扫描隧道显微镜和原子力显微镜在矿物学研究中的应用现状及前景

作者介绍了扫描隧道显微镜和原子力显微镜的基本原理,并结合自己的工作总结了它们在矿物学研究中的应用情况。基于这两种显微镜的原理和特点,指出了其在未来矿物学研究中一些可能的应用领域,并认为它们有可能成为矿物学研究的强有力工具。     

矿物表面扫描隧道显微镜及原子力显微镜的研究

矿物表面扫描隧道显微镜及原子力显微镜的研究博士生廖立兵导师王濮马■生施倪承扫描隧道显微镜（ＳｃａｎｎｉｎｇＴｕｎｎｅｌｉｎｇＭｉｃｒｏｓｃｏｐｅ简称ＳＴＭ）和原子力显微镜（ＡｔｏｍｉｃＦｏｒｃｅＭｉｃｒｏｓｃｏＰｅ简称ＡＦＭ）是８０年代发展起来的新型...     

煤结构研究的新手段—扫描隧道显微镜的原子力显微镜

扫描隧道显微镜和原子力显微镜是新发展起来的物质表面分析仪器，由于具有极高的分辨率而被应用于很多研究领域，本文将其引入到煤结构的结构中，并获得了意义的结果。它们作为一种重要的研究手段，与透射电子显微镜等方法相互补充，对探讨煤的形成与演变机制有重要的意义。     

微斜长石（010）解理面的原子力显微镜研究

用原子力显微镜研究了微斜长石的解理面，获得了高分辨率的表面结构图象。从几何结晶学的角度对结构图象进行了讨论，认为图象显示了微斜长石解理面的钾原子和硅氧四面体原子基因。     

树皮煤的原子力显微镜研究

利用原子力显微镜观察了树皮煤中两种主要显微组分树皮体和镜质体表面纳米结构特征,揭示了镜质组镜质体大分子团具有网状结构的特征,而类脂组树皮体大分子团具有纤维状、颗粒状和网络状排列结构,随演化程度的提高,树皮体大分子团结构的演化依次表现为纤维状-→粒状-→不规则网状-→网状结构,镜质体则由结构松散的网状结构向高度定向排列的规则网状结构演化。利用AFM的横切面分析工具定量分析了显微组分表面的大分子结构排列,为显微组分分子结构演化和成烃机理研究提供了重要的科学依据。     

有机粘土矿物在环境矿物学中的意义与应用前景

由于天然矿物或稍经改性的天然矿物具有良好的环境属性 ,具有广泛而有效地应用于实际生产生活的环境污染控制和环境失衡修复的功能 ,因此 ,应努力研究和广泛开发天然矿物的环境应用。天然产出的粘土矿物 ,其颗粒最为细小 (ｄ <0 0 1ｍｍ) ,以含铝、镁等为主的一类矿物 ,除海泡石、坡缕石等少数为层链状外 ,其它均为层状结构 ,其层间包含可交换性无机阳离子 ,出露在晶体表面上有一部分氧原子价。这种特有的分子结构的不规则性和晶格缺陷 ,使其具有贮藏能量然后再释放出来的能力 ,对于这种能力的研究和应用 ,使其在诸多经济部门和学科领域都…     

层柱粘土及其在催化反应中的应用

层柱粘土是一类新型催化剂材料。它是微孔的固体，结构类似二维分子筛，分布有适合于很多有机反应所需要的催化剂酸性和孔，其层间距大于沸石分子筛的孔径，有利于较大反应物分子的反应，在层柱粘土催化剂作用下，一些催化反应显示出择形选择性。本论述了层柱粘土在有机反应中的应用及其一些示例。规则间层结构的粘土矿物兼有云母的稳定性和膨润土的可膨胀性，是制备稳定性好的层柱粘土的原材料。手性试剂改性的钛层柱粘土可用于不对称氧化反应，为高选择性的新型层柱粘土催化剂的研制提供了有意义的启示。     

