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     

新矿物“长岛石”

长岛石(nagashimalite)是纤硅钡铁矿(taramellite)的钒置换体。它的标准化学结构式为 B_(a4)(V~(3 ),Ti)_4[(O,OH)_2|Cl|Si_8B_2O_(27)]。结构式的后一部分[Si_8B_2O_(27)]表明,这个矿物是硼硅酸盐矿物。我们所熟悉的硼硅酸矿物有硅硼钙石及赛黄晶,长岛石则是我们过去所不熟悉的一种新类型的矿物。它是根据 Matsubara(1980)的晶体结构分析及意大利的Mazzi 和 Rossi(1980)所做的纤硅钡铁矿晶体结构分析结果来确定的。     

萨碳硼镁钙石晶体结构的精确测定

本文对萨碳硼镁钙石(sakhaite)Ca_(48)Mg_(16)(BO_3)_(28)(CO_3)_(16)(Cl,F)_6(OH)_6·nH_2O的晶体结构进行了重新测定,求得晶胞参数:a=b=c=1.46151(9)nm。晶胞体积:V=3.1218(3)nm~3。单位晶胞中分子数Z=1,空间群为Fd3。结构测定的精度偏离因子R=0.0504。根据矿物化学成分及晶体结构特征,与前人报道的萨碳硼镁钙石及其人工合成矿物晶体结构特征进行了对比,指出本次测定的矿物与前人报道的天然萨碳硼镁钙石或人工合成矿物在矿物成分与结构上的差异,据此,讨论了我国产出的“萨碳硼镁钙石”有待重新命名的必要性。     

湖南湘谭锰矿次生氧化带中天然锰钾矿晶胞参数的修正

应用Rietveld -DBW 941 1和Pirum程序对湘潭锰矿次生氧化带中天然锰钾矿的X射线粉晶衍射数据进行了晶胞参数的修正 ,首次给出其晶胞参数 :a0 =0 .9974nm ,b0 =0 .2 86 3nm ,c0 =0 .9693nm ,β =91 .467° ,V =2 76 .66× 1 0 - 3nm3,同时指出天然锰钾矿晶体结构精细化的难点在于其呈隐晶质集合体的特征导致衍射峰宽化、背底高和不对称     

电子探针和X射线衍射仪测定新疆祖母绿宝石

新疆首次发现了质量上佳的祖母绿宝石(绿柱石),受到了国内外学者的高度关注。文章对新疆祖母绿矿物晶体进行电子探针显微分析(EPMA)和X射线衍射(XRD)测试,获得EPMA成分分析结果及XRD测试晶胞参数、衍射图谱。结果表明,新疆祖母绿化学成分中Cr2O3含量较高,一般在0.21%~0.54%;典型样品晶胞参数测定结果为a0=0.923 3 nm,c0=0.920 6 nm,Z=2,主要粉晶谱线为2.871(100)、3.257(100)、7.996(100)。     

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。     

盈江铀矿的新资料

本文第一次提供了由单晶X射线衍射分析测定的盈江铀矿的空间群和晶胞参数。该矿物产于广东省下庄铀矿田。斜方晶系,空间群Bmmb(63),a=15.707(3),b=17·424(3),c=13.692(2)?,V=3747?~3,Z=4。Dc=4.60g/cm~3,Dm=4.54g/cm~3。化学式:(K_2,Ca)(UO_2)_7(PO_4)_4(OH)_6·6H_2O。二轴晶,负光性。2Vc=36°,2Vm=36—38°。Ng=1.707(2),Nm=1.703(2),Np=1.666(1)。光性方位:Ng//Y,Nm//X,Np//Z。     

钙钒榴石的新变种—铬钙钒榴石的研究

铬钙钒榴石发现于江苏省句容县铜山铜钼矿外接触带的大理岩中。该矿物属等轴晶系,空间群为O_h~(10)-Ia3d。晶胞参数a_0=11.9470,Z=8;化学成分中SiO_2=34.99％,Al_2O_3=7.61％,CaO=32.95％,V_2O_5=13.41％,Cr_2O_3=10.13％,其化学式为:(Ca_(2.938)Na_(0.003)_(2.941)(V_(0.737)Cr_(0.666)Fe_(0.006)Al_(0.531)_(2.00)(Si_(2.938)Al_(0.156)_(3.094)O_(12)。折光率n=1.799(±0.0015)。计算比重为3.72。VHN_(100)=1168.7kg/mm~2,摩氏硬度7.1。它是一种既有钒,又有铬的同生沉积和岩浆侵入接触交代变质矿物。它的发现为石榴石族增添了新成员,并为铬钙钒榴石成因提供了新的产状资料,同时对铬钒元素的地球化学研究也具有重要意义。     

