《表2 黑云母和反应产物的穆斯堡尔谱参数》
注:(1)同质异能位移(isomer shift);(2)四级矩分裂(quadrupole splitting);(3)超精细磁场(magnetic hyperfine field).
图6为黑云母和不同Al3+浓度体系反应产物的穆斯堡尔谱。穆斯堡尔图谱拟合参数结果列于表2。根据样品的结构和组成,57Fe穆斯堡尔谱可能由一个或多个单线谱、4级分裂二线谱和磁分裂六线谱组成。单线谱只会出现在Fe3+立方对称结构的谱图中,因此在层状硅酸盐的穆斯堡尔谱中不会观察到单线谱。六线谱源于含Fe的磁有序样品,出现在极富铁的层状硅酸盐(小于10 K的低温测试条件)和具有良好结晶度及高纯度的铁(氢)氧化物的谱图中。层状硅酸盐的穆斯堡尔谱一般由具有不同氧化态的结构Fe的二线谱组成。如图所示(图6a),原始黑云母样品的穆斯堡尔谱呈现出不对称特征,分峰拟合可以得到3组二线谱,分别对应于黑云母结构中不同位置和不同氧化态的Fe[37]。由拟合结果可知,该黑云母样品含有约63%的Fe2+和37%的Fe3+。低铝体系产物Bt-0.06Al-30d的穆斯堡尔谱经过分峰拟合得到1个六线谱和2个二线谱(图6b),分别归属赤铁矿和黏土矿物中不同氧化态Fe[37-38],进一步证实黑云母的部分结构Fe最终转变为了赤铁矿,与XRD和TEM结果一致。结构Fe3+含量从原始黑云母中的约37%增加至Bt-0.06Al-30d的61%,这可能与转化产物蛭石、水黑云母和绿泥石的八面体中结构Fe3+含量较高有关,以往研究也表明黑云母结构Fe2+的氧化是其风化的重要过程[3]。而高铝体系产物Bt-0.60Al-30d的图谱只出现1个二线谱(图6c),对应黏土矿物的结构Fe3+,与低铝体系相比,结构Fe2+的消失反映了高铝体系中黑云母溶解和转化过程更彻底。此外,并未观察到赤铁矿的六线谱,这可能与其结晶弱、粒径小有关[38]。
图表编号 | XD00204302800 严禁用于非法目的 |
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绘制时间 | 2021.02.01 |
作者 | 韦寿淑、马灵涯、梁晓亮、吉世超、李尚颖、朱建喜、陈情泽、何宏平 |
绘制单位 | 中国科学院广州地球化学研究所中国科学院矿物学与成矿学重点实验室广东省矿物物理与材料研究开发重点实验室、中国科学院大学、中国科学院地球科学研究院、中国科学院广州地球化学研究所中国科学院矿物学与成矿学重点实验室广东省矿物物理与材料研究开发重点实验室、中国科学院地球科学研究院、中国科学院广州地球化学研究所中国科学院矿物学与成矿学重点实验室广东省矿物物理与材料研究开发重点实验室、中国科学院地球科学研究院、中国科学院广州地球化学研究所中国科学院矿物学与成矿学重点实验室广东省矿物物理与材料研究开发重点实验室、中国科学 |
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