Crystal Structures of Biotite at High Temperatures and of Heat-Treated Biotite using Neutron Powder Diffraction
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The crystal structure of biotite-1 M from Bancroft, Ontario, with the formula: <mml:math xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:mnf="http://cambridge.org/core/manifest" xmlns:cup="http://contentservices.cambridge.org" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:m="http://cambridge.org/core/metadata" xmlns:core="http://cambridge.org/core" xmlns:c="http://cambridge.org/core/content"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mtext>K</mml:mtext><mml:mrow><mml:mn>1.96</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Na</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0.13</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Ca</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0.01</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Mg</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3.15</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>Fe</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2.59</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Ti</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0.17</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Mn</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0.09</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Si</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5.98</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Al</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1.92</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Ti</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0.10</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mtext>O</mml:mtext><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>OH</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1.47</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mtext>F</mml:mtext><mml:mrow><mml:mn>1.98</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math> , was determined by Rietveld refinement using high-resolution neutron powder diffraction at in situ temperatures ranging from 20 to 900°C. The room-temperature structure of the samples heated to between 400 and 900°C using an electric furnace in air was also refined. The crystal structures were refined to an R P of 2.98 — 5.06% and R wp of 3.84–6.77%. For the in situ heating experiments in a vacuum, the unit-cell dimensions increased linearly to 600°C. The linear expansion coefficient for the c axis was 1.65 × 10 −5 °C −1 , while those for the a and b dimensions were 4.44 × 10 −6 °C −1 and 5.21 × 10 −6 °C −1 , respectively. Accordingly, the increase in the unit-cell volume up to 600 C occurred mainly along the c axis, resulting from the expansion in the K coordination sphere along that direction. Results for all K−O bonds were analyzed in terms of the lattice component and an inner component of the structural strain. The ditrigonal distortion decreased (3.76 at 20°C to 1.95 at 600°C) with temperature, because the shorter bonds expanded and the longer bonds contracted. The increase in the interlayer separation and the decrease in the interlayer octahedral flattening angle confirmed that the c -dominated expansion occurred in the interlayer region. In the case of the ex situ -heated samples, the cell dimensions decreased sharply at temperatures over 400 C. The octahedral sheet thickness and mean < M −O> distance decreased linearly due to oxidation of octahedral Fe. However, the interlayer separation and mean <K−O> distance decreased at temperatures over 400°C. At 400°C, dehydroxylation began to increase and interlayer regions became more constricted. The overall cell parameters decreased rapidly with increasing temperatures due to dehydroxylation. The large inner strain components in the K−O bonds also resulted in an increase in the considerable ditrigonal distortion (3.57° at 400°C to 6.15° at 900°C).
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».