Rietveld定量方法在蒸发岩矿物组分分析中的精确度评价和误差来源

Rietveld物相定量分析(RQPA)方法在地质学中已有大量应用,在蒸发岩定量分析中,对精确度的评价和误差控制是提高分析质量的重要因素。本文对人工配制和野外采集的样品(石膏和钾盐)进行RQPA分析,并与化学分析结果对比,评价其精确度并分析其主要的误差来源。结果表明:人工配制的氯化钠-氯化钾二元物相的绝对误差为0.4%~0.9%;氯化钠-氯化钾-碳酸钙三元物相的绝对误差为0.1%~1.2%;二元物相样品10次分析的标准偏差为0.702%,相对标准偏差为1.74%(氯化钾)和1.17%(氯化钠);野外采集的石膏和钾盐样品的RQPA分析结果与化学分析结果具有很好的一致性。表明RQPA方法在蒸发岩矿物组分定量分析中具有较高的精确度,其误差主要来源于样品性质、样品制备、测试条件和精修过程等。RQPA方法具有减弱择优取向效应、无需纯样以及提高数据利用率等优点,与化学分析技术联用在蒸发岩矿产勘探、储量评价以及工业应用中具有广泛的前景。     

氟铁云母的晶体结构分析

氟铁云母是三八面体云母类矿物新种,属铁云母的富氟类似物.利用电子探针、湿法和原子吸收分析等手段并结合穆斯堡尔谱分析的结果,按O+OH+F+Cl=12及四面体阳离子数之和为4计算的氟铁云母经验化学式为:(K0.92Na0.03Rb0.02Ba0.01)0.98(Fe1.822++Fe0.493++Al0.19Mg0.18Li0.18Ti0.08Mn0.05Zn0.02)2.99(Al1.17Si2.83)4.00O10(F1.03OH0.50O0.47)2.00.其理想化学式为:KFe32+AlSi3O10F2.使用粉晶XRD衍射仪,采用毛细管装样和超能探测器相结合收集衍射数据/图谱的微区衍射新方法收集氟铁云母的粉末衍射数据,通过构建晶体结构模型和Rietveld法晶体结构精修并收敛到Rp=2.51%,Rwp=3.19%,Rexp=2.85,X2=1.253完成晶体结构解析.矿物属于单斜晶系1M型,空间群C2/m;晶胞参数:a=0.537 05(4)nm,b=0.929 95(6)nm,c=1.017 35(6)nm;β=100.465(5)°,V=0.499 64(5)nm3;Z=2.     

合肥盆地中生界地层的热演化程度——伊利石结晶度的指示

合肥盆地中生界地层的热演化程度以往了解的十分有限。通过盆地内中生界地层一系列自生伊利石结晶度值的测试,揭示地表白垩系地层多数处于成岩作用的晚期,少部分处于成岩作用中期,分别指示其中有机质进入了中—高成熟期或成熟期。钻井中1000m以上地层也处于成岩作用的中期或晚期,类似于地表样品。而钻井中1000m以下所有中生界地层都进入了埋藏变质阶段,指示着有机质的过成熟期。其中1000～3000m深的热演化温度为200～250℃。而3000m以下的热演化温度基本上为250～300℃。这些测试结果为合肥盆地今后的油气远景评价与勘探提供了重要的信息。     

土壤中高岭石的X射线衍射全谱拟合定量分析方法研究

本文通过提纯高纯度石英、方解石、高岭石,配置了三种已知矿物成分含量的土壤模拟样品（高岭石、石英二相模拟土壤样品,高岭石、石英、方解石三相模拟土壤样品,高岭石、自然土壤混合样品）,利用X射线衍射TOPAS全谱拟合定量分析方法对配制的9组高岭石、石英二相模拟土壤样品,9组高岭石、石英、方解石三相模拟土壤样品,9组高岭石、自然土壤混合样品三种系列覆盖4个矿物梯度的模拟土壤实验样品进行矿物定量分析,成功对比了其矿物理论含量与测试含量。通过对不含高岭石系土壤和含高岭石系土壤加标高岭石的方法,验证了X射线衍射全谱拟合定量分析法可以应用于土壤高岭石定量分析的稳定性与准确性。     

蒙脱石+伊/蒙混层+伊利石等粘土矿物混合物相X射线定量分析方法—模拟定量法

本文提出粘土矿物(特别是含伊/蒙不规则混层粘土矿物)混合物相的X射线定量分析方法——模拟定量法。着重解决在蒙脱石-不规则伊/蒙混层粘土矿物-伊利石组合中,伊/蒙混层粘土矿物的定量分析计算。模拟定量法是对以前的各种粘土矿物X射线定量分析方法的补充。用纯净的蒙脱石、伊利石、高岭石、绿泥石及各种伊/蒙混层比的伊/蒙混层粘土矿物,配制了各种不同组合的粘土矿物混合样品,制成定向薄膜片,进行了X射线分析,讨论了各种组合的粘土矿物混合物相X射线衍射图谱的特征,并在此基础上提出了粘土混合物相定量分析的方法。     

