矿物振动光谱的因子群分析和位置群分析

自六十年代以来,矿物振动光谱研究从经验对比进到了理论分析的新阶段。其标志之一是应用群论方法对光谱进行位置群分析和因子群分析,从理论上预测正则振动的对称类型和数目以及它们的红外和拉曼活性。     

方解石族矿物的拉曼光谱特征

以方解石族矿物——方解石、菱锌矿、菱锰矿、菱镁矿和白云石作为研究样品,对它们进行拉曼光谱的测试。通过拉曼位移的指派和分析,得知方解石单晶体和多晶体具有相同的拉曼光谱特征;在方解石族矿物中,阳离子半径越大,归属于振动模νob,νib和νs的拉曼位移越大,而归属于振动模νas的拉曼位移则越小;白云石中振动模νob因两侧阳离子种类的不同而发生分裂,产生振动模νob和νaob。     

星叶石族矿物红外光谱研究

在新测定的星叶石晶体结构资料的基础上,对星叶石矿物进行了详细和红外光谱研究,对比了单斜及三斜星叶石的红光谱特征,并对星叶石中工外吸收振动的归属问题进行了讨论。     

蛇纹石族矿物的红外光谱特征及其研究

蛇纹石族矿物的红外吸收光谱,早在50年代末期已有报道,70年代以来,特别是偏振光的红外光谱技术应用后,对蛇纹石族矿物的红外光谱与晶体结构之间的关系,有了进一步的研究,对谱带的归属也作了阐述^[2,3]。     

滑石和叶腊石红外光谱的因子群分析

把滑石和叶腊石结构看作由独立的四面体片及八面体片组成,并对其红外振动模式分别作了因子群分析。所得结果与实测谱符合较好。     

硼酸盐矿物的振动光谱研究：Ⅲ.理论分析

本文利用位置群分析和因子群分析得到硼酸盐矿物的振动模式，并利用正则坐标分析从实测振动频率计算了矿物的力常数，得出：（１）利用位置群分析与因子群分析，可以得到矿物振动光谱所应具有的谱带数目，但理论结果与实测谱图并不完全一致，一般情况下，位置群分析就能得到与实测谱图相近的谱带数目。（２）对于比较简单的配阴离子团，可以利用正则示分析由实测的振动光谱频率计算力常数，从而得到有关化学键的信息，或者由已知的力     

硼酸盐矿物的振动光谱研究：Ⅱ：红外光谱特征

本文通过观测在不同温度下加热过的硼酸盐矿物的红外光谱,并与喇曼光谱结果进行比较,讨论了红外光谱谱带的归属。结果表明,通过观测不同温度下加热过的样品的谱带特征有助于谱带的归属。     

拉曼光谱在矿物溶解实验中的应用——以方解石为例

地球内部地壳乃至上地幔中,流体在地质作用的发生、发展的整个过程中起着非常重要的作用。例如,地球内部不同深度发生着矿物和岩石熔融、溶解作用等,以及在金属成矿过程中元素的活化、迁移和沉淀作用。因此,矿物在溶液中的溶解与沉淀对于成矿作用具有重要的意义。其中高温高压下矿物在水中或者其它自然界常见溶液中的溶解性质则是研究成岩成矿作用最     

硼酸盐矿物的振动光谱研究：Ⅰ：喇曼光谱特征

本文利用激光喇曼光谱研究了不同类型的硼酸盐矿物,讨论了它们的谱带特征及其归属。研究结果表明,具简单基团的喇曼光谱可以作出比较明确的归属,且与红外光谱结果一致,而同时具三、四配位硼的矿物,其配阴离子虽很复杂,各种谱带相互叠加,但仍可以对主要谱带作出初步的归属。     

蛇纹石族矿物及其热转变产物的红外光谱研究

本文报道了蛇纹石族矿物及其热转变产物的红外光谱。在室温下斜纤蛇纹石,正纤蛇纹石,叶蛇纹石和利蛇纹石都具有各自的特征光谱。在结构资料基础上,我们解释了它们之间的光谱差异。无疑,红外光谱是区分各种蛇纹石矿物的有效手段。 样品加热到600—700℃时,3680cm~(-1)羟基带消失,这表明在该温度下蛇纹石矿物完全脱羟。与此同时,光谱中出现橄榄石870cm~(-1)的最强带和一个宽带1000cm~(-1),这说明蛇纹石已部分地转变为晶质橄榄石和形成一个无定形的中间相。800℃时,1060cm~(-1)新带的出现标志着顽火辉石的生成。在所有加热样品的光谱中都没有发现SiO_2吸收带,故可认为,在蛇纹石的热转变过程中没有出现SiO_2相。     

