32、真云母的57Fe NGR与NMR研究：结构、磁性与氧化特性解析

真云母的57Fe NGR与NMR研究：结构、磁性与氧化特性解析

在材料科学与地质学的研究中，对云母类矿物的深入探究一直是一个重要的领域。云母作为一类广泛存在且具有独特物理化学性质的矿物，其内部铁离子的分布、磁性特征以及氧化过程等方面的研究，对于理解云母的结构与性能关系具有关键意义。本文将围绕真云母的57Fe NGR（穆斯堡尔谱）和NMR（核磁共振）研究展开，详细探讨铁离子在云母结构中的分布、磁性耦合以及云母的氧化过程等内容。

1. 不同云母体系中57Fe NGR谱特征

1.1 铁离子分布与谱线特征

在不同的云母体系中，铁离子的分布和存在形式对57Fe NGR谱有着显著影响。以铁云母 - 金云母体系为例，从铁云母到金云母，Fe²⁺在M1和M2位点的四极分裂呈现平滑增加的趋势。这可能是由于晶格对电场梯度贡献的变化所致，假设四极分裂与畸变呈正相关。在金云母中，M1和M2八面体的尺寸和扁平化差异比铁云母小。与铁云母不同，在镁 - 铁云母中，Fe³⁺并非必需，而铁云母由于几何特征要求至少有10%的三价铁。

铁云母的57Fe NGR谱可由两个略微不对称展宽的共振吸收峰描述，分别对应[6]Fe²⁺以及少量八面体和四面体配位的三价铁。亚铁四极分裂分布呈现双峰形状，高斯分量中心分别约为2.60 mm/s（[6]Fe²⁺(1)）和2.30 - 2.45 mm/s（[6]Fe²⁺(2)）。在铁云母 - 铁绿泥石体系中，随着铁绿泥石含量的增加，谱线在吸收线的低速部分变得更加不对称展宽，且[4]Fe³⁺的存在证据消失，[6]Fe³⁺的浓度急剧下降。对于[6]Al含量 > 0.37的样品，[6]Fe³⁺含量低于总铁量的1.5%。富铝样品的亚铁四极分裂分布特征为在约2.55 mm