（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.     

多钙钾石膏(Grgeyite)晶体结构的精确修正

本文利用直接法和富利叶合成测定了产于我国四川省三叠系蒸发岩里的多钙钾石膏的晶体结构,结构参数经最小二乘法修正后,R=0.084。结构分析表明,多钙钾石膏属单斜晶系,空间群C2/c,a=17.462(8),b=6.828(2),c=18.219(9),β=113.45(4)°,V=1992(1)~3,Z=4,Dm=2.91,Dx=2.90(3)。三个硫酸根四面体各自的平均S—O键长为1.467、1.464和1.478。有三套Ca原子,其中Ca_1在二次对称轴上。Ca原子的配位数为9,各自的平均Ca—O键长为2.516、2.515和2.459。K原子的配位数为8。首次测定了矿物中氢原子的位置,证实矿物含1个结晶水,而不是含1.5个结晶水。晶体化学式为K_2Ca_5(SO_4)_6·H_2O。     

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。     

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。     

一种未定名的硫盐矿物——Pb_6Bi_7(Cu,Ag)S_(17)

在河北省涞源的铜铁矿床中,发现了一种未定名的Pb-Bi-Cu的硫盐矿物,它以不规则粒状产于黄铜矿之中,与它共生的有方铅矿、闪锌矿、碲银矿、硫银铋矿和自然银等。该矿物是铅灰色,金属光泽,直径0.003—0.72mm,在显微镜下呈白色微蓝,双反射弱,非均质性明显,H_v=119.75kg/mm~2(50g),D_x=7.04g/cm~3。六个颗粒的平均化学成分值是Pb 36.51,Bi 44.80,S 15.35,Cu 1.82,Ag 1.54,Cr0.105,总计100.135。理论化学式为Pb_6Bi_7(Cu,Ag)S_(17),其中Cu>Ag。X射线衍射的强线值:3.428(10,012),3.059(4.140),2.996(9,041),2.765(5,207),2.247(4,250),2.023(3,133);晶胞参数a=8.811,b=13.060,c=7.106,~(?)_(?)V=817.699~3。Z=1,斜方晶系。     

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。     

国内发现锌铝磷酸盐矿物──水羟磷铝锌石

水羟磷铝锌石是一种罕见的磷酸盐类矿物,在我国该矿物于1983年始发现于广东宝坑的锰矿区。该矿物的化学成分为ZnO 20.79,P_2O_5 34.76,FeO 0.67,Al_2O_3 24.38,H_2O 19.79(%)。晶体浅黄色、透明,X射线衍射特征强线为:4.76(10),9.095(8),3.638(6),3.333(6),3.313(6),3.095(6),4.91(5),晶胞参数a_0=7.274?,b_0=7.185?,c_0=9.788?,β=110.244°,单斜晶系,其矿物学特征与澳大利亚发现的水羟磷铝锌石基本一致。     

氟铁云母的晶体结构分析

氟铁云母是三八面体云母类矿物新种,属铁云母的富氟类似物.利用电子探针、湿法和原子吸收分析等手段并结合穆斯堡尔谱分析的结果,按O+OH+F+Cl=12及四面体阳离子数之和为4计算的氟铁云母经验化学式为:(K0.92Na0.03Rb0.02Ba0.01)0.98(Fe1.822++Fe0.493++Al0.19Mg0.18Li0.18Ti0.08Mn0.05Zn0.02)2.99(Al1.17Si2.83)4.00O10(F1.03OH0.50O0.47)2.00.其理想化学式为:KFe32+AlSi3O10F2.使用粉晶XRD衍射仪,采用毛细管装样和超能探测器相结合收集衍射数据/图谱的微区衍射新方法收集氟铁云母的粉末衍射数据,通过构建晶体结构模型和Rietveld法晶体结构精修并收敛到Rp=2.51%,Rwp=3.19%,Rexp=2.85,X2=1.253完成晶体结构解析.矿物属于单斜晶系1M型,空间群C2/m;晶胞参数:a=0.537 05(4)nm,b=0.929 95(6)nm,c=1.017 35(6)nm;β=100.465(5)°,V=0.499 64(5)nm3;Z=2.     

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)。     

桐柏矿的晶体结构测定

桐柏矿(Cr3C2)是我国1983年发现的新矿物,因当时实验条件所限仅进行了晶体学参数测定而未进行晶体结构测定。最近在西藏罗布莎蛇绿岩块铬铁矿矿床中又一次发现该矿物,并获得了适宜进行X射线单晶衍射分析的单晶颗粒。采用SMARTAPEX单晶衍射仪电子耦合探测器技术,对该矿物进行了晶体结构的精确测定。测得该矿物属斜方晶系,空间群为Pnam,晶胞参数为a=0.5525(2)nm,b=1.1468(4)nm,c=0.2827(1)nm,晶胞体积V=0.1791(1)nm3,得到了精确的Cr和C原子坐标及其它晶体学参数,单位晶胞内分子个数Z=4{Cr3C2},计算密度D=6.677g/cm3,结构测定精度R(I>2σ(I))=0.0361。测定表明,该矿物属过渡金属碳化物结构,金属原子Cr与C原子呈非等大球的密堆积,C原子与最近邻的6个Cr原子配位,呈三方柱配位多面体,三方柱之间以共棱和共面方式连接。两种[CCr6]三方柱中,Cr—C平均键长分别为0.2047nm及0.2083nm。本文对该矿物与其它类似的过渡金属元素碳化物的晶体结构进行了对比研究。     

西藏罗布莎Ir—Fe—Ni合金的X射线晶体学研究

在西藏罗布莎蛇绿岩的铬铁矿矿床中,存在一种Ir-Fe-Ni合金,电子探针分析确定其化学式为Ir0.69Fe0.28Ni0.03.用CCD技术测得X射线衍射数据(括号内为I/Io)为2.188(100)、1.896(90)、1.347(50)、1.149(80)、1.096(15)、0.949(5)、0.874(15)、0.852(15)、0.773(10),晶体结构应属金属元素面心立方结构类型.按其结构确定了原子坐标并计算出理论粉末衍射图,结果表明理论粉末衍射图谱与实测粉末衍射数据基本一致.该Ir-Fe-Ni合金晶体学参数可归纳为a=3.802(4)?,空间群Fm3m,单位晶胞中的分子数Z=4,Dc=13.84 g/cm3.     

