碳酸钙矿物低温化学合成及其同质多象转变矿物学机理研究

通过缓慢分解 Ca2 + - Mg2 + - HCO-3 - Cl-- H2 O溶液和以菱锶矿 (或碳钡矿、白铅矿 )为晶种的附晶生长法 ,在 0— 90℃温度范围内定向合成了碳酸钙同质多象变体。矿物合成实验结果表明 ,随着温度升高 ,有利于亚稳态文石和不稳定六方方解石的生成 ;随着溶液中Mg2 +离子浓度增大和 Ca(HCO3 ) 3 溶液浓度减小 ,均有利于亚稳态文石的形成。以 XRD和SEM技术为实验手段 ,详细研究了碳酸钙同质多象转变过程。结果显示 :在流体参与的情况下 ,文石→方解石和六方方解石→方解石的同质多象转变速率很快 ,并且其转变的矿物学机理为溶解 /再沉淀。

碳酸钙同质多象转变过程中氧同位素分馏的实验研究

本文通过“一步法”和“两步法”的“附晶生长法”分别合成了碳酸钙矿物,对其进行了同质多象转变过程中的氧同位素分馏行为的研究。同时通过真空条件下的同质多象转变实验,对文石和方解石的酸分馏系数的差异进行了实验验证。结果发现:①在50℃和70℃下,如果文石与水之间的氧同位素分馏未达到平衡,由母体文石经过同质多象转变生成的次生方解石完全继承了母体矿物的氧同位素组成。如果文石与水之间的氧同位素分馏达到平衡,由文石经过同质多象转变生成的次生方解石部分继承母体文石的氧同位素组成,并且次生方解石相对于母体文石富集^(18)O。②在0℃和25℃下,“一步法”的“附晶生长法”的实验结果表明,由六方方解石经过同质多象转变生成的次生方解石也完全继承母体矿物的氧同位素组成,并且在该温度下,矿物与水之间的氧同位素分馏与温度无关。

钾长石三个同质多象变体(透长石、正长石、微斜长石)之间相转变及其地质意义

钾长石的3个同质多象变体,即透长石、正长石及微斜长石之间的相转变研究前人已作过大量研究,但迄今尚未定论,特别是正长石与微斜长石之间的相转变是可逆、还是不可逆的问题还一直困惑着国内外矿学学家、岩石学家(Mar-

磁黄铁矿的同质多象变体及其选别性质差异

有色金属矿中常伴生一种或多种变体磁黄铁矿，不同变体磁黄铁矿的送别性质不尽相同，本文采取多种测试分析方法，探讨磁黄铁矿的成分变化与晶体结构变化的关系，以及不同变体磁黄铁矿的磁性、可浮性变化的特征．结果表明，随着S／Fe比增大，磁黄铁矿晶体结构由六方晶系演变为单斜品系，磁性则由弱至强直至变为铁磁性．同时，可浮性由差变好，即单斜晶系磁黄铁矿的可浮性优于六方品系磁黄铁矿．

SiO_2同质多象体矿物表面差异性及其对有机物吸附的初步研究

石英是土壤和沉积物中的重要矿物组成部分,前人已在不同程度上对其表面基团和表面物理化学性质进行了研究。事实上,石英(SiO2)具有多种同质多象变体。即同是化学成分为SiO2的矿物,其晶体结构可能是大不相同的。

磁黄铁矿结构性质与可浮性差异研究

磁黄铁矿主要有3个同质多象变体:六方磁黄铁矿、单斜磁黄铁矿和斜方磁黄铁矿。磁黄铁矿的化学组成、物理性质和晶体结构决定其可浮性、表面易氧化程度、性脆等特性。采用X射线衍射、电子探针和浮选试验,考察了单斜磁黄铁矿和六方磁黄铁矿的结构和成分及可浮性差异。结果表明,单斜比六方磁黄铁矿富含硫;单斜和六方磁黄铁矿浮选回收率随矿浆pH变化的规律类似,但是单斜磁黄铁矿的回收率比六方磁黄铁矿高,可浮性比六方磁黄铁矿好;酸性条件下,六方比单斜磁黄铁矿更容易被Cu2+活化;石灰对单斜磁黄铁矿的抑制作用不明显,而对六方磁黄铁矿具有一定的抑制作用。

