氟碳铈钡矿(CEBAITE)二级超结构的测定

氟碳铈钡矿是1964年首次在我国内蒙白云鄂博铌钽稀土铁矿床中发现的一种钡—稀土氟碳酸盐矿物,其理想的化学式为Ce_2Ba_3(CO_3)_5F_2。由于组成中轻重原子十分悬殊,Ba和Ce对X射线的散射能力又十分接近,因此,它的真实结构一直未能用实验的方法准确测定。这次我们使用RASA—5RP高功率四圆单晶衍射仪对作者于1986年从白云鄂博西矿区采集的标本成功地进行了单晶结构分析,精确测定了它的晶胞参数:a_0=21.338(3),b_0=5.0666(8),c_0=13.276(9)(?),β=94.76(4)~0,V=1430(?)~3,空间群P_2。用F>5σ(F)的     

对于氟碳钡铈矿（Cordylite—Ce）成分与结构的质疑

本文讨论了氟碳钡铈矿的成分和结构问题。发现氟碳钡铈矿的成分、密度、折射率三者间的一致性参数很差,晶体结构与光性和空间群相矛盾,单个大阳离子的平均占有体积远大于同类矿物的平均占有体积,它的晶体结构与同类矿物不可类比。由于受当时条件的限制,在以往有关氟碳钡铈矿的成分和结构的资料中存在着一些明显的错误,有必要对其进行重新定义。其结构化学式应改为:(Na_(1-x),Ca_(0·5x))BaCe_2(CO_3)_4F。     

钒钡铜矿晶体结构的再测定

钒钡铜矿Cu_3Ba(VO)4)_2(OH)_2的空间群为C_2/m,晶胞参数:a_0=1.0270(2),b_0=0.5911(1),c_0=0.7711(2)nm,β=116.42(3)°。用RIGAKU RASA-IIS四圆单晶衍射仪收集了强度数据,采用帕特逊法及电子密度函数法测定了晶体结构,用614个独立的衍射点(|F_0|>3δ|F_0|)对结构进行修正,R=0.051。晶体结构分析表明钒钡铜矿具层状结构,构造层平行于(001)。根据晶胞参数对其X-射线粉晶衍射线进行了指标化。     

钡-稀土氟碳酸盐族矿物的研究

近几年来,在我国先后发现了一系列钡-稀土氟碳酸盐族矿物——黄河矿、氟碳钡铈矿和氟碳铈钡矿,其中氟碳铈钡矿为最近在我国发现的一种新矿物。本族矿物,由于非常稀少,自1900年G.弗林克(Flink)于格陵兰南部纳萨苏克(Narsarsuk)的碱性伟晶岩中     

白云鄂博的氟碳钡铈矿

氟碳钡铈矿(Cordylite)BaCe₂(CO₃)₃ F₂本世纪初首先发现于格陵兰纳尔萨尔苏克(Narssarssuk)的碱性正长伟晶岩脉中,与霓石、氟碳铈钙矿、柱星叶石和碳锶铈矿共生。1965年该矿物又发现于我国白云鄂博西矿区热液交代的元古代白云岩中。1975年,加拿大魁北克省圣赫莱山(Mont st. Hilaire,Quebec)的霞石正长岩中的伟晶岩脉中也发现了这一矿物,它与方沸石、霓石和钠闪石共生。     

东秦岭地区一种富稀土热液型钡解石的发现及其意义

对东秦岭地区河南嵩县一带进行地质调查,发现了一系列具有一定规模的含稀土碱性碳酸岩矿脉并在其中发现一种特殊的钡解石矿物。依据该钡解石主量元素组成,计算分子式为Ba_1._(04) Ca_0._(81)Sr_(0.14)(CO_3)_2,为锶钡解石,LA-ICP-MS分析表明其富Na、K、Mn、Pb、REE、Y等元素,稀土元素总量最高为4 080×10-6,总体表现为轻稀土元素富集、重稀土元素亏损。该矿物与常见于沉积岩中的钡解石存在显著差别。钡解石呈现出与霓辉石共生(钡解石正晶型,霓辉石围绕钡解石生长;霓辉石正晶型,钡解石围绕霓辉石生长),或与石英、方解石、磷灰石共生(它形)两种状态。早期方解石与钡解石共生,形成于碱性岩演化早期的碳酸盐与硅酸盐不混溶阶段;晚期方解石则以布丁状分布于钡解石和霓辉石中,为碳酸盐交代阶段产物。霓辉石、钾长石、钠长石、辉石、磷灰石、方解石、石英和钡解石共生的组合与已知火成碳酸岩的矿物组合相似。该区碳酸岩富集REE、Ba和Sr,与已知大型富稀土碳酸岩矿床(如牦牛坪稀土矿)特征一致。结合已发现矿脉地质特征,认为该区有较大的成矿潜力,为东秦岭地区寻找火成岩型稀土矿提供了依据。     

