栾锂云母:锂云母系列的新成员

新矿物栾锂云母[KLiAl1.5□0.5(Si3.5Al0.5)O10(OH,F)2]发现于豫西卢氏县官坡镇稀有金属花岗伟晶岩密集区309号脉。其主要共/伴生矿物有石英、"栾锂云母的富氟类似物"、羟磷锂铝石、铯沸石、钽铋矿及贫Na、Ca但富Li、OH或F电气石等。其次有钽铁矿、钽锰矿、三锂云母、多硅锂云母(?)、细晶石族矿物、钠长石(An≤4)和锂辉石、氧钠细晶石及氟钙细晶石等细晶石族矿物;偶尔与白云母等共生。根据产出特征,借鉴相关成岩-成矿实验和流体包裹体研究成果,推测栾锂云母主要从一类低熔的富挥发份和活性组份,以及富亲石性成矿元素的岩浆-热液过渡流体中直接结晶所成。栾锂云母多呈鳞片状集合体产于309伟晶岩脉边缘带或/和其内的单矿物细脉中。其单个片径大都小于1 mm。矿物具玻璃光泽,解理面显珍珠光泽;沿(001)面的解理极完全;显微硬度平均为102 kg/mm2,约相当于摩氏硬度3;实测密度为2.851 g/cm3,计算密度值2.868 g/cm3。正延性,二轴晶,负光性,2V=36°⁴0°;折光率:Np=1.5474,Nm=1.5700,Ng=1.5729。光性定位:Np=X=c,Nm=Y=b,Ng=Z=a。矿物大都发育波状消光。化学成分(wB/%)SiO251.65,TiO20.01,Al2O323.50,FeO 0.72,CaO 0.02,MnO 0.22,MgO 0.04,Na2O 0.15,K2O 11.62,Li2O 3.80,Rb2O0.78,Cs2O 0.53,F 3.85,H2O+2.82,F≡O-1.62,合计98.09.%。根据O+OH+F=12 apfu,计算的经验化学式为(K1.01Rb0.03Cs0.02Na0.02)Σ1.08(Li1.04Al1.39Fe0.04Mn0.01)Σ2.48(Si3.51Al0.49)Σ4.00(O9.89OH0.11)Σ10.00(OH1.17F0.83)Σ2.00。简化式:KLiAl1..5□0.5(Si3.5Al0.5)O10(OH,F)2,理想化学式为KLiAl1.5□0.5(Si3.5Al0.5)O10(OH)2。与沃洛欣云母RbLiAl1.5□0.5(Si3.5Al0.5)4O10F2比较,新成员是沃洛欣云母间阳离子的钾类似物,以及附加阴离子的羟占优的类似物。栾锂云母晶体结构的精测显示,矿物属单斜晶系,空间群C2/c。晶胞参数:a=0.51861(7)nm,b=0.89857(13)nm,c=1.9970(3)nm,V=0.9265(2)nm3;β=95.420(3)°,Z=4。栾锂云母为2M1多型。其晶体结构精测的R因子(R1=0.098)欠佳,是由于矿物生成后,受到构造干扰所致。栾锂云母(Luanshiweiite)的命名旨在纪念我国知名的伟晶岩石学家栾世伟教授(192840°;折光率:Np=1.5474,Nm=1.5700,Ng=1.5729。光性定位:Np=X=c,Nm=Y=b,Ng=Z=a。矿物大都发育波状消光。化学成分(wB/%)SiO251.65,TiO20.01,Al2O323.50,FeO 0.72,CaO 0.02,MnO 0.22,MgO 0.04,Na2O 0.15,K2O 11.62,Li2O 3.80,Rb2O0.78,Cs2O 0.53,F 3.85,H2O+2.82,F≡O-1.62,合计98.09.%。根据O+OH+F=12 apfu,计算的经验化学式为(K1.01Rb0.03Cs0.02Na0.02)Σ1.08(Li1.04Al1.39Fe0.04Mn0.01)Σ2.48(Si3.51Al0.49)Σ4.00(O9.89OH0.11)Σ10.00(OH1.17F0.83)Σ2.00。简化式:KLiAl1..5□0.5(Si3.5Al0.5)O10(OH,F)2,理想化学式为KLiAl1.5□0.5(Si3.5Al0.5)O10(OH)2。与沃洛欣云母RbLiAl1.5□0.5(Si3.5Al0.5)4O10F2比较,新成员是沃洛欣云母间阳离子的钾类似物,以及附加阴离子的羟占优的类似物。栾锂云母晶体结构的精测显示,矿物属单斜晶系,空间群C2/c。晶胞参数:a=0.51861(7)nm,b=0.89857(13)nm,c=1.9970(3)nm,V=0.9265(2)nm3;β=95.420(3)°,Z=4。栾锂云母为2M1多型。其晶体结构精测的R因子(R1=0.098)欠佳,是由于矿物生成后,受到构造干扰所致。栾锂云母(Luanshiweiite)的命名旨在纪念我国知名的伟晶岩石学家栾世伟教授(1928²012)。新矿物及其命名,业已得到IMA CNMNC批准(批准文号IMA2011-102)。栾锂云母的原型标本典藏在北京中国地质博物馆内(注册号:M11797)。     