X射线衍射物相定量分析内标法标准曲线库的建立

在Rigaku D／Max-2200型X射线衍射仪（XRD）定量分析软件的基础上，制作了无机非金属材料中常用的SiO2（石英）、Al2O3（刚玉）、TiO2等9种组分用XRD采用内标法进行物相定量分析时的标准曲线。结果表明，这些标准曲线的可信度R在0．928～0.980。通过对已知含量样品的测量，分析结果与实际值一致，说明建立的标准曲线完全可用于高精度物相定量分析。     

山西晋城和阳泉地区石炭系太原组铵伊利石矿物特征及成因

铵伊利石是伊利石层间域的K+被NH+4替代而形成的类质同象.文中运用X射线衍射分析、傅里叶红外光谱分析以及热重—热流—红外光谱同步分析等手段,对山西晋城及阳泉地区的15号煤层夹矸及煤中矿物进行了研究,发现15号煤层夹矸和煤低温灰中黏土矿物以铵伊利石和高岭石为主,铵伊利石含量为21％～74％;X射线衍射图谱上d(001)...     

闪锌矿中结构铁的X射线衍射定量分析

闪锌矿中的铁包括结构铁和以六配位形式存在的出溶铁,本文提出了应用Ｘ射线衍射测定闪锌矿中结构铁质量分数的新方法。通过对一系列不同结构铁质量分数闪锌矿的主要衍射线强度的理论计算发现,随着闪锌矿中结构铁质量分数的增加,其主要衍射线强度比值Ｉ（００２）／Ｉ（１１１）,Ｉ（１３３）／Ｉ（１１１）,Ｉ（１３３）／Ｉ（１１３）和Ｉ（００２）／Ｉ（１１３）逐渐递减,尤以Ｉ（００２）／Ｉ（１１３）比值递减最为明显,两者几乎呈线性负相关。利用该原理对国内典型铅锌矿床中闪锌矿的结构铁质量分数进行了测定,并与化学分析结果进行对比。     

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。     

X射线衍射全谱拟合法分析蓝晶石的矿物含量

蓝晶石矿物定量分析通常采用的化学物相法分析流程繁琐,易受同质异象矿物和难熔矿物的干扰;采用X射线衍射内标法需要提纯矿物绘制标准曲线,但矿物包体的存在使得获取纯净单矿物成为难题;由于不同矿区蓝晶石矿物成分之间存在着差异性,以上两种方法都仅仅适用于同一矿区样品的矿物定量分析。为简化分析流程,提高测试效率,本文采用X射线衍射(XRD)全谱拟合法对蓝晶石国家二级标准物质和野外样品进行分析,并与RIR法、绝热法和K值法等衍射定量方法及化学分析结果进行了比较验证方法的可靠性。结果表明:全谱拟合法无需采用标准物质,也不用引入内标物,一次扫谱分析能获得样品中所有成分的信息,操作简单,能有效降低择优取向对衍射定量结果的影响;对于含量大于5%的矿物,组分分析结果的绝对误差小于1%,显著低于绝对误差允许限;采用Highscore和Jade两种衍射数据处理软件获得的定量结果吻合度高,目标矿物蓝晶石分析结果的双差均小于0.8%,相对偏差小于2.5%;蓝晶石的加标回收率在95.3%～101.0%之间,能实现不同矿区蓝晶石矿的快速定量分析。     

X射线衍射全谱拟合法快速分析长石矿物含量

长石中矿物的含量需要根据化学分析结果计算获得,分析流程长、计算复杂,而光学显微镜测定长石含量易受切片位置的影响。本文利用High Score软件对长石样品进行X射线衍射全谱拟合分析,能有效降低衍射峰重叠影响,修正择优取向造成的衍射强度误差,方法的准确度优于参比法(RIR法);样品定量分析结果与绝热法结果接近,相对偏差小于1.69%;与化学分析结果换算的矿物含量比较,绝对误差小于5%,满足了DZ/T 0130—2006所规定的绝对误差允许限。采用钾长石国家一级标准物质进行验证,主要矿物成分的分析误差小于1.34%,与钾长石化学成分标准值相比,绝对误差均小于1%。对长石物相进行定量分析的结果表明:X射线衍射全谱拟合法操作简单,分析质量能够满足相关标准对衍射分析的要求,用于地质实验中岩石矿物物相含量分析是可行的。     

Illite Crystallinity Mapping of Very Low Grade Metamorphism of Triassic Metapelites in the Zoig(e) Area,Western China

X-ray diffraction methods for estimating the metamorphic grade of diagenetic,anchizone and epizone in metapelites are reviewed and applied to samples from a 7000 m+ borehole in western China and surfac...     

