新发现的沂蒙矿类质同象系列矿物──K(Ti_5Fe_3Cr_2Mg_2)_(12)O_(19)及Ba(Ti_5Fe_4Mg_2Cr)_(12)O_(19)

在山东蒙阴金伯利岩中，首次发现了沂蒙矿类质同象系列新的富Ti矿物（变）种。理想的晶体化学式可表达为：K（Ti5Fe3Cr2Mg2）12O19（简称K－Ti沂蒙矿）（Ba，K）（Ti5Fe4Mg2Cr）12O19（简称Ba－Ti沂蒙矿）从而与原来确定的沂蒙矿K（Cr5Ti3Fe2Mg2）12O19和钡钛铁铝矿（Ba，K）（Cr4Fe4Ti3Mg）12O19一起构成了金伯利岩中AM12O19磁铁铅矿型矿物的K-Cr、Ba－Cr、K-Ti、Ba-Ti四种端元类型的复杂类质同象系列。新发现的两个矿物（变）种均产出于具叶片状尖晶石出溶体的镁钛铁矿中。根据结构已知的沂蒙矿中原子的占位和配位多面体情况，分析了K－Ti，Ba－Ti沂蒙矿中各原子的占位和配位多面体，认为新发现的两个（变）种在成分上与沂蒙矿和钡钛铁铬矿有明显的区别。根据镁钛铁矿、尖晶石、沂蒙矿新（变）种、钙钛矿之间的相互关系，探讨了它们的形成环境，从而为这类矿物的地幔成因提供了直接证据。     

蒙山矿的晶体结构

本文对产于我国山东的新矿物蒙山矿(Mathiasite)进行了晶体结构精测。蒙山矿的晶体化学式为:(K、Ca、Sr)(Ti、cr、Fe、Mg、Zr)_(21)O_(38),三方晶系,空间群R,晶胞参数:a_o=10.3722,c_o=20.7161(六方定向),a_R=9.1403,a=69.187°(菱面体定向)。应用RASA-5RP自动转靶四圆单晶衍射仪,对蒙山矿收集了独立的1554个衍射强度。经结构解析和修正,求得了晶体中各原子的坐标、温度因子、占位度。并计算了原子的间距和键角。结构修正的偏离因子: R=0.047。蒙山矿产于金伯利岩中,形成于高温高压下。通过结构测定,确定了该矿物中Ti、Cr、Mg、K等元素的配位形式,特别是查明了Zr在这种以Ti为主的复杂氧化物中有独立的结晶学位置,并有缺席现象。以上研究成果丰富了金伯利岩中金属副矿物的矿物学和晶体化学内容。     

我国金伯利岩中发现的蒙山矿

蒙山矿(Mathiasite)——(K,Ba)(Ti,Cr,Fe,Mg)_(21)O_(38)是1979年研究我国金伯利岩中镁钛铁矿和沂蒙矿时发现的,并曾作过报道。我国金伯利岩中蒙山矿的发现对进一步深入研究金伯利岩伴生副矿物的标型特征及其成因条件提供了新资料。现将初步研究结果报告如下.     

山东金伯利岩蒙山矿(mathiasite)研究的新进展──上地幔含大阳离子Cr、Ti、Fe氧化物矿物研究之三

本文回顾了国内外金伯利岩及其它地幔岩中发现的K、Ba、Ca、REE的Ti-Cr－Fe－Mg氧化物矿物的研究现状，包括沂蒙矿系列、蒙山矿系列及柱红石系列。在此基础上概括性地总结了笔者近一、二年对山东蒙阴金伯利岩中蒙山矿矿物所进行的微区矿物学方向研究取得的最新进展，包括：①揭示了K、Ba、Ca、REE等半径较大的元素在蒙山矿中的不均匀分布特点；②首次在金伯利岩中发现了蒙山矿系列矿物的Ca端元——Ca蒙山矿及K－Ba－Ca三个端元蒙山矿在同一矿物颗粒中的共存现象；③进行了高分辨透射电镜工作，拍摄了晶格条纹象，从而完善了蒙山矿的晶体结构资料；④确定了蒙山矿后期熔融交代形成的多种矿物相。这些研究成果，证实了地幔交代作用的存在和复杂性，应引起矿物岩石学界的充分重视。     

