穆斯鲍尔(m？穆斯堡尔)光谱学
为了弥补XRD分析的不足，人们对土壤、风化壳和表层沉积物中的微细和超细氧化铁矿物进行了大量的穆斯堡尔谱学研究。如Child(1979)研究过8种红壤和8种黄壤或棕壤，但XRD看不到结晶氧化铁矿物，穆斯堡尔谱在红壤中发现赤铁矿。徐莉等人(1991)也发现XRD分析中只有赤铁矿衍射峰，但穆斯堡尔谱中磁赤铁矿和赤铁矿的存在非常明显。然而，非常遗憾的是，他们的研究未能获得用于XRD研究的磁赤铁矿样品，也未能进行透射电镜研究。
本文的穆斯堡尔谱实验是在北京师范大学物理系穆斯堡尔效应实验室完成的，在矿物M？李哲教授的帮助和建议，他对ssbauer的光谱研究方法有深刻的了解。用M-500穆斯堡尔谱仪(与Canbera35-1024多道分析器联用)在室温下测试了四个红色风化壳剖面的穆斯堡尔谱。放射源为~ 50 MCI 57 Co (PD)，探测器为氙(甲烷)正比计数器，谱仪用铁箔(α-Fe)标定。
表3-3给出了用计算机最小二乘法(MOSFUN程序)拟合的红色风化壳样品的室温穆斯堡尔参数，图3-7给出了代表性样品的室温穆斯堡尔谱。作为比较，本实验还测量了已知矿物α-Fe2O3和γ-Fe2O3的穆斯堡尔参数，列于表3-3。除样品93ZC-2(水稻土)外，其他样品室温为m？穆斯堡尔谱都含有两组磁六角谱，其中第一组磁六角谱的同质异能位移为= 0.35 ~ 0.38 mm/s，QS =-0.17 ~-0.22 mm/s，H = 504 ~ 517 koe。根据已知矿物的m？根据ssbauer参数和TEM观察，它是由赤铁矿形成的，内部磁场强度(H)的降低主要是由于广泛存在于红色风化壳中的赤铁矿中铝[α-(Fe，Al) 2O 3]的类质同象置换所致。第二个磁六线谱的m是多少？ssbauer参数为IS = 0.32 ~ 0.37mm毫米/秒，QS =-0.06 ~-0.09毫米/秒，H = 472 ~ 4，965，438+0千电子伏，由红色风化壳中的磁赤铁矿(γ-Fe2O3)形成。虽然没有学者研究磁赤铁矿中铝取代铁离子后内磁场的磁场强度，但可以肯定的是，磁赤铁矿中非磁性的铝离子取代磁性离子后，内磁场的磁场强度会降低。红色风化壳表层土中磁赤铁矿的m？穆斯堡尔谱峰面积百分比为6% ~ 10%，定量反映了红色风化壳中磁赤铁矿的含量。上述所有样品的穆斯堡尔谱也含有四极峰，其同质异能位移和四极分裂分别为IS = 0.34 ~ 0.35 mm/s和QS =-0.51 ~-0.54 mm/s。根据针铁矿的穆斯堡尔参数特征(Stevens等人，1983)，这个双峰是由粘土矿物中的超顺磁性针铁矿[α-(Fe，Al)OOH]和Fe3+离子形成的，而IS=1.10 mm/s，QS = 2。
表3-3部分红色风化壳土壤样品的穆斯堡尔谱参数
图3-7白云石红色风化壳土样的室温m？穆斯堡尔谱