碱性玄武岩中的某些巨晶单斜辉石──Ⅱ:穆斯堡尔谱──兼论单斜辉石的异常穆斯堡尔谱和铁结构态的测定

本文对辽宁宽甸碱性玄武岩中巨晶单斜辉石进行穆斯堡尔谱研究。应用晶体结构研究结果较合理地解释了单斜辉石的异常穆斯堡尔谱。结合XRD讨论了单斜辉石中Fe结构态的测定以及穆斯堡尔谱的可应用性。巨晶应结晶于相当氧化的环境。     

胶东白垩纪煌斑岩中单斜辉石再循环晶的识别及其地质意义

穿地壳岩浆系统理念的提出为认知岩浆岩的形成机制提供了一个新的窗口.在穿地壳岩浆系统内,深层次岩浆储库结晶的矿物(例如辉石、角闪石、斜长石等)可通过通道向上运移至浅层次的岩浆储库,该过程可导致这些矿物的熔蚀、流体交代或再生长.上述矿物属于再循环晶,它们保留的成分环带信息可忠实地记录岩浆环境的变化.本文以华北克拉通东南缘胶...     

单斜辉石中石英出溶体的显微结构和成因机制

矿物出溶结构保存有早期母体矿物的物理化学条件信息,对其开展研究不仅有助于了解寄主岩石的来源深度,而且有助于研究减压折返的动力学演化过程.在世界许多高压-超高压带的榴辉岩和石榴辉石岩中,人们普遍发现单斜辉石中有定向排列的针状或棒状SiO₂析出物,其矿物相主要为α石英,有时会伴生钙质角闪石等含水矿物.这些定向针状或棒状体通常平行于单斜辉石c[001]轴方向延伸,石英长轴可以为其c[0001]轴或a[1120]轴.电子背散射衍射(EBSD)测试结果表明,多数石英(96%)析出物与寄主单斜辉石具有结晶学取向关系:(1) 50%的石英c轴平行,并且[0001]_Qz//[001]_Cpx;(2)35%的石英至少有一个a轴平行,并且[1120]_Qz//[001]_Cpx;(3)11%的石英至少有一个s{1121}面平行,并且(1121)_Qz//(100)_Cpx.钙质角闪石析出物与寄主单斜辉石也具有密切结晶学取向关系:(100)_Amp//(100)_Cpx、[010]_Amp//[010]_Cpx、[001]_Amp//[001]_Cpx、[100]_Amp∧[100]_Cpx≈32°.上述定量显微构造证据表明,单斜辉石中定向石英析出物是由出溶作用所形成,并且多数石英出溶体形成于α石英稳定域.已有高温高压实验研究数据表明,单斜辉石中空位的形成和钙埃斯科拉组分(CaEs)的含量均受化学组成、压力、温度等多种因素综合影响:单斜辉石中CaEs含量对化学组成非常敏感,并受到共生矿物体系中自由SiO₂相和蓝晶石的共同缓冲;相同化学组成和等压条件下,CaEs含量总体上随温度升高缓慢降低;相同化学组成和等温条件下,CaEs含量在＜6 GPa区间随压力升高而增加,在＞6 GPa区间随压力升高而降低.单斜辉石定向SiO₂析出物的形成可能涉及多种因素,高压只是其中必要条件之一.榴辉岩质单斜辉石中“石英±角闪石”析出物很可能形成于开放体系,与熔流体活动密切相关,涉及多阶段物质扩散、晶体成核生长、重结晶、退变质反应等复杂作用过程.单斜辉石中定向SiO₂析出物的显微结构特征并非超高压岩石的必要条件,这种特殊显微结构也不能作为证明超高压的充分条件.      

