基于XRD全譜擬合技術(shù)的風(fēng)化殼礦物組分定量研究.pdf

1、風(fēng)化殼與土壤中礦物組分的定量研究是礦物學(xué)界的一大難題。針對應(yīng)用傳統(tǒng)X射線衍射方法進(jìn)行表生礦物（特別是粘土礦物）定量分析存在的眾多缺陷，本文探索X射線衍射全譜擬合（Rietveld）新技術(shù)在地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。論文嘗試建立應(yīng)用X射線衍射Rietveld全譜擬合新方法進(jìn)行風(fēng)化殼礦物組分定量分析的技術(shù)流程，提出有效性評價標(biāo)準(zhǔn)，并以玉林龍江花崗巖風(fēng)化殼和崇左六湯火山巖風(fēng)化殼為典型案例，定量刻畫了不同類型基巖風(fēng)化殼中礦物組分的垂向變化規(guī)律研究。研究

2、所取得的主要認(rèn)識如下：
　?。?）相比于傳統(tǒng)X射線衍射定量分析方法（如內(nèi)標(biāo)法等），Rietveld全譜擬合方法在復(fù)雜多相混合物定量分析方面具有強大功能，它能省去需要純物質(zhì)制作標(biāo)準(zhǔn)衍射圖，改善只依賴特征峰進(jìn)行標(biāo)定，很好地解決多相混合物衍射峰重疊的問題，并能有效消除結(jié)晶度和擇優(yōu)取向等對衍射強度的影響，從而獲得更準(zhǔn)確的定量分析結(jié)果。
　?。?）構(gòu)建了基于XRD全譜擬合技術(shù)（Rietveld方法）的風(fēng)化殼礦物組分定量分析技術(shù)流程，明

3、確了樣品制備、XRD數(shù)據(jù)采集、樣品定性分析、礦物相晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)獲取以及測試樣品XRD數(shù)據(jù)進(jìn)行全譜擬合精修等各個環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)做法和注意事項。
　　（3）制定了專門針對風(fēng)化殼礦物進(jìn)行全譜擬合的精修策略，其主要工作包括擬合函數(shù)（峰形函數(shù)和背底函數(shù)等）選擇、精修參數(shù)選擇以及精修次序等。在擬定精修策略的前提下，對玉林龍江粗粒黑云母花崗巖風(fēng)化殼樣品、玉林龍江細(xì)?；◢弾r風(fēng)化殼樣品以及崇左六湯火山巖風(fēng)化殼樣品進(jìn)行了全譜擬合精修實驗，獲得修正因子 R

4、wp分別在5.44％-10.77%、3.02%-8.83%、3.96%-10.65%之間，均小于11%，且測試樣品礦物含量與地質(zhì)實際情況能較好匹配，說明Rietveld全譜擬方法可以有效應(yīng)用于風(fēng)化殼樣品的定量相分析。
　?。?）對玉林龍江地區(qū)的兩組花崗巖風(fēng)化殼的進(jìn)行案例對比研究表明，在相同的表生環(huán)境下，粗粒花崗巖和細(xì)?；◢弾r之上的風(fēng)化殼礦物組分含量及垂向變化趨勢有顯著不同。粗?；◢弾r風(fēng)化殼的優(yōu)勢粘土礦物為高嶺石，它自下而上的垂向含

5、量變化為25.28%→39.92%→42.37%→46.96%→58.12%；而細(xì)?；◢弾r風(fēng)化殼中優(yōu)勢粘土礦物為伊利石，它的含量變化為4.08%→13.79%→30.3%→30.55%。礦物定量分析的結(jié)果指示，在相同風(fēng)化條件下，粗?；◢弾r要比細(xì)粒花崗巖更易遭受風(fēng)化。
　?。?）對崇左六湯火山巖風(fēng)化殼進(jìn)行案例研究表明，在亞熱帶環(huán)境下，酸性火山巖風(fēng)化殼中的優(yōu)勢粘土礦物主要為高嶺石和伊利石，兩類礦物在全風(fēng)化層和紅土層中的含量可達(dá)到70%