中国地质大学(武汉)地球化学系建成热化学实验室

当前化学热力学理论引入地球化学领域中,对解决地球化学基础问题起了重要的作用,尤其在讨论地球化学过程自发进行的可能性、方向和限度以及定量计算地球化学过程进行的物理化学条件方面作用更为明显.但是,目前热力学应用受到热化学数据的限制;不少地球化学有意义物质的热力学资料尚缺乏足够的实验资科;同时,当前文献、手册上发表和引用的数据,多数是矿物和有关化合物的纯物质及标准状态下的热化学数据,而这些数据将随着矿物成分的稍有不同、矿物晶体结构的变化、有序—无序排布程度以及温度、压力条件的变更而有所差异.因而,必须针对研究的矿物实体进行热化学数据测定.     

角闪石族矿物的氧同位素分馏

利用增量方法和同位素交换技术,对角闪石族矿物的氧同位素分馏进行了理论计算和实验测定。理论结果表明,不同化学成分的角闪石之间存在一定的氧同位素分馏,其13O富集顺序为:钠闪石>蓝闪石>铁闪石>阳起石=镁铁门石≥直闪石≥透闪石>普通角闪石>铝直闪石>韭闪石。高温条件下(>500℃),角闪石相对于水亏损¹⁸O达1‰至3‰。实验进行在有少量流体存在的条件下,温度为520℃至680℃。所确定的方解石-透闪石氧同位素分馏系数与理论计算值在误差范围内完全一致。理论和实验确定的石英-透闪石分馏曲线均显着低于已知的经验校准曲线,反映了变质岩中含角闪石矿物集合体内部的退化同位素再平衡。     

吉林软玉宝石学性质与特征研究

使用电子探针、X射线粉晶衍射(XRD)和差热分析(DTA)对吉林软玉的化学成分、结构特征和热相变特征进行了研究。吉林软玉的主要矿物化学成分分析和XRD谱图均表明为透闪石。DTA分析表明在加热到874℃时,透闪石矿物开始脱(OH)^-水,并可能伴有新物相的生成。软玉的颜色为白色,其硬度、密度和折射率值等数据表明吉林白玉应为软玉。     

含铁闪锌矿热力学性质的推导

热容是矿物热力学性质的基础,通过热容测定,可以推导出矿物的其他热力学性质,本文在对３个含铁闪锌矿样品的热容进行实验测定的基础上,推导出它们的热力学性质,本文的研究结果为系统地研究闪锌矿及其成矿物理化学条件参考数据。     

矿物及相关物质热力学性质测定方法现状

目前获取准确一致的矿物及相关无机物质热力学数据的方法归纳起来有10种。其主要实验测定方法是量热法和相平衡法。矿物岩石体系实验相平衡研究普遍采用反应方面逆转实验(REP)方法,它实则是非平衡实验。关于由非平衡条件下测得的REP数据(所谓brackets数据)获取矿物热力学参数值,现有文献中的推导方法大致可分为两类,即LIP/MAP法和LS法。但是,所有这些方法均未能做到根据REP数据的特点和物理意义将推导过程完全建立在热力学原理之上,即其热     

岩石物理化学在矿物共生组合研究中的应用

<正>岩石物理化学是岩石学与物理化学之间的交叉学科,是现代岩石学又一重要的研究方向,其理论基础是相律和相平衡原理,以及热力学三大定律。是研究矿物、岩石、熔浆(体)、气体、溶液、流体之间在不同温度、压力条件下平衡共存关系的一种有效方法。矿物共生组合建立之后,是成矿作用和生成的物理—化学条件服务。就可以应用相平衡原理和相律,为探讨和解释矿相平衡图和相平衡曲线可帮助我们:(1)预测和识别物相;(2)认识矿石化学     

介绍改进的单斜辉石地质温度计公式

岩浆岩的结晶温度是了解岩浆起源、演化和结晶过程的重要物理化学参数之一.单斜辉石地质温度计在镁铁质和超镁铁质岩研究方面具有广泛的用途.该法具有所需分析数据少、计算简单、便于应用等特点.1966年,Davis,B.T.C.和Boyd,F.R.对Mg_2Si_2O_6(En)－CaMgsi_2O_6(Di)体系在P=30Kb下进行了相平衡的实验研究,发现了其En—Di固溶体分离曲线的Diss(单斜辉石固溶体)一支与P=1atm条件下该曲线之间的差别很小,从而提出与Opx(斜方辉石)共生的Cpx(单斜辉石)可用作独立于压力效应的地质温度计.     

