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.     

钡-稀土氟碳酸盐族矿物的研究

近几年来,在我国先后发现了一系列钡-稀土氟碳酸盐族矿物——黄河矿、氟碳钡铈矿和氟碳铈钡矿,其中氟碳铈钡矿为最近在我国发现的一种新矿物。本族矿物,由于非常稀少,自1900年G.弗林克(Flink)于格陵兰南部纳萨苏克(Narsarsuk)的碱性伟晶岩中     

钙-铈氟碳酸盐矿物系列中新规则混层矿物的晶格象研究

本文用电子衍射和晶格象技术研究钙-铈氟碳酸盐矿物微结构特征。除确定有氟碳铈矿(B),氟碳钙铈矿(BS)、伦琴矿(BS_2)和B_3S_2规则混层矿物外,还首次发现了9种B_mS_n(m≥++n)型新的规则混层矿物。这些新规则混层矿物,往往以共格的形式共存于一个自然晶粒之中。大量的SAED和晶格象揭示了这类稀土矿物各成员之间的相互结构关系。研究表明:钙-铈氟碳酸盐矿物系列中矿物衍生体的微结构特征及其变化是相当复杂的,它们是由不同组分的氟碳铈矿(B)和直氟碳钙铈矿(S)的结构单元层在c轴方向通过不同比例堆垛方式,形成一系列新规则混层矿物及多型。     

钛铌钙铈矿的矿物学研究——碱性岩的特征矿物之一

由于地球化学条件的不同,各个地貭过程中常形成一些为它所特有的矿物,即特征矿物。这些矿物的詳細研究对于了解該地貭过程的矿物一地球化学作用有着首要的意义。钛妮鈣铈矿、异性石、閃叶石等等都为碱性岩(鈉貭火成岩)的特征矿物。钛妮鈣铈矿属鈣钛矿族,由于类貭同象的发育,本族矿物包括許多矿种,除鈣钛矿、钛妮鈣铈矿外,还有铈鈣钛矿、钛妮铁鈣矿、钛妮钍铈矿(伊林矿)、钛铌铈鈉矿等。本文准备就钛妮鈣铈矿及鈣钛矿-钛妮鈣铈矿族矿物学的某些問題作一些討論。 鈣钛矿、铈鈣钛矿可作为钛的資源,并順便利用其中的稀土元素。钛妮鈣钸矿則为铌、钽、钛、稀士(镧、铈、镨、钕)的綜合資源。这些元素的工业意义这里不必談了,应該指出的是这些矿物常在岩体中大面积出露,因而具有巨大的远景。此外这些矿物在砂矿中亦有富集。     

氟铁云母——“姑苏城外”发现的新矿物

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。新矿物产于“姑苏城外”近郊苏州A型花岗岩上部氟铁云母分异岩中。矿物呈自形 -半自形板片状 ;铁黑色 ,半透明。密度 3.18g/cm3(实测 )和 3.2 3g/cm3(计算 )。二轴负晶 ;钠光下测得折光率 :Ng =Nm =1.648,Np =1.596;2V(实测 )≈ 0° ,2V(计算 ) =0° ;Y =b =Nm。矿物多色性强 :Ng棕褐色 ,Nm暗绿色 ,Np浅棕色。由电子探针、湿法和原子吸收分析等手段提供的氟铁云母化学成分均值(wB% ) :SiO2 34 .12 ,Al2 O313.89,FeO 2 6.19,Fe2 O37.86,MgO 1.4 9,MnO 0 .68,Li2 O 0 .4 7,TiO21.2 9,ZnO 0 .2 7,NiO 0 .0 1,K2 O 8.73,Na2 O 0 .19,Rb2 O 0 .4 2 ,CaO 0 .0 2 ,BaO 0 .4 4 ,SrO 0 .0 1,H2 O 0 .91,F 3.91,Cl痕量 ,S 0 .0 0 ,O =F 1.65,总量 99.2 5。按O OH F Cl S =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 .92 Na0 .0 3 Rb0 .0 2 Ba0 .0 1) 0 .98(Fe2 1.82 Fe3 0 .4 9Al0 .19Mg0 .18Li0 .16Ti0 .0 8Mn0 .0 5Zn0 .0 2 ) 2 .99(Al1.17Si2 .83) 4 .0 0 O10 (F1.0 3OH0 .50 O0 .4 7) 2 .0 0 。其理想化学式为 :KFe2 3 AlSi3O10 F2 。氟铁云母属单斜晶系 1M型 ,空间群C2 /m。晶胞参数 :a =0 .5369( 8)nm、b =0 .92 89( 3)nm、     