氟碳铈钡矿(Cebaite)的新资料

氟碳铈钡矿产于白云鄂博铁铌稀土矿床中。1965年发现于西矿区。贵阳地球化学所稀有矿物研究组(1972)和彭志忠、沈今川等(1980)及后来李方华等对该矿物进行了矿物学研究。本文报道了采自东矿区几个样品的分析测定结果。 一号氟碳铈钡矿(样品编号:东1606),产于东矿体靠近上盘的钠辉石型矿石中,与钠辉石、萤石、重晶石等矿物共生,矿物呈粒状或板状,大小不一,集合体大者直径可达数毫米。     

新疆拜城波孜果尔碱性岩中副矿物的特征

在野外地质调查的基础上,结合室内显微镜观察及电子探针分析测试,对新疆拜城波孜果尔碱性岩中的副矿物的矿物学特征和化学成分进行了研究.发现这些副矿物常以共生组合的形式产在碱性岩中,主要分布在石英二长闪长岩和石英二长岩中.烧绿石中U、Th和REE替代Ca、Na.独居石富含LREE,Th和LREE相互替代;根据独居石中w(La+ Ce) ＞40％和La/Nd比值在1.6～4.5,推断独居石为热液成因.磷钇矿中富含REE,且以HREE为主;w(Th)＞w(U).锆石中Zr/Hf比值在60％以上,符合碱性岩特征;其Th/U比值为0.6,属于岩浆锆石.星叶石中w(Rb2O)、w(Cs2O)较高.萤石中Y、Ce替代Ca.锆石中的钍石w(U)明显高于磁铁矿中钍石w(U).在石英二长岩中,烧绿石的w(CaO)、w(TiO2)、w(ZrO2)、w(U3O8),磷钇矿的w(Y2O3),星叶石的w(TiO2),萤石的w(Ca),氟碳铈镧矿的w(CaO)较丰富;而在石英二长闪长岩中,烧绿石的w(Ce2O3),磷钇矿的REE含量,星叶石的w(Nb2O5)、w(Rb2O),萤石w(Ce)、w(Y)和氟碳铈镧矿的w(La2O3)较高.     

氟碳铈矿和氟铈矿晶体结构的精确测定

用强功率四圆单晶衍射仪精确地修正了氟碳铈矿和氟铈矿的晶体结构．氟碳铈矿（ｂａｓｔｎａｅｓｉｔｅ，Ｃｅ（ＣＯ３）Ｆ）属六方晶系，其晶胞参数为：ａ＝０．７１４３８（９）ｎｍ，ｃ＝０．９８０８（２）ｎｍ，γ＝１２０°，Ｚ＝６，空间群Ｐ６－２ｃ．使用３６７个（Ｆ≥３σ（Ｆ））独立衍射点，经多轮最小二乘法修正后，最终获得偏离因子Ｒ＝０．０４９９．氟碳铈矿的晶体结构特征表现为［ＣＯ３］平面三角形平行ｃ轴分布，铈的配位数为９，Ｃｅ－Ｏ（Ｆ）平均键长为０．２５１５ｎｍ，Ｃ－Ｏ平均键长０．１３２７ｎｍ，每个氟原子与周围三个铈原子相连．氟铈矿（ｆｌｕｏｃｅｒｉｔｅ，ＣｅＦ３）属六方晶系，其晶胞参数为：ａ＝０．７１４１２（２１）ｎｍ，ｃ＝０．７２９８９（２１）ｎｍ，γ＝１２０°，Ｚ＝６．其空间群为：Ｐ３－ｃ１（Ｎｏ．１６５）．使用３２１个（Ｆ≥３σ（Ｆ）））独立衍射点，经多轮最小二乘法修正后，最终获得偏离因子Ｒ＝０．０５４２．氟铈矿的晶体结构表现为每个氟原子与周围三个铈原子相连接，每个铈原子与周围９个氟原子相连，铈的配位数为９，Ｃｅ－Ｆ平均键长为０．２４６８ｎｍ．     

羟硅铍铈矿氢原子结构位置的测定

羟硅铍铈矿系1976年在我国吉林省某地大型稀有稀土矿床中发现的新矿物。经多次X射线分析表明,它与硅硼钙石为似型矿物,晶体结构基本相同,其化学成分却与国内外同类矿物有较大差异,经计算该矿物分子式为: 简化后为(Ce,Y)_2Be_2Si_2O_8(OH)_2称为羟硅铍铈矿。     