榍石LA-ICP-MS U-Pb定年技术研究

榍石具有较高的U含量和封闭温度,是一种重要的适用于U-Pb定年的副矿物。然而,基体效应与普通Pb校正成为制约榍石LA-ICP-MS U-Pb定年发展的主要因素。本文以~(206)Pb/~(238)U为例,采用基体归一化因子(F_(AVG))评估了锆石与榍石U-Pb定年标准的基体效应,结果显示榍石F_(AVG)几乎都大于1.20,而锆石F_(AVG)明显都小于1.20,表明锆石与榍石U-Pb定年标准存在显著的基体效应。以BLR-1榍石标准为外部校准标样,OLT1榍石获得的谐和年龄1014.9±4.8Ma(95%置信水平,n=23,MSWD=0.32)与SHRIMP谐和年龄1017.1±3.6Ma及ID-TIMS谐和年龄1014.6±1.3 Ma在误差范围内一致,同时获得~(206)Pb/~(238)U、~(207) Pb/~(235) U、~(207) Pb/~(206) Pb加权平均年龄在误差范围内与其谐和年龄一致;而以91500锆石为外部校准标样,OLT1榍石获得的~(206)Pb/~(238)U加权平均年龄为891.3±9.5 Ma(n=23,MSWD=5.3),与ID-TIMS测得的谐和年龄相比偏低约12%。经~(207)Pb法校正后,TCB榍石获得的~(206)Pb/~(238) U加权平均年龄1015.6±6.2 Ma(n=16,MSWD=0.84)与ID-TIMS谐和年龄1018.1±1.7Ma在误差范围内一致。本研究表明,采用基体匹配的榍石标准为外部标样,利用LA-ICP-MS对榍石进行U-Pb定年也能获得与ID-TIMS相一致的年龄,精度(2RSE)小于2%。     

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。     

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.     

苏北东海花岗质岩石中主要造岩矿物和副矿物的地球化学特征

苏北东海地区主侵入花岗岩类岩石属Ⅰ型花岗岩类。其主要造岩矿物为阳起角闪石、富镁黑云母、更长石、钾长石和石英。主要副矿物为榍石、磷灰石、锆石、磁铁矿等。主侵入岩体的形成温度为910—690℃,logfo_2=-12,fH_2O=(1.3—1.8)×10~8Pa,log(fH_2O/f_(HF))=3—4。第一类过渡元素富集于角闪石、黑云母和榍石中,而在更长石、钾长石和石英中明显亏损。由于榍石、角闪石、黑云母和更长石对全岩REE含量的贡献最大,因此它们控制了本区花岗岩类岩石的稀土配分模式。前三者富重稀土,负Eu异常较强,斜长石相对富轻稀土,并表现为正Eu 异常。因此可以认为随着花岗质岩浆中铁镁矿物和斜长石的分离,将会导致残余岩浆中第一类过渡元素、重稀土元素和Eu的亏损。     

