【摘要】 罗布莎矿物产于西藏雅鲁藏布江蛇绿岩带的罗布莎豆荚铬铁矿床。

(1)XRD精修晶体结构

本文以中国地质大学（北京）晶体结构实验室李国武教授的新矿物罗布莎矿为例。

罗布莎矿物产于西藏雅鲁藏布江蛇绿岩带的罗布莎豆荚铬铁矿床。该矿床含有大量的地幔矿物群，因此受到地质学家的高度关注。由于人工选择的样品数量很少，传统的广角x射线粉末衍射器基本上不可能获得合格的粉末衍射图进行物相分析，嵌入式晶体集合器也不能进行单晶衍射分析。

 

SMARTAPEX-CCD单晶衍射(Mo,Kα,λ=0.071073nm)上开发的单晶德拜衍射新方法解决了X射线粉晶衍射数据采集中少量矿物的问题。粉晶衍射数据显示，罗布莎矿与人工合成β相Fesi2(ICD71-642)衍射图谱基本相同，但自然原因β相硅铁合金首次在自然界中被发现。由于无法获得单晶衍射数据，采用少量衍射法获得的粉晶衍射数据与Rietveld全谱拟合法进行了精细修复。

 

采用PowdercelforwindowsV2.4，引用了人工合成的初始结构模型β相Fesi2在精修过程中选择Pseudo-Voigt峰形函数，包括点阵常数、背底函数、半峰宽、择优取向因素、原子坐标、占位等37个参数。RP=5.35%，Rwp=6.90%,Rexp=0.23.精修后获得的晶胞参数为a=0.98362nm，b=0.78301nm，c=0.78655nm，z=16。

 

与bc平面方向相比，原子呈片层分布，Si堆积层紧密，Fe堆积层有间隙α相的Fesi2，罗布沙矿的晶体结构有更多的间隙。这个间隙表现为:电子探针分析数据显示Fe成分不足，其化学风格可以写Fe0.82Si2。为了研究Fe的位置，Fe的位置在结构精细中被完全释放。精细结果表明，Fe的位置主要体现在Fe2的位置上，Fe1位置的位置在整个精细过程中几乎没有变化。Fe2的位置对(200)(002)(112)等衍射峰的强度影响最大。当位置为1时，理论衍射峰的强度较大，与实测衍射峰的强度相比可达50%。随着位置的降低，衍射峰的强度拟合到理想的水平，说明结构中Fe的位置不足只体现在Fe2位置。

最后，经国际新矿物和新矿物命名委员会批准，罗布莎矿物经投票同意为新矿物23票，0票反对或弃权。新矿物编号:2005~052a。

 

(2)物相定量分析

Rietveld物相定量分析（RQPA）基本理论与传统的定量方法（K值法、隔热法等）一致。不同之处在于，RQPA使用的不是少数衍射峰，而是整个衍射图谱数据。这样做的好处是，它很好地解决了衍射峰叠加的问题，削弱了选择方向，不需要纯样品，但也进行了零校准、样品偏心校准、选择方向校准等，因此具有很高的精度。

美国科学家Bish在这方面做了很多工作，他选择了Al2O3、SiO2、Cr2O3和硅粉制备了一系列混合物，以检查RQPA的准确性和精度。从表2和表3可以看出，未添加硅标准RQPA的结果与理论值具有良好的一致性，绝对误差小于1%，而添加硅标准的偏差大多在3%以内，这可能与添加硅粉颗粒大、产生初级消光和选择取向有关。

 

长期以来，XRD定量分析只能达到半定量效果，Moore和Reynolds(XRD定量分析大神)认为XRD定量分析的主要成分含量偏差在于±含量小于20%的成分偏差在10%以内±20%的人都能感觉到分析数据很好。从这个角度可以看出，RQPA定量分析精度很高，但需要强调的是，认真制样是关键，分析经验是关键。

目前，RQPA已广泛应用于水泥、瓷器、纳米材料、金属材料、土壤、岩层、矿石、尾砂、药物等物质的定量分析。RQPA是目前研究的热点，重点是提高和评价精度，扩大新的应用领域。我相信RQPA可以为XRD定量分析带来定性的弹跳。