浙江雷甸淡水无光珠中球文石的首次确认

球文石 (Vaterite)是CaCO3 很不稳定的同质多象变体 ,在自然界里很少出现 ,通过光学显微镜在淡水无光珠中发现球文石尚属首次。本文研究了淡水无光珠内球文石的显微特征、X射线粉晶衍射特征及显微红外光谱特征。研究结果表明淡水无光珍珠内球文石粉晶衍射由强至弱五个强峰的d值为 0 .3 2 66,0 .2 72 3 ,0 .3 553 ,0 .1 81 1 ,0 .2 0 57nm ;其红外光谱特征波数为 1 4 89,1 4 50 ,1 4 2 0 ,1 0 87,1 0 50 ,876,83 0 ,762 ,74 3cm-1。球文石的存在是影响淡水珍珠品质的主要内在因素之一。

俯冲—碰撞和高压、超高压变质带中的金红石研究进展

金红石是高级变质岩和热液矿床中广为展布的一种矿物。目前,金红石在俯冲—碰撞和高压—超高压变质带中研究包括以下4个方面:①金红石在俯冲—碰撞带中的作用;②金红石同质多象变体;③金红石的U-Pb定年;④金红石对源区的示踪。第一方面的研究一直是最近10余年来研究的主题之一,而后3个方面的研究尚处于起步阶段,上述研究对认识俯冲—碰撞过程中埃达克岩的成因和特征,对超高压大陆深俯冲深度及形成岩石温压条件的限定,对重塑超高压或高级变质地体峰期变质事例年龄,对赋存金红石岩石的源区示踪具有重要的意义。

扫描电镜-拉曼光谱联机系统在地球科学中的应用

扫描电镜-拉曼光谱联机(RISE)技术是将两种仪器的优势相结合,可同时获得样品微区形貌、成分、结构等多重信息,具有样品制备简单、样品无损、测试速度快、分辨率高等优点,已成功应用于材料、生物、医药、文物等多个领域。为展示该系统的应用潜力,本文系统介绍了RISE技术及其功能,以及对地学中3个较为典型样品的分析结果。对绿帘石中元素分布特征、OH-行为的观察,解读其晶体结构;对柯石英、石英共存体系进行同质多象的厘定,为探究柯石英-石英相变过程提供依据;对高压/超高压变质带富硫化物高压脉体黄铁矿中包裹体进行分析,探讨俯冲带中S元素的赋存形式。此外,还讨论了RISE技术在地球科学领域中的作用及其发展趋势。

Observations on the Ultrastructures of Clinoenstatite and Orthopyroxenes

Though the clinoenstatite is a stable phase of the end member MgSiO_3 at lowtemperatures in many experiments,it appears only in meteorites and boninite innature.The ultrastructures of polymorphs of clinoenstatite in meteorites have beenwell documented(Buseck,P.R.,1975;Buseck,P.R.,1980;Coe,R.S.andMuller,W.F.,1973).Here are reported the different characteristics ofclinoenstatite ultrastructures in boninite.Meanwhile,the observations of the G.P.zones in two bronzites are also presented.

赤铁矿

赤铁矿化学成分为Fe_2O_3,属六方晶系的氧化物矿物,与等轴晶系的磁赤铁矿(γ-Fe2O3)成同质多象。单晶体常呈菱面体和板状。集合体形态多样,有片状、鳞片状(显晶质)、粒状、鲕状、肾状、土状、致密块状等,颜色呈红褐、钢灰至铁黑等色,条痕均为樱红色,金属至半金属光泽;呈铁黑色、金属光泽的片状赤铁矿集合体称为镜铁矿;呈灰色、金属光泽的鳞片状赤铁矿集合体称为云母赤铁矿。

白铁矿

白铁矿属于硫化物矿物,化学成分与黄铁矿相同,属于同质多象变体。白铁矿的颜色为锡白色和青铜黄色,晶体常呈板状产出,集合体呈结核状、球状、钟乳状、皮壳状等。白铁矿为浅黄铜色,略带浅灰或浅绿色调,新鲜面近似锡白色,条痕暗灰绿色,金属光泽,不透明,硬度为5~6,性脆,解理平行不完全,断口为参差状,具弱电性。白铁矿和黄铁矿不同之处是具有鸡冠状的晶形,颜色比较淡白,在显微镜下观察时光性呈非均质性。内生白铁矿常见于晶洞中,通常与黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、磁黄铁矿、雄黄、雌黄等硫化物、碳酸盐共生。

揭秘金刚石失踪案

17世纪40年代,一个阳光明媚的夏日,在意大利佛罗伦萨科学院,有几位院士围坐在花园中间的一个石桌旁,用放大镜观察和研究一小颗珍贵的金刚石,而这颗金刚石已经被学院珍藏几百年了。为什么金刚石能保存几百年呢？这是因为金刚石是由碳元素组成的一种单质,与石墨同为碳的同质多象变体。而碳在常温下化学性质不活泼,即具有稳定性。