钛钡铬石和钛钾铬石的晶体结构及晶体化学

本文通过结构的测定和修正。确定了各阳离子特别是Zr_+~4在钛钡铬石、钛钾铬石(蒙山矿)中的结晶学位置,证实了这两个矿物是锶铁钛矿族的分别以大阳离子Ba和K为主的两种新矿物。通过与锶铁钛矿族其他矿物的晶体结构和晶体化学特征进行对比,探讨了这两个矿物中M(4)-O M(5)O平均键长较同族其他矿物的偏大的原因,以及该族矿物晶胞的实际形态与理想形态(据最紧密堆积原理推测的)相比在堆积层内有些伸长而在堆积方向则有些收缩的原因。由于结构中较独立的M(0),M(1),M(2)配位位置的存在,故使具有共同结构特征的锶铁钛矿族矿物种类繁多,且化学成分复杂。     

在我国发现的钙碳锶铈矿和碳铈钠矿

1973年,我们在对山东某地稀土矿床的岩矿薄片鉴定中,发现了两个很少见的稀土矿物。钙碳锶铈矿和碳铈钠矿。钙碳锶铈矿是碳锶铈矿的一个含钙较高的亚种。碳锶铈矿族的通式为Ce(Sr,Ca)[(CO_3)·(OH)]·H_2O。按但纳的意见,碳锶铈矿(ancylite)和钙锥锶铈矿(calcio-ancylite)的区别在于其化学武中二价阳离子钙和锶的比例不同:前者Sr>Ca,后者Ca>Sr。而calcian ancylite(至今尚无汉译名)与钙锥锶铈矿的区别在于前者含钙较高但尚未超过锶,我们发现的钙碳锶铈     

昌化地开石次生矿风化层矿物学特征

运用FTIR、SEM和EDS等分析方法对浙江昌化地开石次生矿中俗称"昌化田黄"的风化层矿物组成、微观形貌及化学成分变化进行了系统研究,结果表明,风化层的主要矿物组成为高岭石族矿物,含有铁质及钙镁质副矿物。与未风化新鲜层相比,风化层的组成矿物因溶蚀作用及颗粒间隙铁质矿物充填作用连结成片,晶体边界模糊不清。部分样品风化层表面附着Fe、Mn质矿物,Fe、Ca等元素含量普遍高于未风化层。风化表层与未风化新鲜层显微结构显示出明显的差异,沿风化剖面由表及里Fe、Ca元素含量逐渐降低,二者为"昌化田黄"经历次生风化作用的显著表征。而次生风化层中石英矿物的出现以及含Mn质矿物的表层附着,可为"昌化田黄"与寿山田黄的产地鉴别提供依据。     

新矿物丁道衡矿-（Ce）：珀硅钛铈矿的同质多象体和硅钛铈矿亚族C（1）位上的钛类似矿物

丁道衡矿-(Ce):(Ce,La)4Fe2 (Ti,Fe2 ,Mg,Fe3 )2Ti2Si4O22,理想的结构化学式Ce2Ce2Fe2 Ti2Ti2Si4O22单斜晶系,α=1.34656(15)nm,b=0.57356(6)nm,c=1.10977(12)nm,β=100.636(2)°,V=0.84239(46)nm3,空间群P21/a(假C2/m),Z=2.作为硅钛铈矿(chevkinite)族矿物的新成员,它产于举世闻名的白云鄂博铁.稀土.铌矿床镁夕卡岩中,多数单晶体长0.2～1.0 cm,最大者长大于1.5 cm.共生矿物有透辉石、透闪石、钠透闪石、褐帘石-(Ce)、磁铁矿、尖晶石、烧绿石、氟金云母、氟磷灰石、石英和萤石等.矿物具有褐色条痕和半金属一金属光泽的黑色,其褐黑色碎片半透明.性脆、具有贝壳状断口、无解理和裂开.显微硬度(VHN25g)为606.0～717.4 kg/mm/12(相当于摩氏硬度约5.9).矿物实测密度4.83(7)g/cm3,计算密度值4.88(0)g/cm3.丁道衡矿-(ce)的反射色为带灰色的浅黄色,多色性为不同色调的灰色.平均反射率(λ=589nm)为11.4%～12.5%.矿物为二轴晶负光性.作过结构精测的丁道衡矿-(Ce)晶体的电子探针测值:SiO2:19.29,TiO2:18.26,A12O3:0.04,FeO:8.49,Fe2O3,:1.67,ThO2:0.16,MgO:1.32,CaO:2.17,Nb2O5:0.47,Ta2O5:0.00,La2O3:19.53,Ce2O3:28.08,Y2O3:0.00,Na1O:0.01,总量99.46%;其中Fe3 /Fe2 的比值依穆斯堡尔谱换算.根据结构精测每个单位分子式中O=22和C(1)位上Ti优先占位,计算的矿物晶体化学式为(Ce2.13,La1.49Ca0.48Th0 01)Σ4.11Fe2 (Tin0.88Fe2 0.47Mg0.41 Fe0.0)Σ2.03(Ti1.96Nb0 04)Σ2.00(Si2O7)2O3.分别用P21/a和C2/m对丁道衡矿-(Ce)的晶体结构作了精测.结果表明,丁道衡矿-(Ce)的真空间群是P20/a.换言之,它才是真正珀硅钛铈矿[perrierite-(Ce)]的同质多象体.显而易见,硅钛铈矿族矿物既可以有P21/a空间群,又可以有C2/m空间群.     