贵州罗甸玉特征初步研究

采用岩相学、痕量元素分析等方法,对产自贵州黔南罗甸境内的透闪石岩进行了初步研究,该透闪石岩化学成分特点与软玉平均值接近,但具有高钙低镁的特点;组成矿物中,偏光显微镜、IR、XRD等揭示其为较纯的透闪石,透闪石含量一般大于95%,多在98%以上。显微结构研究表明,该透闪石岩中透闪石因普遍发育的交织结构,纤维间的互相穿插绞...     

平衡常数的计算

配合物离解和矿物溶解等地球化学反应的平衡常数是地球化学计算最重要的热力学参数之一,它是由一定ｐＴ条件下实验测得的有关热力学数据计算出的,由于对各种反应的实验研究条件和程度不一,计算条件和精度要求各异,因此,对于每一具体应用应根据不同的需要和已有的热力学数据求取平衡常数,本文综述了不同条件下求取平衡常数的方法,并简要评述了平衡常数的可靠性。     

评价角闪岩相变质作用P—T条件的最新地质温度计——实验的角闪石—斜长石地质温压计

矿物地质温压计在本世纪初就已产生,但直到五十年代初期才走向实验和理论相结合的发展道路。特别是近几十年来,随着高温高压实验技术的不断发展。人们对热力学理论研究的日益深入,矿物地质温压计的发展也日趋完善。矿物地质温压计是以精密的化学分析资料为前提,而以热力学和实验岩石学为理论基础的。有关矿物地质温压计的资料国内外文献中报道颇多。本文将向大家推荐一种目前国内文献中未详细介绍的矿物地质温压计,即实验的斜长石—角闪石地质温压计,并对它在变质岩中的应用作一说明。     

江苏省溧阳县透门石岩研究

江苏省傈阳县小梅岭地区透闪石岩矿床，经研究后认为其矿石主要是钙镁透闪石岩， 其中部分岩石微透明，与软玉中的粗玉极相似。本文对透闪石岩的产状、用途做一简介，从矿物 学、岩石学方面对透闪石岩矿床进行研究，对其成因进行了初步探讨，认为透闪石岩是典型的接 触交代变质作用形成的。     

软玉籽料中“礓”的岩石矿物学研究

使用红外光谱学分析、岩相学观察和电子探针测试等手段,对软玉籽料当中的不透明部分"礓"进行了岩石矿物学研究。结果显示,软玉籽料中的"礓"主要组成矿物是透辉石和粗粒透闪石,个别含有白云母。根据矿物组成的差异,可将软玉籽料中的"礓"分为透闪石型、透闪石-透辉石型、透辉石型3类。软玉籽料中"礓"的表面特征与组成矿物的种类无关,仅与矿物颗粒的大小和分布结构有关。软玉籽料玉质部分的颜色对"礓"的组成矿物、表面特征、分布位置等没有直接影响。软玉籽料中"礓"的形成应与透闪石在形成过程中的交代残留有关。     

辽宁岫岩县桑皮峪透闪石玉的玉石学特征与成因研究

以辽宁省岫岩县桑皮峪新近发现的透闪石玉矿为研究对象,运用现代测试方法,如岩相学观察、矿物化学分析、同位素分析等,对桑皮峪透闪石玉的玉石学特征、矿物组合、化学成分等做了较为系统详细的研究.结果表明桑皮峪透闪石玉主要由隐晶质和细晶质透闪石集合体组成,透闪石含量在94%以上,杂质矿物主要有磷灰石、绿泥石、绿帘石、蛇纹石、方解石、褐铁矿等.根据对桑皮峪透闪石玉的各种分析测试资料和成矿地质背景进行综合分析,桑皮峪透闪石玉的矿床成因类型可以定为变质热液矿床.     

"翠花玉"的宝石学特征及矿物组成

近期,珠宝市场上出现了一种商业名称为"翠花玉"的呈紫色、绿色和白色的玉石,容易被误认为是和田玉.为了查明其矿物组成及宝石学特征,笔者选取了3块样品,对其进行了常规宝石学测试和偏光显微镜下的观察,并用X射线粉晶衍射法和电子探针测试等分析方法,重点对"翠花玉"样品的矿物组成进行了研究.结果表明,"翠花玉"样品为多矿物集合体玉石,为交代成因产物,主要矿物组成为透辉石、透闪石、萤石、石英、斜长石、方解石,其中透闪石多呈网脉状分布.绿色部分折射率为1.61(点测),紫色部分折射率为1.43(点测),平均密度为3.03 g/cm³左右.样品颜色主要由紫色的萤石和绿色的透闪石致色.     