贵珊瑚方解石的FTIR光谱特征

对3种贵珊瑚方解石的FTIR光谱的测量以及与无机成因方解石的FTIR光谱的对比分析,结果表明生物成因方解石与无机成因方解石的FTIR光谱存在差异。生物成因方解石样品的υ2,υ3和υ4带的平均值与标准无机方解石υ2,υ3,υ4带的位移达到2.5cm-1,6.5 cm-1和6.2 cm-1。方解石中的υ2,υ3和υ4带可用于区分方解石的生物或无机成因。生物成因方解石的FTIR光谱频移特征可能与其低结晶度、纳米粒径和晶格畸变有关。     

白云鄂博褐钇铌矿族矿物的矿物化学与矿物演化

本文在大量矿物化学资料及高温XRD研究基础上提出了褐钇铌矿族矿物的分类命名方案,详细地研究了该族矿物的化学成分、稀土和特殊稀土组成及固溶关系。发现了M-钍褐铈铌矿、T-钛褐钕铌矿、M-钕褐铈铌矿以及T-钇褐钕铌矿等一批新变种矿物。确定了褐钇铌矿族矿物在时间和空间上的分异演化序列,并讨论了主稀土和特殊稀土在演化过程中的基本行为,首次提出了褐钇铌矿族矿物水解共沉淀形成机理新模式,并确认成矿流体多阶段演化过程中因介质物理化学条件不同,稀土元素配合物呈现的稳定性差异是本族矿物时空演化的根本原因。此外,本文还呼吁对白云鄂博西矿区铕等资源进行评介和开发。     

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。     

氟磷灰石的因子群分析

磷灰石是火成岩、变质岩和沉积岩中广泛分布的副矿物,又是组成动物骨骼、牙齿的主要成分。因此,磷灰石在地质学、医学等学科的研究方面有着重要的理论意义和实际意义。 氟磷灰石是磷灰石族矿物中最重要和最普遍的一种矿物,对它的研究有助于加深对其他磷灰石矿物的了解和认识。磷灰石的结构和类质同像置换十分复杂。虽然有过不少有关磷灰石红外光谱的文献报道,但却很少作系统的理论分析。本文旨在结构资料的基础上,运用群论方法对氟磷灰石的振动光谱进行因子群分析,给出各振动模式的数目、对称类型和红外(或拉曼)活性以及不同对称条件下内模式的相关性。     

基于航空高光谱的铁矿矿物信息提取与分析

正甘肃酒泉走廊南山地区是重要的多金属成矿带,发育众多铁铜矿床、矿点,近年来随着桦树沟铁矿上铁中铜下金模式的发现和小柳沟大型钨矿的发现,区内成为重要的铁、铜、钨钼找矿靶区,掀起了新一轮的找矿热潮。随着航空高光谱技术的快速发展,在地质应用方面有许多成功的实例应用(刘德长、赵英俊、杨燕杰等)航空高光谱遥感数据,在测区内铁矿床上提取多种类型的蚀变矿物,主要有赤铁矿/褐铁矿、绢云母/伊利石、方解石等。     

氯化物对方解石和白云石矿物溶解度的影响

借助PHREEQC软件,文章对方解石、白云石分别在无CO2和大气PCO2条件下NaCl、KCl、CaCl2和MgCl2溶液中的溶解度进行了模拟计算,结果显示:方解石在NaCl、KCl、和MgCl2溶液中以及白云石在NaCl、KCl溶液中的溶解度比纯水中大得多,其原因主要是盐效应。由于同离子效应,在CaCl2溶液中可降低方解石溶解度,而白云石在较高浓度CaCl2或MgCl2溶液中,虽发生同离子效应,其溶解度仍较纯水中有不同程度提高。模拟还显示,方解石在MgCl2溶液中以及白云石在CaCl2溶液中溶解时将分别发生白云石化和去白云石化反应,从而促使不全等溶解继续发生。在常规离子中,按方解石、白云石溶解度提高发挥作用的重要性排序为:阴离子中都是SO24->Cl-;对于方解石溶解,阳离子中Mg2+>Na+>K+>Ca2+;对于白云石溶解,当PCO2=0或PCO2=10-3.5bar且CaCl2浓度大约在1.5mol/L以下时,Na+>K+>Ca2+>Mg2+;当PCO2=10-3.5bar且CaCl2浓度大约在1.5mol/L以上时,Ca2+>Na+>K+>Mg2+。     

