硅酸盐辉石的晶体化学(下)

八面体层和四面体层间的连接在辉石中绝大多数阳离子的替换发生在八面体层内.这样的替换影响着层的大小,从而影响着与四面体链的连接.补偿错配的最显而易见的方法是O_3—O_3—O_3链的伸展和弯折.另外,也可以通过四面体的畸变或“偏离平面”的变形来调整(Cameron等,1973).后者的机理包括通过O_3原子远离和靠近含有O_3原子的平面的运动而使四面体变形.直到现在,还没有任何发表的资料讨论链拉直、四面体畸变、偏离平面的变形等在保持八面体层与四面体层间的连接上的相对重要性.涉及头两种机理的变化将在下面详细讨论,Ohashi和Finger(1974)报道了偏离平面的变形的增加与四面体链弯拆的增加密切相关.     

硅酸盐辉石的晶体化学(中)

四面体层在端员辉石结构中,含Si的四面体的平均T－O键长为1.618(?)到1.644(?)(表3).四个距离(四面体1.585(?)－1.612(?))中最短的键一般是Si－O2,而最长的键涉及桥接的O3阴离子,只有CaTs和C2/c Li辉石例外.桥键距离的平均值大于非桥键距离的平均值,且在一般情况下两个平均值之差(△)对于具单价阳离子M2的C2/cLi辉石为最小,而对具有二价 M2阳离子的C2/c钙辉石为最大.Pbca和P(21)/c结构的A值介于这两组结构之间。在各种不同的辉石结构间,较短的桥距是与较大的Si－O3－Si(图14)和O3－O3－O3角相关联的.键内的出-Si距离在3.01A和3.13A间变化,在单斜和斜方顽火辉石中高度弯折的B链中存在着最短路     

类层状硅酸盐矿物晶体化学、晶体结构对比

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高钙钙蔷薇辉石的产出地质特征和晶体化学特征

高钙钙蔷薇辉石产于吉林市附近的二迭纪大河深组大理岩和中酸性凝灰岩接触变质的接触带矽卡岩内。本文描述了吉林高钙钙蔷薇辉石产出地质特征和矿物学性质,讨论了八面体阳离子在似辉石族晶体化学中的作用,支持了M_3和M_4位阳离子占位格局的不同,进而决定了晶体结构类型,以及M_1和M_2分步替代是钙蔷薇辉石的广泛化学组成变化的观点。     

造岩硅酸盐之间组分分配的热力学(上)

当温度变化时,如果矿物组分之间的平衡常数值发生变化,且与压力的相关性很小,那么这样的矿物共生就可以做为地质温度计。这样,首先就应当注意矿物对之间组份的交换反应,特别是铁镁组份之间的交换反应。     

碱性玄武岩中的某些巨晶单斜辉石——Ⅰ:晶体结构和晶体化学

应用探针分析所获化学成分(加以一定限制的),对辽宁宽甸新生代碱性玄武岩中3个巨晶单斜辉石进行晶体结构测定与修正。最终R因子分别为0.0239,0.0213和0.0196。结构中M2分裂为M 2和M 2′,分别由Ca~(2+)、Na~+等较大半径阳离子和Mg~(2+)、Fe~(2+)等较小半径阳离子占据。通过键价分析,阐明了M2′相对于M2的位移趋向及其配位情形。此外,讨论了Al的占位及其成因意义。     

石榴石和绿辉石探针分析的晶体化学评价:它对榴辉岩分类的意义

序言 20年前,Banno(1964,1966),Smulikowski(1964,1965)和Coleman等(1965)证明榴辉岩可以出现在三种不同的地质环境中,它们的全岩化学成分、主要矿物的成分都不同,从而推翻了已经确立的“榴辉岩相”(Eskola,1921,1939)的概念。他们推断,大多数榴辉岩都应是与周围地体形成于同一条件下的原地岩石。他们的推断是以当时可以利用的为数有限的几个湿化学分析为基础的,但构思的初     

硅酸盐体系的化学平衡:(3)反应动力学

通过具体实例,简要介绍了矿物材料学研究中有关反应动力学研究的基本原理,给出了对硅酸盐体系若干典型过程的反应动力学研究结果,包括:(1)高铝粉煤灰-Na2CO3体系的中温烧结反应和钾长石-石膏-碳酸钙体系钾长石的热分解反应;(2)KA lS i3O8-Ca(OH)2-H2O体系钾长石水热分解-雪硅钙石晶化反应;(3)S iO2-A l2O3-CaO体系微晶玻璃的β硅灰石晶化反应;(4)13X微孔分子筛和MCM-41介孔分子筛对Hg2+的吸附反应。反应动力学研究成果可望对矿物材料制备实验方案优化、工业生产过程的条件控制以及改进矿物材料性能提供理论指导。     