富稀土副矿物的风化特征及其对稀土成矿过程的影响--以广东仁居离子吸附型稀土矿床为例北大核心CSCD

广东仁居石英闪长岩为燕山期钙碱性长英质岩浆岩,稀土总量为332~338μg/g。石英闪长岩中副矿物榍石的平均稀土总量约为10309μg/g,以其3.29%含量提供全岩52.7%的稀土,因此榍石在风化过程中的行为是离子吸附型稀土矿床中稀土富集成矿的关键。岩相学研究表明,仁居石英闪长岩风化过程中矿物风化顺序为:氟碳钙铈矿→(榍石→磷灰石)/(黑云母/角闪石→斜长石)→钾长石→磁铁矿→石英→锆石。由于榍石和磷灰石的抗风化能力与黑云母和斜长石相近,它们在半风化–全风化层发生溶解,所释放出的稀土元素易于被黏土矿物吸附,因此榍石和磷灰石分解是风化壳中离子吸附态稀土元素的主要来源。稀土元素主要富集于风化壳的全风化层上部5~15 m,稀土总量为504~813μg/g。由于原岩中稀土主要赋存于榍石之中,因此风化壳的稀土配分很大程度上继承了榍石的轻稀土富集特征。研究表明,热带–亚热带地区风化壳基岩中原生矿物的风化顺序和主要富稀土副矿物的抗风化能力是制约离子吸附型稀土矿床中稀土富集成矿的关键因素。     

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。     

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.     

红河石Ca18(□,Ca)2Fe2+Al4(Fe3+,Mg,Al)8(□,B)4BSi18O69(O,OH)9——符山石族新矿物

作为符山石族矿物的新成员,红河石(Hongheite,IMA 2017-027新矿物),Ca18(,Ca)2Fe2+Al4(Fe3+,Mg,Al)8(,B)4BSi18O69(O,OH)9发现于个旧世界级Sn-多金属矿田东北缘、与马拉格Sn矿床毗邻的北沙冲花岗岩(77.43Ma)内矽卡岩中。红河石常呈横径达4~25mm的放射状针-柱状集合体产出。当位于晶洞中时,红河石则呈发育良好的自形柱状晶体(0.5~4.0mm长,0.3~1.0mm宽)产出。与红河石共生的矿物见有赛黄晶、萤石、斧石-(Fe)、硅硼钙石、枪晶石、硼锡钙石、石英和羟鱼眼石-(K)等。红河石为墨绿色,条痕浅灰绿色,玻璃光泽,性脆,断口不规则。主要的晶面是:{100}、{110}、{101}和{001}。红河石的显微硬度:988.3N/mm2,相当于摩氏硬度6~7。其实测密度与计算密度分别是3.446g/cm3和3.423g/cm3。红河石一轴正晶,No=1.720(2),Ne=1.725(2);多色性弱。红河石的化学成分:SiO235.85%;TiO20.01%;Al2O311.00%;Fe2O37.92%;FeO2.14%;CaO 33.57%;MnO 0.42%;MgO 3.48%;B2O32.82%;Cr2O30.01%;Na2O 0.01%;F 0.40%(F≡O-0.17);Cl 0.14%(Cl≡O-0.03);H2O 0.75%,总量98.32%。依据晶体结构精测和Si在单位分子式中的原子数(即Si=18 apfu),计算和书写的红河石简化晶体化学式:Ca18(,Ca)2Fe2+Al4(Fe3+,Mg,Al)8(,B)4BSi18O69(O,OH)9。其三条最强粉晶线[d(?)(I/I0)(hkl)]为:2.9289(47)(004),2.7661(100)(342)和2.6079(68)(243)。红河石属四方晶系,空间群为P4/nnc,晶胞参数:a=15.667(3)?,c=11.725(1)?,V=2878(1)?3,Z=2。红河石晶体结构精测的R因子为0.063。红河石殊异于为已知的符山石族矿物种,在于其X(4)位以空位()为主、Y(3)位以Fe3+居优和T(2)位被B所占。顺便对符山石族矿物晶体-化学式的计算与书写予以讨论并提出建议。     

