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大气可吸入颗粒物中锐钛矿的发现及意义

光谱学与光谱分析 2009年第6期29卷 1570-1572页

作者：郑南王河锦北京大学地球与空间科学学院北京100871

激光拉曼微探针(laser Raman microprobe,简称LRM)能将激光聚焦在1μm2的极小区域进行分子成分和结构的微区分析,是一种可靠的物相鉴定手段,非常适用于单个微小颗粒物的物相鉴定。文章利用LRM对北京市大气可吸入颗粒物(PM10)进行单颗粒... 详细信息

激光拉曼微探针(laser Raman microprobe,简称LRM)能将激光聚焦在1μm2的极小区域进行分子成分和结构的微区分析,是一种可靠的物相鉴定手段,非常适用于单个微小颗粒物的物相鉴定。文章利用LRM对北京市大气可吸入颗粒物(PM10)进行单颗粒物相分析将实验图谱与Renishaw矿物与无机材料拉曼光谱数据库中标准图谱进行对比,通过简正坐标分析对谱带进行指认和对各谱峰分子类型及振动模进行归属,首次在PM10中发现了锐钛矿型TiO2,其实验图谱具有638 cm-1处的较强峰以及398和517 cm-1处中等强度峰,为O—Ti—O特征振动,确认了大气中富Ti颗粒的矿物物相为锐钛矿型TiO2。锐钛矿型TiO2是一种重要的光催化剂,锐钛矿与其他矿物颗粒(尤其是含Ca碳酸盐)的聚集能够加剧非均相反应的发生。锐钛矿的晶体结构及所处大气环境的相对湿度和pH值对其光催化反应有重要影响。

关键词：可吸入颗粒物(PM10) 锐钛矿型TiO2 激光拉曼微探针拉曼谱带指认多相光催化反应

长沙-澧陵-浏阳一带冷家溪群及板溪群的甚低级变质作用

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岩石学报 2001年第2期17卷 291-300页

作者：朱明新王河锦北京大学地质学系北京100871

湘东长沙 -澧陵 -浏阳一带中晚元古宇的冷家溪群及板溪群遭受了区域甚低级变质作用。在本地区所采的 <2μm的样品中 ,冷家溪群伊利石结晶度的 Kübler指数为 0 .18～ 0 .2 6°△ 2θ,板溪群为 0 .2 1～ 0 .2 8°△ 2θ(Kisch国际标样校... 详细信息

湘东长沙 -澧陵 -浏阳一带中晚元古宇的冷家溪群及板溪群遭受了区域甚低级变质作用。在本地区所采的 <2μm的样品中 ,冷家溪群伊利石结晶度的 Kübler指数为 0 .18～ 0 .2 6°△ 2θ,板溪群为 0 .2 1～ 0 .2 8°△ 2θ(Kisch国际标样校正 )。从而可把本地区冷家溪群的区域变质划归浅变质带和近变质带上部 ,温度大约为 2 80～ 40 0℃。板溪群划归近变质带上部 ,温度大约为 2 5 0～ 30 0℃。并未普遍达到目前人们认为的绿片岩相或者是低绿片岩相。样品中冷家溪群伊利石 (白云母 ) b0 值的范围在0 .8999～ 0 .90 42 nm ,板溪群为 0 .90 18～ 0 .90 42 nm。由冷家溪群 b0 频率累积曲线图。

关键词：伊利石结晶度伊利石多型 b0值变质作用冷家溪群板溪群晚元古代

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锐钛矿金红石的高温原位X射线衍射研究

物理学报 2013年第14期62卷 353-361页

作者：王玲王河锦李婷北京大学地球与空间科学学院北京100871

对TiO2粉末进行了空气和真空条件下从室温到1200℃的加热原位X射线衍射实验,得到了空气和真空条件下微米级锐钛矿颗粒转变为金红石的起始温度分别为850℃和855℃;分别修正了空气条件下锐钛矿在(27—850℃)范围和金红石在(900—1200℃)... 详细信息

对TiO2粉末进行了空气和真空条件下从室温到1200℃的加热原位X射线衍射实验,得到了空气和真空条件下微米级锐钛矿颗粒转变为金红石的起始温度分别为850℃和855℃;分别修正了空气条件下锐钛矿在(27—850℃)范围和金红石在(900—1200℃)范围内的晶胞参数和真空条件下锐钛矿在(27—850℃)范围和金红石在(950—1200℃)范围的晶胞参数,从而得到了晶胞参数随温度变化的关系,得到了锐钛矿和金红石在空气中和真空中的热膨胀系数,并总结了热膨胀系数随温度变化的规律.室温下锐钛矿在空气条件下的热膨胀系数为αa=4.55063×10-6/℃,αc=7.7543×10-6/℃,β=16.85836×10-6/℃;真空下为αa=4.69429×10-6/℃,αc=9.02850×10-6/℃,β=18.69688×10-6/℃.室温下,金红石在空气条件下的热膨胀系数为αa=6.81243×10-6/℃,αc=8.71644×10-6/℃,β=22.22178×10-6/℃;真空条件下为αa=6.05834×10-6/℃,αc=8.39280×106/℃,β=20.52362×10-6/℃.