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     

栗木矿田花岗岩中氟磷锰矿的研究

根据栗木矿田氟磷锰矿的光性、X粉晶数据、差热曲线、红外光谱以及化学成分特征,该矿物属氟磷铁矿—氟磷锰矿系列中接近于锰端员的矿物。氟磷锰矿主要产于燕山早期晚阶段含锂云母钠长石花岗岩中,与钠长石,含锂云母、后期石英、黄玉、萤石和锡石等密切伴生。该矿物是在岩体云英岩化晚期阶段热液交代作用形成。矿物形成温度为308℃,是花岗岩型锡矿床的标型矿物。     

新矿物简讯

BATIEVAITE-(Y)(中文名未定)- IMA 2015-016Batievaite-(Y): Y2Ca2Ti[Si2O7]2(OH)2(H2O)4,三斜晶系,这是一种在俄罗斯科拉半岛Western Keivy的Sakharjok碱性山丘上发现的一种新矿物。它赋存于霞石正长岩与霞辉二长岩接触带内的伟晶岩体中,形成于伟晶岩成岩晚期或热液阶段,发现于与铈片榍石(hainite)密切相关的浅色矿物聚集体中。摩氏硬度为5~51/2;Dmes =3.45(5) g/cm^3,Dceal=3.51g/cm^3。无多色性,α=1.745(5),β=1.747(5),γ=1.752(5)。Batievaite-(Y)被认为是缺少 Na的铈片榍石(hainite) Y类似物。该矿物以俄罗斯地质学家Iya Dmitrievna Batieva (1922- 2007)的名字命名,用以纪念她在科拉半岛对变质和碱性岩体在地质学和岩石学方面做出的杰出贡献。     

黔北务正道地区铝土矿稀土元素地球化学特征

选取新模向斜的一个钻孔剖面,对铝土矿的矿物组成及稀土元素地球化学特征进行了研究。铝土矿矿石矿物以一水硬铝石为主,另有少量一水软铝石。其次为高岭石、绿泥石等黏土矿物,以及少量重矿物。此外,在含矿岩系近底部还发现有富集Ce元素的矿物氟菱钙铈矿[Ce2Ca(CO3)3F2]。从剖面顶部至底部,铝土矿中稀土元素含量呈逐渐增加的趋势,且稀土元素参数LaN/YbN、LaN/SmN和GdN/YbN的数值均随深度逐渐增大。说明从剖面顶部至底部,稀土元素的淋滤迁出逐渐减弱,且稀土元素间存在一定的分异。稀土元素间的分异可能由不同的含稀土元素矿物抗风化淋滤差异所致。铝土矿稀土元素配分模式表现为LREE明显富集、MREE中等-弱富集、HREE相对平坦的特征,且具有明显的正Ce异常。δCe异常值随深度增加逐渐减小,接近含矿岩系底部,δCe异常值再次增大。含矿岩系上部的Ce异常是由氧化条件下Ce3+向Ce4+转变并形成方铈矿(CeO2)所致。随着深度的增加,含矿岩系的氧化性逐渐减弱,从而δCe异常值逐渐减小。接近含矿岩系底部,由于氟菱钙铈矿[Ce2Ca(CO3)3F2]的形成,导致δCe异常值再次增大。氟菱钙铈矿的沉淀可通过氟化物络合物(CeF2+或CeCO3F0)与Ca2+和HCO3-发生反应来完成。     