大别造山带宿松球颗结构安山岩的地球化学特征

大别造山带南部宿松球颗结构安山岩的球颗结构指示此安山岩是喷发于水下环境。球颗由放射状斜长石（蚀变为钠长石和更长石）及少量位于斜长石间隙的单斜辉石、普通角闪石和蚀变矿物石英组成，基质由玻璃质、绿泥石、黝帘石、角闪石组成，SiO2=56.17%-58.31%,AI2O3=14.08% -14.67%,TiO2=0.91%-0.94%,NaO=4.19%-4.58%,K2O=0.93%-1.42%,MgO含量高达5.66%-6.98%,100Mg/(Mg Fe)=64.1-66.2。球颗结构安山岩和闪长斑岩、英安岩均为亚碱性的钙碱性系列岩石。球颗结构安山岩富集Si(1259-1588μg/g）、Ba(880-1134μg/g）、Th、Rb等大离子亲石元素。大离子亲石元素相对高场强元素富集，例如La/Nb=5.56-6.07。高场强元素的比值具有类似MORB特性，例如Zr/Nb=22.08-26.14,Hf/Ta=5.62-9.62.亏损Ta、Nb、P、Ti等高场强元素，自Ce元素向右，各元素的含量下降很快，表现出活动大陆边缘的与俯冲作用有关的火山岩的特征。轻稀土元素强烈富集，稀土分馏显著（La/Yb)N=32.84，没有Eu异常。具有岛孤安山岩的特性，但有异常高的(La-Yb)N=28.63-26.74,(La/Y)N=70.33-81.04。并且Y和Yb元素有显著的亏损，Y＜20μg/g，YN=2.74-2.86,YbN=2.18-2.35.从La-(La/Sm)图解看，本安山岩为部分熔融作用的产物。La/Nb的平均值为5．83，这在岛弧火山岩是很广泛的特点。Nd的εNd(0)为－18．71～－19．16，物源是大陆物质或被大陆物质所混染。Nd模式年龄为1．9Ga，可能反映了Nd模式年龄为1．7Ga的俯冲扬子板引起Nd模式年龄为2．5Ga的华北大陆岩石圈地幔楔物质部分熔融，产生这种玄武质岩浆。因而具有大陆基底的活动大陆边缘的岛弧火山岩的地球化学特征。     

硅铍钠石在水热条件下的形成

硅铍钠石(Na_2BeSi_2O_6),由于它极易溶解在HCl、HNO_3等酸性介质中,故自然界中极为少见。国外,在科拉半岛和格陵兰等少数地区发现有此矿物。天然硅铍钠石先见于科拉半岛的罗沃泽尔碱性岩体的方钠石正长伟晶岩和霞石正长伟晶岩中。有关硅铍钠石的矿物学特征曾有人做过一些研究。近年来,对其在水热条件下的合成实验也有少量报     

一种硼酸盐的新矿物—袁复礼石

袁复礼石是一种Mg、Fe2+、Al和Ti的硼酸盐新矿物，发现于辽宁省宽甸县砖庙硼矿区。该矿物黑色，近不透明，金刚光泽-半金属光泽。反射色亮灰，内反射深红褐色。非均质性弱，偏光色红褐。晶体呈细柱状，O.1×0.2×l mm。晶体化学式为:(Mg0.91Fe2+0.09)(Fe3+0.56Al3+0.19 Mg0.17Ti0.11Fe2+0.10)1.13(B0.92O3.00)O。空间群Pnam, a=9.258(6)A，b=9.351(4)A， c=3.081(2)A，V=266.80(2)A，Z=4。 D=3.80 g/cm3, H=5-6，VHN50=843 kg/mm2，｛100}解理完全。红外光谱吸收谱带为:1387, 1210, 1024, 951, 733, 600, 510和408 cm-1。穆斯堡尔谱证明，以三价铁为主，二价铁较少。Fe3+占据M(1)晶位，Fe2+占据M(1)和M(2)晶位。袁复礼石为硼钛镁石的富Fe3+类似物。     

华南花岗岩类中铁钛副矿物组合与氧逸度关系

华南花岗岩中存在两类矿物组合:(1)铁透闪石 钛铁矿 榍石 磁铁矿 石英;(2)钛铁矿 方解石 石英 磁铁矿 榍石。可通过以下关系分别计算上述两组矿物组合的岩浆氧逸度。组合(1)为: logfo_2=-24940.31/T 9.25 243.43(P-10~5Pa)/T 0.86logfH_2O-0.86logα铁透闪石组合(2)为: logfo_2=-3673.68/T-37.73 590.53(P-10~5Pa)/T 6logfco_2岩浆作用过程的氧逸度(fo_2)是控制磁铁矿、钛铁矿、榍石等铁、钛副矿物形成和稳定的重要因素。     

