G1些硅酸盐矿物的晶体化学式计算.ppt

一些矿物的晶体化学式计算和电子探针数据中Fe2+Fe3+的计算;参考文献：;一、矿物晶体化学式的计算依据与方法;③X-射线结构分析资料。 注意：单矿物的化学全分析的结果，其一般允许误差≤1%，即矿物中的各元素或氧化物的质量百分含量（Wt%）之总和应在99%～101%；但是由于一些矿物如黑云母中含有“水”，因此黑云母电子探针数据往往为95%左右。 计算化学式时，把O2-,OH-,F-,Cl-,S2-,统归于阴离子数之列。;;2、计算方法： 目前的矿物晶体化学式的计算方法，是从不同的原理出发进行计算，其中归纳法（最大公约数法）和单位晶胞计算法是矿物化学式计算的基本方法。 归纳法：将矿物中一些复杂的元素分布约简成一个带有普遍性的矿物通式。 单位晶胞(分子式)计算法：矿物单位晶胞(分子式)内的氧原子及阳离子数是固定值，元素的阴阳离子的电价保持平衡，在此基础上引伸出的多种矿物化学式计算方法。如： （1）阴离子法（氧原子法） （2）阳离子法 （3）氢当量法（具体可参考《结晶岩热力学概论》，马鸿文编著）;(1)阴离子法 阴离子法的理论基础是矿物单位分子内作最紧密堆积的阴离子数是固定不变的，它不受阳离子之间的类质同像替代的影响，其晶格中基本不出现阴离空位。 自然界矿物大多属含氧盐和氧化物。由于如辉石族等矿物的单位分子内的氧一般极少被其它元素置换，其原子数为常数。故常采用以单位分子中的氧原子数（Of.u.）为基准的氧原子法来计算矿物的晶体化学式。 Of.u.＝6;举例:辉石族矿物的晶体化学式计算;辉石族晶体结构;;辉石族矿物的阳离子理想占位;;;;;2)阳离子法 阳离子法的理论基础是矿物内部某些晶格位置上的阳离子数目相对较固定。它对于成分、结构较复杂的链状、层状结构的硅酸盐如角闪石族、云母族等矿物的化学式计算较为适用。这类矿物单位晶胞中阳离子的位置较多，类质同像替代十分复杂。一般来说，结构内大空隙位置往往未被占满；而小空隙的晶格位置上则极少出现空位，其中的阳离子数相对较稳定，占据这些位置的是一些电价高、半径小、配位数低的阳离子。因此，其晶体化学式计算时??常以这些小空隙位置上单位分子内的阳离子数为基准。 辉石的通式：X(M2)Y(M1)[T2O6] 如辉石族Mef.u.=4;3）氢当量法（Jackson,1976） 是一种以阴离子为基准计算矿物化学式的方法。 当量： 表示元素或化合物相互作用的质量比的数值。 元素的当量，是该元素与8个质量单位的氧或1.008个质量单位的氢相化合（或从化合物中置换出这些质量单位的氧或氢）的质量单位。 氧化物的1当量质量＝ 分子量/(单位分子式中金属阳离子数×阳离子电价) 如Al2O3的1当量质量＝101.96/(2×3) =16.9935;举例： 云母族矿物的一般化学式为 AB3[T4O10](OH,F,Cl)2 A=K,Na,(Ca) B(M1,2M2)=Mg,Fe2+,Mn,Li,Fe3+, Cr3+,V3+,Al,Ti T=Si,Al,(Fe3+,Ti); ;黑云母AB3[T4O10](OH,F,Cl)2亚族阳离子的理想占位：;优点： （1）将氧化物质量分数直接换算为具有相同结合能力的氢当量单位，无需考虑阳离子的电价； （2）简化了含有单价阴离子矿物化学式的计算; (3)由化学式可以直接得出具有结构缺陷矿物的阳离子空位位置数； （4）在化学式计算过程中，只需各氧化物组分的1当量质量和阳离子电价两组参数。 ;二、一些含铁矿物电子探针数据中Fe3+ Fe2+的计算;①电价差值法 由于矿物中阳离子正电价总数与阴离子负电价总数应平衡，而电子探针得出的FeO*值把Fe3+也当成了Fe2+，因此分子式中的阳离子总电价必然低于理论电价。据此差值则可求出Fe3+含量，即： Fe3+ =理论电价－计算电价 Fe2+ ＝ FeO*－ Fe3+ ;计算步骤： A、按阳离子法计算出矿物各阳离子系数； B、算出阳离子总电价，该电价与理论电价之差即为的Fe3+阳离子系数； C、据分子式由Fe3+求出Fe2O3含量（重量%） D、由Fe2+ ＝ FeO*－ Fe3+ 求出Fe2+的阳离子系数并求出FeO含量。 下面以辉石为例，计算电子探针数据中的Fe2+ 和Fe3+：;Fe3+离子数=理论电价－计算电价＝12-11.7858=0.2142 Fe2+离子数=Fe总-Fe3+=0.3880-0.2142=0.1738 Fe2O3质量百分含量=0.2142÷ (4/1.7941)÷2×159.7=7.67% FeO质量百分含量=0.1738 ÷ (4/1.7941)×71.85=5.60%;②剩余氧计算法： 对于含变价Fe的矿物，