铵伊利石的矿物学特征及热稳定性

伊利石是地壳中常见的层状硅酸盐矿物。当NH_(4)^(+)赋存在伊利石层间时,可形成铵伊利石。探明铵伊利石的矿物学特征和层间NH_(4)^(+)的热稳定性可为理解氮(N)的地球化学循环提供重要依据。通过多种谱学、电子显微学和热分析手段,并以伊利石(层间阳离子为K^(+))为参照,对山西省阳泉市新景矿煤层夹矸中铵伊利石的矿物学特征和热稳定性进行研究。结果表明:铵伊利石中NH_(4)^(+)占层间阳离子总数的比例约为0.86,铵伊利石的基面间距(10.344)明显大于伊利石(9.973);同时,铵伊利石的(002)∶(003)衍射峰强度比值约为1∶1,而伊利石的相应衍射峰强度比值约为1∶3;铵伊利石四面体中广泛存在Al^(3+)对Si^(4+)的类质同象置换(Al^(3+)→Si^(4+)),其层电荷密度约为0.85;层间NH_(4)^(+)的存在未对伊利石的层状硅酸盐结构骨架造成明显影响,但可引起结构羟基蓝移;铵伊利石层间的NH_(4)^(+)表现出良好的热稳定性;在400℃~700℃温度范围内,NH+4随结构羟基的脱失而逐渐分解,这暗示在受热过程中层间NH_(4)^(+)与结构羟基发生反应,产物为NH_(3)和H_(2)O。