镁铁质-超镁铁质岩浆岩中单斜辉石的智能分析研究

区分不同构造环境中岩浆作用是认识地幔中岩浆形成过程的基本手段。目前较为成熟的是利用全岩去区分判别,而利用造岩矿物去判别构造环境、演绎岩浆演化的研究还不够深入。本文运用机器学习的方法,以全球新生代大洋中脊、洋岛以及岛弧构造背景中的镁铁质-超镁铁质岩浆岩中单斜辉石的地球化学数据为研究对象,试图区分这3 种不同构造环境的单斜辉石。通过机器学习方法中K-邻近（K-Nearest Neighbor,KNN）和随机森林（Random Forest,RF）的计算和比较,认为RF 是一种有效的地球化学区分方法,它的结果不仅可用来判别构造环境,同时还能够提取特征元素。同时我们发现,在镁铁质-超镁铁质岩浆岩单斜辉石构造环境判别图解中,Rb、La、Ba、Cr、Sr、Yb、V、Ti、Nd、Eu、Gd等微量元素具有较高的贡献率,而主量元素贡献率较低。在此基础上,我们结合前人的对单斜辉石的构造环境判别图的研究成果,提出几个判别效果较好的判别图解。但是整个研究由于缺少进一步可视化的成果,限制了机器学习方法的推广,这也是今后需要进一步研究的课题。     

青藏米巴勒地区中新世钠质方沸石(霞石)响岩中单斜辉石环带研究:对岩浆-构造演化的启示

在拉萨地块中部米巴勒地区产出的中新世钠质方沸石(霞石)响岩中的单斜辉石发育大量环带结构,环带结构包括正环带、反环带和韵律环带。其中正环带结构从核部到边部Mg^#、MgO、Cr₂O₃呈逐渐降低趋势,而FeO、Na₂O、Al₂O₃、TiO₂呈逐渐升高的趋势,它反映了岩浆正常结晶的历史。反环带结构中Mg^#、MgO、Cr₂O₃从核部到边部呈升高的趋势,FeO、Na₂O、Al₂O₃的含量总体上呈降低趋势,本文认为响岩中单斜辉石的这种环带结构是受到了和它共存的钾质-超钾质火山岩岩浆混合或混染所致,两种岩石应是各自独立的母岩浆的结晶产物。具韵律环带结构的单斜辉石从核部到边部出现成分规律性波动,Na₂O、Al₂O₃、TiO₂、Cr₂O₃含量的变化在正反环带的范围内,Mg^#值的变化范围较小,在正环带斑晶和基质的范围内,它是岩浆多次混合作用的结果。该地区钠质过碱性岩的出现可能指示青藏高原在这套火山岩喷发时(13~12Ma),构造体制发生了显著的改变,进入到一个典型的陆内伸展阶段。     

华北晚中生代和新生代玄武岩中单斜辉石巨晶来源及其对寄主岩岩浆过程的制约:以莒南和鹤壁为例

本文对华北克拉通晚中生代和新生代碱性玄武质岩石中的单斜辉石巨晶进行了主、微量元素和Sr-Nd同位素的综合研究,发现晚中生代和新生代单斜辉石巨晶存在明显的主、微量元素和同位素组成上的差异.新生代单斜辉石巨晶有Al-普通辉石和次透辉石两类;而中生代单斜辉石巨晶只有Al-普通辉石.新生代单斜辉石SiO2含量高、REE配分型式为上凸型、LILE和放射性元素含量高,并具有比寄主碱性玄武岩更亏损的Sr和Nd同位素组成;而中生代单斜辉石SiO2含量低、REE配分型式为LREE富集型、LILE和部分HFSE以及放射性元素含量低,并具有比寄主碱性玄武岩稍富集的Sr和Nd同位素组成;巨晶的结构、矿物成分和地球化学特征,以及Mg-Fe在熔体与单斜辉石间的分配状况皆说明,新生代碱性玄武岩中单斜辉石巨晶是碱性玄武岩浆在高压下结晶的,因此二者是同源的;而中生代单斜辉石巨晶是被寄主岩浆偶然捕获的捕虏晶,是不同源的.华北新生代单斜辉石巨晶存在于碱性玄武岩和拉斑玄武岩中,它们具有比寄主碱性玄武岩更亏损的Sr和Nd同位素组成,说明即使是碱性玄武岩也不能完全代表软流圈来源的原始岩浆,其在上升过程中或多或少存在同位素组成富集的物质的混入.同时,拉斑玄武岩不是碱性玄武质岩浆直接结晶分异的产物,亦不是完全由部分熔融程度的不同造成的.拉斑玄武岩中存在岩石圈地幔物质的贡献或是岩浆房内碱性玄武质岩浆受地壳混染作用的结果.     