氟碳铈钡矿Ba3Ce2(CO3)5F2晶体结构重测

氟碳铈钡矿Ba₃Ce₂(CO₃)₅F₂的晶体结构原先被描述为Cm和P2空间群,经单晶X射线衍射方法重测为C2/m空间群;采用2339个独立反射,151个可变参数,R=0.034,R_w=0.05.经检测,未发现明显违反C心布拉维格子的反射;误差允许范围内位移椭球体与所定空间群相容。结构中的原子排列与化合物Ba₃La₂(CO₃)₅F₂相似,可被描述为平行于(102)层间有序结构,层与层之间通过碳酸根相联结。     

北祁连干沙鄂博稀土元素矿床地质和矿床地球化学特征

干沙鄂博稀土元素矿床位于北祁连造山带中段,是该地区唯一大型稀土元素矿床。矿体产于早泥盆世碱性岩体及其接触带中,围岩蚀变表现为霓长岩化、碳酸岩化和萤石化,矿石类型主要为霓辉正长岩型和霓辉正长斑岩型,矿物组合为氟碳钙铈矿+黄铜矿+霓辉石+钠长石+钠闪石+萤石+方解石。通过详细的岩相学和矿相学观察,划分出4个成矿期,包括岩浆成矿期(Ⅰ)、早期热液成矿期(Ⅱ)、晚期热液成矿期(Ⅲ)和表生成矿期(Ⅳ)。其中,早期热液成矿期为主成矿期,包括3个成矿阶段:霓石-钠长石-氟碳钙铈矿阶段(Ⅱ_1)、钠闪石-氟碳钙铈矿阶段(Ⅱ_2)、霓石-方解石-氟碳钙铈矿阶段(Ⅱ_3)。脉石矿物石英的δ~(18)O值为7.3‰～11.3‰,δD值为-89.4‰～-68.8‰,δ~(13)C_(V-PDB)值为-10.5‰～-7.9‰,表明成矿流体以岩浆热液为主,有大气降水的参与。矿石中硫化物δ~(34)S_(V-CDT)值介于-7.1‰～-1.3‰之间,平均-4.4‰,总硫同位素δ~(34)S_(ΣS)为-3.9‰;矿石硫化物铅同位素组成基本一致,~(206)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb和~(208)Pb/~(204)Pb比值分别为18.417～18.524、15.637～15.769和38.425～38.863,与矿区早泥盆世含矿碱性岩体岩石铅同位素组成十分相似,推测成矿物质主要来源于该碱性岩体。     

单晶菱锰矿的压缩性研究及方解石型碳酸盐的高压行为

碳酸盐矿物在地幔温压条件下的稳定性和结构变化对理解地球内部碳的存在形式、建立深部碳循环模型具有重要的指示意义。本文利用金刚石对顶砧装置,借助同步辐射X射线衍射和拉曼光谱技术,对天然菱锰矿单晶的结构稳定性和弹性性质进行了研究。结果表明:菱锰矿在压力达到~10 GPa时结构保持不变,但c轴方向的压缩性大于a轴。菱猛矿的等温状态方程参数为V_0=308.8(2)~3、K_0=104(1)GPa和K'_0=4(fixed)。[CO_3]~(2-)基团对称伸缩振动(ν_1)和平面内振动(ν_2)引起的拉曼峰分别位于1 087.9 cm~(-1)和720.5 cm~(-1),基团外振动峰(ν_3)出现在293.8cm~(-1),三者的拉曼位移均与压力呈良好的线性正相关关系,且外振动对压力的响应比内振动敏感。计算得到内振动的模式Grüneisen参数γ_(ν_1)=~0.29和γ_(ν_2)=~0.26,远小于外振动γ_(ν_3)=~1.57。进一步证明菱锰矿的压缩取决于[MnO_6]体积的减小而非[CO_3]~(2-)基团的压缩。结合前人的研究结果,本文对方解石型碳酸盐的弹性性质及其变化规律进行了总结。     

