我国几种二氧化锰多形的矿物鉴定

一、概述矿物的多形,亦称矿物的同质多象变体,是指矿物的化学成分相同或大致相同而结晶构造不同的一种现象.这种现象在自然界是普遍存在的.如自然元素中,铁有α铁和γ铁,硫有斜方硫(α型)和单斜硫(β型),碳有金刚石和石墨;氧化物中,SiO_2有α-石英,β-石英、鳞石英、白硅石及凯石     

二氧化硅新物相-斜硅石的研究现状综述

斜硅石(moganite)是1999年才在国际上被正式承认为二氧化硅的新矿物种类,科学家们对其的研究还不深入。本文综述了斜硅石的晶体结构、高温热力学行为、物理化学性质以及理论计算的研究现状。同时,结合当前研究进展,讨论了斜硅石研究中亟待解决的关键科学问题,并且阐述了斜硅石研究的重大科学意义。斜硅石广泛存在于石英共生矿物中,目前纯相斜硅石还没有被发现。斜硅石有较高的含水量(约2%~4%),主要以自由水和羟基的形式存在,特别地,羟基以缺陷的形式存在于斜硅石晶格中。在高温热行为方面,斜硅石在570 K发生I2/a—Imab的可逆结构相变,类似石英中由软模驱动的α-β位移型相变,然而,由于目前缺少直接的实验证据支撑,其相变机理仍悬而未决,对于斜硅石在二氧化硅相图中的位置仍不明确。地质学上,斜硅石被认为是矿物在蒸发环境下结晶的证据,在成岩过程中具有十分重要的作用。尽管斜硅石在众多二氧化硅矿物中均被发现,但对于斜硅石在其结构演化中的关键作用仍不清楚,认识斜硅石在这些地质过程中的科学价值,需要了解其高温、高压特性和稳定性,而该方面的研究有待深入开展。     

关于碳硅石的资料

作者根据所掌握的资料,从碳硅石的发现与研究史,碳硅石的矿物学特征,碳硅石在自然界中出现的规律,碳硅石的形成条件及可能的成因等方面作了综合性报导.从而,使我们对迄今为止,在我国文献资料中还没有详细论述过的这一个矿物有更多的了解,以推动我们对碳硅石的进一步研究.     

碳酸盐岩中的碳硅石

西伯利亚碳酸盐岩中最近发现稀有的碳硅石矿物,即天然的“人造金刚砂”,Sic(根据苏联矿物学会会志第92卷6号,1963年12月,716—718页,格鲁欣娜和其他作者合著“碳酸盐岩矿床中的碳硅石”)。     

一种植硅石沉积天然微纳米硅碳矿的发现

全球尚无植硅石成矿的先例,近年在江西省丰城市石炉坑发现一种植硅石沉积的天然微纳米硅碳矿床。赋矿岩石由浅灰色—灰黑色植硅石岩,是由大量植硅体堆积固结成岩形成的植硅石,不含孢粉也极少见硅藻,形成于始新世中期—中新世早期温暧湖泽环境沉积。硅碳矿石主要由微米—纳米级石英和固定碳组成,含少量其他杂质;SiO2含量65%~85%、固定碳9%~20%,硅和碳矿物具多孔结构。硅碳矿石通过超细研磨和分选的方式,可获得微米级石英产率49.7%,SiO2含量99.95%,其中粒度在80~200 nm纳米级石英产率可达25%,微米级碳产率30%。植硅石经湿法物理分选可直接制备橡胶补强填料、高硬碳化硅、污水处理和导电性材料等;经矿石矿物加工分离提纯试验,可得介孔硅、介孔碳、白炭黑、纳微硅粉等材料,其工业价值极高。目前暂定为天然微—纳米硅碳矿床,资源储量规模为大型。     

中国大陆科学钻探预先导孔(CCSD-PP2)退变榴辉岩中碳硅石的发现及其地质意义

镜下鉴定和拉幔光谱测试结果表明中国大陆科学钻探工程预先导孔(CCSD-PP2)退变榴辉岩中石榴石内存在除绿辉石、磷灰石、锆石、金红石、磷灰石、石英、菱镁矿和磁铁矿等矿物包裹体外,还存在一种具有重要温压指示意义的碳硅石矿物包裹体.碳硅石包裹体拉幔光谱峰值稳定,主峰变化于786～789cm-1之间,次峰为966～977cm-1,两组弱峰峰值分别为769～781cm-1和915～918cm-1.寄主矿物-石榴石成分的反环带特征及矿物包裹体组合表明CCSD-PP2中退变榴辉岩是在高温高压条件下形成的榴辉岩,经降温降压退变质作用形成的,碳硅石等超高压矿物是在榴辉岩峰期变质作用期间形成的.根据碳硅石形成于极度还原环境、压力大于6.0GPa,温度在1000℃以上的特点并结合前人的矿物温压计算结果分析认为苏鲁超高压变质带中的部分榴辉岩是扬子板块俯冲至200km以下的上地幔下部,经超高压变质作用、形成碳硅石等矿物后快速折返的产物.     

