辉石角闪石三价铁及晶体化学式计算材料

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1、1、辉石等矿物的电子探针分析值中及晶体化学式计算①电价差值法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

2、据中的Fe2+和Fe3+：Fe3+=理论电价－计算电价＝12-11.7858=0.2142Fe2+=Fe总-Fe3+=0.3880-0.2142=0.1738Fe2O3=0.2142÷(4/1.7941)÷2×159.7=7.67%FeO=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，电子探针分析值以FeO*形式给出全铁含量。把Fe2O3换算成FeO的关系式为：Fe2O3=2FeO+Ox可见由于Fe3+和Fe2+的价态差异，在换算过程中损失了部分氧（剩余氧，用Ox表示），即FeO*中未包含剩余氧Ox。对于阳阴离子总数

3、有固定比值的矿物，如辉石为4：6，石榴石为8：12，钛铁矿为2：3等，可由电子探针分子值分别算出阳、阴离子总数，又可据其理论比值算出理论阴离子总数。理论阴离子总数与计算阴离子总数之差则为剩余氧Ox。由于Fe2O3=2FeO+Ox，所以Fe2O3的分子数与Ox原子数相同，将其乘以Fe2O3的分子量就得出的Fe2O3含量。计算阳离子总数＝1.7941≈理论阳离子总数计算阴离子总数＝2.6432理论比值：理论阳离子总数/理论阴离子总数＝4/6理论阴离子总数=6/4×1.7941=2.6912剩余氧Ox＝理论阴离子总数－计算阴离子总数＝2.6912-2.6432=0.048

4、因为Fe2O3的分子数与Ox原子数相同，所以Fe2O3＝0.048×159.70(Fe2O3的分子量)＝7.67%因为2Fe/(Fe2O3):(Fe/FeO)=0.8998(Fe2O3与中FeO含Fe量之比)即FeO=0.8998×Fe2O3(等量Fe由Fe2O3形式换算成FeO形式)所以FeO=FeO*-0.9Fe2O3=12.5-0.9×7.67%=5.60%③通用公式计算法(Droop,1987)原理：如果Fe是矿物中唯一的变价元素，则单位分子式中Fe3+的系数可以依据如下原理计算出来（1）若氧是唯一的阴离子，则阳离子正电价之和是氧原子数的2倍；（2）单位分子

5、式中阳离子的总数符合理论化学计量系数；按照晶体化学原理，Fe3+与其他元素的含量具有确定的函数关系。Droop(1987)根据上述原理，推导出计算铁镁硅酸盐和氧化物Fe3+的通用公式为：F=2X(1-T/S)；其中X为分子式中的氧原子数；T为阳离子的理论数目；S为将Fe均作为Fe2+时的阳离子数；F为分子式中Fe3+的系数。该式适用的矿物包括：铝榴石、钙榴石、铝酸盐尖晶石、磁铁矿、辉石、硬绿泥石和钛铁矿。部分矿物的X和T值矿物XY辉石64石榴石128尖晶石43硬绿泥石128钛铁矿32·计算步骤:·(1)由电子探针结果（wt%），计算以X个O为基准，全Fe作为Fe2+

6、的离子系数。·（2）计算S值（将Fe均作为Fe2+时的阳离子数（各阳离子系数之和））；如果S>T，进入下一步计算，否则所有的Fe均应为Fe2+。·（3）由F=2X(1-T/S)计算的Fe3+系数（X为分子式中的氧原子数，T为分子式中阳离子的理论数目）。·（4）各阳离子系数×T/S，将离子系数标定为T个阳离子的分子式单位。·（5）如果F<经标定的全Fe离子数，则按Fe3+=F，剩余的Fe作为Fe2+，写出分子式。否则，所有的Fe均应为Fe3+。·（6）计算wt(FeO)(%)=wt(FeO*)×Fe2+/(Fe2++Fe3+)·wt(Fe2O3)(%)=1.1111×

7、wt(FeO*)×Fe3+/(Fe2++Fe3+)F=2X(1-T/S)=2×6×（1－4/4.072）=2.122若F小于标定的全Fe离子数，按Fe3+＝F，剩余的Fe作为Fe2+，写出分子式。否则，所有的Fe均应为Fe3+。Fe3+=0.2122;Fe2+=0.388-0.2122=0.1756wt(FeO)(%)=wt(FeO*)×Fe2+/(Fe2++Fe3+)=12.5×0.1756/0.388=5.66%Wt(Fe2O3)(%)=1.1113×wt(FeO*)×Fe3+/(Fe2++Fe3+)=7.6%2、角闪石族矿物的Fe3+和晶体化学式计算·角闪