基于光谱特征参量的高光谱遥感蚀变矿物提取与分析

正目前,岩石矿物光谱识别利用的光谱吸收特征主要包括波谱曲线的谱带宽度、形态、深度、位置及光谱的相关系数等相似性度量(周强等,2005)。研究表明,在不同影响因素下矿物光谱特征参量的稳定性对蚀变信息提取影响很大。因此,在蚀变信息提取中采用比较稳定的光谱参量是研究的一个重点(王润生等,1999;杜培军等,2006;张宗贵,2004;杜培军等,2003)。在矿物光谱曲线的诸多特征中,峰谷位置是最稳定、最主要的特征。因此,     

矿物的微量光谱化学分析

本文推荐一种快速的微量光谱化学分析方法。它用一毫克或更少样品的一次电弧激发进行68个元素的测定。以合成粉末标准为基础,经过谱线强度的目视估计得出结果,并且结果以10到3,3到1,1到0.3等范围的百分数记录出来。由于微量元素含量的了解对鑑定矿物不是必须的。所以没有企图使它达到更高的觉察限度。用在暗盒上装设附加滑动片可以使光谱红色部分的高速乳剂和紫外部分的低速乳剂适合于这些方法。滑动片可以控制在电弧中蒸发鹼金属时,长波部分曝光。与此同时,这还可以使紫外部分在全部弧浇时间内曝光。     

稀有矿物天津蓟县锰方硼石振动光谱特征研究

锰方硼石是一种罕见的锰氯硼酸盐矿物(Mn_3B_7O_(13)Cl),天津蓟县锰方硼石矿床是世界上唯一一个锰方硼石矿床,该地锰方硼石矿物粒度细小(50~300 nm),与美国锰方硼石存在明显差别。目前涉及我国锰方硼石的研究较少,为了探究稀有矿物蓟县锰方硼石矿物学和材料学特征,本文对其进行振动光谱和高温拉曼光谱研究。常温振动光谱结果表明,蓟县锰方硼石与美国锰方硼石各主要谱带归属一致,但峰位整体上表现为向高频方向偏移且谱峰宽、强度小。高温拉曼光谱显示,随着温度升高,谱带向低频方向偏移,位移距离随温度升高呈现先增大后减小的趋势,且在680~687K处位移距离出现转折。蓟县锰方硼石粒度细小是造成上述谱峰变化的主要原因。本文运用高温拉曼技术对粒度极为细小的锰方硼石进行测试分析,研究其谱峰变化与相变的关系,实验证明高温拉曼光谱可以作为研究矿物相变的一种有效手段。     

方解石矿物包裹体中水的氢同位素组成在线测试方法

水是矿物流体包裹体的重要组成,承载着流体性质和演化信息。提取矿物包裹体中水的方法主要有真空破碎法及爆裂法。为了减少真空破碎法表面积增大引起水的吸附以及爆裂法在高温下发生同位素交换反应,本文自制了一个在线提取装置,以高纯He作为载气,与高温裂解装置—稳定同位素质谱仪(EA/HT-IRMS)相连,进行一系列的条件实验,确认了方解石矿物包裹体中水的氢同位素组成在线测试的关键技术参数。实验证实,当爆裂温度为420℃、爆裂时间为5 min、含水量为0.1～0.3μL时,利用在线提取装置—EA/HT-IRMS对方解石矿物包裹体中水的δD进行测试的精密度优于±1.5‰(1σ)。相对于传统离线分析方法,本方法实现方解石矿物包裹体中水的在线提取及氢同位素组成的在线测试,简化了操作流程,并提高实验测试效率。