新矿物——汉江石

新矿物汉江石的理想分子式为Ba2CaV23＋[（Si3AlO10）（OH）2]F（CO3）2。矿物呈黄绿色、深绿色,显微镜下呈浅绿色、淡绿色;单斜晶系,空间群为C2,a=0.52050（12）nm,b=0.9033（2）nm,c=3.2077（8）nm,β=93.49（8）°,V=1.5054（8）nm3,Z=4;二轴晶,正延性,负光性,一组完全解理,干涉色为三级绿,多色性明显,浅绿色-黄绿-深绿色;折射率α=1.615,β=1.655,γ=1.700（589 nm）,2Vobs=114°～115°,2Vcalc=88.8°;显微硬度平均值203 kg/mm2,相当于莫氏硬度4;实测密度平均3.69 g/cm3,计算密度3.78 g/cm3。X射线粉晶衍射的强谱线有1.5866 nm（7）（002）、0.5340 nm（91）（006）、0.4010 nm（10）（ī14）、0.3209 nm（23）（027）、0.2676 nm（100）（ī110）、0.2294 nm（29）（ī37）和0.2008 nm（11）（228）。汉江石的晶体结构由硅酸盐结构单元TOT（二八面体型）和碳酸盐结构单元Ba2Ca（CO3）2F交替组成,可能有3个多型,即1M型,2M型和3T型。     

环境与生命矿物学的科学内涵与研究方法

环境与生命矿物学是矿物学、环境科学与生命科学之间的交叉学科,是成因矿物学在生命领域的拓展和延伸,是地球系统科学的重要组成部分。生命起源的矿物表征和矿物作用;极端环境下的生物多样性及生物与矿物的关系;生物体的矿物组成、作用、宏微观形貌和自组装结构;生命矿物成核、生长和自组装过程的有机质调控及其响应环境变化的标型特征;生物矿化的过程、机理及其资源环境效应;矿物(含药用矿物)在生命活动中的作用、过程与机理及其开发利用,是环境与生命矿物学的主要研究内容。生命矿物有其自身的特点,选择用于环境及其变迁研究的生命矿物时,应遵循"贯通性"、"灵敏性"、"统计性"和"周期性"等四原则。根据生命矿物进行环境分析研究时,要注意甄别影响矿物学特征变化的环境要素;既要善于利用较便捷成熟的成因矿物学研究手段和方法(如热发光,简称TL),还要充分利用其他学科中的技术(如计算体层摄影术,简称CT),创造性地开发生命矿物学的环境标型。     

我国矿物晶体结构与晶体化学研究进展及新成果(2000—2019)

矿物的晶体结构与晶体化学是矿物学的重要基础研究领域之一,21世纪以来,随着国家对地勘行业的重视,以及平面探测技术单晶衍射仪、微区、微量衍射等实验技术的应用与计算机软硬件能力的提高,我国矿物晶体结构与晶体化学研究得到飞速发展。矿物晶体结构测定与研究是伴随着新矿物的发现而发展的,新矿物的发现是矿物晶体结构研究的基石,又为新矿物提供数据支撑。目前我国发现的各类新矿物的晶体结构大多数已被测定,精修了近30个新矿物的晶体结构,并发现了多种此前从未发现过的矿物新结构,对若干新矿物的晶体化学新现象有了新的认识,这些成果为新矿物的发现和申报提供了基础性数据,同时也为阐明矿物的成分结构、物理特性、成因及演化,进而为各种地质现象的解释提供科学依据。展望未来,矿物晶体结构与晶体化学研究领域机遇与挑战并存。     

SMART APEX-CCDX射线单晶衍射仪的粉晶衍射新技术及应用

顾名思义 ,单晶衍射仪是进行单晶衍射及结构分析而设计的 ,在传统的X射线衍射仪器中 ,单晶衍射仪及粉晶衍射仪功能各别 ,如四圆单晶衍射仪 ,如果所挑选的晶体颗粒不是严格的单晶体 ,则无法进行后继的测试研究 ,而粉晶衍射仪也不能进行单晶数据收集。与上述的衍射仪不同 ,SMARTAPEXCCD单晶衍射系统采用了平面电子耦合探测装置在面上进行衍射数据收集 ,当在旋转照相时可在面探测器上得到清楚的衍射点 ,如果衍射是彼此分离的单晶衍射斑点 ,则启动单晶测定程序进行晶胞参数、空间群测定及数据收集 ,如果得到的不是分离的衍射斑点而是连续…     

辽宁瓦房店和山东蒙阴金伯利岩中铬铁矿成分特征及指示意义

为了研究瓦房店和蒙阴矿区铬铁矿成分与金伯利岩含矿性关系,对2个矿区的铬铁矿进行了系统的采样,利用电子探针波谱技术测定了不同品位含矿岩管金伯利岩中的100个铬铁矿微区化学成分.分析结果表明：不同世代的铬铁矿的化学成分不同,主要差别在铬和铝2个元素上.如果用Cr/（Cr+Al）=Cr'来表示铬铁矿与金伯利岩含矿性的关系,那么金刚石包裹体中铬铁矿的Cr'值为89.75%;富矿岩体中的第一世代铬铁矿Cr'值为89.47%;中等含矿岩体中第一世代铬铁矿Cr'值为86.83%,第二世代铬铁矿Cr'值为82.74%;贫矿的岩体中第三世代铬铁矿Cr'值为68.98%.金伯利岩岩体中含金刚石由富到贫,对应岩石中铬铁矿Cr'值依次变低,具有明显的找矿矿物学特征.     

