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矿物X射线衍射分析法是利用X射线通过矿物晶体时所产生的衍射效应来分析矿物结构、物相的物理方法。矿物多呈结晶体状态,因X射线的波长与矿物晶体内原子间距接近,因此X射线通过时被衍射成强度不同的衍射图谱。根据图谱中衍射线的位置和强度可测定矿物的晶体结构及未知矿物的物相。单晶X射线衍射分析一般可测定该矿物的晶体结构;多晶态(包括准晶态)样品呈微细粉末或细粒集合体,对此类样品的分析称粉末X射线衍射分析,可以测定矿物类质同象代替组分的含量、有序度、多矿物混合物的物相组成及定量(或半定量)估算各物相含量。
该法引入矿物研究后,使矿物学发生了根本变革。绝大部分矿物的晶体结构已经测定,并由此总结出晶体化学等理论矿物学新分支,使矿物外部特征与矿物成分、晶体结构有机地联系在一起。此法已发展到较高阶段,具复杂结构的矿物也能通过自动化多圆衍射仪较方便地测出其晶体结构。粉晶X射线衍射广泛地应用于矿物、岩石分析,也广泛应用于金属、陶瓷、化工、材料、食品等学科。 2100433B
防护墙有几种:水泥及专、专用水泥(钡)、铅板。通常根据射线能量等级、防护墙的厚度、防护距离等来选择,是否使用铅板,需要根据计算来确定。
x射线荧光和x射线衍射的区别在于前者是对材料进行成份分析的仪器,而后者则主要是对材料进行微观结构分析以便确定其物理性状的设备。
X射线衍射仪(XRD)是矿物学研究领域内的主要仪器,用于对结晶物质的定性和定量分析。X射线荧光光谱仪(XRF)是通过测定二次荧光的能量来分辨元素的,可做定量或定性分析。两种仪器构造与使用对象不同,XR...
土中矿物的X射线衍射分析及在环境岩土工程中的应用
土中矿物的X射线衍射分析及在环境岩土工程中的应用——介绍了鉴定土中的矿物成分最常用的X射线衍射分析方法.包括分析原理、试验程序、仪器设备、试样制备和结果整理.阐述了X射线衍射分析在环境岩土工程实践中的重要性,并举例说明了它在实际工程中的应用
偏光显微镜观测和X射线衍射分析在建筑物耐久性评价中的应用
将混凝土看成一种人造的岩石,运用岩矿测试方法,对混凝土进行系统研究,并应用到建筑结构耐久性评价中,作为物理和结构验算的一种补充,是一种新的尝试。本文通过某工程评价实例,胜偏光显微镜观测和X射线衍射分析手段,对混凝土物相,矿物组分进行分析,得出有意义2的结果。
分两个步骤,第一步是地质工作者根据矿物的外形和物理性质进行肉眼鉴定,其主要依据是 :
1.形状:由于矿物的化学组成和内部结构不同,形成的环境也不一样,往往具有不同的形状。凡是原子或离子在三度空间按一定规则重复排列的矿物就形成晶体,晶体可呈立方体、菱面体、柱状、针状、片状、板状等。矿物的集合体可呈放射状、粒状、葡萄状、钟乳状、鲕状、土状等。
2.颜色:是矿物对光线的吸收、反射的特性。各种不同的矿物往往具有各自特殊的颜色,有许多矿物就是以颜色命名的,它对鉴定矿物、寻找矿产以及判别矿物的形成条件都有重要意义。
3.条痕:指矿物粉末的颜色,可将矿物在白色无釉的瓷板上擦划,便可得到条痕。由于矿物粉末可以消除一些杂质造成的假色,因此条痕的颜色更能真实地反映矿物的颜色。
4.光泽:指矿物表面对可见光的反射能力,光泽的强弱主要取决于矿物折射率吸收系数和反射率的大小。光泽可分为以下几种;金属光泽、玻璃光泽、金刚光泽、脂肪光泽和丝绢光泽、珍珠光泽等。
5.硬度:矿物抵抗外力的刻划、压入、研磨的能力,一般用两种不同矿物互相刻划来比较硬度的大小。硬度一般划分为10级。
6.解理和断口:在受力作用下,矿物晶体沿一定方向发生破裂并产生光滑平面的性质叫解理,沿一定方向裂开的面叫解理面。解理有方向的不同(如单向解理、三向解理等),也有程度的不同(完全解理、不完全解理)。
如果矿物受力,不是按一定方向破裂,破裂面呈各种凸凹不平的形状(如锯齿状、贝壳状),叫断口。
此外,还可以根据矿物的韧性、比重、磁性、电性、发光性等特征来鉴别矿物。
第二步是在室内运用一定的仪器和药品进行分析和鉴定。有偏光显微镜鉴定法、化学分析法、X射线分析法、差热分析法等等。