同步辐射X射线近边吸收谱法研究——二元金属重整催化剂中铂和铼的化学态

北京同步辐射装置（ＢＳＲＦ）提供同步辐射（ＳＲ）可调单色光,用Ｘ射线近边吸收谱法测得Ｆｅ３＋～Ｆｅ０和Ｎｉ３＋～Ｎｉ０的Ｋα吸收边能量位移分别为１０ｅＶ;Ｐｔ（Ⅳ）～Ｐｔ０的ＬⅢ吸收边能量位移为２ｅＶ;Ｒｅ（Ⅳ）～Ｒｅ０和Ｒｅ（Ⅶ）～Ｒｅ０的ＬⅢ吸收边能量位移分别为３ｅＶ和４ｅＶ,其化学位移测量的标准偏差为±０５１ｅＶ（２σ）。     

Cr~(3+)在蒙脱石中吸附位置研究——基于蒙脱石、CTAB-和NH_4~+-交换层间域的蒙脱石吸附铬研究

蒙脱石具良好的阳离子可交换吸附特性。在提纯蒙脱石的基础上,用氯化铵(NH_4Cl)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)分别交换蒙脱石层间阳离子制备了改性蒙脱石,并用提纯蒙脱石、改性后的蒙脱石吸附碱式硫酸铬溶液中的铬离子,获得含铬蒙脱石样品。针对上述的含铬蒙脱石进行包括粉末X射线衍射术(XRD)、电子顺磁共振谱术(EPR)和傅里叶变换红外吸收光谱术(FTIR)以及电感耦合与等离子体原子发射光谱(ICP-AES)等测试和分析。吸附残余液的化学分析结果和含铬蒙脱石样品的XRD结果显示CTAB对蒙脱石的层间的封闭是较完全的,层间几乎未发生交换吸附;而NH_4~+—蒙脱石和蒙脱石层间则发生交换吸附。吸附前后样品的红外吸收谱发生了较大变化,表明三个含铬样品的红外吸收谱上出现的硅醇和铝醇向低波数延展的现象是由铬离子吸附在蒙脱石结构片的六方孔中所致。EPR的结果指示甚至在蒙脱石的少量四面体和/(或)八面体位中也有Cr~(3+)占位。     

闪锌矿的吸收光谱和颜色的本质

本文采用电子吸收光谱和分子轨道（MO）－能带理论模型，系统地研究了不同颜色的闪锌矿呈色的机理和本质。闪锌矿由于其形成条件不同，所含杂质元素各异而颜色变化。黑色闪锌矿含Fe高，其颜色是由于以配位体硫为特征的非键轨道2e到Fe^2 的晶体场型轨道的电子转移在500nm产生吸收所致。只有闪锌矿含Fe低（＜1％）时，它才可具有其他颜色，黄色与受主能级Cu^ 到导带或价带到施主能级Ga^3 的电子跃迁在410nm产生吸收有关；绿色是Co^2 的晶体场跃迁^4A2→^4T2(P)在700nm附近产生的吸收峰所致；红色可能与受主能级Hg^ 到施主能级Ga^3 的电子跃迁在470nm产生宽吸收带有关。当闪锌矿的吸收光谱有其中两个吸收带叠加时，它具有过渡的颜色，如黄绿色或绿黄色、桔黄色或桔红色，主要色调取决于两个吸收带的相对强度。     

B货翡翠的红外光谱特征及鉴定意义

在对9个B货翡翠样品进行常规宝石学特征描述的基础上，进行了红外光谱测试。结果表明B货翡翠最主要的吸收峰是2959（或2966），2931（或2924）和2895cm^-1这一组，而1510，1581，1609cm^-1和3040，3060cm^-1这两组谱带可作为鉴定B货翡翠的辅助谱带，但不是必要的谱带。研究结果可为准确鉴定B货翡翠提供进一步的资料。     