东准噶尔石炭系火山岩的形成机制及其对准噶尔洋盆闭合时限的制约

扎河坝石炭系火山岩出露于东准噶尔扎河坝蛇绿岩带北侧的上石炭统巴塔玛依内山组地层内,主要为玄武岩及玄武安山岩,Mg~#介于64～73,中等的TiO_2(＜0．85%)和Al_2O_3(13．75%～16．88%)含量,相对低的CaO(4．51%～7．28%)和FeO~T(5．82%～7．71%)含量,显示初始岩浆特征。样品富Na(Na_2O/K_2O＞1),具有较高的全碱含量(K_2O+Na_2O)=4．4%～7．1%)。样品富集大离子亲石元素(LILE),相对亏损高场强元素(HFSE),具有较低的Nb含量(0．8×10~(-6)～2．6×10~(-6))和明显的Nb-Ta负异常,显示典型的消减带岩浆特征。样品显示微弱的轻稀土富集(La/Yb)_N=1．0～2．1,无明显的重稀土分馏(Gd/Yb)_N=1．1～1．3,无明显的铕异常(δEu=0．94～1．08)及铈异常(δCe=1．00～1．06)。此外,样品具有较高的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i(0．705282～0．705420)和ε_(Nd)(t)值(+6．59～+7．58)。上述特征与样品低的Th及Pb含量(Th＜0．55×10~(-6),Pb＜3．52×10~(-6))和较高的Ce/Pb比值(4～79)可以排除陆壳混染,说明其形成于消减带环境。样品较高的Ce/Th(18～32),Ce/Pb,Ba/Rb(21～76)和Ba/Th(＞179)比值,ε_(Nd)(t)值接近亏损地幔,并缺乏明显的负铈异常,说明源区没有明显的消减沉积物加入。样品的微量元素特征及Sr-Nd同位素组成说明其形成于热液交代的洋壳俯冲脱水使上覆地幔楔部分熔融。而样品相对贫Pb的特征,可能与源于高温角闪岩相俯冲板片特殊的贫Pb流体有关。这套火山岩说明东准噶尔晚石炭世仍存在洋内的消减俯冲环境,准噶尔大洋的闭合应当发生在晚石炭世之后。     

表生带天然水中主要铀存在形式的探讨

本文给出了控制水中铀形式分市的 PH 和配位体浓度参数,对天然水中铀存在形式进行模拟电算,并总结了其分布规律。同时,还指出:在常温常压的氧化条件下,PH>8的天然水中铀通常以UO_2(CO_3)_4~(4-)为主;在50.03～0.5毫克/升时。铀应以 UO_2(HPO_4)_2~(2-)为主;在 PH<5的酸性水中铀依次受 F~-、SO_4~(-2)和∑PO_4浓度的控制,当上述离子小于零态值时,水中铀形式主要是 UO_2~(2 )。     

关于钙-稀土氟碳酸盐矿物名称的汉译问题

钙-稀土氟碳酸盐矿物属六方球霞石(Vaterite)型碳酸盐。已命名的有四种矿物,即Bastnacsitc,Parisite,Roentgenite和Synchysite。由新矿物及矿物命名委员会审订的汉译名分别为:氟碳铈矿,氟碳钙铈矿,伦琴石和直氟碳钙铈矿。与此相关的还有Bastnaesite-(Y),Synchysite-(Y),Synchysite-(Nd)等变种矿物分别译为氟碳钇矿、直氟碳钙钇矿和直氟碳钙钕矿。这些汉译名显然是遵循几个不同的原则确定的,     

类白云石矿物沉淀过程中的化学控制作用:硫酸盐之谜

白云石作为一个重要的造岩矿物,其成因至今仍未确定。主要的原因是由于白云石在低温条件下难以沉淀。然而,通过对溶液中诸如硫酸根离子和镁的浓度的变化在较易沉淀的类白云石矿物BaMg(CO_3)_2和PbMg(CO_3)_2沉淀过程中的影响进行研究,可使我们深入了解白云石自身沉淀的环境。在25—80℃的温度范围内,PbMg(CO_3)_2在含硫酸盐的溶液和不含硫酸盐的碱性溶液中沉淀的难易程度是相同的。类白云石矿物可在这些溶液中沉淀表明,白云石亦可在类似的溶液中沉淀而不必考虑溶解硫酸盐(SO_4~(2-))的浓度。在有BaCO_3子晶的含硫酸盐溶液中只沉淀重晶石而不沉淀钡白云石。其原因可能是由于重晶石的热力学溶解度相对较低,而不是存在溶解的硫酸盐抑制了钡白云石的沉淀。     

氟碳钙铈矿中6R和3R多型微双晶结构的透射电镜研究

采用透射电镜技术,对产于我国西南地区的钙稀土氟碳酸盐矿物出现的微结构特征进行了研究。发现氟碳钙铈矿6R和3R两种多型均存在微双晶结构。电子衍射分析和晶格像观察表明,既使在微区范围,氟碳钙铈矿也多以混层晶、多型和微体双晶等衍生体产出。6R和3R多型微双晶共格连生,与主衍射体6R多型共存于一种自然晶粒,它们均以间距为1.40nm的单元层组成氟碳钙铈矿“多晶”。6R和3R多型组成的双晶类型相同,属(0001)为双晶面的面律(旋转)双晶。     

