第32卷，第3期 2012年3月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol.32,No.3,pp673-675
March,2012
石膏溶解相变过程中流体效应的拉曼光谱研究
王世霞1.2，郑海飞2
1.中国地质科学院地质研究所，国土资象部同位索重点实验室，北京100037
2.北京大学地球与空间科学学院，造山带与地壳演化教育部重点实验室，北京100871
摘要应用拉曼光谱仪，原位观测了不同流体中石膏随温度变化的溶解相变过程。纯水流体升温过程中，石膏在170～190℃范围内发生脱水，相变为无水石膏，随后升至250℃再快速降至常温，无水石膏无变化，脱水相变过程不可逆；1mol·L-NazSO.溶液升温过程中，石膏在170～190C范围内发生脱水，相变为无水石膏，升至250℃再快速降至带温，无水石膏重新相变为含水石膏，脱水相变过程可逆。该研究反映流体
效应会影响矿物溶解相变机制，研究过程中不可忽视。关键调石膏；纯水；NaSO，溶液；相变；流体效应
DOl; 10. 3964/j. issn. 1000-0593(2012)03-0673-03
中图分类号：0657.3
引言
文献标识码：A
矿物的溶解相变受各类因素影响，一直是地球化学领域研究的热点(1")，其中温度、压力、氧逸度、酸碱度等影响矿物溶解度的参数，研究较为广泛3"，而流体对于矿物溶解相变的影响鲜有报道。Raman光谱是研究物质内部结构变化
的重要手段，本研究分别选择纯水和1mol·L-1NasSO,溶液作为流体物质，对矿物进行原位观察和拉曼光谱分析，通过升温过程中石膏的相变行为，研究流体对矿物溶解相变机制的影响。
1实验部分
采用的高温高压装置（如图1)，类似于Mao-Bell金刚石压腔(9)，压腔的主体部分由一对碳化硅压砧和垫片组成。压砖周围环绕着电阻丝，接通电源时，电流从电阻丝中通过，电能转化为热能，产生高温。压砧侧面连接热电偶，热电偶两端与温度控制仪的测温端相连，测量样品室的温度。
实验用垫片为0.2mm厚的钛片，样品孔直径为0.3 mm。先将直径约为孔径1/4大小的一块石英装入样品室，作为压标物质，然后放人一块相对较大的石膏颗粒，最后注人作为传压介质的流体（纯水、1mol·L-1NasSO,溶液），上下封合项站。加少许压力，以防止实验过程中液体泄漏。
Upperfumace Diamond anvil Thermal couple Lowerfumace
Gasket
Sample chamber
Fig 1 Sketch of hydrothermal diamond anvil cell of gypsum 拉曼光谐分析在北京大学地球与空间科学学院的英国产 Renishow100型激光拉曼光谱仪上进行。用514mm氢高子激光激发样品，实验功率为50mW，人射狭缝为50μm，20 倍的Leica物镜，扫描范围100~4000cm""，扫描时间为10 min，分辨率为1cm-1。
实验过程中，打开温控器逐步升温至所需温度，同时对
石育进行拉曼光谱测试。当升到目标温度后，快速降温。 2结果与讨论
2.1纯水加温过程中的石膏相变
收稿日期：2011-07-03，修订日期：2011-10-18
基金项目：国家自然科学基金项目（40873047)和国家重点基础研究发展计划项日（2006CB403508)资功
作者简介：王世霞，女，1983年生，中国地质科学院地质研究所博士后
*通讯联系人
万方数据
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