西南天山超高压变质带中志留纪岛弧火山岩岩片及其构造意义

西南天山造山带位于伊犁-中天山板块和塔里木板块之间,普遍被认为是古南天山洋闭合,塔里木板块和伊犁-中天山板块碰撞造山的产物。在西南天山含榴辉岩高压-超高压变质带中,我们在哈布腾苏和科普尔特2个地区识别出这一套基性-酸性火山岩。在哈布腾苏剖面,该套火山岩以酸性岩为主,在野外作为构造岩片与高压-超高压榴辉岩与蓝片岩相间产出。在科布尔特剖面,岩石组合包括玄武岩,安山岩,英安岩,流纹岩和石英斑岩,具有多个从基性到酸性的岩浆旋迴,并普遍发生绿片岩相变质,与高压超高压岩石的变质程度有明显差异。大部分岩石具有轻稀土轻度富集,重稀土平坦,高场强元素亏损,大离子亲石元素富集的地球化学特征,属于典型的弧火山岩,与大洋岩石圈板块俯冲有关。锆石SHRIMP年龄为420～427Ma,这是西南天山地区目前已知的最早的岛弧火山岩,对揭示古南天山洋的演化历史和弧陆碰撞过程有重要意义。

热处理金红石晶体结构及其光催化活性分析

本文以在氢气气氛中加热和退火处理的天然金红石样品(采自山西某变质矿床)为研究对象,利用单晶和粉晶X-射线衍射(XRD)、环境扫描电子显微镜(ESEM)、紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-vis)等矿物学常规测试方法,结合Rietveld方法对实验数据计算和精修的结果,对系列样品的晶体结构及对光催化活性影响进行了系统的研究。实验结果表明,天然金红石中含有的V,Fe等杂质离子以类质同象替代Ti4+离子存在于晶格之中,引起晶格畸变,有助于提高样品的光催化活性。随着温度升高,一方面部分类质同象替代的三价铁离子逐步被还原为二价铁和单质铁,大半径离子逃离晶格引起金红石晶胞参数减小;另一方面,热处理引起晶格膨胀,结果导致样品的晶胞参数变化不明显。同时,热处理金红石样品的可见光响应能力得到大幅提高,900℃样品在600nm处的光吸收强度相对于原样增大了147.2%。在800℃及900℃样品中出现的微量单质铁为金属导体,其费米能级较低,与半导体金红石颗粒接触时可以快速转移光生电子,从而提高体系的可见光响应能力。

天然可见光催化剂闪锌矿半导体电子结构的第一性原理计算

天然半导体矿物闪锌矿在自然界中储量丰富,具有优良的可见光催化性能,它们与日光及微生物的协同催化作用已经并且正缓慢修复着地球表层被污染的环境。天然产出的闪锌矿中存在以类质同象替代Zn的Fe、Cd和Ga等,对其电子结构产生一定的影响。

白钨矿的原位高压X射线衍射研究

使用金刚石对顶砧高压装置(DAC)和同步辐射光源,对天然白钨矿进行了原位高压能量色散X射线衍射(EDXD)研究,实验最高压力为16.0GPa。在实验压力范围内观察到了一次白钨矿结构→钨锰铁矿结构的可逆相变:压力小于5.3GPa时为白钨矿结构(I41/a),在5.3～12.3GPa压力区间内为白钨矿结构与钨锰铁矿结构(P2/c)并存,大于12.3GPa时完全相变为钨锰铁矿结构。从键长、配位数和配位多面体角度对白钨矿→钨锰铁矿结构的相变机制进行了解释。

热处理天然金红石的微结构研究

利用粉晶X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)等分析手段对在氩气气氛中加热、退火的天然金红石样品的微结构进行了研究。研究表明样品在热处理后,晶格发生膨胀,并且在900℃和1000℃的样品中出现了钛铁矿物相。钛铁矿也是一种天然半导体矿物,沿与金红石(010)面网成大约31°夹角的方向生长,与金红石形成了二元复合半导体。紫外漫反射实验结果表明热处理后,金红石中出现的钛铁矿相有效地促进了光催化效果。

滇西北怒江早古生代片麻状花岗岩的确定及其构造意义

云南西部中缅边界的怒江一带被认为是青藏高原向东南逃逸的通道,但位于通道之中、红河-哀牢山走滑剪切带与高黎贡山剪切带之间的贡山地块应属于哪一个大地构造单元的组分,目前尚不清楚.通过对云南福贡县马吉一带古当河片麻状花岗岩锆石SHRIMP年龄测定,确定该花岗岩的岩浆结晶年龄为(487±11)Ma,并发现锆石具有773～794Ma的残核,该年龄可以与印度板块内部及喜马拉雅造山带中发育大量同时代的花岗质岩石相对比,表明与印度大陆有非常密切的亲缘关系,该研究对揭示滇西地区怒江流域的构造属性有重要意义.