未定名矿物(Bi38CrO60)的矿物学研究

人工合成立方晶体Bi38CrO60在自然界首次发现于中国陕西省洛南县驾鹿金矿床中,暂称之为未定名矿物.其共生和伴生矿物有黄铁矿、自然金、碲金矿、含氧金矿物等.常呈不规则粒状集合体,偶见立方体微晶(粒径小于0.05 mm),棕黑色,金属光泽;HV=232.78 kg/mm2 ,HM=4.15;D=14.10(3)g/cm3,Dx=14.08(2)g/cm3,n=3.14(3).EPM8100探针分析Bi2O3为98.854%、CrO3为1.111%,合计99.965%,化学式为Bi38.009Cr0.995O60;CAMEBAX-SX51探针分析Bi2O3为98.862%,CrO3为1.112%,合计99.974%,化学式为Bi38.008Cr0.996O60.均可写为Bi38CrO60.X射线粉晶分析主要强度线d(I)(hkl)分别为0.321 5(100),(310);0.272 11(72),(321);0.171 45(40),(530);0.169 6(30),(600);0.165 1(30),(611);0.160 8(30),(620);0.294 11(25),(222);0.359 6(22),(220);0.217 1(20),(332);0.150 3(20),(631),等轴晶系,可能的空间群为Im3m;a=1.018 1(1)nm,c/a=1,晶胞体积v=1.055 29(1)nm3,z=1.1-Kp/Kc=0.019.Cr6 ,Bi3 ,O2-.未定名矿物和人工晶体的化学成分与X射线粉晶数据基本一致.     

含放射性核素天然榍石的稳定性研究

放射性核素固化体备选矿物的研究是高放废弃物处理及其安全性评估的重要方面,但选择理想的人工固化矿物及其评估在地质环境中的安全性一直是一个需要解决的难题。含放射性核素的榍石作为固化核废料的备选矿物,其稳定性对核废物固化体的安全性评估意义重大。通过对北祁连牛心山变质杂岩体中榍石(775Ma)和山西凤凰山花岗岩中榍石(1758Ma)的XRD及EDS等测试与研究,结果表明:两地榍石的杂质元素质量分数高达8.6%～10.91%,放射性核素锶、铯和铀的质量分数达4.26%～4.58%;晶胞参数的变化极小,△a=-0.0009nm～0.0041nm、△b=0.0018nm～0.0004nm、△c=0.0002nm～-0.0048nm、△β=-0.10°～0.09°,结晶度仍高达99.27%～96.46%,榍石经过10×108a的地质作用,结晶度仅减少了3%,显示榍石固化放射性系列核素的能力较强,虽经历了约775Ma～1758Ma的复杂地质演化及其所含放射性核素的衰变作用,其晶体结构完好,稳定性极高,是值得期待的理想核废物固化矿物。     

柴达木石——一种锌和铁的硫酸盐新矿物

柴达木石是一种Zn和Fe~(3+)的硫酸盐新矿物,发现于我国青海省柴达木锡铁山铅锌矿氧化带。矿物属单斜晶系,空间群P2_1/m或P2_1,晶胞参数a=9.759(9)A,b=7.134(9)A,c=7.335(11)A,β=106.2(1)°,Z=2。化学分子式为ZnFe~(3+)(SO_4)_2(OH)·4H_2O。它是四水铜铁矾(guildite)的类似物。     