有关侵入岩中硅碳石问题

近来在公开刊物上发表的有关我省侵入岩某些研究论文中,提到副矿物中存在硅碳石(SiC),並把该矿物视为判断岩石的幔源或同熔型成因的标志矿物(叶水泉,1986;张兴隆,1987),对此引起岩矿工作者的关注。但据此矿物产出的地质条件,本人对我省某些侵入岩(如苏州花岗岩,安基山石英闪长玢岩)是否确有来自地幔的天然硅碳石矿物,提出不同的看法。硅碳石(moissanite),晶体为薄板状,有时具(1014)双晶,底面解理不完善,硬度大(9.5),比重大(3.218),金属光泽,晶面常有晕彩色,折射率极高,双折射率大,绿到黑色,有时为蓝色,弱多色性Ne—蓝绿,No—橄榄绿或Ne—深蓝,No—浅蓝,色散强,一轴晶正光性。该矿物具三种同像变体,即α     

幔源岩与自然金

根根文献报道,近年来在一些地区的幔源岩中不断发现自然金如: 1.在我国西藏红区幔源超镁铁岩中除常量矿物橄榄石、辉石、铬尖晶石和少量矿物铁铝—镁铝榴石、碳硅石、锆石、刚玉、碳铬矿等矿物之外,还发现了自然金。 2.在取自印度洋断裂下部幔源超镁铁岩的碎块中找到了20粒与硫化物共生的自然金,粒度为～0.05mm,他形晶(片状、树枝状、变形虫状)。自然金的直接围岩为蛇纹石     

贵州麻江金云火山岩（钾镁煌斑岩）的地质特征

1992年我队在麻江地区发现一批金云火山岩(钾镁煌斑岩)岩体,其中岩管5个。产出的大地构造部位在江南台隆与黔南坳陷的交接部位偏向坳陷一侧,围岩为下、中寒武统。岩石具斑状结构、交代结构、环边结构及块状构造。组成矿物有云母、橄榄石、辉石、铬铁矿、钛铁矿、锐钛矿、碳硅石、磷灰石、钙钛矿、刚玉、金红石、紫苏辉石、石榴石、锆石、独居石、电气石等。岩石化学分析显示偏碱性超基性特征,稀土元素含量特高。新发现岩石命名为橄榄金云火山岩及(过渡型)金云火山岩。其含金刚石性待定。     

大别山南部天然碳硅石

根据1975年的矿点检查报告,在大别山南部董家山蛇纹岩体的人工重砂和岩石薄片中,发现确有天然碳硅石存在。大部分碳硅石单晶为六方板状,一部分为不规则形,最大粒径450μm×100μm,一般250μm×150μm。薄片中的粒径较小。单晶的拉曼光谱位移峰值稳定,薄片中碳硅石的拉曼位移峰也都在误差范围内。单晶以二轴晶(+)为主,部分为一轴晶(+),薄片中晶体几乎都为二轴晶(+)。虽然天然碳硅石可以产出于任何岩石中,但是原位的天然碳硅石只见于陨石和金伯利岩中,本文发现的很可能是首例地球蛇纹岩中的原位天然碳硅石。天然碳硅石与人工合成的碳化硅在结晶行为、光学性质和红外光谱方面有明显不同,成分也有差异,但拉曼光谱虽有差别却不明显。由于碳硅石与金刚石有类似的四面体方向sp3异化键和相同的滑动面,可能有类似的变形条件。根据碳硅石有晶内变形,推测其形成于≥300km的深度,这对认识大别山南部构造演化有重要意义。     

内蒙古贺根山蛇绿岩的铬铁矿中发现金刚石等深部地幔矿物

前人报道在西藏中生代和俄罗斯极地乌拉尔早古生代蛇绿岩地幔橄榄岩铬铁矿中发现了金刚石等深部地幔矿物,认为需重新考虑铬铁矿浅部成因的传统认识。为了查明不同造山带蛇绿岩的铬铁矿中金刚石等深部矿物的分布规律和豆荚状铬铁矿的成因,笔者开展了内蒙古贺根山晚古生代蛇绿岩中的铬铁矿床的人工重砂矿物学研究,本研究获得约2000 kg的内蒙古贺根山蛇绿岩铬铁矿石样品,对所采样品开展人工重砂选矿,表明该铬铁矿矿石样品中至少有金刚石、碳硅石及其他自然元素类、金属互化物类、氧化物类、硫化物类、硅酸盐类等30余种矿物。内蒙—大兴安岭造山带晚古生代的内蒙古贺根山蛇绿岩带铬铁矿石中,发现金刚石等深部地幔矿物表明,贺根山铬铁矿可能为深部成因。     