关键词： TiO2 原位X射线衍射相转变热膨胀

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天津蓟县长城系串岭沟组混层粘土矿物

地球科学（中国地质大学学报） 2008年第5期33卷 716-722页

作者：陈涛王河锦中国地质大学珠宝学院湖北武汉430074 北京大学地球与空间科学学院北京100871

为了解天津蓟县长城系串岭沟组地层中混层粘土矿物的组成和结构特征,利用X射线粉晶衍射(XRD)和高分辨透射电镜(HRTEM)对其进行了深入研究.通过对比该区粘土矿物的自然干燥片、Ca离子饱和片、Ca饱和的乙二醇膨胀片、加热到375℃和550℃... 详细信息

为了解天津蓟县长城系串岭沟组地层中混层粘土矿物的组成和结构特征,利用X射线粉晶衍射(XRD)和高分辨透射电镜(HRTEM)对其进行了深入研究.通过对比该区粘土矿物的自然干燥片、Ca离子饱和片、Ca饱和的乙二醇膨胀片、加热到375℃和550℃的乙二醇膨胀片获取的XRD衍射峰,确定该区混层粘土矿物为伊利石/蒙脱石(I/S)不规则混层矿物和绿泥石/蒙脱石(Chl/S)不规则混层矿物.从高分辨透射电镜观察到I/S规则及不规则混层的晶格条纹像以及Chl/S不规则混层的晶格条纹像,揭示了该区I/S混层和Chl/S混层的层间堆跺结构特征.该研究为蓟县中元古界典型剖面提供了重要的混层粘土矿物的结构信息.

关键词：蓟县 I/S混层 Chl/S混层 XRD衍射峰晶格条纹像

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海水鲈鱼硬体组织中羟基磷灰石的结晶特性

地质学报 2017年第10期91卷 2231-2239页

作者：苑蕾王河锦安佳丽北京大学地球与空间科学学院北京100871 教育部"造山带与地壳演化"重点实验室北京100871

海水鲈鱼硬体组织的鳞片、几种骨骼和牙齿均含有生物矿物。运用X射线微区衍射、透射电镜、扫描电镜与能谱测试技术对其做了成分与结构方面的探究。其中X射线微区衍射技术能够无损、原样、有效的获取生命微晶体的结构信息,适合生物矿物... 详细信息

海水鲈鱼硬体组织的鳞片、几种骨骼和牙齿均含有生物矿物。运用X射线微区衍射、透射电镜、扫描电镜与能谱测试技术对其做了成分与结构方面的探究。其中X射线微区衍射技术能够无损、原样、有效的获取生命微晶体的结构信息,适合生物矿物研究。结果表明硬体组织中的矿物相均为羟基磷灰石,除蝶骨外,其余组织的羟基磷灰石化学成分呈现缺Ca富P的特征。晶胞参数修正结果得到鳞片中羟基磷灰石a=0.9421~0.9461nm,c=0.6844~0.6907nm,并且,越靠近鳞基,越接近鳞基处的晶胞参数;骨骼中a=0.9438~0.9492nm,c=0.6873~0.6887nm;牙齿中a=0.9470nm,c=0.6883nm。透射电镜观察羟基磷灰石为纳米级别晶粒,由Scherrer公式计算得到晶粒大小为D_鳞=9.4~14.1nm,D_骨=16.2~18.3nm,D_牙=15.1nm,骨骼中羟基磷灰石晶体结晶度最好,其次为牙齿,鳞片中的结晶度最差。X射线衍射图及取向因子R计算结果表明,牙齿、鳞片和骨骼中羟基磷灰石晶体均趋向沿结晶学c轴择优取向生长特点。生物矿物结晶特性(晶体尺寸、结晶度及择优取向)是由组织功能决定并由有机基质调控的结果,以提供生命体良好的机械性能。

关键词： X射线微区衍射羟基磷灰石结晶度择优取向生物调控机械性能

湘北杨家坪中新元古宇和下古生界的近变质作用与成岩作用

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岩石学报 2014年第10期30卷 3013-3020页

作者：王河锦周钊王玲苑蕾造山带与地壳演化教育部重点实验室北京100871 北京大学地球与空间科学学院北京100871

运用伊利石结晶度、K云母晶格常数b0、应变值τ、颗粒大小分布与矿物组合分析等低温变质指示数据对湘北杨家坪剖面中晚元古宇和下古生界的近变质作用和成岩作用进行了研究。Kisch国际标样用于校正伊利石结晶度的测定。中晚元古宇伊利石... 详细信息