硅酸盐体系的化学平衡:(2)反应热力学

通过具体的应用实例,系统介绍了在矿物材料学研究中硅酸盐体系的多相平衡反应热力学的基本原理。对硅酸盐体系的典型多相平衡反应进行了热力学计算,包括:(1)微晶玻璃制备过程中的硅酸盐熔融反应;(2)霞石正长岩和高铝粉煤灰利用技术中的硅酸盐烧结反应;(3)S iO2-CaO-H2O体系和KA lS i3O8-CaO-H2O体系雪硅钙石、硬硅钙石的水热晶化反应;(4)高铝粉煤灰和霞石正长岩烧结产物的溶解反应;(5)Na[A l(OH)4]-A l(OH)3-H2O体系和Na2SO4-Ca(OH)2-H2O体系中α-A l(OH)3和CaSO4.2H2O的析晶反应。研究成果可望对矿物材料制备实验方案设计、工业生产过程优化及改进产品性能提供理论指导,同时为同类材料学研究提供借鉴。     

我国矿物晶体结构与晶体化学研究进展及新成果(2000-2019)

矿物的晶体结构与晶体化学是矿物学的重要基础研究领域之一,21世纪以来,随着国家对地勘行业的重视,以及平面探测技术单晶衍射仪、微区、微量衍射等实验技术的应用与计算机软硬件能力的提高,我国矿物晶体结构与晶体化学研究得到飞速发展.矿物晶体结构测定与研究是伴随着新矿物的发现而发展的,新矿物的发现是矿物晶体结构研究的基石,又为新...     

硅酸盐体系的化学平衡:(1)物质平衡原理

通过具体应用实例,系统介绍了在硅酸盐体系的化学平衡研究中,依据物质平衡原理,求解“相混合方程”(PME)而进行物相定量分析的“相混合计算”(PMC)方法。应用实例包括矿物原料和结晶岩物相的定量分析,复杂固溶体矿物的端员组分计算,多组分硅酸盐陶瓷的配料比例计算,以及硅酸盐陶瓷制品物相的定量分析。物相定量分析结果是结晶岩和工业岩石原料分类命名的基础,可以为改进矿物原料预处理工艺提供依据,也是研究硅酸盐体系的化学平衡、对材料制备过程进行热力学分析的基础。实际计算中必须合理估计各种分析数据的累积误差。优化计算结果的理论依据主要有矿物晶体化学原理、矿物共生组合规律和次要组分分配的固溶体矿物相优先原则。     

铁—镍硫尖晶石的晶体化学

用合成和天然样品对硫尖晶石序列硫镍矿(Ni_3S_4)—紫硫镍矿(FeNi_2S_4)—胶黄铁矿(Fe_3S_4),特别是其中间组分〔“紫硫镍矿”(Fe,Ni)_3S_4〕的晶体化学和矿物性质进行了研究。在Ni_3S_4—FeNi_2S_4序列中,随着Fe含量增加,其热稳定性增大,晶胞参数a近似呈线性减小,反射率增大(波长为859nm时,反射谱线则表现出更复杂的变化。当成分在Fe_0.25Ni_2.75S_4—FeNi_2S_4之间时,其穆斯堡尔谱基本由双峰组成,同质异能位移和四极分裂值皆很小,并且前者还随Fe的增加而减小(0.23~0.35mm/sec)。我们认为,这是由于八面体位中Fe~(2+)处于低自旋状态所致。对谱线的进一步考察表明,在四面体中可能有铁存在(~18%)。这些数据与以前提出的硫尖晶石成键模型相吻合。虽然对天然样品的电子探针分析表明,从Ni_3S_4到Fe_3S_4,存在有完全固溶体,但成键模型表明,如果Fe含量超过FeNi_2S_4组分,则会变为亚稳相。这种可能的亚稳组分的形成和对成分相应于Fe_3S_4、贫硫达1—2%的紫硫镍矿的观察,以及与紫硫镍矿有关的低温相的不确定性,都可解释为是由于紫硫镍矿为原生矿物(镍黄铁矿)的变生矿物所致。因此,这种矿物在自然界中的形成,反应机制和动力学因素起着决定作用。     

星叶石族矿物的晶体化学

星叶石是碱性岩中分布较广泛的副矿物,成分富含碱金属K、Na及Ti,随其产出的地球化学条件,类质同象代换情况较复杂,形成许多成分异种。本工作之前对其组成和性质都不十分清楚,前人虽进行了一般矿物学研究,但未能确定所属晶系,B.C.索波列夫曾推断星叶石中Ti呈四面体配位,并与硅氧四面体组成复杂构造。     

