Mg—Al水滑石纳米晶热分解行为的TG—MS研究

利用热重-质谱联用仪(TG-MS)和多晶XRD对水热法制备的Mg-Al水滑石纳米晶的热分解行为进行表征研究表明:Mg-Al水滑石的热性能与其晶体化学特征有密切的关系。Mg-Al水滑石的热分解过程可分为4个阶段:①T≤280℃时,失层间H2O;②T=280℃~380℃时,失层板中[Mg—OH—Al]结构单元OH-;③T=380℃~580℃时,失层板中[Mg—OH—Mg]结构单元的OH-;④T=395℃~580℃时,层间CO32-逸出。后两个阶段有较大重叠性。[Mg—OH—Mg]中OH-和CO32-最大逸出量对应的温度明显不一致。[Mg—OH—Mg]中OH-的逸出是导致层状结构破坏的诱因,热分解的阶段性随升温速率提高而表现得明显。Mg-Al水滑石的热分解行为受扩散控制。     

Structure and Properties of Mg/A1 Layered Double Hydroxides Intercalated with Glutamic Acid： Experimental and Theoretical Studies

采用共沉淀法合成了谷氨酸插层镁铝水滑石（LDHs-Glu）,并使用XRD表征技术以及分子动力学模拟方法对其微观结构与性能进行了研究。结果表明随着LDHs-Glu中水分子数量增加,层间距d003逐渐增大。XRD表征得到其层间距为1.328 nm,与理论模拟得到的当水分子数Nw=7时的水滑石层间距d003=1.323 nm相近。随着层间水分子数量增加,水合能逐渐增大,最终趋于流体水的特征值（-41.8 kJ/mol）。水合过程中,水滑石层板与阴离子间的氢键逐渐减少,而层板与水分子间的氢键逐渐增多,说明水分子与层板间的亲和力更强。实验表征与理论模拟相结合的研究方法,有望成为插层复合材料微观结构研究的重要手段。     

新矿物——汉江石

新矿物汉江石的理想分子式为Ba2CaV23＋[（Si3AlO10）（OH）2]F（CO3）2。矿物呈黄绿色、深绿色,显微镜下呈浅绿色、淡绿色;单斜晶系,空间群为C2,a=0.52050（12）nm,b=0.9033（2）nm,c=3.2077（8）nm,β=93.49（8）°,V=1.5054（8）nm3,Z=4;二轴晶,正延性,负光性,一组完全解理,干涉色为三级绿,多色性明显,浅绿色-黄绿-深绿色;折射率α=1.615,β=1.655,γ=1.700（589 nm）,2Vobs=114°～115°,2Vcalc=88.8°;显微硬度平均值203 kg/mm2,相当于莫氏硬度4;实测密度平均3.69 g/cm3,计算密度3.78 g/cm3。X射线粉晶衍射的强谱线有1.5866 nm（7）（002）、0.5340 nm（91）（006）、0.4010 nm（10）（ī14）、0.3209 nm（23）（027）、0.2676 nm（100）（ī110）、0.2294 nm（29）（ī37）和0.2008 nm（11）（228）。汉江石的晶体结构由硅酸盐结构单元TOT（二八面体型）和碳酸盐结构单元Ba2Ca（CO3）2F交替组成,可能有3个多型,即1M型,2M型和3T型。     

安徽省嘉山县官山沉积型坡缕石的矿物学研究

官山坡缕石矿物为典型的沉积成因,结晶程度低、化学成分较复杂,以富Fe_2O_3为特征。矿物在380～580℃热脱水过程中TG曲线近于连续,因此,推测其存在结晶水(OH_2)和结构水(OH)同时脱失的温度区域。X射线粉晶衍射数据中,矿物的(121)、(161)面网衍射不同程度地发生分裂,应属于单斜晶系,但单斜角β近于90°。矿物红外光谱特征和摩叶根标谱类似,只是由于Mg~(2+)、Al~(3+)等八面体阳离子占位率的变化引起部分振动频数的微小飘移。     

谷氨酸插层镁铝水滑石微观结构与性能:实验与理论研究

采用共沉淀法合成了谷氨酸插层镁铝水滑石(LDHs-Glu),并使用XRD表征技术以及分子动力学模拟方法对其微观结构与性能进行了研究。结果表明随着LDHs-Glu中水分子数量增加,层间距d003逐渐增大。XRD表征得到其层间距为1.328 nm,与理论模拟得到的当水分子数Nw=7时的水滑石层间距d003=1.323 nm相近。随着层间水分子数量增加,水合能逐渐增大,最终趋于流体水的特征值(-41.8 kJ/mol)。水合过程中,水滑石层板与阴离子间的氢键逐渐减少,而层板与水分子间的氢键逐渐增多,说明水分子与层板间的亲和力更强。实验表征与理论模拟相结合的研究方法,有望成为插层复合材料微观结构研究的重要手段。     