凤成石:异性石族矿物N(5)位贫钠的空位类似物新种

作为异性石族矿物新种凤成石是首个该族已知成员中N(5)位贫Na且以空位居优的类似物,其理想化学式为:Na_(12)□_3Ca_6(Fe~(3+),□)_3Zr_3Si(Si_(25)O_(73))(H_2O)_3(OH)_2。它发现于我国东北辽宁省凤城市赛马钠质碱性正长岩内,多呈它形-半自形晶产出,单个晶体粒径1~7mm,最大粒径者>1.5cm。与之共生的矿物有微斜长石、正长石、钠长石、霞石和钠角闪石亚族矿物、霓石、榍石和闪叶石族矿物、"贫钠的层硅钛铈矿"("Napoor rinkite")、钛铌钙铈矿、钠锆石、锆石、铁金云母、氟磷灰石、富稀土的羟硅磷灰石和何作霖矿等。矿物为半透明-透明,玻璃光泽,条痕白色,性脆,摩氏硬度约5,偶见不完全解理和裂开,一轴晶正光性。N_e=1.607,N_o=1.603。凤成石属三方晶系,具R3m空间群;a=1.42467(6)nm,c=3.00330(2)nm,V=5.27908(50)nm~3,Z=3。6条强粉晶衍射线[面网间距(衍射强度)(指标化)]是:0.7186(55)(110),0.5761(44)(113),0.4187(53)(123),0.3201(47)(028),0.2978(61)(135)和0.2857(100)(044)。16点矿物成分的电子探针等分析均值为:Na_2O 11.64%,K_2O 0.52%,CaO 8.96%,MgO 0.07%,SrO_3.53%,BaO 0.02%,MnO0.10%,FeO 0.69%,Mn_2O_30.92%,Fe_2O_35.98%,La_2O_30.12%,Ce_2O_30.23%,Nd_2O_30.13%,Sc_2O_30.01%,TiO_20.38%,ZrO_211.72%,Nb_2O_50.23%,SiO_251.73%,Cl 1.13%,H_2O 2.09%,O≡Cl-0.26%,总量100.14%。根据晶体结构精测和(O+OH+F+Cl)=78计算的矿物经验化学式:[(Na_(3.00)Na_(3.00))Σ_(6.00)(Na_(5.28)K_(0.33)□_(0.39))]_(12.00)□_(2.71)Sr_(0.20)REE_(0.09))_(3.00)Ca_(4.80)Sr_(0.82)Fe_(0.29)~(2+)Mg_(0.05)Mn_(0.04)~(2+))_(6.00)(Fe_(2.25)~(3+)Mn_(0.35)~(3+)Cr_(0.08)□_(0.32))_(3.00)(Zr_(2.86)Ti_(0.09)Nb_(0.05))_(3.00)(Si_(0.87)Ti_(0.05)□_(0.08))_(1.00)Si_(1.00)(Si_(24.00)O_(72.00))[(H_2O)_(2.93)O_(1.00)(OH)_(0.07)]_(3.00)[(OH)_(1.04)Cl_(0.96_]_(2.00)。矿物实测密度2.93g/cm~3;计算密度2.88g/cm~3。基于野外和室内研究,借鉴有关合成异性石族矿物的实验资料,凤成石由一类富REE、U、Th、Zr、和挥发分的钠质碱性正长岩岩浆直接结晶而成。     

青藏高原东北缘茶卡北山印支期(含绿柱石)锂辉石伟晶岩脉群的发现及Li-Be成矿意义

青藏高原东北缘茶卡北山地区首次发现锂辉石伟晶岩脉群。这些伟晶岩脉沿宗务隆山南缘断裂北侧密集出露,并呈狭窄带状北西向展布。到目前为止,已发现9条含绿柱石锂辉石伟晶岩脉(Li2O平均品位为1.11%~3.13%,BeO平均品位为0.06%)和13条含绿柱石伟晶岩(BeO平均品位为0.044%~0.056%)。伟晶岩锆石U-Pb测年确定其成岩成矿年龄为217 Ma,含绿柱石伟晶岩具有高SiO2(71.62%~77.34%)、Al2O3(15.57%~17.55%)和富K2O(1.99%~2.02%)、Na2O(6.09%~6.24%),稀土元素总量非常低(ΣREE=5.2~9.1μg/g),轻稀土元素略微富集((La/Yb)N=6.8~10.1),Eu具负异常(δEu=0.25~0.92),具有Cs、Rb、Ta、P和Pb富集,以及Ba、Th、La、Ce、Sr、Nd和Ti的强烈亏损特征。含绿柱石锂辉石伟晶岩具有高SiO2(75.73%~77.34%)、Al2O3(15.58%~17.52%)和富Na2O(3.0%~3.16%)、贫K2O(0.36%~0.79%),稀土元素总量也很低(ΣREE=5.3~6.0μg/g),轻稀土元素略微富集((La/Yb)N=3.1~4.6),Eu具强烈负异常(δEu=0.17~0.23)。相对于含绿柱石伟晶岩,含绿柱石锂辉石伟晶岩更加富集Cs、U、Nb、Ta、Th、Sn和B,更亏损K和P。含绿柱石伟晶岩和含绿柱石锂辉石伟晶岩锆石具有相似的Hf同位素组成,εHf(t)值分布范围在–15.1~–12.9之间,对应的Hf同位素地壳模式年龄tDM2为1.99~2.22 Ga,表明伟晶岩源于全吉地块古元古代地壳物质的重熔再造。茶卡北山(含绿柱石)含绿柱石锂辉石伟晶岩的发现可推断宗务隆山构造带东段是青藏高原北部一条新的、重要的锂铍成矿带,除Li和Be外,Nb、Ta、Cs和Sn可能也是有潜力的成矿元素。     