Atmospheric inorganic aerosol of a non-industrial city in the centre of an industrial region of the North of Spain,and its possible influence on the climate on a regional scale

Mineral particles could have influenced on the climate of Oviedo, a non-industrial city situated in the centre of an industrial zone of the North of Spain, increasing the temperature and the precipitations, in spite of the fact that “greenhouse gases” concentrations have diminished in this city in recent years. The directive (1999/30/EC) of the European Commission began to be applied in Oviedo in the year 2003. In agreement with this norm, our first aim was the identification of the inorganic particulate matter of the PM10 and PM2.5 fractions sampled in this city. X-ray diffraction and scanning electron microscopy coupled with X-ray dispersive energy spectrometry were used. The percentages of the different mineral phases of the PM were obtained by a Rietveld refinement of powder X-ray diffraction data. The compositions of the PM10 and PM2.5 fractions of this city are similar. Sulphates are the most abundant particles in the both fractions. Most sulphates, nitrates and sal-ammoniac would have formed by reaction between solid, liquid and/or gas particles and they could be associated with the power stations near to the city and traffic. Wüstite and haematites come from the iron and steel industries of Gijón and Avilés. The main natural sources of halite and carbonates and silicates are sea spray and soil resuspension by the wind, respectively.     

桂西堆积型铝土矿中三水铝石定量分析方法对比研究

采用X衍射标样增量法对红土中三水铝石进行了定量分析，并将该方法分析结果与化学物相分析结果进行了对比。结果表明，利用X衍射标样增量法测定红土中的三水铝石含量，获得的结果可靠，5份样品重复测定的RSD为2．8％，是桂西堆积型铝土矿区红土中三水铝石较为理想的定量分析方法。     

蛇纹石物相X射线衍射定量分析精密度评估方法的探讨

蛇纹石是一种重要的矿物材料和化工原料,广泛应用于化工、农业、建材、冶金及环保等领域,中国由于对蛇纹石矿开采品位要求较高,形成了较多的弃尾矿,造成了大量的浪费和环境污染。根据弃尾矿中蛇纹石的不同含量,进而生产不同的工业产品,可改善生态环境,为蛇纹石企业寻求到新的发展出路。这些工作的基础是能够对蛇纹石进行快速和精确的测定。目前蛇纹石矿石的测定方法采用行业标准《蛇纹石矿石分析方法》(HG/T 3575—2006)进行,其分析步骤繁琐,分析时间过长,现有的检测方法已不能满足市场和企业的急需,而长期以来利用X射线衍射进行的蛇纹石定量分析,其分析方法的精密度一直没有得到规范的量化控制,实验室之间的精密度比对也缺乏相应的依据。为进一步提高X射线衍射法检测蛇纹石矿物含量的水平,本文根据GB/T 6379.2—2004标准中的要求,首先通过挑选加配制共10个不同含量的样品,进行均匀性检验,当检测结果F实测值均小于F临界值,表明试验样品是均匀的,然后选择8家实验室使用检验后合格的样品进行精密度协作试验,对得到的测试结果进行格拉布斯检验和柯克伦检验,通过检验的数据才能参与精密度参数的计算,最终获得X射线衍射标准曲线法和K值法的精密度与含量之间的数学函数关系。实验结果表明：本次协作试验的数据,全部通过格拉布斯检验和柯克伦检验,均可参与精密度参数的计算,结果也侧面证明了不同实验室不同仪器测试的结果一致性较高。精密度参数的计算结果显示：在X射线衍射标准曲线法和K值法重复性限和再现性限数据中,含量最低的样品,其重复性限和再现性限也最小,验证了X射线衍射对物相定量分析的误差主要源自于样品的均匀性误差这一特征。证实了在所有影响X射线衍射定量分析结果的因素中,样品的均匀性是最关键的因素,而其他因素产生的影响可用改变测试条件等相应方法来克服。只要样品足够均匀,就能将定量分析的误差限定在可控范围内。本文针对蛇纹石物相定量分析方法精密度的研究,可为蛇纹石物相定量分析标准方法的建立和分析方法的评价及分析质量的监控等提供依据。     

无机材料中24种组分X射线衍射物相定量分析外标法标准曲线库的建立

在Rigaku D／max-2200型X射线衍射仪定量分析软件的基础上，扩大并制作了外标法对无机材料中石英、刚玉、TiO2、BaTiO3等24种组分进行物相定量分析时的标准曲线，所制作标准曲线的相关系数为0．925～0．999。通过对已知含量样品和部分实际样品的测量，结果与实际值基本相符或和内标法的测量结果基本一致，说明建立的标准曲线可用于物相定量分析。