粉晶X射线衍射法在岩石学和矿物学研究中的应用

X射线衍射是测定物质结构的主要分析手段,广泛应用于物理学、化学、医药学、金属学、材料学、工程技术学、地质学和矿物学。文章综述了粉晶X射线衍射法在造岩矿物、黏土矿物、岩组学、类质同象和结晶度的测定等领域发挥的重要作用。随着测量技术的发展,粉晶X射线衍射在矿物结晶过程中的研究、矿物表面研究、矿物定量相分析和矿物晶体结构测定方面均有新的应用。     

山西晋城和阳泉地区石炭系太原组铵伊利石矿物特征及成因

铵伊利石是伊利石层间域的K+被NH+4替代而形成的类质同象.文中运用X射线衍射分析、傅里叶红外光谱分析以及热重—热流—红外光谱同步分析等手段,对山西晋城及阳泉地区的15号煤层夹矸及煤中矿物进行了研究,发现15号煤层夹矸和煤低温灰中黏土矿物以铵伊利石和高岭石为主,铵伊利石含量为21％～74％;X射线衍射图谱上d(001)...     

应用FTIR-XRD-XRF分析测试技术研究新型仿制绿松石的矿物学特征

近年来绿松石及其仿制品的鉴定工作较多局限于应用傅里叶变换红外光谱对仿制品进行简单的筛选,前人报道的仿制绿松石的矿物组成主要为单一的矿物相(如异极矿、三水铝石、磷铝石、羟硅硼钙石、菱镁矿等)。本文应用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线粉晶衍射(XRD)与X射线荧光光谱(XRF)对当前珠宝市场上几种新型仿制绿松石进行了初步分类,并对不同类别的仿制绿松石的具体矿物组成、物相及晶型特征作了对比研究。结果表明,这些新型仿制绿松石可分为三大类:一类主要由硅酸盐(斜硅钙石)与碳酸盐(方解石)两种矿物组成;另一类为白云石与方解石两种碳酸盐矿物的混合相;第三类以硅酸盐类为主要矿物,并含有钡长石、辉石与石英。显然,新型仿制绿松石的矿物组成明显相异于传统仿制品,可见仿制绿松石的矿物组成日趋多样性、复杂化,该现状必然对新型仿制样品的物相鉴定提出了更高的要求。     

蒙脱石+伊/蒙混层+伊利石等粘土矿物混合物相X射线定量分析方法—模拟定量法

本文提出粘土矿物(特别是含伊/蒙不规则混层粘土矿物)混合物相的X射线定量分析方法——模拟定量法。着重解决在蒙脱石-不规则伊/蒙混层粘土矿物-伊利石组合中,伊/蒙混层粘土矿物的定量分析计算。模拟定量法是对以前的各种粘土矿物X射线定量分析方法的补充。用纯净的蒙脱石、伊利石、高岭石、绿泥石及各种伊/蒙混层比的伊/蒙混层粘土矿物,配制了各种不同组合的粘土矿物混合样品,制成定向薄膜片,进行了X射线分析,讨论了各种组合的粘土矿物混合物相X射线衍射图谱的特征,并在此基础上提出了粘土混合物相定量分析的方法。     

煤中碳酸盐矿物的测试技术和方法及测试数据的应用

我国西北及华北侏罗纪煤系地层中含有较高的碳酸盐矿物,其形成与成煤地质时代、沉积环境密切相关.根据化学组成、性质以及成因等相关因素,可将分为碱土金属碳酸盐与过渡金属碳酸盐二类.目前测试煤中碳酸盐矿物的指标有4个,即:ICC指数、碳酸盐CO2总量、NP值、矿物相分析.结合煤田地质勘探工作中测试煤中碳酸盐矿物的需要,提出了定性分级、定量测试、和矿物相分析等3个级别的测试方案,并根据每个级别测试的目的、测试的样品种类,设计了相关指标的测试方案与测定方法.煤中碳酸盐矿物的相关指标数据可广泛应用于煤质评价、煤矿废水酸碱性预测、煤加工利用、煤岩层对比与成煤地质环境等地质研究工作.     