新型软化学法合成安康矿型非公度调制结构矿物

安康矿是熊明同志于1982年在陕西安康发现的一种天然Ba,Ti(V、Cr)氧化物新矿物[1],具有hollandite型基本结构,化学通式:Ax(B8-yCy)8O16,(0.5＜x＜1.6,0＜y＜4)其中A为Ba、K、Rb等大阳离子,B为4价Ti、Mn等小阳离子,C为3价小阳离子Al、Fe、Cr、V、Co、Ni等,可类质同象代替B位阳离子.结构中由于大阳离子的占位及位置位移等特殊结构导致了该类型矿物普遍存在非公度调制结构现象[2-4].该类型矿物材料在固体电解质[5]、放射性污染同位素晶格固化[6]、NOx化合物处理催化剂[5]以及绝热等功能材料中具有广阔的应用前景.     

牦牛坪矿-(Ce):一种新发现的稀土元素矿物

牦牛坪矿-(Ce)属硅钛铈矿亚族的新成员,发现于四川牦牛坪稀土矿床的碳酸岩、伟晶碳酸岩和碱性岩等矿脉中.与已知的同亚族矿物相比,新矿物要么是chevkinite-(Ce)B位上的Fe3 类似物,要么同时是polyakovite-(Ce)B位和C位上的Fe3 类似物.牦牛坪矿-(Ce)直接从一类富F、水和REE的岩浆-热液过渡阶段的成矿流体中结晶所成.新矿物得名于产地和稀土元素中Ce居优.牦牛坪矿-(Ce)及其命名,已获国际矿物协会新矿物及矿物命名委员会投票批准.     

我国邯邢地区黑铝钙石的发现及其研究

黑铝钙石是一种罕见矿物，在邯邢地区镁铝夕卡岩中，发现一种呈六方片状、黄色半透明的黑铝钙石晶体。本文对该晶体进行了粉晶Ｘ射线、四元衍射、电子探针和红外光谱测量，并认为黑铝钙石是镁铝夕卡岩早期阶段的产物，处在一种富铝、贫硅的地球化学环境和高温条件     

西秦岭礼县新生代钾霞橄黄长岩系中的含钛透辉石

对西秦岭礼县新生代钾霞橄黄长岩系中的基质相含钛透辉石进行了矿物化学研究，根据透辉石中Ti和Al的含量划分出低Ti—透辉石和高Ti—铝透辉石两种基本类型，它们作为同源岩浆演化结晶的产物，结晶顺序前者先于后者。火山岩系的透辉石[Ca(Mg，Fe)Si2O6]结晶过程中广泛存在着CaTiAl2O6(钛辉石)分子替代，晚期熔体富Ti、Al贫Si、Mg。百草山岩筒是演化岩浆结晶的产物，熔体向富Ti、Al、Fe^3 、Na，贫Mg、Si趋势演化；在透辉石成分上表现为CaTiAl2O6和NaFe^3 Si2O6(锥辉石)端元分子对Ca(Mg，Fe)Si2O6的替代。本地区基质相透辉石与世界上典型地区的钾霞橄黄长岩系的透辉石具有不同程度的可比性，反映了这种特殊的岩浆熔体成分在一定程度上控制着透辉石的结晶过程和阳离子在矿物晶格中的占位。     