新疆东准噶尔贝勒库都克锡矿床成矿时代及成矿作用

贝勒库都克锡矿床赋存于正长花岗岩中,矿化类型主要为蚀变花岗岩型、云英岩型和石英脉型。对云英岩型锡矿石中的白云母进行了40Ar39Ar年龄测定,获得坪年龄为306.8 ± 2.4 Ma～309.7 ± 2.4 Ma,与正长花岗岩306 ±5 Ma在误差范围内一致。这组坪年龄不仅精确地反应出成矿的时间限制,而且表明了正长花岗岩与锡成矿的密切关系。锡矿石中石英流体包裹体划分为NaCl—H2O型和NaCl—H2O—CO2—CH4型。成矿温度主要集中在160～250℃和280～390℃,峰值在210℃和330℃,流体盐度为1.22%～7.86% NaCleq,流体密度为0.55～0.96g/cm3。锡矿石中石英的δDSMOW介于-128‰～-95‰,δ18OSMOW值介于9.6‰～14.‰,δ18OH2O值为1.56～8.09‰,表明成矿流体主要为岩浆水,混合少量大气降水。物理化学条件改变、水—岩交换作用及CO2—CH4和NaCl—H2O 的不混溶作用在锡成矿过程中起着重要作用。     

热硫化条件下温度对黄铁矿结晶生长的影响

模拟天然黄铁矿形成条件和基本过程,利用真空管式炉实验设备,通过热硫化法在250～410℃反应,实验考察不同温度条件下黄铁矿的结晶生长情况。运用扫描电镜、X射线粉晶衍射分析等手段,对实验产物形貌、物相结构特点等进行测试分析。结果表明：250～410℃时均可形成黄铁矿,但250～280℃时黄铁矿结晶程度较差;310～340℃时,可生长出部分晶面;360℃时黄铁矿生长成较为完好的晶体;380℃时黄铁矿结晶成立方体、八面体等自形晶;410℃时可形成结晶好、成分单一的黄铁矿。     

水滑石及其焙烧产物对磷酸根的吸附

用共沉淀法合成了n(Mg)/n(Al)为2∶1的水滑石,通过在500℃下焙烧得到了其焙烧产物。研究了反应时间、pH及磷酸根浓度对磷酸根在水滑石及其焙烧产物上吸附量的影响。结果表明,水滑石对磷的吸附容量小于其焙烧产物,其吸附等温线都可以用Freundlich等温方程描述。在磷酸根浓度较低时(<0.05mmol/L),水滑石及其焙烧产物都可作为磷的高效吸附剂;当磷的浓度大于0.05mmol/L时,水滑石不能作为磷的高效吸附剂,但当磷酸根浓度在0.05～2.5mmol/L时,其焙烧产物仍可作为磷的高效吸附剂。在酸性环境下,水滑石及其焙烧产物在对阴离子的吸附过程中都有中和酸性溶液的作用。水滑石及其焙烧产物对磷的吸附具有不同的机理,并得到了X射线衍射的证实。     

新疆西南天山木扎尔特河一带低压泥质麻粒岩岩石学特征、独居石U-Th-Pb定年及其地质意义

古南天山洋闭合过程中,由于洋壳俯冲产生的岛弧岩浆作用加热大陆地壳,在新疆西南天山木扎尔特一带形成了一套低压高温泥质麻粒岩相变质岩石.本文用Theriak-Domino热力学软件对该套岩石中的堇青石榴夕线石黑云母片麻岩和含夕线石堇青石榴黑云母片麻岩进行了岩石学相平衡计算研究,得到它们峰期变质的温压条件分别是：T=630～674℃,P=5.2～5.5kbar和T=645～684℃,P=5.4～5.7kbar.并采用独居石Th-U-Pb电子探针定年方法,对样品WQ006中的3颗独居石进行了原位年龄测定(38个分析点),得到2组等时线年龄,分别是376±8Ma和280σ8Ma(2σ).结合独居石的岩相学特征,提出了新疆西南天山低压高温麻粒岩相峰期变质作用的时代为280±8Ma,而376±8Ma(2σ)可能为原沉积岩的原岩/成岩年龄.表明西南天山洋壳开始俯冲发生在晚古生代,进一步证明了西南天山造山带俯冲碰撞发生在晚二叠纪之后的观点.     

内蒙古车户沟钼铜矿成矿年代学及成矿流体特征研究

内蒙古车户沟斑岩钼铜矿床位于西拉木伦钼矿带内.含矿花岗斑岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为251.6±3.2Ma,9件辉钼矿样品Re-Os同位素等时线年龄为250.2±7.2Ma,表明成矿作用发生在早三叠世.车户沟钼铜矿床成矿流体演化可分为矿前阶段、早阶段、中阶段和晚阶段.矿前阶段以斑晶石英+磁铁矿为标志,流体以高温、低盐度、富CO2为特征;早阶段是辉钼矿沉淀的主要阶段,流体包裹体均一温度分布范围为210 ～ 423℃,盐度范围为5.3％ ～45.8％ NaCleqv,部分不同类型不同盐度的包裹体密切共生,但均一温度接近,指示沸腾作用发生;中阶段为黄铜矿沉淀的主要阶段,未见含CO2包裹体,流体包裹体均一温度为210 ～ 391℃,盐度范围为1.7％ ～43.8％ NaCleqv;晚阶段为石英-碳酸盐±黄铁矿脉,只发育富液相水溶液包裹体,均一温度低于260℃,盐度为2.4％～11.4％ NaCleqv.因此,车户沟矿床成矿流体由初始的高温、富CO2,经沸腾作用和CO2逃逸,演化为低温、贫CO2.车户沟氢氧同位素特征早阶段流体(δ18OH2o=5.1‰～5.7‰,δDH2o=-91‰ ～-88‰)属于岩浆热液,中、晚阶段(δ18OH2O=-5.1‰～4.2‰,δDH2O=-105‰～-84‰)介于岩浆水和大气降水之间,指示成矿过程中有大气降水加入.