贵州燃煤型地方性砷中毒地区煤的矿物组成

采用低温灰化（LTA）和X衍射粉晶分析（XRD）,结合带X光能谱的扫描电子显微镜（SEM—EDX）等方法研究了贵州燃煤型地方性砷中毒地区煤的矿物组成,计算了各矿物的相对含量,初步探讨了煤中主要的含砷矿物。      

内蒙古潮水盆地西部侏罗系煤的岩石学、矿物学及地球化学特征

潮水盆地位于内蒙古西南部和甘肃省东部地区,是我国中新生代含煤断陷盆地.采用粉晶X衍射、ICP-MS、ICP-AES 方法,从煤的岩石学、煤化学及煤地球化学的理论出发,对潮水盆地西部煤样进行了煤化学、显微组分、矿物学及地球化学分析.其研究结果表明潮水盆地西部煤以中等水分、低一中灰分和硫质量分数、高挥发分产率为特征,煤级为烟煤—亚烟煤;煤中有机显微组分以镜质组为主,惰性组次之,煤相类型以潮湿森林沼泽相为主,其次为较浅覆水森林沼泽相;煤中的常量矿物以石英和高岭石为主,部分样品中含有黄铁矿、方解石、菱铁矿和少量的微斜长石;煤中除Sr、B和Cs质量分数相对较高外,其他微量元素质量分数普遍较低.Cr、Ga、Pb、Li、Cu、Ge、V、Sc、Be、W、Th和As,以及Ti和Nb主要与硅铝酸盐矿物有好的亲和性;B和Sr可能主要以碳酸盐矿物的形式存在;S和Mo可能主要以硫化物矿物的形式存在;另外,Ti、Zr、Nb和Ta有好的相关性,可能与重矿物有关.     

宁武煤田2号煤中镓的富集与赋存特征

宁武煤田是我国典型的煤伴生资源丰富的煤炭基地。为研究煤中Ga的成矿规律,从宁武煤田2号煤中采集了117个煤样,通过工业分析、X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线荧光光谱、电感耦合等离子体质谱和逐级化学提取实验对样品进行测试分析。结果表明宁武煤田2号煤中Ga的平均含量为30.93μg/g,整体上属于轻度富集—富集。逐级化学提取的结果显示煤中Ga的赋存以残渣态为主,占比87～92%,其次为有机态,占比6%～10%。由煤中Ga与煤质和常量元素的相关性分析认为,高岭石、勃姆石等黏土矿物是煤中Ga的主要矿物载体,黏土矿物对Ga的吸附是2号煤中Ga富集的主要原因。     

X射线粉晶衍射法在片麻岩鉴定与分类中的应用

利用偏光显微镜岩石薄片鉴定和X射线粉晶衍射物相分析技术,对34件片麻岩样品矿物组分进行检测.两种方法分析结果比对显示,有18件岩石样品定名一致,其余16件岩石样品详细定名有差异.偏光显微镜鉴定技术的优势在于能准确定出岩石构造和结构,能鉴定出更多的金属矿物、电气石、榍石、磷灰石、绿帘石,有效区分白云母和黑云母;X射线粉晶衍射法优势在于更准确区分出岩石中层状硅酸盐矿物绿泥石、蒙脱石和云母,确定钾长石、钠长石和石英矿物种类与含量.研究表明：片麻岩鉴定应该把偏光显微镜岩石薄片法与X射线粉晶衍射矿物半定量技术结合起来,才能更好地确定片麻岩的矿物组分,为地学研究提供更符合客观实际的技术数据和分析结论.     

石嘴山双纪煤田煤中矿物特征对比研究

以石嘴山煤田汝箕沟矿区侏罗纪的二煤、三煤和石炭井矿区二叠纪的四煤、五煤为研究对象,采用低温灰的化学组成分析和X射线衍射分析,对煤中矿物特征做对比研究。结果表明:汝箕沟矿区样品与石炭井矿区样品在化学成分、灰成分指数、Si和Al比值上,都具有明显差异;汝箕沟矿区样品X衍射图谱的波峰最大值远远小于石炭井矿区的样品值,两者的图谱形态也存在很大差异;汝箕沟矿区样品中以高岭石、伊利石、石英为主,其它很少,高岭石约占65%;石炭井矿区样品中以高岭石占绝对优势,约占85%,其他矿物含量较少。化学组成分析的结果和X射线衍射分析的结果具有较好的对应性。     