河北唐河彩玉石的矿物学特征及其鉴定方法的研究

通过偏光显微镜、X射线粉末衍射(XRD)、红外光谱等测试方法对唐河彩玉石的矿物组成进行了测试与分析,研究结果表明唐河彩玉石成分十分复杂,根据其物相组成可分为4类,分别是透闪石质玉石、透辉石质玉石、石英质玉石和方解石质玉石。在此基础上结合岩石学命名规则,探讨了关于含有杂质矿物的透闪石玉的命名方法。最后,提出了唐河彩玉石中透闪石玉的无损或微损的鉴定方法。     

和田玉的电镜显微形貌和能谱特征

和田玉驰名中外,亦被称为中国玉、中国软玉.和田玉的主要矿物组成是透闪石-阳起石系列矿物.虽然不同类型和田玉的主要化学成分和矿物组成相近,但其颜色和质地却有很大的不同.利用电子显微镜分别对不同类型的和田玉进行系统的显微结构观测和能谱分析,结果表明上等品质的和田玉,如羊脂玉、白玉,矿物成分为透闪石,粒度小于3 μm,晶形好,呈交织结构,能谱曲线由单纯的硅、镁、钙组成,无铁、铝等元素;青色-绿色系列的和田玉,矿物结晶相对较粗,粒度3～10 μm,并有铁、铝等离子的加入,矿物结构已由透闪石向阳起石转化,其颜色随着铁含量的增加而变深;黄色-黄褐色系列的和田玉,有异常增加的钙,具有特征团粒状结构和似纤维状结构.     

机器学习在地幔地球化学研究中的应用

高温高压条件下的热力学平衡是开展地幔地球化学研究的重要基础。目前，对地幔条件下矿物和熔体的热力学平衡的认识还存在一些不足，即地幔地球化学的实验和天然样品数据(压强、温度和成分等)构成的高维度矩阵中离散点之间的关系还未被充分厘清。机器学习是挖掘数据的有效工具，通过回归、分类等算法，可以为地幔条件下的热力学平衡提供新认识。已开展的实例研究包括温压计、熔体中元素的溶解度、矿物的三价铁含量、判断地幔捕掳体是否发生交代作用、判断样品是否发生氢扩散作用，等等。本研究方向的发展还需要机器学习方法的普及、基础数据库正确率和数据质量的提高以及算法的改进。     

碳酸钙-水体系氧同位素分馏系数的低温实验研究

碳酸钙是古气候和沉积岩稳定同位素地球化学研究中最常用的矿物 ,因此对碳酸钙水体系氧同位素分馏系数的实验校准已成为稳定同位素地球化学诞生以来的热点和前沿课题。但由于碳酸钙在自然界存在 3种同质多象变体 (方解石、文石和六方方解石 ) ,使人们对碳酸钙矿物与水之间氧同位素分馏系数的实验测定结果存在较大差别 ,当应用到同位素地质测温时 ,会给出显著不同的温度值。正确选用合理的方解石水或文石水体系分馏曲线 ,对低温和环境地球化学研究和应用具有重要价值。文章系统总结和评述了碳酸钙水体系氧同位素分馏系数实验校准的历史、方法和结果 ,对前人在表达方式上的不一致进行了统一 ,对氧同位素分馏的盐效应、动力氧同位素分馏效应和同质多象转变过程中的氧同位素继承性进行了讨论。通过对前人大量实验数据的系统处理并与理论计算相比较 ,推荐了热力学上平衡的方解石水体系氧同位素分馏方程 ,而对于文石水体系 ,理论计算结果尚有待于实验证实。     

含铬镁铝榴石的晶体场光谱和红外光谱

一、引言矿物的晶体场光谱(也称光学吸收光谱)、红外光谱以及穆斯堡尔谱的研究,在理论上和实际上都具有重要意义。矿物的晶体场光谱,可以给出过渡族离子的晶体场分裂和晶休场稳定能,从而研究位置分布及阳离子有序—无序状态和解释热力学性质;根据过渡族金属离子的晶体场稳定能,可以对过渡金属离子在地壳中的分布做出合理的解释。矿物     

江苏南部首次发现软玉

江苏省地矿局区调大队,1984～1988年之间,在宜兴—漂阳地区进行地质矿产调查过程中,在苏南发现了一种透闪石岩。后经北京中国地质科学院地质研究所闻广同志的指导,1989年首次在江苏南部发现并采获软玉。 1.软玉产出特征江苏软玉产于古生代镁质碳酸盐岩与燕山期花岗岩的接触附近。软玉呈宽几厘米至几十厘米;长几米至十几米的不规则条带或技叉状产于透闪石岩矿体内。 2.软玉矿石特征软玉经薄片鉴定,化学分析、X光衍射分析、电镜分析、电子探针等研究之后,确认是由颗粒极细的透闪石矿物集合体组成。经笔者与地矿部南京地质矿产研究所王关华研究