Effect of γ-irradiation on clays and organoclays: a Mössbauer and XRD study

The interaction of γ-rays with smectite clays induces noticeable changes in the structure and physicochemical properties of the minerals. For sodium-montmorillonite, Mössbauer spectra show that γ-irradiation causes a partial reduction of trivalent iron to the divalent state due to hydrogen radicals production from the radiolysis of interlayer water. The XRD results show no change in the interlayer space upon irradiation and therefore the radiolysis of interlayer water causes no measurable changes in the architectural organization of the interlayer environment. Intercalation of simple organic molecules (ethylene glycol, tert-butanol and tetraalkylammonium salts) causes partial oxidation of structural divalent iron and affects the Mössbauer parameters of the M₁ and M₂ ferric components. Irradiation of ethylene glycol- or tert-butanol-clay composites indicates reduction of trivalent iron to the divalent state. XRD data show that the irradiation of clay-ethylene glycol complex causes collapse of the initial double layer of glycol molecules to a single layer complex. Finally, XRD results show that the effects of γ-irradiation on clay-tetraalkylammonium complexes depend upon the chain length of the organic cations.     

江苏镇江—扬州长江公路大桥桥基断裂断层泥定量研究

本文通过断裂层泥的矿物组分特征、粒度成分结构和分形、成熟度和目前活动度、石英碎屑形貌ＳＥＭ观测来分析与评价镇江至扬州长江公路大桥桥基断裂的抗震和抗断问题,得到主要影响桥基稳定性的ＮＷ－ＮＮＷ向世业洲场区优势断裂,主要活动时间为Ｑ３－Ｑ２。该研究对断裂带上建设特大型桥梁工程的区域稳定性综合研究和论证,以及对大桥工程的合理选址、设计和确保安全具有重大实际意义。     

高山一带寿山石的主矿物研究

应用化学分析、X射线衍射、红外光谱、扫描电镜、差热热重等分析手段对高山寿山石进行了主矿物的研究.X射线衍射分析表明,高山石的主要矿物成分是迪开石,其主要衍射峰为0.412 4 nm、0.379 9 nm和0.232 6 nm,测得其结晶度指数介于1.29～1.4,分析认为高山石为结晶度中等的有序迪开石.红外光谱图中,高山石的高频区出现3 696.39 cm-1,3 652 cm-1和3 620.35 cm-1的吸收峰,是典型的迪开石羟基吸收带分裂形成的3个吸收峰.差热热重实验分析也证实了高山寿山石的主矿物种属.另外,扫描电镜观察显示高山寿山石以细鳞片状和假六方板状为主.     

层间水含量对蛭石有机改性影响的研究

本文以溴代十六烷基吡啶、磷酸三丁酯对膨胀蛭石和未膨胀蛭石进行了改性处理，并用IR、XRD方法研究了蛭石在不同层间水含量情况下，这两种有机分子分别进入蛭石层间的难易情况，结果表明：（1）层间水含量能够对有机分子进入蛭石层间产生影响，但对具有较强离子交换能力的有机分子进入层间的影响不大；（2）磷酸三丁酯分子易于与含层间水少的膨胀蛭石结合，说明层间水对磷酸三丁酯分子的作用遵循异极性排斥的原则。     

巴林石、寿山石透明度研究

通过分析巴林石、寿山石样品的FTIR与XRD光谱特征,指出有序度指数（OI）、结晶度指数（HI,DHI）及半高宽（FWHM（00l））在用于研究高岭石与地开石混合相样品的组分时具有局限性;计算了样品的有序度指数和结晶度指数并研究了各自与透明度之间的关系,结果证实,寿山石样品的透明度随其有序度与结晶度的增加而增大,但没有发现巴林石样品存在类似规律。     

物理化学条件对合成Mg／Al-LDH结晶度和结构的影响

采用共沉淀法在不同物理条件下合成了一系列镁铝层状双氢氧化物(LDH),用化学分析、XRD和红外光谱对产物的组成与结构进行了表征,并探讨了初始溶液Mg/Al比、平衡pH值、水热反应温度、干燥温度等因素对合成LDH产物的结晶度、Mg/Al比、结构以及镁铝水解率的影响。结果表明,在实验条件范围内,最佳的合成条件为:初始Mg/Al比为2∶1,pH值为10,合成温度50℃,在此条件下固体产物为单一LDH物相,合成LDH的Mg/Al比为2∶1,镁铝水解率分别为99.21%和98.97%,结晶度高,可以实现在较低的温度下水热合成LDH。由于在LDH结构中Al3 替代Mg2 的量不同,导致X衍射分析d值和晶胞参数呈规律性变化。     