运用伊利石结晶度、K云母晶格常数b0、应变值τ、颗粒大小分布与矿物组合分析等低温变质指示数据对湘北杨家坪剖面中晚元古宇和下古生界的近变质作用和成岩作用进行了研究。Kisch国际标样用于校正伊利石结晶度的测定。中晚元古宇伊利石结晶度Kübler指数范围为：0.21～0.24°Δ2θ,而下古生界为0.28～0.67°Δ2θ。表明近变质作用影响了中晚元古宇和部分下古生界。按照Kisch国际标样的成岩/变质界限（0.21～0.38°Δ2θ,CuKα）,将剖面划分为北部近变质带和中南部成岩带。由绿泥石化学成分地质温度计估计近变质峰期温度约为260℃。K云母晶格常数b0值变化范围0.9000～0.9045nm,平均为0.9017nm,表明近变质作用处于中压-中低压力范围。近变质带伊利石（主要是中晚元古宇）的多型为2M1型,而成岩带伊利石（主要是下古生界）的多型为2M1＋1M混合类型。平均对数粒度与对数方差之积（GLR）称为对数总成熟效应具有不同的两组分布特征即近变质作用区（GLR〉1.88）与成岩作用区（GLR〈1.88）,这是一个新的发现。后变质作用的构造应力不仅可产生断层,而且可引起矿物的应变,从而导致衍射峰的宽化,使得近变质带伊利石结晶度值次生变大到成岩值范畴。与剖面南部地区（长沙-澧陵-浏阳,黄土店-仙溪,沅古坪）比较,杨家坪剖面中晚元古宇和下古生界经历了中压-中低压近变质作用和成岩作用的影响。这一结果与多数前人认为的＂元古宇板溪群处于绿片岩相或亚绿片岩相或低绿片岩相而震旦到下古生界为沉积盖层＂的观点不同。

关键词：伊利石结晶度多型 b0值晶格应变近变质作用新元古宇下古生界湘北

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X射线衍射峰五基本要素的物理学意义与应用

矿物学报 2002年第2期22卷 95-100页

作者：周健王河锦中国地质科学院北京100037 北京大学地球与空间科学学院北京100871

本文根据Bragg衍射方程、Scherrer方程、衍射强度计算原理 ,研究讨论了X射线衍射峰 5构成要素中的衍射峰位置、衍射峰宽度、衍射峰高度的物理学意义。根据实验研究证明了衍射峰不对称性的几何条件特征 ,并用地质事实验证了衍射峰形态变... 详细信息

本文根据Bragg衍射方程、Scherrer方程、衍射强度计算原理 ,研究讨论了X射线衍射峰 5构成要素中的衍射峰位置、衍射峰宽度、衍射峰高度的物理学意义。根据实验研究证明了衍射峰不对称性的几何条件特征 ,并用地质事实验证了衍射峰形态变化与晶格应变和粒度大小的内在联系。从而阐明了单个衍射峰 5基本构成要素的完整物理学意义 ,并以实例论证了 5要素的实际应用价值。

关键词： X射线衍射物理学意义衍射峰高度衍射峰位置衍射峰宽度晶格粒度

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浅谈利用黏土矿物重建古气候

北京大学学报（自然科学版） 2005年第2期41卷 309-316页

作者：陈涛王河锦张祖青王欢北京大学地球与空间科学学院北京100871

利用黏土矿物重建古气候近年来得到了广泛的应用 ,其分析测试方法较多。其中 ,X射线衍射分析主要用来确定黏土矿物组合及其含量以及某些黏土矿物的结晶度 ;化学分析、电镜分析主要用于黏土矿物的来源、成因、演变过程的研究 ;放射性同... 详细信息

利用黏土矿物重建古气候近年来得到了广泛的应用 ,其分析测试方法较多。其中 ,X射线衍射分析主要用来确定黏土矿物组合及其含量以及某些黏土矿物的结晶度 ;化学分析、电镜分析主要用于黏土矿物的来源、成因、演变过程的研究 ;放射性同位素的研究使气候指标和年代学建立起时间和空间上的联系 ;而氢氧同位素分析亦能对古气候重建提供重要佐证。本文旨在综述各种研究方法所能提供和揭示蕴藏于黏土矿物中的古气候信息 ,以期全面综合地利用黏土矿物为手段来重建古气候。

关键词：黏土矿物古气候 X射线衍射分析化学分析电镜分析同位素

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成岩带、近变质带与一维纳米级层状硅酸盐

地质论评 2002年第4期48卷 361-364页

作者：周健王河锦中国地质科学院北京100037 北京大学地球与空间科学学院 100871

运用X射线衍射分析技术,计算了成岩带、近变质带粘土矿物C*方向的粒度.根据阿尔卑斯造山带前陆碎屑岩粘土矿物粒度与伊利石结晶度指数的关系,推导出了伊利石、绿泥石、蒙脱石、伊蒙混层、高岭石和叶蜡石的c*方向粒度变化趋势曲线.结果表... 详细信息

运用X射线衍射分析技术,计算了成岩带、近变质带粘土矿物C*方向的粒度.根据阿尔卑斯造山带前陆碎屑岩粘土矿物粒度与伊利石结晶度指数的关系,推导出了伊利石、绿泥石、蒙脱石、伊蒙混层、高岭石和叶蜡石的c*方向粒度变化趋势曲线.结果表明,大多数产于成岩带和近变质带的粘土矿物其c*方向粒度为几至几十纳米.成岩带和近变质带是一维天然纳米级粘土矿物的产地.

关键词：一维纳米颗粒层状硅酸盐成岩带近变质带伊利石结晶度粘土矿物粒度