岩浆玻璃相和工业硅酸盐玻璃相的结构和应用研究

采用电子探针、拉曼探针、x衍射和高温高压试验等手段对火山岩和超基性岩岩浆包裹体、珍珠岩、黑曜岩、绝热SiO2纤维、锆铝硅耐火材料和人工合成硅酸盐中玻璃相的成分、分子网络结构、断键程度,径向分布函数、Si-O键长和Si-O-Si键角等进行了系统研究并获得下列结论: 1)无论是地质体玻璃相还是工业硅酸盐玻璃相,其分子网络结构都是由单体[SiO4]、二聚体[Si2O7]、环与链[SiO3]、层[Si2O5]、架[Al Si3O8]和纯架状[SiO2]6种网络单元所组成。 2)建立了在1μm2范围内测量玻璃相网络类型和断键程度的拉曼微探针法。对国际上有争议的非晶玻相网络结构理论提出了新的模式和研究方法。 3)对含铬超基性岩岩浆包裹体的研究发现,强结晶化和半结晶化的岩浆玻璃包裹体是钠长石质玻璃相,以层状和架状网络为主,对应于铬尖晶石结晶的早期,而弱结晶化的岩浆玻璃包裹体是绿泥石质玻璃相,以层状和链状网络为主,架状网络为次,形成于铬尖晶石结晶的晚期。显而易见,对玻璃相分子网络结构的研究有助于重溯天然岩浆结晶和演化的物理化学历史,对研究矿藏的生成条件和提高工业硅酸盐材料的性能具有重要的意义。