成岩作用中磷灰石矿物的演变

沉积岩中的磷灰石是一类含CO_2量不等的碳氟磷灰石。在成岩作用过程中,随着成岩强度的增加,碳氟磷灰石结构中的CO_2逐渐丢失,从而引起矿物折光率、比重、晶胞参数和晶体化学性质的系统变化。作者在X-衍射和红外光谱研究的基础上,进一步提出了划分成岩阶段的磷灰石矿物结晶度指数和锐度指数两个参数,为成岩作用阶段划分提供了一种新的标尺。由于沉积岩中磷结核、条带和磷泥晶胶结物的广泛存在,这一新标尺可能有广泛应用的前景。     

碳氟磷灰石的位置群分析

本文借助于磷灰石的晶体结构资料,用位置群分析的方法,讨论了碳氟磷灰石的晶体结构与它的红外光谱间的关系,并从位置群的角度分析了CO_3~(2-)的存在形式及可能的位置对称。     

某些磷灰石矿物的红外吸收光谱

本文讨论了各种磷灰石矿物的光谱特征,氟磷灰石和羟磷灰石的光谱-结构关系及磷灰石中CO_3~(2-)和OH~(-1)离子的存在形式。在结构资料基础上,对氟磷灰石和羟磷灰石中的PO_4~(3-)离子进行了相关分析,给出了内模式的分配数目。碳氟磷灰石中的CO_3~(2-)离子的光谱与简单无水碳酸盐和氟磷灰石混合物光谱之间的差异表明,C0_3~(2-)离子以类质同象形式进入磷灰石结构中。磷灰石中的P_2O_5含量随CO_2含量的增加而降低,PO_4~(3-)离子的v_4带随CO_2的增加或减少而变化,这表明PO_4~(3-)与CO_3~(2-)离子之间存在密切的相关关系,CO_3~(2-)-PO_4~(3-)取代是类质同象置换的一种形式。羟磷灰石OH-OPO_3中的O-O距离和它的高温光谱证明,OH~(-1)离子以氢键形式存在。     

滇东磷块岩矿床中磷灰石的富集特征

本文重点对滇东地区原生磷块岩和风化富集磷块岩中磷灰石特征进行对比研究，总结磷灰石富集规律。首先按风化程度、矿石组分结构构造不同特点，将磷块岩划分为十种矿石自然类型。通过对不同成因类型磷灰石的化学成分分析、微量元素分析、拉曼光谱、ＥＰＲ光谱、微形态和微组构研究，根据ＣＯ，ＯＨ￣－，Ｆ￣－的含量变化，将本区磷灰石划分为四个亚种，首次总结出磷灰石不同亚种与磷块岩类型之间成因内在联系。提出氟磷灰石主要形成于风化磷块岩中，碳氟磷灰石主要形成于原生沉积磷块岩中，羟碳氟磷灰石是组成原生菌藻磷块岩主要矿物的新认识。磷灰石的富集受内外因素的控制，滇池周边原生沉积磷块岩主要以碳酸盐类磷块岩为主，这种化学活性强的矿层为本区风化富集磷矿提供了极好的物质基础，再加上该区有利的气候、地形地貌、断裂构造及水文地质条件等，形成了优质风化磷矿。     

碳氟磷灰石的红外吸收光谱

众所周知,磷灰石族矿物是很复杂的一族矿物,在磷灰石结构内可以有多种类质同象置换,而其基本结构并无重大改变,因而它的结晶学的研究是一项复杂的任务。至今,对磷灰石的结晶学问题了解得还不很清楚,在沉积岩中分布最广、颗粒细小而又具经济价值的碳氟磷灰石所引起的争论最为激烈,关于磷灰石中(CO₃)^2-离子的存在形式,是长期以来进行争论的问题。本文主要就作者所做磷灰石的红外吸收光谱工作,并引用晶胞常数和化学分析数据,对此问题进行讨论。     

织金新华磷矿碎屑磷灰石的矿物成分研究

织金新华磷矿是我国扬子地台西南缘早寒武世重要的海相沉积磷矿床.长期以来,织金磷块岩磷酸盐矿物成分被认为是碳氟磷灰石或低碳氟磷灰石,有学者认为,产于沉积岩中的磷灰石基本上都属于碳氟磷灰石.本文利用电子探针的微区成分定量分析技术和x射线衍射分析技术,确认织金磷矿碎屑磷灰石为氟磷灰石.     