单斜铜泡石——云南东川发现的一种含水的铜的砷酸盐新矿物

我们在研究云南东川铜矿的硫化物氧化带矿物时,发现了一种含水的铜的砷酸盐新矿物。矿物的成分与铜泡石(tyrolite)相似,晶体化学式为:Cu_9 Ca_2[(As,S)O_4]_4(OH,O)_(10)·10H_2O,单斜晶系,空间群:Pa或P2/a,晶胞参数:a_0=10.513,b_0=5.56,c_0=27.61,β=94°0′,Z=2。但其晶胞参数及光学性质与铜泡石有差异,根据所属晶系命名为单斜铜泡石(clinotyrolite)。同时工作中证实有斜方的铜泡石的存在,两者为同质多象关系。     

新矿物彭志忠石-6H的晶体结构和晶体化学研究

彭志忠石(镁尼日利亚石)是一种新矿物,除了Sn、Al外,过去发现的尼日利亚石都是以Fe、Zn为主的,而这次在湖南安化发现的,则是镁的端元矿物。矿物为三方晶系,P_(3m1),a_0=0.5692nm,c_0=1.3782nm。晶体化学式为:Mg_2(Zn,Fe,Al)_2(Sn,Fe)_2(Al,□)_(10)O_(22)(OH)_2。在全自动X射线射仪上,收集了单晶独立衍射强度数据443点进行结构计算,R=0.10。结构中氧沿c轴成…ABCACB…紧密堆积。阳离子充填四面体和八面体部分空隙,形式为…OT_2OT_1OT_0…。最后讨论了尼日利亚石—黑铝镁铁矿—塔菲石系列矿物的晶体结构和晶体化学。     

(Ca_(0.5),□_(0.5))BaCe_2(CO_3)_4F矿物晶体结构的测定

(Ca0.5□0.5)BaCe2(CO3)4F属于六方晶系,晶胞参数为:a=b=5.093(6),c=23.017(6),r=120°,Z=2。用强功率四圆单晶衍射仪在2=2—65°范围内共收集到821个原始衍射强度数据。晶体结构主要靠重原子法解出,采用空间群P62C,根据344个独立衍射点经多轮最小二乘修正后,获得其全部原子的三维坐标、占位度、各向同性及各向异性温度因子等参数,最终的偏离因子R=0.05。     

四川昌北稀土矿床中的硅钛铈矿

1986年笔者在四川昌北稀土矿床中发现一种结晶完好的硅钛铈矿。矿物物理性质与我国白云鄂博产出者相似。矿物组分中富铌。晶体化学式为(Ce,La,Nd…Ca)_4Fe~(2+)(FeTiNb)_2Ti_2O_8[Si_2O_7]_2。经四圆单晶衍射和电子衍射测得晶胞参数相同,α=13.385(2),b=5.742(1),c=10.059(2),β=100.60(0.01)°,空间群C 2/m。对矿物晶体定向带轴进行了高分辨晶格象观测。     

钡-稀土氟碳酸盐晶体化学研究取得重要进展——氟碳铈钡矿(CEBAITE)二级超结构的测定

本文论述了用强功率四国单晶衍射仅成功地测定的氟碳铈钡矿的二级超结构.氟碳铈钡矿(Ce_2Ba_3(CO_3)_5F_2)属单斜晶系,a_0＝21.338(3)、b_0＝5.0666(8)、C_0＝13.276(9)Α、β＝94.78(4)°、V＝1430Α~3、Z＝4,采用空间群P2,根据1916个独立的衍射点经多轮各向同性热振动参数最小二乘修正最后的偏离因子R＝0.07.Ba、Ce重原子具有 5种不同的配位形式,其配位数有10、11、12三种,平均键长Ba－O(F)=2.963~2.801Α,RE—O(F)＝2.580Α_。Ba、Ce的配位多面体沿(301)在(010)面上的投影方向以共棱及共面的方式按Ba－Ce－Ba－Ba－Ce－Ba-ce－Ba－Ba-Ce的顺序连接成链,其间由(CO_3)~2进一步连接成平行(010)方向的网层,位于Y＝0及Y＝1/2处的这样的网层通过共角顶或共棱的方式连接形成三维格架.     