国内首次发现的束磷钙铀矿的矿物学特征

国内首次发现的粤北下庄铀矿田竹筒尖矿床产出的束磷钙铀矿,在空间上与微晶石英和变钙铀云母紧密共生。该矿物多为纤维状、束状和放射状集合体;亮黄色,玻璃光泽,透明;条痕为浅黄色,摩氏硬度约为3;其具有一组平行于{010}的完全解理及平行于{100}和{001}的两组解理,贝壳状断口呈油脂光泽;单偏光下,该矿物为淡黄色;正交偏光下,具有鲜艳的高级干涉色。光性特征为对称消光,二轴晶负光性,正延性。电子探针分析显示,矿物主要由U、P、Ca这3种元素组成,其平均含量分别为UO368.64%、P2O511.70%、CaO 9.21%和杂质0.28%,另有H2O9.25%,总量99.26%。按O=16计算的经验化学式可写为(Ca2.02,K0.05,Mg0.01)2.08(UO2,TiO2,PbO)2.97O1.97(PO4)2.03·6.32 H2O。X射线粉晶衍射分析表明,该矿物属于正交晶系,空间群为Pbca,晶胞参数:a=1.742 3(5)nm,b=1.603 2(4)nm,c=1.359 9(2)nm;α=β=γ=90°,V=3.798 64 nm3;强衍射线有7.994和4.003等。矿物的红外吸收光谱强峰主要为3 427.10、1 622.05、1 062.62、973.26和890.91 cm-1等。上述特征与已知的束磷钙铀矿极其类似。     

氟化镧单晶生长

氟铈矿(Ce,La)F₃是一种产于花岗伟晶岩中的氟化物类矿物。人们发现,具有这种矿物结构的三价稀土氟化物有一些重要的物性,例如可作激光基质材料;近几年来,用氟化镧单晶制成氟离子选择电极,广泛用于工农业、医药、环境保护、地质、国防等部门中的氟化学分析。     

新矿物——铊明矾

铊明矾 (lanmuchangite ,TlAl[SO4]2 ·12H2 O)是在贵州滥木厂铊 (汞 )矿床富铊矿体氧化带中发现的一种铊的硫酸盐新矿物。该矿物为产于氧化带的次生矿物 ,其共生矿物为水绿矾、镁铝矾、钾明矾、黄钾铁矾、石膏、自然硫、砷华及某些未知矿物。其矿物集合体大小一般为 2～ 10mm ,集合体多为致密块状 ,单晶呈他形粒状 ,4 0～ 90 μm ,偶见平行柱状集合体 ,半自形至自形柱状晶体 ,直径 15～ 65 μm。白色至淡黄色 ,玻璃光泽 ,透明 ,易溶于水。偏光显微镜下无色 ,均质体 ,实测折光率为 1.4 95。维氏硬度为 94～ 12 4kg/mm2 ,摩氏硬度为 3 .1～ 3 .4 ,实测密度 2 .2 2 g/cm3。平均化学成分 :Tl2 O =3 3 .2 5 % ,Al2 O3=8.0 7% ,SO3=2 5 .19% ,SiO2=0 .10 % ,K2 O =0 .3 5 % ,CaO =0 .0 8% ,MgO =0 .0 6% ,FeO =0 .0 4 % ,H2 O =3 3 .4 6% ,总和 10 0 .60 % ,除结晶水由热重分析 (TG)求得 ( 3件样品平均 )外 ,其余成分均由电子探针分析 ( 6点平均 )求得。化学式为(Tl1.0 0 K0 .0 5) 1.0 5(Al1.0 1Si0 .0 2 Ca0 .0 1Mg0 .0 1Fe0 .0 1) 1.0 6 [SO4]2 .0 2 ·11.86H2 O ,理论式为TlAl[SO4]2 ·12H2 O。X射线粉末衍射主要强线 [d(I,hkl) ]为 :0 .4 3 14 ( 10 0 ,2 2 0 ) ,0 .2 80 1( 70 ,3 3 1) ,0 .70 3 ( 5 4 ,1     

