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海洋地质与第四纪地质2025年第04期:全岩矿物定量分析方法——以第9届雷诺杯样品为例

来源:期刊VIP网 时间:


作者:李艳丽;刘志飞;

单位:同济大学海洋地质全国重点实验室;

摘要:X射线衍射(XRD)法是矿物样品分析最常用的方法,被广泛用于矿物学定量分析研究。对于含有黏土矿物的样品进行准确的定量分析一直以来都充满挑战。本文以第9届雷诺杯(Reynolds)提供的3种未知混合样为例,使用Rietveld法对矿物进行定量分析。首先采用XRD法获得样品图谱,鉴定图谱中的矿物组成后,使用Rietveld法对全岩图谱进行拟合得出矿物的质量相对含量。最终分析结果与雷诺杯举办方赛后提供的准确值进行比较。研究结果表明,样品中的主要矿物比较容易鉴定,大部分鉴定出的矿物都可以通过Rietveld法准确计算。其中,非黏土类矿物(不含无定形相)的质量分数高于1.5%即可准确鉴定,而黏土类矿物由于较为复杂,鉴定和计算更为困难。且非黏土类矿物的定量偏差(平均质量偏差1.0%~1.3%)要低于黏土类矿物(平均质量偏差2.8%~5.8%)。经举办方比对定量分析结果,3个样品的质量偏差总和为156.7%(最终结果排名24位,本次获奖前三名的质量偏差总和分别为70.5%、89.8%、95.6%)。偏差主要来自矿物(特别是黏土类矿物)鉴定不准确。在矿物鉴定准确的条件下,如有合适的晶体结构卡片和拟合条件,其矿物的计算偏差可以大大降低(如RC9-3的偏差和可降至19.2%)。结果表明,Rietveld法能准确定量出样品中的大多数矿物含量,但也依赖研究人员对矿物组成做出准确的鉴定。总体而言,我分析室已初步建立了可靠的XRD法分析矿物组分,对于指示海洋沉积物的来源、成因及古环境等具有重要意义。

关键词:矿物定量分析;;粉末X射线衍射;;Rietveld法