Espectroscopia de Mössbauer (m? Mössbauer)
Para compensar las deficiencias del análisis XRD, se han llevado a cabo numerosos estudios de espectroscopía Mössbauer sobre minerales de óxido de hierro finos y ultrafinos en el suelo, la corteza erosionada y los sedimentos superficiales. Por ejemplo, Child (1979) estudió 8 tipos de suelo rojo y 8 tipos de suelo amarillo o marrón, pero la XRD no pudo observar minerales cristalinos de óxido de hierro, y la espectroscopía de Mössbauer encontró hematita en suelo rojo. Xu Li et al. (1991) también encontraron que solo había un pico de difracción de hematita en el análisis XRD, pero la presencia de maghemita y hematita era muy obvia en el espectro de Mössbauer. Sin embargo, es muy lamentable que su investigación no haya logrado obtener muestras de maghemita para estudios de XRD y no hayan podido realizar estudios de microscopía electrónica de transmisión.
El experimento de espectroscopía de Mössbauer descrito en este artículo se completó en el Laboratorio de Efectos Mössbauer, Departamento de Física de la Universidad Normal de Beijing, en el mineral M? La ayuda y el consejo del profesor Li Zhe, que tiene un profundo conocimiento de los métodos de investigación espectroscópica de SSBauer. Se utilizó el espectrómetro M-500 Mössbauer (junto con el analizador multicanal Canbera35-1024) para probar los espectros M-500 Mössbauer de cuatro perfiles de corteza roja erosionada a temperatura ambiente. La fuente radiactiva es ~ 50 MCI 57 Co (PD), el detector es un contador proporcional de xenón (metano) y el espectrómetro está calibrado con lámina de hierro (α-Fe).
La Tabla 3-3 muestra los parámetros de temperatura ambiente de Mössbauer de la muestra de corteza roja erosionada ajustada por el método de mínimos cuadrados por computadora (programa MOSFUN), y la Figura 3-7 muestra la temperatura ambiente de la muestra representativa de Mössbauer. espectro. A modo de comparación, este experimento también midió los parámetros de Mössbauer de minerales conocidos α-Fe2O3 y γ-Fe2O3, que se enumeran en la Tabla 3-3. Excepto la muestra 93ZC-2 (suelo de arrozal), ¿cuál es la temperatura ambiente de las demás muestras? El espectro de Mössbauer contiene dos conjuntos de espectros magnéticos hexagonales. El desplazamiento de energía isobárico del primer conjunto de espectros magnéticos hexagonales es = 0,35 ~ 0,38 mm/s, QS = -0,17 ~ -0,22 mm/s, H = 504 ~ 517 koe. m basado en minerales conocidos? Según los parámetros de Ssbauer y las observaciones TEM, se forma a partir de hematita, y la disminución en la intensidad del campo magnético interno (H) se debe principalmente al aluminio [α-(Fe,Al) 2O 3 en la hematita que existe ampliamente en la meteorización roja. corteza ] causada por reemplazo homólogo. ¿Cuál es la m del segundo espectro magnético hexagonal? Los parámetros de ssbauer son IS = 0,32 ~ 0,37 mm mm/seg, QS = -0,06 ~ -0,09 mm/seg, H = 472 ~ 4.965, 438 + 0 kiloelectrones voltios, compuestos de maghemita en la corteza roja de meteorización (γ-Fe2O3) está formado. Aunque ningún académico ha estudiado la intensidad del campo magnético interno después de que el aluminio reemplaza los iones de hierro en la maghemita, es seguro que después de que los iones de aluminio no magnéticos reemplazan a los iones magnéticos en la maghemita, la intensidad del campo magnético interno disminuirá. ¿Cuál es el m de maghemita en la capa superior del suelo de la corteza roja erosionada? El porcentaje de área máxima del espectro de Mössbauer es del 6% al 10%, lo que refleja cuantitativamente el contenido de maghemita en la corteza roja de meteorización. Los espectros de Mössbauer de todas las muestras anteriores también contienen picos de cuadrupolo, y sus desplazamientos isobáricos y división de cuadrupolo son IS = 0,34 ~ 0,35 mm/s y QS = -0,51 ~ -0,54 mm/s, respectivamente. Según las características de los parámetros de Mössbauer de la goethita (Stevens et al., 1983), este doble pico está formado por goethita superparamagnética [α-(Fe, Al)OOH] y iones Fe3+ en el mineral arcilloso, e IS=1,10 mm/s. , QS = 2.
Tabla 3-3 Parámetros espectrales de Mössbauer de algunas muestras de suelo de corteza roja de meteorización
Figura 3-7 ¿Temperatura ambiente m de una muestra de suelo de corteza roja de meteorización de dolomita? Espectro de Mössbauer