氟碳铈矿-(La)的水热合成实验

氟碳铈矿是稀土矿床最主要的矿石矿物,开展氟碳铈矿的水热合成实验对于揭示稀土元素的热液成矿作用具有重要意义。本文采用La(NO_3)_3·6H_2O、NaF和NaHCO_3/Na_2CO_3作为实验初始物,分别在不同温度、pH、氟离子浓度,碳酸氢钠/碳酸钠条件下,运用水热法合成了氟碳铈矿,并对合成产物进行了XRD和SEM分析。实验结果显示,碳酸氢钠、碳酸钠和低氟离子浓度条件下均可形成氟碳铈矿-(La)纯相,但高氟离子浓度条件下还生成有氟铈矿-(La)杂相。鉴于自然界氟碳铈矿的普遍出现以及氟铈矿的极少产出,稀土矿床中氟碳铈矿结晶沉淀于氟离子浓度不太高的环境。     

红十字湖地区锂云母-透锂长石伟晶岩脉中锡锰钽矿的发现

锡锰钽矿(wodginite)理想式为MnSnTa2O8,Z=4,其结构为锡铁钽矿(ixiolite)结构的有序化形式。它是钽的主要工业矿物,是高度分异演化伟晶岩的标志矿物之一。在加拿大红十字湖地区锂云母-透锂长石伟晶岩脉中发现了这一钽矿物。矿物为黑褐色,呈半自形,颗粒达0.2mm,分布于由锂云母钠长石构成的条带中,与之共生的是一套典型的、高演化的花岗伟晶岩矿物组合。锡锰钽矿具有Mn/Fe、Sn/Ti、Ta/Nb比值高,杂质少的特点。矿物平均分子式为:Mn1.00(Sn0.64Ta0.24Ti0.04Mn0.04Zn0.02Fe0.01)0.99(Ta1.69Nb0.31)2.00O8;晶胞参数a=0.9534nm,b=1.1482nm,c=0.5123nm,β=91°07',V=0.5607nm3。依据矿物β>91°、V>0.560nm3、对偶面网221与221具强分裂衍射双峰、I021/I220为0.19和Mn/(Fe+Mn)≈1等特征,在锡锰钽矿与锡铁钽矿所构成的同质多像、有序-部分有序-无序这样一个连续系列中,本区所产锡锰钽矿属有序端员矿物,其阳离子在八面体中分布的有序度约为95%。在钽资源的寻找和开发利用中,应重视含锡锰钽矿的锂云母-透锂长石伟晶岩脉。     

氟碳钙铈矿中6R和3R多型微双晶结构的透射电镜研究

采用透射电镜技术,对产于我国西南地区的钙稀土氟碳酸盐矿物出现的微结构特征进行了研究。发现氟碳钙铈矿6R和3R两种多型均存在微双晶结构。电子衍射分析和晶格像观察表明,既使在微区范围,氟碳钙铈矿也多以混层晶、多型和微体双晶等衍生体产出。6R和3R多型微双晶共格连生,与主衍射体6R多型共存于一种自然晶粒,它们均以间距为1.40nm的单元层组成氟碳钙铈矿“多晶”。6R和3R多型组成的双晶类型相同,属(0001)为双晶面的面律(旋转)双晶。     

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。     

氟碳钙铈矿及B_2S规则混层矿物型体间共晶格取向连生的透射电镜研究

共晶格取向连生或体衍生是钙稀土氟碳酸盐矿物的重要特征。本文报道了该系列矿物中氟碳钙铈矿不同多型体间的8种共晶格取向连生以及B_2S规则混层矿物两种多型体间共晶格取向连生现象的研究结果。这9种共晶格取向连生现象均为首次发现。电子衍射和晶格象研究表明,在钙-铈氟碳酸盐B_mS_n型系列矿物中共晶格取向连生的微结构特征及其变化相当复杂。     

白云鄂博铁矿 碳酸铈钠矿的发现与研究

白云鄂博铁矿发现的碳酸铈钠矿曾在《地质与勘探》1979年第八期上简要报道过.国内外文献中未见发表该矿物的空间群、红外光谱和失重分析的数据,我们为该矿物补充了这些数据. 碳酸铈钠矿(Carbocernaite)1961年首次发现于苏联科拉半岛.中国译名的碳铈钠石、碳铈钠矿、碳酸铈钠石均与碳酸铈钠矿是同一矿物.以往认为该矿物在自然界中极为少见,其实不然,在白云鄂博铁矿成为稀土的工业矿物.     

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。