方镁石中Cr^3＋—空位中心附近的局部压缩率

用晶体场理论研究了方镁石中Cr~(3+)离子的零场劈裂D随单轴压力的变化,发现杂质离子附近的局部压缩率的确不同于基质晶体的压缩率,即由于Cr~(3+)离子附近有阳离子空位出现,空位附近的氧离子将更易于向空位压缩,造成局部压缩率不同于基质晶体压缩率。     

云南金顶铅锌矿床方铅矿溶解实验及紫外吸收光谱特征

在进行金顶铅锌矿床方铅矿溶解实验的基础上，测定并讨论溶解液的紫外吸收光谱特征，确定溶解液中铅的存在形式，进而初步探讨铅在含矿流体中的迁移形式。     

某些含钕固体吸收谱的初步研究

本文通过对三种含钕固体,包括玻璃、陶瓷釉层和NdP_5O_(14)晶体中Nd~(3+)的吸收谱进行测定,解释了这三种物质的呈色机理,探讨了在固体中引起Nd离子吸收光谱变化的因素,并给出了在谱图中各个吸收峰所对应的能级。     

岩石矿物中锂、铷、铯的原子吸收光谱法测定

文献报道的测定岩石矿物中锂、铷、铯的方法都是在硫酸或硝酸介质中做的,该介质只能测定这三种元素,这不能满足在同一试液中测定多种元素的需要。本文选用盐酸作为测定介质,不但可以取分液测定锂、铷、铯,还可以直接或另取分液加入干扰抑制剂测定其它元素。该法灵敏准确,精密度好,选择性高。一般熔物都是盐酸浸取,正好与本实验介质一致,因此不需另制专用试液。简化了分析手续,扩大了元素的分析范围。     

硅酸钡铜的光吸收谱和EPR谱

本文报道水热合成硅酸钡铜(BaCuSi_4O_(10))的光吸收谱和EPR谱。EPR测量表明,在硅酸钡铜中,Cu~(2 )离子位置有轴对称性。在这种对称性下,一般只能观察到三条Cu~(2 )离子的吸收谱带,但在BaCuSi_4O_(10)的吸收谱中却观察到了四条。这一矛盾用~2Eg激发态的动态Jahn-Teller效应来解释。本文提出的~2Eg和~2A_1g能级的相对次序与文献[2]的相反,文中对这一问题作了详细的分析。跃迁频率和g因子的计算值在实验误差范围内与观测值一致。     

叶蜡石、高岭石和迪开石的吸收光谱研究

对不同地区叶蜡石、高岭石、迪开石的吸收光谱测量及其高斯谱拟合说明，三各矿物的吸收光谱均由一个吸收边和三个吸收峰叠加而成。主吸收峰在562nm左右，峰高以迪开石为最大，高岭石次之，叶蜡石最低。同一地区不同颜色的叶蜡石，其主吸收峰位置随铁含量的增加向短波方向移动，相对峰高也随之增大。叶蜡石的颜色主要取决于主吸收峰的位置、高度和吸收边位置。可以认为，此吸收边为Fe^3 →O^2-荷移谱的低能拖尾部分，吸收峰则为铁离子的晶场谱带或晶场谱与Fe^2 →Fe^3 荷移的叠加。     

硬玉和透辉石的光吸收谱和颜色

本文报道若干天然硬玉和透辉石的光吸收谱,并在配位场分析的基础上讨论其致色原因。铁离子和铬离子均可使硬玉和透辉石呈现绿色。铬含量低但铁含量较高的样品(如Di-17)呈暗绿色。透辉石(Di-17)的偏振光吸收谱表明,这些样品的颜色与Fe~(2+)(M_1)→Fe~(3+)(M_1)荷移跃迁和配体→金属荷移跃迁密切相关。翠绿色样品含铬量相对地较高,其频色主要取决于Cr~(3+)离子在可见区内的自旋允许跃迁。红色和黄色硬玉的颜色与很强的配体→金属荷移吸收有关。     

遂昌,丽水萤石的光学吸收谱研究

对遂昌、丽水萤石进行了光学吸收谱测试和热处理实验,探讨其染色机制主要为2Fi~*心、2Fi~-心和Fi~*心。并利用吸收光谱计算萤石的颜色指数。