西藏罗布莎蛇绿岩铬铁矿中的超高压矿物和新矿物(综述)

近十余年来的研究,在西藏雅鲁藏布江缝合带中的罗布莎蛇绿岩型铬铁矿中,发现可能来自深部(>300km深度)异常地幔矿物群.该矿物群中具有深部成因指示意义的矿物有:①呈斯石英假象的柯石英;②微粒金刚石和产在锇铱矿中的原位金刚石;③铬铁矿和饿铱矿巾发现硅尖晶石;④铬铁矿中发现硅金红石;⑤呈八面体假象的蛇纹石和绿泥石,并具有清晰的爆炸结构;⑥方铁矿和自然铁矿物组合.此外,罗布莎铬铁矿中有4个新矿物获批准,并在极地乌拉尔蛇绿岩铬铁矿中也发现了大最微粒金刚石和碳硅石等地幔超高压矿物.蛇绿岩铬铁矿中发现来自地幔深部的超高压矿物,提供了铬铁矿可能深部成因的重要信息,该发现有可能改变传统的蛇绿岩铬铁矿的形成于俯冲带上的浅部环境(<50 km深度)的认识以及蛇绿岩成因的概念.     

西藏雅鲁藏布江缝合带东波地幔橄榄岩中金刚石的发现及地质意义

本文报道了雅鲁藏布江缝合带西段的东波蛇绿岩地幔橄榄岩中发现与罗布莎和普兰岩体相似的金刚石和特殊地幔矿物群。东波地幔橄榄岩体以方辉橄榄岩为主,含少量二辉橄榄岩和纯橄岩,辉石岩和辉长岩呈脉状产在方辉橄榄岩中。岩石地球化学特征表明东波岩体形成于MOR环境后受到SSZ环境的改造。通过重砂分选实验,在693 kg的地幔橄榄岩大样中发现了金刚石和碳硅石等30余种特殊矿物群,包括金刚石、自然铬、自然金、自然铁、自然硅、自然铜等自然元素矿物类;碳硅石等碳化物;铬尖晶石、金红石、铬铁矿、刚玉、黑钨矿、铌钽铁矿、磁铁矿、赤铁矿、方铁矿、锡石等氧化物;铁铬镍合金、镍铁合金、铜锌合金等合金互化物;辉钼矿、方铅矿、辉铋矿、黄铁矿、黄铜矿、毒砂和闪锌矿等硫化物;橄榄石、辉石、锆石、蓝晶石、白云母、蛇纹石、绿帘石等硅酸岩;萤石等氟化物。该矿物群与雅鲁藏布江缝合带的罗布莎和普兰两个岩体中发现的特殊矿物群非常类似,同时也为蛇绿岩型金刚石这一新类型提供了佐证。     

西藏雅鲁藏布江缝合带中段日喀则地幔橄榄岩中发现金刚石等异常矿物

本文报道了雅鲁藏布江缝合带中段日喀则蛇绿岩地幔橄榄岩中发现与该带东西段蛇绿岩岩体中相似的金刚石和特殊地幔矿物群。日喀则地幔橄榄岩体以方辉橄榄岩为主,含少量二辉橄榄岩和纯橄岩,辉石岩和辉长岩呈脉状产在方辉橄榄岩中。通过重砂分选实验,在465kg的方辉橄榄岩大样中发现了30余种特殊矿物群,包括金刚石、自然金、自然铬、自然铜等自然元素矿物类;碳硅石等碳化物类;方铁矿、赤铁矿、磁铁矿、刚玉、铬尖晶石、金红石、锡石、黑钨矿等氧化物类;镍黄铁矿、方铅矿、辉钼矿、辉锑矿、闪锌矿、毒砂等硫化物类;Ag-Au等合金矿物类;橄榄石、辉石、锆石等硅酸盐岩类;白钨矿等钨酸盐岩类;萤石等氟化物类。金刚石和自然金、自然铬、自然铜连同碳硅石的发现表明岩体存在强还原环境,这套特殊矿物组合指示日喀则地幔橄榄岩可能与雅鲁藏布缝合带其他蛇绿岩一样,经历了深地幔演化过程。     

萨尔托海超基性岩体中所发现的原生金刚石和辉砷钴矿

萨尔托海超基性岩体是工作了27年的老铬铁矿区。1985年夏、冬,作者通过野外和室内工作,分别发现了金刚石和辉砷钴矿,并鉴定出碳硅石。本文仅对上述矿物的发现经过及测试数据作简要陈述。     