辽宁岫岩玉的岩相结构和无损分析研究

利用外束质子激发X荧光技术（PIXE）、X射线衍射（XRD）、激光Raman光谱（Raman）以及扫描电子显微镜（SEM）等技术对辽宁岫岩玉进行岩石矿物学分析。实验结果表明岫岩玉矿相以叶蛇纹石为主,各种微量元素含量很低。岫岩玉Raman光谱的主要特征峰位于231、378、684、1048、1368和1397cm^-1处。PIXE、XRD和Raman光谱技术作为无损分析方法为鉴定岫岩玉提供了一种快速有效的方法,为研究贵重的古玉器提供了技术支持。     

The Experimental Study of Talc and Antigorite Evolution under Dry-Thermal Condition

The Xiuyan Jade samples were treated under thermal conditions. By polarizing microscope, the three kinds of jade were choosed. With DTA-TG analysis, three transition temperatures were obtained which were 600℃, 770℃ and 840℃. The study interpreted the mechanism of Xiuyan Jade under thermal condition through XRD analysis results. The mechanism of antigorite thermal activation was as following: when the temperature reached 600℃, the hydroxyl in octahedral sheet began dehydrating, and the new mineral phase forsterite was found, but the layer structure was maintained; when the temperature reached 770℃, the layer structure of antigorite was destroyed; when the temperature reached 840℃, the crystallinity of forsterite was improved, then another new mineral phase enstatite appeard. For talc, it was likely turn to enstatite directly while the temperature rising, and the appearance of SiO2 was most likely due to the conversion of talc.     

略阳玉的矿物学研究

略阳玉首次发现于勉-略缝合带内.该玉石颜色呈翠绿色与白色相间,半透明,具有油脂光泽,致密结构,硬度较大.通过手标本、薄片观察、X射线衍射、红外光谱以及拉曼光谱等方法,综合分析了略阳玉的宏观与微观特征.研究表明:略阳玉主要由石英和菱镁矿组成,岩石名称为菱镁石英岩,是超基性岩蚀变而形成的.玉石矿物分布均匀,矿物结晶程度不好,颗粒细致,成微结构.玉石主量元素分析表明:SiO2的含量分别为30.72％～44.53％,Mg/Fe原子比为9.206～14.297.玉石微量元素显示,玉石中Cr和Ni含量极高,导致玉石呈鲜绿色.略阳玉稀土含量非常低.综合主、微量和稀土元素分析.玉石原岩应为镁质超基性岩,玉石是碳酸岩及部分硅质溶液交代了超基性岩发生蚀变而形成.研究显示略阳玉质地均匀致密,结晶程度差,满足作为玉石的条件.     

韩国软玉的宝石学特征研究

近年来市场上出现的韩国软玉具有一定的宝石学价值和商业价值。在对当地区域地质进行一定了解的基础上,通过市场调研及运用现代测试方法对韩国软玉的矿物成分、化学成分和宝石学性质进行了较为系统的研究。通过显微镜下观察,韩国软玉的主要矿物成分为透闪石,含量在98%左右,交代残余结构明显,但仍以毛毡状变晶结构为主。电子探针分析结果显示:韩国软玉在化学成分上与理论值较接近。运用X射线粉晶衍射仪对韩国软玉分析表明,主要矿物成分为透闪石,其各项参数指标与标准透闪石接近,含有少量方解石、蛇纹石,结晶度较好。韩国闪石玉矿床初步推断为花岗岩与白云质大理岩的接触交代矿床,这一观点与传统的新疆和田玉玉石矿床相似。     