红色粘土型金矿成因矿物学特征

红色粘土型金矿是表生湿热气候条件下含金基岩经不彻底的红土化作用而形成的一种新类型金矿床。以云南上芒岗、贵州老万场和湖北蛇屋山金矿为例 ,对红色粘土型金矿的成因矿物学特征进行了研究。结果表明 ,表生成因的高岭石 +伊利石 +针铁矿 +自然金组合可作为该类型金矿的标型矿物组合 ;高岭石的 ( 0 0 1 ) X射线衍射峰半高宽可作为标型特征反映介质的酸性程度和硅、铝的饱和程度 ,进而指示金的富集部位 ;针铁矿中的铝置换率可反映红土化程度和粘土中的含水量 ,进而指示古潜水面的位置 ;金的粒度、形态和赋存状态可反映金的迁移富集程度和富集机制。     

上海市区浅层土粘土矿物、微结构与地面沉降

本文从微观角度出发,以X—光衍射为主,配合差热、红外光谱、透射电镜和扫描电镜手段,对上海市区浅层粘性土进行了岩矿鉴定和微结构分析,探讨了粘土矿物、微结构与地面沉降的关系。     

全风化花岗岩化学及矿物成份在全土和粘粒中的不同表征

对全风化花岗岩化学和矿物成份的测试常用全土和粘粒部分(粒径2减少了近50%,K2O含量也降低,而Al2O3、Fe2O3和H2O+都明显升高。粘粒中氧化物相对含量升高者居多;全岩矿物成份以石英、粘土矿物和长石为主,粘粒中埃洛石和高岭石占大多数,其次为伊利石;粒度成份、化学成份和矿物含量相关性比较明显的是:石英和角砾正相关,和砂粒负相关,长石和砂粒正相关,粘土矿物含量和Al2O3、烧失量(LOI)和埃洛石含量正相关。     

烃源岩中可溶有机质与粘土矿物结合关系——以东营凹陷沙四段低熟烃源岩为例

 采用超临界抽提(SFE)新技术和氯仿抽提(CE)以及粘土分离等手段对东营凹陷沙四段低熟油烃源岩进行不同处理,得到3种粘土样品:(1)含有机质的粘土原样;(2)氯仿抽提去有机质的样品;(3)不同实验条件下超临界抽提后的样品。然后,分别对这3种粘土样品进行X射线衍射分析(XRD)和傅利叶转换红外光谱分析(FT-IR).研究发现烃源岩中可溶有机质除了吸附于矿物表面外,还吸附于粘土矿物尤其是蒙皂石层的层间,后者主要为碳数相对较低的饱和烃类。这一发现对认识沉积岩中可溶有机质对粘土矿物结构和特性的影响有着重要意义,对烃源岩评价和探讨泥质烃源岩烃类的初次运移提供了新思路。     

扫描电镜在粘土矿物研究中的应用

当前在粘土矿物研究中,扫描电镜已成为不可缺少的重要手段。它可以直接观察粘土样品原样,深入研究粘土矿物及其集合体的微观性状特征、矿物相互间的关系及转化等。这对于认识不同成因类型粘土矿物的形成条件,有着重要意义,也是其它研究手段无法代替的。     

滇东磷矿床中粘土矿物的研究

滇东磷矿床中粘土矿物分布比较广泛,在震旦系到寒武系各地层中均有分布。本文仅讨论下寒武统渔户村组中谊村段磷矿层夹层及顶、底板页岩中的粘土矿物。经化学分析、X射线衍射、红外吸收光谱分析、差热分析及电子显微镜分析,确定长区磷矿床中的粘土矿物主要是伊利石和伊利石/蒙脱石不规则混层矿物,其次为高岭石、变埃洛石,含少量海绿石。通过对混层矿物的研究,为本区矿物间的转化、沉积环境及成岩作用的探讨提供了重要的资料。     