磁铁石英岩铁运输沉淀的pH值条件约束:以朝鲜半岛龙渊铁矿床为例

前寒武纪时期铁矿形成过程中铁物质如何迁移的研究,已取得了众多科研成果,但仍有些问题未得到很好的解决。尤其是对陆壳来源性铁矿床(非Algoma类型)的成因,仍然具有诸多争议,焦点主要集中在铁迁移问题。笔者以朝鲜半岛龙渊铁矿床为例研究了铁介质形成和运输的问题。首先通过铁矿石的地球化学研究和前人研究结果的考察,发现此铁矿床不属于Algoma类型,而是在强酸性介质条件下陆壳物质风化、移动和沉积而形成的。那么为什么会出现如此强大的酸性环境条件呢？为了揭示这一点,对在当时环境下把水的性质能够变成酸性的物质进行了热力学计算。研究结果表明,当硫化物如黄铁矿风化时,形成了能够使铁源物质风化和迁移的介质。这些结果也符合这样一个事实,即目前从富含硫化物地层淋沥的水的pH值小于3.5,并且铁含量远高于非硫化物类型的地层。本次研究结果表明,陆壳来源的铁矿床形成过程中,不能忽视硫化物的风化作用。     

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。     

库车前陆盆地古近系蒸发岩岩石学、矿物学与成钾环境分析

库车盆地内古近系—新近系发育巨厚的蒸发岩沉积, 尤其是盆地的中部和西部盐层发育好, 厚度大, 局部盐层己暴露地表, 是找寻各种盐类矿床及钾盐的有利地区。DZK01孔是近年来在库车盆地实施的一口以找钾为目的的科研探井。本文主要通过对钻孔古近系蒸发岩岩芯样品进行岩石学及矿物学特征研究, 进而对盆地成钾环境进行分析。DZK01孔古近系蒸发岩以含泥砾石盐岩为主, 含泥砾石盐岩为构造成因, 是古盐湖高度浓缩的产物。盆地古近系蒸发岩以沉积石盐为主, 钻孔中含钾矿物为钾石膏, 钾石盐和光卤石, 同时含钾矿物的发现证明了库车盆地古盐湖可能达到钾盐析出阶段。通过样品分析可知, 库车盆地古近纪时期古盐湖沉积环境为封闭的浅湖沉积环境, 盐湖发育过程中有五次较大规模的淡化事件, 盐类物质得到很好的聚集, 具有良好的成钾环境。     

叶绿矾矿物中的新超结构

叶绿矾是具有岛状基本结构的硫酸盐类矿物,对产于新疆东天山北部红山矿区硫化物矿床氧化带中的叶绿矾进行单晶衍射实验发现,该叶绿矾具有明显的超结构弱衍射点,利用包括弱衍射点在内的全部可观察点求得的超晶胞参数为:a=1.49441(7)nm,b=1.83429(9)nm,c=1.14507(6)nm,α=93.2390(10)°,β=112.0330(10)°,γ=98.2800(10)°,V=2.8583(2)nm3,空间群为P1,Z=3。去掉弱衍射点后利用强衍射点得到的最小亚晶胞参数是a=0.737121(4)nm,b=1.83079(11)nm,c=0.73106(4)nm,α=93.9250(10)°,β=102.7252(10)°,γ=98.9463(10)°,V=0.947321(2)nm3,空间群为P1,Z=1。超晶胞与亚晶胞相比体积增加了2倍,其b轴的方向和大小基本不变,a和c轴产生了差异。该叶绿矾的晶体化学式为Fe0.656Fe4(SO4)6(OH)2·19.4H2O,属高铁叶绿矾。结构中,部分Fe-O八面体和SO4四面体联合形成的复合链,并沿[102]方向分布,形成一种稳定的骨干结构;部分孤立Fe-O八面体,位于链间,阳离子相当于晶体化学式中A位置的离子,通常有缺失。链和孤立八面体的分布均平行(010)面网,分别构成链层和八面体层,并按2∶1的比例堆垛,结构单元之间全部由氢键相连。超结构产生的原因是电价补偿机制造成的孔道中Fe的位置分离和占位差异造成。     

地幔超高压条件下镍黄铁矿的一种新结构相——菱面体相: 辽宁金刚石包体的镍黄铁矿晶体结构

从金刚石中获取的包体矿物经电子探针分析其成分与镍黄铁矿相同, 该包体矿物晶体形态完好, 外形为三(六)方对称.用CCD单晶衍射仪对该矿物进行了单晶德拜衍射, 得到的39个衍射峰, 经粉末法指标化程序判别和计算, 这些衍射峰分别属于两种结构的镍黄铁矿的衍射峰: 一套为菱面体结构(六方定向)镍黄铁矿的衍射; 另一套属于立方结构的镍黄铁矿结构的衍射.菱面体结构镍黄铁矿的晶胞参数: a＝0.690 62 nm, c＝1.720 95 nm, V＝0.710 85 nm3(六方定向); a_R＝0.698 61 nm, α＝59.244 5°, V＝0.236 95 nm3(菱面体定向).菱面体结构的衍射表明该镍黄铁矿在地幔超高压环境中形成, 出现立方结构的衍射, 反映了金刚石破碎后, 该镍黄铁矿包体在常压下相变的结果.