我国羟硅铈矿的发现与矿物学特征

本文研究的羟硅铈矿是国内首次发现的该种矿物,产于河南太平镇稀土矿的破碎带蚀变岩中,与铈褐帘石、gatelite-(Ce)、富氟硅铈石、氟碳铈矿、直氟碳钙铈矿、氟铈矿、氟镧矿等稀土矿物紧密共生,多呈铈褐帘石假象细粒状集合体或与gatelite-(Ce)平行交生沿外围交代铈褐帘石产出,粒径一般小于0.1 mm,为自形-半自形,粒状-板状。该矿物呈浅绿色至橄榄绿色,透明,玻璃光泽,不规则断口,摩氏硬度约为4.5,计算密度5.08 g/cm3。光学性质:二轴晶,正光性,多色性明显,单偏光下呈绿色,正交偏光下具有鲜艳的高级干涉色。电子探针分析显示,矿物成分w(Ce_2O_3) 32.05%～34.26%,w(La_2O_3) 13.67%～17.66%,w(Pr_2O_3) 2.92%～3.68%,w(Nd_2O_3) 7.52%～10.34%,w(Al_2O_3) 8.59%～10.93%,w(SiO_2) 21.35%～24.97%,按照Si+P=2(apfu)计算单位分子式中阳离子数,OH+F=1(apfu)计算单位分子式中羟基的离子数,得出该矿物的经验化学式为(Ce1.02La0.49Nd0.27Pr0.10 Sm0.02Gd0.01Th0.01Mg0.06 Ca0.01)Σ2.00 (Al0.99Fe0.03)Σ1.02(SiO4)Σ2.00(OH0.81F0.19)Σ1.00。X射线单晶衍射分析表明,该矿物属于单斜晶系,晶胞参数:a=7.4382(3)?, b=5.6730(2)?, c=16.9819(8)?,β=118.84(0)°, Z=4, V=655.13(5)?3,空间群为P21/c。矿物的激光拉曼光谱特征峰主要为241、362,862、895、954和3722cm-1等,上述特征均与国外已发表的羟硅铈矿数据非常相似,是对羟硅铈矿分子振动光谱特征的首次探索。本文还对羟硅铈矿的矿物族归属以及矿物成因进行了初步的探讨。     

云南禄丰鹅头厂铁铜矿床中稀土矿物的发现及意义

云南禄丰鹅头厂铁铜矿床是滇中地区著名的元古宙含铜富铁矿床之一,矿床中除了铁、铜等资源外,还伴生少量的稀土组分。本文利用国际上矿物与地质行业前沿的矿物自动分析测试方法——矿物表征自动定量分析系统(AMICS),结合扫描电镜-能谱(SEM-EDS)显微结构原位分析技术,完成了常规岩矿鉴定手段难以完成的矿物定量识别和鉴定,首次在禄丰鹅头厂铁铜矿床中发现了氟碳钙铈矿、氟碳铈矿、褐钇铌矿等独立的稀土矿物。其中,氟碳钙铈矿主要富集在条纹条带状矿石中,分布极不均匀,局部富集,主要呈微细粒半自形至它形粒状晶体,多为微细粒的不规则粒状集合体,与磁铁矿间隙中的方解石和绿泥石等脉石矿物紧密共生,在氟碳钙铈矿颗粒中普遍含有呈板状或柱状、片状、针状的微细粒氟碳铈矿;褐钇铌矿也主要富集在条纹条带状矿石中,呈细小的不规则粒状,与铁氧化物边缘缝隙中的绿泥石等脉石矿物紧密共生。X射线能谱分析表明,氟碳钙铈矿和氟碳铈矿富含轻稀土元素,以Ce、Nd、La为主,含量一般Ce La Nd,含少量Pr、Y等元素;褐钇铌矿中主要金属元素有Nb、Y、Ce、Nd、Fe、Ti、Mg、Ca、U等,其中Nb的含量较高,稀土元素以Y为主,并含少量Ce、Nd等。稀土矿物的发现,对探讨该矿床及整个滇中地区前寒武纪(中元古代)铁-铜(-稀土)矿床的成因有着一定的指示意义。根据矿床中稀土-铁氧化物的产出特征和区域成矿地质背景,结合前人研究成果,认为鹅头厂矿床中稀土-铁氧化物的形成与Columbia超大陆裂解时的深部(地幔)岩浆活动有关,并受到多期次后期热液事件的叠加改造。