骨架矿物—粘土矿物碱耗协同效应研究

选择了克拉玛依油田二中区Ｔ２ｋ１砂砾岩储层中的六种储层矿物,石英,正长石,微斜长石,Ｃａ－蒙脱石,高岭石,伊利石。在不同的条件下研究了这六种矿物的碱耗量,还研究骨架矿物与粘土矿物按照一定的质量配比而成的复配矿物的碱耗量,探讨了矿物碱耗的协同效应,结果表明单矿物的碱耗序列为,蒙脱石（Ｓ）〉高岭石（Ｋ）〉伊利石（Ｉ）〉微斜长石（Ｍ）〉石英（Ｑ）〉正长石（Ｊ）,复配物的碱耗总体上受粘土矿物控制,尤其是蒙     

粘土矿物的环境意义

粘土矿物在沉积和埋藏作用过程中可发生转变。它的形成和转化与其所处的环境有密切关系 ,因此深入研究粘土矿物的组合与含量的变化、结构特点与转化规律以及粒度分布等特征 ,可以推测其形成区和来源区的风化作用类型和气候演变规律 ,有助于揭示全球性的环境演变规律。对粘土矿物的大量研究所揭示的古气候环境演变的信息 ,已被用于重建古气候和恢复大陆古环境。此外 ,由于粘土矿物具有较强的吸附性、离子交换性和膨胀性 ,对水体中各种类型的污染物有良好的吸附性能 ,并使土壤有一定的自净作用 ,所以在环境污染的防治中有广阔的应用前景。     

地质速率计—矿物氧扩散的应用

概述了同位素封闭体系内的矿物氧扩散和同位素交换机制及其在地质速率计上的应用。火成岩从高温冷却或变质岩从高峰主质温度冷却过程中，由于冷却速度不同，扩散作用导致的矿物晶体内部及晶粒间氧同位素再平衡也有所不同。通过实测岩石中各组成矿物氧同位素比值，模式含量和颗粒半径，据矿物氧扩散和同位素交换模型，可以估算出岩石的冷却速率。     

农用矿产在大农业生产中的应用

通过对农用矿产的概念和常见矿种的归纳和分类,就农用矿产作为土壤改良剂、矿物肥料、饲料配料和添加剂、作物生长调节剂、农药或农药载体、农用工程材料等的一般用途、用法和作用机理等进行了归结和综论。     

扫描电子显微镜对花岗岩中主要矿物裂隙作用的研究(英文)

微裂隙对于岩石的物理性质有重要影响.通过光学显微镜对显微裂隙进行的观察,难以将薄片的制作过程中产生的裂隙同自然裂隙区分;其次,观测的裂隙大小限制在0.1mm或以上数量级,一些重要细节观察不到.扫描电镜的高放大倍数和三维分辨率使其成为适合于裂隙研究的理想工具.利用扫描电镜观测了浙江花岗岩在室温下由51.6MPa压力产生的裂隙的发育过程.观察花岗岩的表面以研究其微裂隙和矿物的解理、晶形及破裂作用.微裂隙分为3种类型:晶体内裂隙(完全发育在颗粒内部),晶体间裂隙(穿过颗粒边界进入其他颗粒中),颗粒边界裂隙(沿颗粒边界发育或与边界重合).本研究中的花岗岩为中—粗粒(1～6mm),经过蚀变,约含40%斜长石,25%钾长石,25%石英,10%镁铁矿物(主要为黑云母和白云母).(1)石英裂隙表面的石英颗粒具有边界破裂和贯穿颗粒破裂.贯穿石英颗粒的破裂常呈贝壳状断口.变形集中带与滑动面相伴,其上发育有擦痕和沟槽,这是石英典型的脆性破裂类型.石英矿物的贝壳状破裂产状指示其变形作用早期的碎裂作用,在变形作用中发生交代作用.一些平滑的破裂面上没有石英颗粒的微裂隙构造,但在石英表面却有明显的擦痕面,可指示应力的方向.由于石英的各向异性,这些面也是由贯穿颗粒破裂所形成.一些开放的裂隙集中于石英晶体之中或沿