一种铋复硫盐新矿物——锡林郭勒矿Pb_(3+x)Bi_(2-(2/3)x)S_6

该矿物发现于内蒙蒙锡林郭勒盟东乌旗朝不楞矿区的矽卡岩型铁矿床中,为一主要含Pb、Bi、S的铋复硫盐新矿物。它的化学成分与硫铋铅矿相近,但其晶体结构不同。根据产地命名为锡林郭勒矿(xilingolite)。     

在我国首次发现的三种磷酸锌矿物

在广东某锰矿区的南部,笔者发现三种罕见的磷酸锌矿物——副磷锌矿、磷钙锌矿、三斜磷锌矿。这三种矿物在我国均属首次发现。笔者对这三种矿物作了物理性质、化学性质、晶体光学性质、晶体结构、红外吸收光谱、差热分析等方面的测试,所得数据与国外资料对比基本相同。但经多次测定,该副磷锌矿为二轴晶负光性而与丹纳氏矿物学描述不同。本文较详细地描述了这些矿物的光性特征。     

新矿物袁复礼石的晶体结构

本文采用直接法测定了袁复礼石的晶体结构，结构参数经最小二乘法修正后R=0．048。结构分析表明袁复礼石与硼镁钛矿结构类型一致，M1位置上为Fe端元组分，M2位置上为Mg端元组分的新矿物，晶体化学式为：（Mg0.9342+Fe0.1852+）1.119（Fe0.6033+Al0.1793+T0.1094+Mg0.1092+）1.000（B0.89O3）O     

造山带与相邻盆地间物质的横向迁移

本文以太行山隆起与相邻华北断陷盆地为例，论述了在大陆岩石圈中造山带与相邻断陷盆地在地球动力学机制上是相辅相成的对立统一体系。当软流圈受力产生波状起伏变形时，在软流圈和上地幔隆起上方，地壳发生减薄并裂陷；软流圈和上地幔拗陷上方，地壳变厚，由脉隆升。造山带遭受物理（化学）风化作用的产物被搬运至相邻断陷盆地，并以逆冲推覆岩片、拆离滑脱构造体系向盆地扩展。断陷盆地的中下地壳物质，则在地幔上隆形成的地幔位势差、密度差和盆地扩张力的共同驱动下，沿向造山带缓倾的拆离滑脱变形带，向山根蠕动流动，以补充因地幔拗陷和山脉隆升造成的重力亏损，从而达到岩石圈四维空间物质的动态调整。     

西藏罗布莎铬铁矿体围岩方辉橄榄岩中的异常矿物

近些年,我们在西藏罗布莎蛇绿岩型铬铁矿中发现金刚石和柯石英等超高压矿物和异常地幔矿物,成果多次在美国AGU会议上做特邀报告,发表在2007年(Geology)和国内期刊上,并有4个新矿物获得国际新矿物委员会批准.这些成果在国内外引起广泛关注,也引发出一系列新的科学问题,例如,金刚石的赋存状态,物质来源和成因?与其伴随的铬铁矿的成因,与金刚石的关系?两者形成的地质背景、物理化学环境、保存和运移的规律、机制,等等.为了探讨这些问题,我们认为除了研究罗布莎铬铁矿之外,还应该开展铬铁矿的围岩地幔橄榄岩的研究,看看它们中都有什么矿物,与铬铁矿中的矿物究竟存在什么异同以及两者之间的成因联系?为此,我们从西藏罗布莎铬铁矿31号矿体不同高度取回两个各自为1吨重的方辉橄榄岩围岩样品,开展人工重砂矿物的分选.通过矿物成分、激光拉曼和X射线衍射光谱的研究,从中识别出金刚石等50余种矿物.经初步对,认为铬铁矿围岩方辉橄榄岩中发现的矿物组合与铬铁矿中相似,表明两者存在成因上的联系,并可能共同经历了从深部到浅部的地质过程.     

西藏蛇绿岩中不寻常的地幔矿物群

在西藏雅鲁藏布江蛇绿岩的铬铁矿中，首次发现由100余种（亚种）矿物组成的地幔矿物群，其中包括：自然元素，合金，氧化物，硫（砷）化物和硅酸盐。根据实验资料，其中一部分是超高压成因矿物。可能来自地球核-幔边界，是地球外核与下地幔底部硅酸盐之间化学反应的产物，另一部分矿物可能来自下地幔，过渡带和上地幔。西藏地幔矿物群，无论在矿物学和地球动力学上均有重要意义。     

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.     

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。     

西藏罗布莎蛇绿岩豆荚状铬铁矿石中的合金成分

从西藏雅鲁藏布江蛇绿岩带的罗布莎豆荚状铬铁矿床中 ,揭示出包含 70～ 80种矿物的一个地幔矿物群 ,其中特别引人注意的是含有多种合金。本文报道了已发现的合金类型和它们的化学成分。这些合金矿物主要通过人工重砂选矿提取的 ,少数合金在矿石光片中可以见到。本文报道的部分合金系有 :Ni(Fe) - C- Cr系 ,W-Cr- Co系 ,Al- Fe- L a系 ,Fe- Si- Ti系 ,Ag- Sn- Si系 ,Ni- Ir- Fe系 ,Fe- Pd- Pt系 ,Fe- Ni- C系。这些碳化物、金属硅以及铁合金等表明它们形成于还原环境 ,然而主岩铬铁矿石则形成于氧化环境 ,认为罗布莎铬铁矿是从玻安质岩浆中结晶的。这样合金矿物可能是外来晶体 ;或者它们形成于地核被后来上升的地幔柱带到浅部 ,包在铬铁矿中 ;或者是滞留在地幔中的成核物质后来被铬铁矿捕获。     

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。