中国习惯上把具金属或半金属光泽的、或可以从中提炼某种金属的矿物,称为某某"矿",如方铅矿、黄铜矿;把具玻璃或金刚光泽的矿物称为某某"石",如方解石、孔雀石;把硫酸盐矿物常称为某"矾",如胆矾、铅矾;把玉石类矿物常称为某"玉",如硬玉、软玉;把地表松散矿物常称为某"华",如砷华、钨华。至于具体命名则又有各种不同的依据。有的依据矿物本身的特征,如成分、形态、物性等命名;有的以发现、产出该矿物的地点或某人的名字命名。例如锂铍石liberite(成分)、金红石rutile(颜色)、重晶石barite(比重大)、十字石 staurolite(双晶形态)、香花石hsianghualite(发现于湖南临武香花岭)、彭志忠石 pengzhizhongite(纪念中国结晶学家和矿物学家彭志忠)等。矿物的中文名称除少数由中国学者发现和命名(如锂铍石、香花石、彭志忠石等)及沿用中国古代名称(如石英、云母、方解石、雄黄等)者外,主要均来源于外文名称。其中有的意译,如上述的金红石、重晶石、十字石等;少数为音译,如埃洛石(halloysite)等;大多数则系根据矿物成分,间或考虑物性、形态等特征另行定名,如硅灰石(原文wollastonite为纪念英国化学家W.H.Wollaston而来)、黝铜矿(原文 tetrahedrite,意译应为四面体矿)等;还有音译首音节加其他考虑的译名,如拉长石(原文labradorite来源于加拿大地名Labrador)等。
新矿物
世界上已知矿物约3000种。随着研究手段的改进,新矿物种的发现逐年增多。若以20年为一个计算单位,则新矿物的发现,1880~1899年为87种 ,1900~1919年为185种,1920~1939年为256种,1940~1959年为347种。80年代平均每年发现新矿物约 40~50种。中国从1958年发现香花石开始,至1989年已发现新矿物约70种。
矿物是化学元素通过地质作用等过程发生运移、聚集而形成。具体的作用过程不同,所形成的矿物组合也不相同。矿物在形成后,还会因环境的变迁而遭受破坏或形成新的矿物。
形成矿物地质作用
岩浆作用发生于温度和压力均较高的条件下。主要从岩浆熔融体中结晶析出橄榄石、辉石、闪石、云母、长石、石英等主要造岩矿物,它们组成了各类岩浆岩。同时还有铬铁矿、铂族元素矿物、金刚石、钒钛磁铁矿、铜镍硫化物以及含磷、锆、铌、钽的矿物形成。伟晶作用中矿物在700~400℃、外压大于内压的封闭系统中生成。所形成的矿物颗粒粗大。除长石、云母、石英外,还有富含挥发组分氟、硼的矿物如黄玉、电气石, 含锂、铍、铷、铯、铌、钽、稀土等稀有元素的矿物如锂辉石、绿柱石和含放射性元素的矿物形成。热液作用中矿物从气液或热水溶液中形成。高温热液 (400~300℃)以钨、锡、的氧化物和钼、铋的硫化物为代表;中温热液(300~200℃)以铜、铅、锌的硫化物矿物为代表;低温热液 (200~50℃)以砷、锑、汞的硫化物矿物为代表。此外,热液作用还有石英、方解石、重晶石等非金属矿物形成。
风化作用中早先形成的矿物可在阳光、大气和水的作用下化学风化成一些在地表条件下稳定的其他矿物,如高岭石、硬锰矿、孔雀石、蓝铜矿等。金属硫化物矿床经风化产生的 CuSO4和FeSO4溶液,渗至地下水面以下,再与原生金属硫化物反应,可产生含铜量很高的辉铜矿、铜蓝等,从而形成铜的次生富集带。化学沉积中,由真溶液中析出的矿物如石膏、石盐、钾盐,硼砂等;由胶体溶液凝聚生成的矿物如鲕状赤铁矿、肾状硬锰矿等。生物沉积可形成如硅藻土(蛋白石)等。
区域变质作用形成的矿物趋向于结构紧密、比重大和不含水。在接触变质作用中,当围岩为碳酸盐岩石时,可形成夕卡岩,它由钙、镁、铁的硅酸盐矿物如透辉石、透闪石、石榴子石、符山石、硅灰石、硅镁石等组成。后期常伴随着热液矿化形成铜、铁、钨和多金属矿物的聚集。围岩为泥质岩石时可形成红柱石、堇青石等矿物。
矿物的组合、共生、伴生、标型特征
矿物在空间上的共存称为组合。组合中的矿物属于同一成因和同一成矿期形成的,则称它们是共生,否则称为伴生。研究矿物的共生、伴生、组合与生成顺序,有助于探索矿物的成因和生成历史。就同一种矿物而言,在不同的条件下形成时,其成分、结构、形态或物性上可能显示不同的特征,称为标型特征,它是反映矿物生成和演化历史的重要标志。