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。     

YBa_2Cu_3O_(7-x)斜方超导相的晶体结构的测定

使用RASA－5RP转靶四圆单晶衍射仪对由中国地质大学(武汉)超导小组合成的YBa_2CU_3O_7-X斜方相单晶样品进行了结构分析,采用MoKa收集到892个原始数据,测得的斜方晶胞参数为a_0=3.8231;b_0=3.8748;c_0=11.6721(?)(l(?)=10~(-10)m),α=β=γ=90°,空间群为Pmmm,求得了全部原子坐标、占位度、各向异性温度因子及健长键角数值,R=0.06.利用微分干涉显微镜观察到广泛发育的{110}格子双晶,拍摄出高质量的照片并讨论了四方相及斜方相在结构上的基本特征.     

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。     

在我国发现的自然碳化钨

作者重点研究了产于我国山东金伯利岩岩筒和岩脉中的自然碳化钨。矿物呈黑色、钢灰色,细粒集合体,粒径0.5—4μ。俄歇微探计分析W:C=1:1,X射线粉晶衍射强线值为2.501(9),1.874(10),1.290(8),1.233(8),1.148(8),1.015(9)。六方晶系,晶胞参数a=2.903,c=2.835,单位晶胞中含有一个分子的WC。     

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。     

碳硅钙石在我国的发现

1982年笔者在河北符山矿镁矽卡岩的裂隙中发现了碳硅钙石,具完好的板状晶体,发育有{100},{101},{120},{201}等单形。Ng=1.628,Nm=1.615,Np=1.609,(+)2V=67°;比重为2.76;空间群I2/m;a_o=10.1206,b_o=15.2058,c_o=6.6345;β=100°37′;Z=2.结构式为(Ca_(7.03)Fe_(0.01)Mn_(0.01)K_(0.002))〔Si_6O_(18)〕_(0.98)(CO_3)_1.06·2.1 H_2O,主要X—射线衍射线为3.02(100),2.99(80),2.78(35),2.49(40),1.896(40)。红外光谱有21个吸收带,CO_3群的伸缩振动谱带有明显分裂。DTA曲线表现有240℃及757℃两个吸热谷及895℃的放热峰。该地产出的碳硅钙石是矽卡岩晚期的低温热液矿物,与方解石,钙沸石,雪硅钙石,吉水硅钙石和硅灰石产膏等共生。     

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。     

黄河矿晶体结构的重新测定及空间群对称的讨论

黄河矿 BaCe(CO₃)₂F(a=0.5072(1)nm,c=3.846(1)nm;V=856.8×10^-3nm³;Z=6)晶体结构的重新测定,采用中心对称空间群 R3m-D_3d⁵,基于337个可观察的单晶 X 射线数据(I>2σ₁)和30个可变参数,R=0.031。原子坐标和均方根振幅(据各向异性位移参数计算,O.013-0.025nm)表明,没有必要降低对称性,即没有必要采用相应的非中心对称空间群或其它次群。黄河矿的结构中,原子形成似层状排列,且垂直于 c 轴;碳酸根通过 Ba 与 Ce 的联结形成三维结构。C(1)O₃,和 C(2)O₃,中的 C 原子偏离三个氧组成的平面,其偏离的距离分别为0.0066(15)nm 和 0.0029(15)nm。     

Pb—Sn—Fe—Sb—S体系相关系

用抽空石英管法研究以Fe_(0·96) Sb_(2·04) S_(4·12)为投影顶点,8×(PbS-SnS-SnS_2)为投影平面的Pb-Sn-Fe-Sb-S体系的相图表明,由于Pb(?)Sn~(2+)之间互相取代,500℃时辉锑锡铅矿固溶体中Sn~(2+)变化范围(以单位分子式11个金属原子总数为计量)是0—4.8个原子,400℃时则为0—4.0个原子。同时,Sn~(4+)变化范围是1.3—2.3个原子和1.5—2.1个原子。圆柱锡矿固溶体变化范围较小。500℃时Sn~(2+)变化范围是0.4—1.8个原子,400℃时为0.5—1.7。Sn~(+4)变化范围则分别为3.2—4.2个原子和3.3—4.2个原子。变更Fe含量(0.81—1.09)及Sb含量(1.83—2.29)进行的几组合成实验表明,上述两个矿物中Fe、Sb含量变化范围很小,不超过±0.15个原子。辉锑锡铅矿固溶体可与方铅矿、块硫锑铅矿、针硫锑铅矿、硫锡铅矿、硫锡矿、圆柱锡矿等形成平衡结线。而圆柱锡矿不与方铅矿、硫锡矿、硫锡铅矿形成平衡结线,但可与辉锑矿、SnS_2及上述其他矿物形成平衡结线。结合锡的硫化物及氧化物(锡石)热力学稳定场计算表明,在本体系内辉锑锡铅矿在300℃时稳定区的硫活度在lga_(s2)=-20(atm)附近,氧活度小于lga_(o2)=-40(atm),而圆柱锡矿稳定区硫活度大于lga_(s2)=-10(atm)。