地学计算总结
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氧原子计算法,矿物结构式氧原子计算法,矿物分子式氧原子计算法

 

1.阴离子法

阴离子法是基于已知矿物晶体化学通式,阴离子作最紧密堆积而在单位分子内数目不变,并据此为基准进行晶体化学式/结构式计算的方法。比如使用最多的氧原子法(实际应该称为氧离子)。

 

2.什么是氧原子法?

氧原子计算法是基于矿物单位晶胞中氧原子数固定不变这一原理,据此计算矿物化学式中阳离子数的方法。可见氧原子法是阴离子法的一个例子,通常用于计算氧化物和含氧盐矿物。

 

3.氧原子计算法的原理

假设某矿物氧原子总数为N, 矿物成分含氧化物XnOm,且该氧化物重量百分数为W,摩尔质量为M

阳离子系数α=n×(W/M)

氧原子系数β= m×(W/M)

τ=N / ∑β

则单位晶胞中阳离子X的数量γ=α×τ

 

4.氧原子算法的应用

以钠长石Na[AlSi3O8]为例:已知一钠长石样品电子探针测得的成分为A列

A B C D E F
wt% 摩尔质量 A/B α β γ
SiO2 69.12 60.09 1.150 1.150 2.3 2.387
Al2O3 19.77 101.96 0.194 0.388 1.164 0.805
TiO2 0.002 79.87 0.000 0.000 0.000 0
CaO 0.05 56.08 0.001 0.001 0.001 0.002
Na2O 11.98 61.98 0.193 0.386 0.386 0.801
K2O 0.096 94.2 0.001 0.002 0.002 0.004
总计 3.853
τ 2.076

计算得钠长石分子式/结构式Na0.801K0.004Ca0.002[Al0.805Si2.387O8]

 

参考文献:

李胜荣, 许虹, 申俊峰. 结晶学与矿物学[M]. 地质出版社, 2008.

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