基于1.4μm红外光谱测量磷灰石结构水的定量方法探讨

水在地球科学各个领域以及行星演化和太空探索中都是非常重要的物质。我国嫦娥-3号的近红外光谱数据在1.4μm附近出现了微弱的峰,可能代表了水的存在。为了定量计算其水含量,以磷灰石为研究对象,通过对磷灰石结构水在1.4μm和2.8μm红外光谱相关性的分析和验证,获得了其在1.4μm红外光谱的摩尔吸收系数。磷灰石在1.4μm和2.8μm处的吸收峰与其晶体定向有关,当光矢量E平行于磷灰石晶体c轴时,根据Beer-Lambert定律,可用公式C=ωA/ερd定量计算磷灰石中水的含量。这一结果可为解译嫦娥-3号近红外光谱数据中水的信号提供借鉴。该方法能为月球其他矿物在近红外光谱中结构水的定量计算提供依据。     

胶磷矿晶体结构研究

详细叙述了磷灰石的晶体结构,并采用多种方法对磷灰石结构中配位多面体各元素间的化学键力进行计算,分析了磷灰石的表面特性。针对贵州典型磷矿区具有代表性的胶磷矿试样,其主要由微晶磷灰石组成,采用x射线衍射分析了胶磷矿试样的物相组成、结晶度、晶胞参数以及磷灰石晶粒大小。在扫描电子显微镜下,2种胶磷矿多呈集合体形态,两种胶磷矿中磷酸盐矿物主要为氟磷灰石。     

热红外高光谱技术在地质找矿中的应用综述

热红外高光谱技术（6~14μm）是一种新兴的绿色地质找矿技术,它通过分析矿物热红外光谱特征,开展矿物信息提取及填图应用研究,进而指导找矿勘查。比起发展相对成熟的短波红外（1.1~2.5μm）高光谱技术,它对于短波红外波段无法识别的石英、长石、石榴子石、橄榄石、辉石、碳酸盐矿物、黑云母、角闪石、磷灰石等矿物具有更加敏感的探测能力。目前,热红外在地质找矿中的研究尚处于初级阶段,很多科学问题尚待解决。矿物化学成分的变化是引起热红外波谱特征变化的最重要因素,这也是开展矿物识别与提取的理论基础,本文首次系统分析了不同波谱库及文献中的热红外波谱,总结了上述典型矿物的热红外波谱特征,揭示了矿物的诊断性波段与识别标志。而后将热红外高光谱技术分为地面热红外光谱数据分析技术与空中热红外图像处理技术两大方向,其中地面热红外技术主要基于岩芯或地表样品的波谱特征,开展矿物精细填图研究,建立矿床的找矿勘查模型;空中热红外技术基于图像处理与分析,提取区域矿物分布信息,为找矿指明方向。最后本文指出了未来热红外高光谱技术在地质找矿中的技术难点及热点,即高精度热红外高光谱仪器的研发、矿物热红外光谱的快速识别技术、热红外图像信息提取算法的优化。     

大别山榴辉岩中磷灰石的结构碳酸根

在大别山东南部的高压和超高压榴辉岩中发现磷灰石含有结构碳酸根。磷灰石主要以包裹体的形式存在于筛状变晶结构的石榴石中,其形成时间早于石榴石和榴辉岩的矿物组合。Ｘ射线衍射和傅立叶变换红外光谱研究表明,磷灰石中结构碳酸根替代「ＰＯ４」＾３－,表现为在１４５５－１４２２ｃｍ＾－１的吸收带,以及在１５０℃以下温度难以消除的在１６３０ｃｍ＾－１的吸附水,但常规Ｘ射线衍射和傅立叶变换红外光谱难以给出其含量。用EA－MS连线技术测量给出结构碳酸根的含量在0.95-5.24 CO2wt％。榴辉岩磷灰石中结构碳酸根的鉴定和碳含量的定量测定证明,在超高压变质过程中存在含CO2的峰变质流体。     

方解石族与文石族矿物振动光谱的因子群分析

无水简单碳酸盐矿物分为方解石和文石两种结构类型。属于方解石结构类型的矿物有方解石、菱镁矿、菱铁矿、菱锰矿、菱锌矿、菱钴矿和菱镉矿;而文石、菱锶矿、毒重石和白铅矿则属文石结构类型。同一结构类型矿物的红外光谱十分相似,但不同结构类型的矿物,其红外光谱差别甚大。在以往文献中,大多是讨论同一结构类型各矿物的光谱特征及影响吸收频率的因素,而对两种类型之间的光谱差异则研究较少。本文在结构资料基础上,以方解石和文石为代表,通过位置群和因子群分析阐明它们的光谱特征与结构的相互关系。     

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。     

脑膜瘤旁巨型矿化灶矿物成分分析

脑膜瘤旁复发性巨大矿化灶是罕见的病例,对其中矿物成分的分析可能会对肿瘤复发病因的研究提供辅助信息。本文利用X射线物相分析、红外光谱分析、环境扫描电镜观察和高分辨透射电镜观察分析等方法,对该矿化灶样品的矿物成分进行了分析。结果表明,该矿化灶的矿物颗粒大小统计值约为4.3nm,主要成分为碳酸磷灰石,笔者推测可能还含有少量不定形的磷酸钙系列其他矿物。     