山东金伯利岩中新发现的柱红石亚族矿物──K-Cr柱红石──上地幔含大阳离子Cr、Ti、Fe氧化物矿物研究之二

在山东蒙阴金伯利宕的副矿物蒙山矿中，首次发现了成分为柱红石类的新矿物相。对其成分进行探针分析，其一般晶体化学式可写为：A1.499～1.787B1.548～2,317C5.675～6.354O16。其中，A＝K、Ba、Na、La；B＝Cr、Fe、Mg、V；C＝Ti、Zr、Nb等，平均计算化学式为：（K1.256Ba0.241Na0.085La0.046）1.628（Cr1.817Fe0.321Mg0.085V0.093）1.816（Ti6.015Zr0.075Nb0.039）6.119O16．理想化学式K2Cr2Ti6O16；相当于Redledgeite（BaCr2Ti6O16）[1]的K端元，且与南非OrangeFree州StarMine及NewEland新发现的K－Ba－Vtitanates（钛酸盐）[2，3]具有成分上的可比性。为使柱红石亚族矿物的命名系统化，本文采用主要大阳离子（K、Ba）与变价元素（Fe、Cr、V）为端元组分的命名原则，将新种命名为K－Cr柱红石。根据国外资料对柱红石亚族矿物Redlcdgeite的成分修正[1,4]建议将其原中文译名“硅镁铝钛矿”[5,6]更正为“Ba－Cr柱红石”。新种与蒙阴近年来发现的沂蒙矿、蒙山矿一起，组成了含大阳离子及硅酸盐不相容元素的复杂钛铬铁氧化物组合，皆以K、Cr为特征，从而与南非以Ba为主，含V的这类矿物形成区域对比。     

Syngenetic inclusions of yimengite in diamond from Sese kimberlite (Zimbabwe) — evidence for metasomatic conditions of growth

Syngenetic inclusions of yimengite K (Cr, Ti, Mg, Fe, Al)₁₂O₁₉, a potassium member of the magnetoplumbite mineral group, have been recorded in an octahedral macrodiamond from the Sese kimberlite (50 km south of Masvingo, Zimbabwe). One yimengite inclusion carries lamellae of chromite suggesting peridotitic diamond paragenesis. The diamond and inclusions were studied in situ in a plate polished parallel to (011). Cathodoluminescence (CL) imaging has shown blue colour and octahedral zonation of the diamond, lack of cracks and the location of five yimengites in different growth zones. Nitrogen (N) contents (at. ppm) in the diamond determined by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) steadily decrease from 576 (core) to 146 (rim). N aggregation (%1aB) is correspondingly 40% in the core and 30% in the rim. Hydrogen (H) content is high in the core, moderate in the intermediate and very high in the rim zones. Four yimengites were dated using the laser ⁴⁰Ar/³⁹Ar method. Three inclusions yielded total gas ages that agree with, or are younger than, or within error of, the Sese kimberlite eruption age (538±11 Ma) but may be compromised by gas loss. One inclusion, with the highest tapped interface gas yield, gave a total gas age of 892±21 Ma that is a likely minimum yimengite age. Time–T °C constraints from N aggregation systematics give a range of possible ages from kimberlite eruption date back to Archean and do not resolve the variable results of the ⁴⁰Ar/³⁹Ar dating. Compared with the published chemistry of yimengite from kimberlites, inclusions from the Sese diamond contain higher Al, Mg, and Sr and have lower concentration of Fe³⁺. The chondrite-normalised REE pattern of the yimengite shows enrichment in LREE and depletion in HREE, but LREE/HREE fractionations are lower than for lindsleyite–mathiasite series mantle titanates and rather similar to the REE concentrations in kimberlite and lamproite rocks. It is suggested that Sese yimengite formed in the lithospheric mantle from metasomatism of chrome spinel by a fluid rich in Ti, K, Ba and LREE.     

