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。     

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。     

镁粒磷锰矿Mg-Fillowite的矿物学及其晶体结构测定

对产于我国新疆阿尔泰地区白云母伟晶岩中的复杂磷酸盐矿物——镁粒磷锰矿(Na₂Ca-(Mn₄Mg₂Fe)₇[PO₄]₆)进行了矿物学研究及晶体结构的精确测定. 确定其为三方晶系, 空间群为R-3; 晶胞参数: a = 1.5143(3) nm, c = 4.3193(2) nm; 晶胞体积V = 8.5736 nm³. 单位晶胞内的分子数Z = 18. 结构的测定精度偏离因子R (I > 2σ (I)) = 0.0776. 晶体结构中阳离子配位多面体构成“复合柱”和“螺旋柱”两种结构单元. 两种结构单元在三维空间以多面体共棱或共角顶形式相连接, 构成结构整体. 结构测定表明, 从该矿物晶体结构的不对称单位内原子数(45个)、晶胞体积及其含有的原子数(单位晶胞内含720个)、配位多面体种类及连接方式等方面看, 其复杂程度在所有种属的矿物晶体结构中实属罕见. 该结构的阐明对于磷酸盐矿物分类及复杂结构中配位多面体构筑规律的探索均具有重要意义.     

一维非公度调制结构安康矿X射线衍射及四维空间指标化研究

采用最新的CCD单晶衍射仪,对一维非公度调制结构矿物安康矿进行了单晶和粉晶X射线衍射研究,利用单晶X射线衍射和三维超结构分析方法测定晶胞参数a=1.014 08(10)nm,b=1.014 08(10)nm,c=0.295 72(6)nm,α=90,°=β90,°γ=90,°调制向量q=0.444c*,据此对单晶衍射数据进行了四维空间的指标化。并用新近研究开发的利用单晶体来进行粉晶衍射的新方法对粉晶衍射实验及粉晶数据的四维空间进行指标化研究。     

雅鲁矿：一种金属碳化物新矿物

雅鲁矿产于中国西藏曲松县罗布莎蛇绿岩铬铁矿山中(29°5′N, 92°5′E, 拉萨市东南约200公里处)。伴生矿物有金刚石、碳硅石、方铁矿、锇铱矿、铱锇矿(自然锇)、方镁石、铬铁矿等。与雅鲁矿伴生的金属碳化物有桐柏矿、陨碳铁矿、钛碳矿和曲松矿(IMA2007-034)。雅鲁矿及其伴生矿物都是从人工重砂大样中经选矿富集后得到的。该矿物为不规则粒状,粒径20~60 μm,钢灰色,不透明。莫氏硬度：5.5~6,性脆｛001｝解理完全,贝壳状断口。化学分子式为：(Cr4Fe4Ni)∑9C4, 或 (Cr, Fe, Ni)∑9C4。六方晶系,空间群：P63/mc, a=18.839(2), c=4.4960(9), V=745.7(2)3,Z=6,计算密度：7.19 g/cm3。雅鲁矿己被国际新矿物命名及矿物分类委员会(CNMMNC)批准为新矿物(IMA2007035),样品(M11650号)保存在中国地质博物馆     

西藏南迦巴瓦峰地区发现的星叶石

在西藏境内喜马拉雅山脉的东端的南迦巴瓦峰地区发现了星叶石。该矿物产出于火成碳酸岩脉中，与白云石、方解石、镁橄榄石、镁铝尖晶石、金云母、韭闪石、磷灰石、镁钛矿、石榴石以及三种未定名副矿物共生。该矿物的晶胞参数为：ａ０＝５．３５６（１），ｂ０＝１１．６０７（４），ｃ０＝１１．８５１（６），α＝６４．５７°（３），β＝７６．９８°（４），γ＝８５．４５°（３）。化学成分（％）为：ＳｉＯ２３５．２２，ＴｉＯ２１１．４７，Ａｌ２Ｏ３１．１８，ＦｅＯ２８．９０，ＭｎＯ５．１５，ＭｇＯ１．５１，ＣａＯ１．７５，Ｋ２Ｏ５．９０，Ｎａ２Ｏ２．４６，总和９３．５４％，化学式为：（Ｋ，Ｎａ）３（Ｆｅ，Ｍｎ，Ｍｇ，Ｃａ）７Ｔｉ２Ｓｉ８Ｏ２４（Ｏ，ＯＨ）７。     

蛇绿岩地幔岩中自由SiO2的发现及其地质意义

自由SiO_2系指石英及其同质多型物(polymorphs)柯石英、斯石英等。石英广泛分布于地壳中的各种岩石中,柯石英和斯石英只存在于超高压岩石和陨石坑中。由于石英和非饱和SiO_2的橄榄石不能共生,因此在地幔橄榄岩和超镁铁岩中不存在原生石英。最近笔者在西藏罗布莎蛇绿岩的地幔岩(方辉橄榄岩)的豆荚状铬铁矿中发现了自由SiO_2和柯石英相。根据高温高压相平衡实验资料,橄榄石、辉石这样的硅酸盐矿物在地幔深部的压力条件下可以分解成简单氧化物,如FeO(方铁矿)、MgO(方镁石)以及SiO_2(斯石英)等。由此推测,西藏蛇绿岩地幔岩中自由SiO_2可能是来自于下地幔的矿物,是地幔柱作用将其搬运到上地幔浅部。     

西藏罗布莎铁族元素金属互化物矿物及其成因探讨

对西藏罗布莎铬铁矿中的铁族元素金属及金属互化物矿物进行了X射线衍射测定,结果显示其归属于镍纹石、自然铁、钴铁矿及铁镍矿4种矿物。它们与超高压矿物方铁矿、铂族元素矿物等连生,形成于深部的高还原环境,矿物的化学成分与地核十分相近,故认为它们可能来自于地幔及地核。     

西藏蛇绿岩豆荚状铬铁矿中简单氧化物矿物组合及其超高压成因

最近在西藏罗布莎蛇绿岩豆荚状铬铁矿中,发现包括金刚石、柯石英和某些简单氧化物,诸如SiO2、MgO、Fe2O3、Cr2O3、Al2O3以及(Si,Ti)O2等组成的矿物群。这些矿物是非常复杂的由70~80种矿物组成的地幔矿物群的一部分。这充分证实在地幔中存在简单氧化物。高压-高温相平衡实验表明,硅酸盐矿物在下地幔条件才可分解成FeO、MgO和SiO2等简单氧化物(>670km)。因此有理由认为罗布莎简单氧化物可能来自下地幔深部。     

高压相变晶体化学Ⅱ.高压下镁硅酸盐和氧化物中硅氧离子的半径变化和迁移行为

考查了高压下镁硅酸盐和硅镁氧化物(橄榄石、硅镁尖晶石、钙钛矿及后钙钛矿)中氧、硅的离子半径,发现在压力增加的条件下,不论相变是否发生,氧离子半径总是随压力增加而逐渐缩小的,但对于阳离子硅来说,相变导致它从配位数低的多面体向配位数高的多面体迁移时,其离子半径是逐渐增大的.这种现象与SiO2在高压相变时硅离子增大的趋势完全一致.这种现象可能是在高压下离子化合物逐渐向金属相化合物转变引起的.