黄铁矿型结构的晶体化学

本文根据特征离子坐标变化的特点，对黄铁矿型结构微变规律性进行了讨论，作了一些规律图，总结出：成分的变化控制着ｕ值的变化，ｕ值的变化影响着晶体结构微变化。ｕ值发生变化，ＭＸ６反三方柱的顶面和底面中３轴相向或相背移动，ｕ值增加愈接近正八面体，ｕ值发生变化，Ｘ（Ｍ３Ｘ）三方锥底面的方位不变，但锥顶（Ｘ７）和锥体内的（Ｘ１）的坐标要变化，它们会沿着锥的中轴线相向或相背移动，形成扁平型的三方锥，最后得出：当     

尖晶石型结构的晶体化学

在具有尖晶石型的晶体结构中，阳离子都处于特殊位置，O离子的坐标为（u，u，u），在成分或温度变化时，O离子的坐标发生变动，就牵动着整个结构的变化。本文在讨论了尖晶石型结构中各离子的几何关系之后，作了一些关系图，例如Y（B-0）对Y（O-A）／关系图。它按（A-O）／（B-O）数值的大小（或者u值的大小）将各点分成五个区，显然，它们受A、B阳离子大小的控制，在这基础上讨论了O离子的移动轨迹。最后讨论了尖晶石衍生体结构的空间群变化规律性。     

碱性岩中新矿物的比较晶体化学

在科拉半岛和北乌拉尔的碱性岩中近来发现了五种新矿物.莫斯科大学结晶学系在近三年的时间里测定了这些矿物的结构.本篇评论概述了这些矿物的结构测定结果.Grumantite(Na[Si_2O_4(OH)].H_2O),产于Lovezero碱性岩块,其结构中存在一种新型的间断骨架,这种骨架是四面体络合基(T_2O_5)的非典型的结构形式.它的形式与(OH)-基的存在有关,羟基使得每个配位四面体内的平均负电荷减少.Clinobehoite[Be(OH)_2],产于北乌拉尔的脱硅伟晶岩内,与其他Be矿物:硅铍钙石、锂铍脆云母及富铁高岭石共生.它的结构由三层Be四面体层组成的结构单元层之间以氢键相连而构成.在Clinobehoite的红外光谱中明确地揭示出不同类型的氢键的存在.     

地球深部金属碳化物的晶体化学

金属碳化物的矿物十分稀少,但人工合成物则在化学成分及晶体结构两方面分布均较为丰富,可分成两种结构类型,即填隙结构型及复杂化合物型,其形成机理与碳原子与金属原子的半径比(Rc/Rm)有关。金属碳化物是西藏罗布莎铬铁矿床地幔矿物群的重要组成部分。列举了在该地区已发现的若干金属碳化物种属。探讨了该类矿物的形成机理以及该类矿物中的某些种属表征其形成的温度、压力状态的可能性。     

深水碳酸盐(上)

随着石油工业的迅速发展,海岸石油和天然气的不断勘探和开发,迫使人们向新领域进军。在这些新领域中,随着技术的不断提高,滨外区域已成为主要的研究对象。滨外区域石油调查已开始移入深水,探井已可在超过850米水深的地区进行钻探,已确定在300米的水深区域可以进行开发。而且格洛玛挑战者号的钻井活动出现,结合近来海下完井技术的进展,可以保证在深水中进行勘探。     

矿物热膨胀的晶体化学研究综述

热膨胀是矿物材料的重要属性之一,对它的研究在矿物学及材料科学中具有重要意义。前人关于矿物的热膨胀系数和晶体化学参数之间关系的研究表明,矿物的 结构、成分、化学键及原子价态、配位数、外层电子结构等对热膨胀系数都有不同程度的影响。晶体化学方法是研究矿物热膨胀系数的有效方法,但由 于矿物的热膨胀系数和晶体化学参数之间的定量关系尚未完全弄清,目前仅仅能对简单结构矿物的热膨胀系数进行计算,结构、成分较复杂的矿物的热膨胀系数计算尚缺乏好的晶体化学模型。为达到精确计算矿物热膨胀系数的目的,必须对矿物按照晶体化学特性进行分类。 在分类的基础上,把晶体化学方法和理论计算方法有效地结合起来。矿物的热膨胀性可按照 受热时结构有无旋转划分为键膨胀型和结构旋转型,过渡金属阳离子所形成的化合物根据d电子层电子云的分布进行分类。通过以上的分类,在计算不同类型矿物热膨胀系数时 ,可按矿物类型处理。对键膨胀型的矿物只需估计键的膨胀情况,而对于结构旋转型除考虑 键的膨胀性以外还要考虑配位多面体旋转的情况。