新矿物—盈江铀矿

新矿物产于云南盈江县的一个铀矿点氧化带,与多种铀矿物共生。该矿物为致密状集合体,黄色,透明至半透明。斜方晶系,空间群C222_1,晶胞参数a=13.73(1),b=15.99(1),c=17.33(2);V=3804(5);Z=8。计算比重4.17。二轴晶负光性,2V计算=83°,α=1.669;β=1.692;γ=1.710。紫外光照射发弱绿黄色荧光。化学成分UO_376.54,P_2O_511.10,K_2O 2.46,CaO 1.57,ThO 0.51,RE_2O_3 0.45,H_2O 7.37%。矿物化学式为(K_(1-x),Ca_x)(UO_2)_3 (PO_4)_2 (OH)_(1+x)·4H_2O,文中还给出X射线粉晶衍射数据。     

天然晶质富Ti和Fe2+硅钛铈矿的晶体结构

对产于内蒙白云鄂博晶态富Ti和Fe2 的硅钛铈矿Ce4Fe2 (Ti,Fe2 )2Ti2Si4O22进行了晶体结构的精测,求得晶胞参数:a=1.34656(15)nm,b=0.57356(6)nm,c=1.10977(12)nm,β=100.636°(2),晶胞体积V=0.84239(16)nm3。单位晶胞中的分子数Z=2。晶体结构测定中分别用P21/a和C2/m空间群来进     

新矿物丁道衡矿的晶体结构

对产于内蒙白云鄂博晶态富Ti和Fe2+的硅钛铈矿族新矿物丁道衡矿Ce4Fe2+(Ti,Fe2+)2Ti2Si4O22进行了晶体结构的精测,求得晶胞参数:a=1.34656(15)nm,b=0.57356(6)nm,c=1.10977(12)nm,β=100.636(2)°,晶胞体积V=0.84239(16)nm3。单位晶胞中的分子数Z=2。晶体结构测定中分别用P21/a和C2/m空间群来进行晶体结构解析,解析表明,两种结构模型最终得到的R因子分别为0.026和0.021。两种结构精修后的原子坐标、键长键角都完全合理。根据结构分析及衍射数据消光规律统计认为,丁道衡矿的空间群应该为P21/a,而C2/m为赝对称空间群,结构属于具有C2/m赝对称的P21/a超结构,是一种超结构的新类型。     

具一维无公度调制的安康矿的晶体结构测定

安康矿是在陕西省安康石梯重晶石矿床中发现的一种新矿物。分子式近于Ba_(1·2)(Ti_(5·3)V_(2.8))_(8.1)O_(16),沿C轴具一维无公度调制结构,调制波向量为q=1/2.30C。安康矿的平均结构与锰钡矿是等结构。空间群为14/m,a=10.139(4);b=2.961(2),Z=1。平均结构的强度数据收集是在cAD-4衍射仪上进行的。R=0.039(535个独立的衍射点)。安康矿的超晶胞是将其亚晶胞加大14倍而获得的,空间群P4/m,a=10.126(4),c=41.41(2),Z=14。用RIGAKU的RASA-ⅡS型衍射仪收集了8696个独立的衍射点,其中包括主衍射点及卫星衍射点。对于2353个可观察点经结构修正后R因子为0.2157。在四方柱孔道中测得了Ba原子的占位及位移。测定表明安康矿属占位调制及位移调制的复合型无公度调制,而且沿c轴方向为方波调制。     

（a0.5,□0.5）BaCe2（CO3 4F矿物晶体结构的测定

( Ca0.5,□0.5）BaCe2（CO3 4F属于六方晶系，晶胞参数为:a=b=5.093(8)A， c=23.017 (6)A， γ=120º, Z= 2。用强功率四回单晶衍射仪在2θ=2 -65º 范围内共收集到821个原始衍射强度数据。晶体结构主要靠重原子法解出，采用空间群P62C,根据344个独立衍射点经多轮最小二乘修正后，获得其全部原子的三维坐标、占位度、各向同性及各向异性温度因子等参数，最终的偏离因子R=0.05.     

钇硅磷灰石晶体结构研究

钇硅磷灰石为乳白、玫瑰色,实测比重为4.35,二轴晶正光性,α=1.791;γ=1.784;电子探针分析计算晶体化学式为(Y_(2.82)Ca_(1.58)Ce_(0.27)Dy_(0.21)Er_(0.11…)_5[(Si_(2.95)P_(0.05))_3O_(12)](OH,F),空间群为C_2~2-P2_1,晶胞参数为a=0.9504±0.0005nm,b=0.9414±0.0004nm, c=0.6922±0.0002nm,r=119.71±0.04°,V=53.79±0.04nm~3,Z=2,结构参数经各向异性温度因子最小二乘法修正后R=0.111。结构分析表明:由磷灰石型的P6_3/m降低至钇硅磷灰石的P2_1,Y~(3+)替代Ca~(2+)成有序分布,导致结构中7角和9角多面体的畸变,同时Si~(4+)替代P~(5+),OH-替代F~-,加大了这种畸变,使得Y、Ca、Si、O及OH~-都偏离了赝六方P6_3/m的6h、4f、12i及2a等效点系位置,但钇硅磷灰石仍近似磷灰石型结构,最后对磷灰石型结构矿物的晶体化学进行了讨论。     

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。