格陵兰岛伊犁马萨克碱性杂岩原生矿石矿物研究进展

格陵兰伊犁马萨克杂岩是世界最大的碱性杂岩之一,以盛产稀有矿物而闻名,已发现的矿物超过230种。斯坦硅石和异性石由于富含稀土、铀,是杂岩体中重要的矿石矿物。斯坦硅石主要分布于杂岩体钠铁闪石异霞正长岩内,异性石主要分布于条纹霞石正长岩中。文章基于前人研究,从岩体产出环境、岩石组成、勘探历史、矿石矿物类型及蚀变特征等方面进行了系统总结。     

宁强碳质球粒陨石的岩石、矿物特征研究

宁强碳质球粒陨石的结构复杂,有粒状、斑状和炉条状等结构。球粒分为玻璃质和晶质两种。聚合体含量丰富、形态各异,有钢性和塑性两种聚合体。目前已查明的矿物有20余种,主要是镁橄榄石、贵橄榄石、烦火辉石、普通辉石和黄长石类矿物等。在宁强陨石中出现罕见的方解石、白云石。不透明矿物有陨硫铁、铁纹石—镍纹石、镍铁矿、磁铁矿和非晶质碳质。Fe/SiO_2为0.71—0.72,SiO_2/MgO为1.37—1.40。根据化学及矿物特征,该陨石应属C_2群。     

苏州A-型花岗岩性质的研究

本文从岩体地质构造、岩石结构和岩化性质,来论述苏州A-型花岗岩的非造山、无水和偏碱性特征。同时通过各种参数测定得知:本岩系中的钾长石和斜长石均为低结构态高有序度的。石英为β形。云母多为羟铁云母。副矿物有铌铁矿、磁铁矿、钛铁矿和碳硅石等四十多种。过渡性元素的Nb、Ta,Zr、REE、Y、Sn、Th、Ga和Zn丰度比其它类型花岗岩高出10倍到100倍,F的含量高得出奇,而Al、Ca、Mg则偏低。Ga/Al比值高。氧同位素值低,δ~(18)0(全岩)=7.53％。REE中Eu亏损严重。成岩时t=810℃,p=2     

西藏康金拉铬铁矿床刚玉中的包裹体研究

西藏康金拉铬铁矿石的矿物学研究中,发现大量的微粒金刚石和碳硅石等超高压异常地幔矿物,表明它们产在一个强还原的高压环境.本研究在铬铁矿石中还发现了刚玉及其中大量的矿物包裹体.电子探针等方法研究表明,包裹体的种类包括简单氧化物,如金红石;自然钛;Ti-N、Ti-Si、Ti-C、Ti-Si-P、Ti-B等合金类;含稀土元素的硅酸盐矿物,以及一些未知矿物.结合对铬铁矿石中其他矿物的研究成果,认为康金拉铬铁矿石中的刚玉及其中的强还原环境形成的矿物组合形成于深部地幔.因此,康金拉铬铁矿石中的刚玉可以认为是一种新的带有高压环境信息的标志性矿物.     

西藏雅鲁藏布江缝合带的普兰地幔橄榄岩中发现金刚石:蛇绿岩型金刚石分类的提出

西藏罗布莎蛇绿岩的地幔橄榄岩和铬铁矿中发现金刚石和特殊矿物群引发了新的问题,罗布莎地幔橄榄岩含特殊地幔矿物是不是一个孤立的特殊现象,或这是一个普遍存在的规律?显然,这是一个至关重要的问题.本文报道在雅鲁藏布江缝合带西段,距离罗布莎1000km以远的普兰蛇绿岩的地幔橄榄岩中发现与罗布莎类似的金刚石和特殊地幔矿物群.普兰的地幔橄榄岩体主体为方辉橄榄岩,含少量的纯橄岩和二辉橄榄岩,研究表明,属典型MOR型亏损地幔橄榄岩.通过分选,在657kg的地幔橄榄岩大样中发现了金刚石和碳硅石等30余种矿物的特殊矿物群,包括自然铬、自然铁和自然锌等强还原条件下形成的单质元素矿物.该矿物群与罗布莎地幔橄榄岩和铬铁矿中发现的特殊矿物群十分相似,表明罗布莎的地幔橄榄岩不是雅鲁藏布江缝合带中的一个特例.结合在俄罗斯乌拉尔Ray-Iz铬铁矿中发现类似的矿物群,以及世界其他地区的有关阿尔卑斯型地幔橄榄岩中金刚石的报道,认为蛇绿岩地幔橄榄岩中可能普遍含有金刚石,并将蛇绿岩地幔橄榄岩中产出的金刚石归为一种新的金刚石产出类型,即蛇绿岩型金刚石,不同于金伯利岩型金刚石和超高压变质带中产出的变质金刚石类型.