甘肃新近系疏松砂岩成因

近年来重大地下工程中揭露一套结构疏松,自稳能力差,涌水、塌方等工程事故频发的岩层,即疏松砂岩。分析其成因及赋存环境对认识其特殊性质及应对相关工程问题都具有重要意义。本文结合甘肃新近系沉积环境,采用室内粒度分析试验、SEM及XRD试验,并与现代沙漠风成沙与河床水成沙对比,从其分布及产出特征、粒度特征、石英颗粒表面特征及胶结特征等方面对其成因进行分析。研究表明,这套疏松砂岩与相邻岩层产出相近,归属于甘肃新近系红层;其粒径相对集中,胶结物含量少、胶结差,孔隙度大;石英颗粒表面发育蝶形坑、麻面及硅质沉淀等典型特征。综合其各种特征,甘肃新近系疏松砂岩为新近纪干热气候环境下风沙活动的产物,且受后期赋存水环境作用的影响。     

广西靖西县新圩铝土矿Ⅶ号矿体矿石热分析

广西靖西新圩堆积型铝土矿为我国典型的一水铝型铝土矿。以新圩堆积型铝土矿的典型样品为研究对象,通过X衍射分析确定其矿物组成,进一步借助差热(DTA)与热重(TG/DTG)分析,探索铝土矿石加热过程。X衍射分析显示5个铝土矿样品矿物组成主要为硬水铝石、赤铁矿、绿泥石、三水铝石、锐钛矿、金红石、针铁矿以及少量的高岭石。差热(DTA)分析显示铝土矿样品有2个明显的吸热峰,分别为三水铝石和硬水铝石吸热峰;热重(TG/DTG)曲线显示样品分解分为4个阶段,分别为吸附水失去阶段和三水铝石、针铁矿、硬水铝石脱羟基作用阶段。利用热重(TG/DTG)数据分别计算了硬水铝石、三水铝石、针铁矿矿物相对百分含量,与国内外同类型铝土矿矿石热分析特征对比显示具有大体一致的热分析特征。     

四川软玉猫眼的谱学综合鉴定

采用拉曼光谱、傅里叶变换红外光谱、电子探针波谱以及X射线粉晶衍射谱对四川软玉猫眼进行谱学研究。结果表明软玉猫眼主要由透闪石组成。计算所得的平均化学式为：（Ca1.96Na0.02）（Mg4.52Fe0.59Mn0.03）5.14[（Si7.92Al0.04）7.96O23]。其红外吸收频率主要出现在940 cm^-1-1105 cm^-1、650 cm^-1-760 cm^-1和450 cm^-1-510 cm^-1范围内。3600cm^-1-3800 cm^-1范围内OH基伸缩振动拉曼谱带分裂,并向低波数方向位移,主要与Mg^2＋和Fe^2＋的含量有关。     

由伊利石结晶度研究桂西右江地区区域极低级变质作用

运用伊利石结晶度Kübler指数将桂西右江地区下三叠统罗楼群和中三叠统百逢组下段划归为浅层变质带(K.I△2θ°为0.22～0.25);将中三叠统百逢组上段和河口组划归为近变质带,中三叠统百逢组上段为高级近变质带(K.I△2θ°为0.26～0.33);中三叠统上部河口组为低级近变质带(K.I△2θ°为0.38～0.40),不排除局部为成岩带的可能.地层柱自下向上,伊利石结晶度Kübler指数由小变大,变质程度由高变低,而且,变质作用级别与岩层在地层柱中位置协调以及变质带边界与地层界线趋于一致,证明为区域埋藏极低级变质作用.凌云明山金矿区剖面矿体和百逢组各层段伊利石结晶度Kübler指数为0.42～0.50,属成岩带,且没有明显时空变化规律.