华熊联合地体的证据

华北地南缘原划分的华熊地体可进一步划分出小秦岭,崤山,熊耳山和鲁山４个地体,它们之间均由ＮＥ－ＮＮＥ向边界断裂所分隔在基底地层层序,岩石组合,岩石主元素和稀土元素,岩浆作用成矿作用以及地球物理特征等方面存在一系列差异。它们先经历了各自独立的形成过程,后在l850±l50Ma的中岳运动中,这些分散的范围较小的火山活动中心所形成的地体才逐渐拼贴在一起构成了华熊联合地体。     

西秦岭礼县地区新生代钾霞橄黄长岩系的单斜辉石

对西秦岭礼县地区钾霞橄橄黄长质火山岩系中单斜辉石进行了矿物化学研究，斑晶相单斜辉石类型复杂，成分变化范围大，具有多源属性，基质相单斜辉石可以分为高Ti铝透辉石和含Ti透辉石两种基本类型，它们是同源岩浆演化结晶的产物。结晶顺序前者晚于后者，岩系中透辉石Ca(Mg,Fe)Si2O6结晶过程中广泛存在于CaTiAl2O6分子替代，晚期熔体富Ti,Al贫Si,Mg，熔体有向富Ti,Al,Fe,Na贫Mg,Si演化的趋势，在透辉石成分上表现为CaTiAl2O6和NaFe^3 Si2O6端员分子对Ca(Mg,Fe)Si2O6的替代，本区基质相透辉石与世界上典型地区的钾霞橄黄长岩系的透辉石具有不同程度的可比性。     

新疆磁海铁矿床中黑柱石的发现及其地质意义

黑柱石是一种不常见的夕卡岩标型矿物,本次研究在新疆磁海矿区首次发现黑柱石。本文对磁海矿区的黑柱石产出地质环境、矿物共生组合、化学成分、光学性质等进行了研究。化学成分均由电子探针分析求得,计算化学简式为Ca0.98(Fe1.72Mn0.07Mg0.11)1.902+(Fe0.95Al0.03)0.983+[Si2.00O7]O(OH)。磁海矿区黑柱石的形成与基性次火山热液活动有关,是一种特殊的退变质(蚀变)夕卡岩矿物;在成矿作用晚期,随着热液活动加强,早期夕卡岩矿物可退变质形成黑柱石。黑柱石形成时间较晚,对早期形成的磁铁矿起贫化作用。将磁海矿区黑柱石与国内外其它矿区黑柱石的化学成分进行了对比,认为磁海矿区黑柱石为普通黑柱石。黑柱石在常用的矿物中较少提及,应该引起重视。     

一种新的闪石共存对—铁闪石与铁韭闪石对

新近在我国山西省娄烦县尖山铁矿的角闪片岩中发现一种取向连生的镁铁质闪石与钙质闪石共存对。电子探针分析确定它们分别为铁闪石Ｋ０．００１（Ｎａ０．０２７Ｃａ０．０７３Ｍｎ０．０３１Ｆｅ＾２＋１．８０１）１．９３２（Ｆｅ＾２＋２．９４８Ｍｇ１．９６４Ｔｉ０．００２Ａｌ０．０８７）５Ｓｉ８．０６９Ｏ２２．１０（ＯＨ）２与铁韭闪石（Ｋ０．１３５Ｎａ０．４６１）０．５９６（Ｎａ０．０８８Ｃａ１．８５３Ｍｎ０．     

中国辽宁金刚石中高硅钙铁榴石(Majorite)等超高压矿物包裹体的发现及地质意义

在中国辽宁金刚石中获得的高硅钙铁榴石(Majorite)为一单晶碎片包裹体,与其共存的金刚石包裹体还有刚玉、碳化钛、红色金刚石碎片、钙钛矿、二氧化硅等。通过电子探针成分分析,确定该高硅钙铁榴石(Majorite)成分超硅高钙缺镁,8个分析点平均值计算的矿物分子式为(Ca2.35Fe0.49Mn0.15Mg0.02)3.01(Al1.08Fe0.48Si0.44)2.00(SiO4)3,根据Kenneth等(2000)提出的计算压力的公式得到该包裹体高硅钙铁榴石(Majorite)形成的压力为14GPa,估算形成深度达400km。用四圆单晶衍射仪测定了该石榴石的晶体结构,a=1.195 15(4)nm,求得了各原子的座标、占位度和各向异性温度因子,用I>2σ(I),计算得到R1=0.077 9,WR2=0.141 6,Goodness-of-fit(F2)=1.382。在该高硅钙铁榴石包裹体中还存在微米级二氧化硅(呈四边形断面)和氧化铁(含钠)的包裹体(析离体),它们可能是斯石英和方铁矿(或似沂蒙矿)。从高硅钙铁榴石(Majorite)的成分判断,其物质来源具壳源性质,由此推断的大陆壳俯冲深度要超过400km,这与地球物理探测郯庐断裂已切穿了上地幔、进入软流圈的看法相一致。