。单斜晶系(2M);空间群G_(2h)~6-C2/c,a=5.175A,b=8.902A,c=18.673A,β=100.1°,Z=4;三斜晶系(1Tc):空间群P_c,a=5.162A,b=8.965A,c=9.346A,a=91.2°,β=99.96°,γ=89.91°,Z=2。     

天然金刚石孪晶的X射线衍射与形貌研究

本文利用X射线衍射和形貌术方法研究了辽南天然金刚石孪晶体。发现晶体中存在有孪晶界、位错、生长带和亚结构等多种缺陷。文中对部分位错进行了详细讨论,并确定其特征量;同时还分析各种缺陷的空间分布特点及其与孪晶界面的关系。     

黑钨矿类质同象系列的X射线衍射研究

本文是黑钨矿类质同象系列研究成果的一个组成部分。通过对不同成分的黑钨矿类质同象系列的粉晶X射线衍射研究,发现各衍射峰的2θ值或d值及晶胞参数均与其成分x[Fe/F(e+Mn)]呈良好的线性关系。文中给出的一系列相关方程都可以用于黑钨矿成分的测定。在应用中,△(2θ_(111)-2θ_(111))与x以及△(2θ_(110)-2θ_(011))与x的相关方程尤为理想,因为它们免除了实验中系统误差的影响。但前一个相关方程仅在x<0.60的情况下适用。     

X射线粉晶衍射基体清洗法在矿物定量分析中的应用

为了消除层状硅酸盐矿物择优取向对检测结果的影响,本次X射线粉晶衍射定量分析采用基体清洗法,引入刚玉作为清洗剂,用滑石和绿泥石纯样品分别与刚玉以1：1的比例配制成参比样,测试参比样中刚玉、滑石、绿泥石的主衍射峰强度值,根据参比强度公式计算出滑石、绿泥石的参比强度.再把刚玉与定值样（滑石和绿泥石混合样）按1：1的比例配制成待测样,测试待测样中刚玉、滑石、绿泥石的主衍射峰强度值,把所得数据代入基体清洗法计算公式,剔除离散数据,计算出定值样中滑石的含量为81.5%,绿泥石的含量为14.6%;用EVA全谱拟合矿物半定量分析方法测试定值样中滑石的含量为92.9%,绿泥石的含量为5.8%.通过定值样中全岩化学分析铝元素含量换算,定值样中绿泥石的含量应在13%左右,接近基体清洗法的绿泥石矿物定值,与EVA全谱拟合矿物半定量分析方法绿泥石矿物定值相差较大.实验结果表明：利用基体冲洗分析混合物相中层状硅酸盐矿物含量是比较准确的.     

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。     

花岗岩类主要造岩矿物的X射线衍射定量分析方法的研究

本文介绍了X射线衍射无标样解联立方程测定多元物相含量的方法和原理。用X射线衍射、求积仪、化学分析三种方法同时对十三个花岗岩样中的主要造岩矿物的含量进行了测定,结果比较一致。这证明用X射线衍射无标样的解联立方程法测定多元物相的含量是可行的。 由于以往的X射线定量分析需提取纯样作标样,但有些样品提纯相当困难,从而使X射线定量分析工作受到一定限制。本文采用无标样解联立方程的方法,仅在被测样品中加入合适的参考物质,测出各物相的参考常数K,便可测定各物相的重量百分数。正确测定花岗岩类的主要造岩矿物的含量,不仅能为花岗岩类的正确命名提供依据,而且对花岗岩的演化和成因的探讨也很有意义。以前这项繁杂的工作,主要用求积仪和化学分析的方法来进行,既费工又费时,其结果往往不理想。尤其是对斑状和细粒花岗岩,求积仪法难以测定,只能靠目估。为此,作者开展了用X射线衍射法测定花岗岩中主要造岩矿物含量的研究。通过对十三个花岗岩样的测试证明,用无标样解联立方程法,测定花岗岩中多种物相的含量是行之有效的。     

调制结构矿物晶体的单晶X射线衍射特征

调制结构广泛存在于天然矿物中,利用具有照相特点的CCD平面高灵敏探测器单晶X射线衍射仪,对公度和非公度调制结构的单晶衍射特征进行了研究,根据倒易点的分布规律和晶胞特点提出了超结构的分类方法和非公度调制结构的高维指标化方法。