德兴含铜埃达克质斑岩的地球化学特征、成因及地质意义

德兴斑岩铜矿位于扬子地块江南隆起带东缘,含矿斑岩类型为花岗闪长斑岩。岩石主矿物组合为斜长石(中长石、更长石)+石英+钾长石+角闪石+黑云母,常见副矿物为磁铁矿、磷灰石、榍石、钛铁矿和锆石。斑岩主量元素具有高硅(SiO2=63.59%)、高铝(Al2O3=15.54%)、低镁(MgO=2.2%)的特征,岩石富钾贫钠(K2O=3.06%;Na2O=3.67%),高K2O/Na2O(0.89)比;ALK=6.66%,A/CNK=1.086,σ=2.18,A.R=2.07,显示岩石为弱过铝质高钾钙碱性系列;稀土元素特征表现为轻稀土富集(121.81×10-6),重稀土亏损(8.8×10-6),具有较大的LREE/HREE比值(13.93);微量元素表现为富集大离子亲石元素LILE(Rb、Ba、La、Sr)和亏损高场强元素HFSE(Nb、Ta、Y),具低Y(11.21×10-6)和Yb(1.23×10-6)含量特征,有较高Sr/Y(57.29)、La/Yb(28.93)比值,具较高的87Sr/86Sr比值(0.7040),弱的负Eu异常(δEu=0.91),以及负εNd值等特征,表明德兴花岗闪长斑岩为"C"型高钾钙碱性埃达克岩,埃达克岩浆来源于活动陆缘加厚下地壳的部分熔融。     

李时珍石—一种Zn硫酸盐新矿物

李时珍石是一种Zn硫酸盐新矿物,发现于我国青海省锡铁山铅锌矿床氧化带,化学分子式是ZnFe_2~(3+)(SO_4)_4·14H_2O。该矿物产于硬石膏裂隙或孔洞中,与粒铁矾、叶绿矾、自然硫、石膏、黄铁矿、石英等共生。晶体习性板状或板柱状。淡玫瑰紫色,玻璃光泽。硬度3.5,解理{010}近于完善。实测密度D_m=2.206(4)g/cm~3,计算密度D_c=2.201g/cm~3。偏光镜下无色,无多色性,2V(-)-47°;黄光中的折射率:α——1.522(2),β——1.568(1),γ——1.578(4)。空间群P(?),晶胞参数:a=6.477(1),b=15.298(3),c=6.309(1),α=90.20°(1),β=101.11°(1),γ=93.97°(1),V=611.9(1)(?)~3,Z=1。DTA曲线在119—156和740℃处有2个主要强吸热峰,在214,246,296和802℃处有4个弱吸热峰。TG曲线表明矿物在加热时,分阶段脱失结晶水,到310℃时,总失重量为30%。红外光谱在3351—3035和1131—997cm~(-1)处有2个主要吸收带;在1658—1651,667—537和484cm~(-1)处有3个次要吸收带。不同温度下测量的穆斯堡尔谱,由-Fe~(3+)离子的宽阔不对称单峰组成。