微区X射线衍射在矿物鉴定中的应用实例

介绍了微区X射线衍射仪发展的现状,给出了微区X射线衍射仪鉴定物相的研究实例,并讨论了微区X射线衍射法的优、缺点。通过配置有封闭3kWX射线光管、单毛细管透镜、Pixcel探测器和普通CCD视频的Panalytical X’Pert PRO MPDX射线衍射仪,对光片上的铍矿物进行了微区X射线衍射鉴定,结果确定该铍矿物为羟硅铍石。微区X射线衍射法具有微区、微量、原位和无损等优点,能够进行直径在100～300μm范围内的两种或两种以上矿物集合体的物相鉴定。与电子探针等微区手段相互结合、互相补充,鉴定结果更加可靠。     

加州软玉和缅甸软玉特征及矿物成分的研究

根据加里福尼亚州的"加州玉"和缅甸"困就"的物理性质、矿物组成、化学成分及红外光谱特征,确定"困就"的主要矿物成分是透闪石,"加州玉"的主要矿物成分为阳起石,两者的宝石名称是软玉。此两玉石较新疆和田、江苏溧阳、辽宁岫岩、俄罗斯贝加尔湖软玉具有较高的Fe、Cr、Ni含量,其矿床类型均为透闪石化或阳起石化超基性岩型。紫外可见吸收光谱特征及化学成分表明:Cr是它们的一个重要致色元素。     

甘肃省武山县鸳鸯玉的地球化学和宝石学特征

对甘肃武山县鸳鸯镇鸳鸯玉的地球化学特征和宝石学特征进行的鉴定、分析和研究表明,鸳鸯玉是富镁铁的辉橄岩经岩浆期后多期热液的叠加蚀变(主要为蛇纹石化)形成的蛇纹岩;鸳鸯玉的主要矿物成分为蛇纹石,且多为叶蛇纹石,含有少量的透闪石、滑石、白云石,还有一定量的金属矿物,如磁铁矿、褐铁矿和水镍矿等。该玉石呈较深的灰绿色和墨绿色,质地细腻,可用于制作"夜光杯"和玉碗等工艺品。鸳鸯玉矿区交通方便,矿石开采成本低,是具有良好开发前景的玉石资源。     

广西陆川蛇纹石玉的岩相结构及成矿机理

应用外束质子激发X射线荧光光谱法、X射线衍射、激光拉曼光谱、扫描电子显微镜等无损分析技术,对广西陆川蛇纹石玉的成分、物相和结构进行分析。X射线衍射结果显示样品的衍射峰主要位于0.724、0.456、0.362、0.248、0.153和0.150 nm处,表明陆川蛇纹石玉主要矿物成分是蛇纹石,同时伴生方解石矿物与蛇纹石形成穿插交织结构。成矿机理分析表明,陆川蛇纹石玉是由白云质大理岩热液交代作用形成的,和广东的信宜玉均属于富镁碳酸盐型蛇纹石。拉曼光谱显示叶蛇纹石的特征峰位于229、376、457、686和1046 cm-1处,纤蛇纹石的特征峰位于228、345、386、624、690和1102 cm-1处,通过激光拉曼光谱可以快速区分陆川蛇纹石玉中纤蛇纹石和叶蛇纹石两种不同结构的蛇纹石亚种。     

The detection and correction of outlying determinations that may occur during geochemical analysis

‘Wild’, ‘rogue’ or outlying determinations occur periodically during geochemical analysis. Existing tests in the literature for the detection of such determinations within a set of replicate measurements are often misleading. This account describes the chances of detecting outliers and the extent to which correction may be made for their presence in sample sizes of three to seven replicate measurements. A systematic procedure for monitoring data for outliers is outlined. The problem of outliers becomes more important as instrumental methods of analysis become faster and more highly automated; a state in which it becomes increasingly difficult for the analyst to examine every determination. The recommended procedure is easily adapted to such analytical systems.     

滑坡稳定性检算中几个问题的探讨

着重讨论了三方面的问题。第一部分讨论了折线形滑动面滑坡稳定性检算的判定指标。除现行较常用的最终剩余下滑力只指标外,提出了KT型和R／K型两种判定滑坡稳定程度指标的计算方法;第二部分对“分段平衡法”、“总和平衡法”、“水平投影法”等几种计算稳定系数的方法作了比较分析,提出了它们各自的实际意义,优缺点和适用范围;第三部分讨论了K值在检算滑坡稳定性、反算抗剪强度指标及计算滑坡推力时的不同概念。