磷灰石结构中[SO_4]、[SiO_4]四面体的喇曼谱学特点

磷灰石是重要的生物材料矿物。天然磷石晶体结构中［ＰＯ４］３－能广泛地被［ＳｉＯ４］、［ＳＯ４］类质同象取代,形成含硅硫磷灰石以至硅硫磷灰石［１］。据报道,在合成羟磷灰石中引入部分Ｓ、Ｓｉ离子将提高其抗蚀性能,因此［ＳｉＯ４］与［ＳＯ４］对［ＰＯ４］的四面体替换是磷灰石晶体化学研究的重要内容［２～４］。振动光谱（包括喇曼与红外光谱）是研究晶体结构络阴离子行为的主要手段之一。对磷灰石中磷氧四面体振动谱学特点的研究,无论是理论计算还是实验结果均已十分成熟［５,６］,但对其结构中硫氧、硅氧四面体的喇曼光…     

盐矿物的红外吸收光谱

红外吸收光谱是各种化合物的最重要的特征。根据化合物的红外吸收光谱,研究各种物质的结构和成分,已是重要的现代方法之一。随着仪器的不断改进和样品制备技术的日益完善,红外光谱在矿物学研究的应用上日趋广泛。不同的矿物有着不同的红外吸收光谱。单个矿物红外光谱的唯一性是鉴定矿物的主要依据。在光谱的红外区域被矿物吸收的射线的波长与晶体中分子或原子间的振动有关。     

两种与绿松石“菜籽黄”品种相似玉石的鉴定特征

目前市场上有两种黄绿色的玉石与绿松石中的"菜籽黄"品种的外观非常相似,采用薄片观察、扫描电镜、红外光谱、拉曼光谱、X射线衍射分析等测试手段,进行了矿物学、宝石学和谱学特征的研究,结果显示,两种玉石的主要矿物成分都为明矾石和磷灰石,都定名为磷灰石-明矾石玉。在实验室常规检测中可以通过外观特征、常规宝石学特征和红外光谱与绿松石相区别。     

高镁磷尾矿的矿石结构与矿物组成

利用电子探针背散射电子成像分析和微区成分分析功能,对贵州瓮福高镁磷尾矿的矿石结构和矿物组成进行了研究,以探索尾矿与其原矿之间的差异,为综合开发利用磷尾矿提供必要的依据。结果表明该高磷尾矿的矿石结构可分为单矿物结构和多矿物碎屑结构两类。前者矿物组成包括白云石单矿物、磷灰石单矿物、褐铁矿单矿物、石英单矿物;后者包括白云石-磷灰石多矿物、磷灰石-白云石-石英多矿物,属高镁低品位磷矿。矿物组成类型按其含量从高到低依次为白云石质尾矿、白云石磷灰石质尾矿、磷灰石白云石石英质尾矿、石英质尾矿、磷灰石质尾矿、褐铁矿质尾矿,白云石质尾矿是尾矿中最丰富的矿物,白云石颗粒是含量最高的碎屑类型。     

矿物粉尘对人体血清物质的吸附行为研究

通过测定吸附后人体血清的成分,并利用红外光谱研究了几种矿物粉尘对血清中物质的吸附作用,结果表明,矿物粉尘对血清中物质的吸附具有选择性,主要是吸附了血清中的蛋白质和脂类等生物大分子。不同矿物吸附生物大分子的选择性不同,这主要与矿物的结构和表面海性等因素有关。红外光谱研究表明,吸附机理主要是物理吸附,可能也存在化学吸附。另一方面,矿物粉尘在血清中发生了一定程度的阳离子交换和溶解作用。     

绢云母短波红外光谱特征及其在矿产勘查中的应用

蚀变矿物短波红外(SWIR)光谱特征日趋广泛地应用于矿产勘查研究中。绢云母作为热液矿床中最为发育的蚀变矿物之一,通过SWIR光谱技术提取其谱学特征,进而建立与矿床基础地质信息之间的相关性具有重要意义。然而,前人对于绢云母短波红外光谱特征的研究主要集中于单个矿床,缺少不同矿床间的对比。基于此,文章梳理了混合矿物光谱曲线中对单一矿物相对含量的提取方式,系统总结了温度、流体化学成分、流体pH值、寄主岩石、矿物结构、矿物粒度及共(伴)生矿物等因素对绢云母谱学特征空间变化规律的影响,最后,从契尔马克替换效应角度出发,分析对比了5种不同成因类型矿床中近矿端绢云母波长变化。虽然将绢云母短波红外光谱特征有效地应用于矿产勘查仍存在诸多问题,但作者相信,应用绢云母短波红外光谱特征进行矿产勘查依然具有良好的前景。     

在广西德保发现的墨绿砷铜石和羟砷铜石

墨绿砷铜石和羟砷铜石为砷酸盐矿物,于1984年发现于广西省德保矽卡岩型铜—锡矿床氧化带中,在我国尚属首次发现。笔者对其进行了物理性质、化学成分的研究,并进行了X射线粉晶分析、红外光谱分析以及差热分析,其结果是化学成分与X光粉晶数据与国外已知数据基本一致,补充了这两种矿物的红外光谱数据和差热分析数据,从而提高了这两种矿物的研究程度。通过研究,发现这两种矿物化学成分相近,但结构晶系相异,二者常密切共生。文章最后还探讨了这两种矿物的成因。