钙榴石晶胞参数计算及其地质意义

石榴石族是一种广泛分布的造岩矿物。分子式为:R_3~2+R_2~3+Si_3O_(12),其中R~(2+)=Ca、Fe~(2+)、Mg、Mn……,R~(3+)=Al、Fe~(3+)、Cr等。地质上常见的是两个系列,即:铝榴石系列(镁铝榴石、铁铝榴石、锰铝榴石)与铬钙铁榴石系列(钙铬榴石、钙铝榴石、钙铁榴     

辽宁金伯利岩中镁铝榴石与金刚石的关系

辽宁金伯利岩中镁铝榴石的含量与金刚石的含量成正比。富含矿的岩体中镁铝榴石颜色有紫色、红色和橙色等种类,其中以紫色的为主,金刚石的含量越多紫色类型所占比例就越大。 镁铝榴石中Cr_2O_3和CaO的含量随其颜色的加深而升高;Al_2O_3、MgO、TiO_2的含量变化则相反。富矿岩体中富铬(>5％)镁铝榴石的含量高于中等含矿和贫含矿的岩体。 文中还列出了山东和贵州金刚石矿中镁铝榴石的资料以资对比。     

金刚石中的矿物包裹体

山东、辽宁金伯利岩区金刚石中的矿物包裹体是单晶相及多晶相的。大部分原生矿物包裹体为橄榄石,也有铬尖晶石、镁铝榴石、单斜辉石、斜方辉石、自然铁、针镍矿、柯石英、方解石及石墨。云母为后生包裹体矿物。橄榄石包裹体矿物富含Fo及Cr_2O_3。镁铝榴石矿物包裹体为紫红色,含Cr_2O_3,MgO及镁铬榴石分子高,形成压力为7.5GPa。单斜辉石包裹体矿物为绿色,形成温度和压力分别为:1531℃和4.5GPa。铬尖晶石包裹体矿物含Cr_2O_3及Cr/(Cr+Al)比值高,而含Al_2O_3低。柯石英的SiO_2含量为99.15％。自然铁含有少量的Co,Ni。针镍矿在金刚石中较常见。在橄榄石矿物包裹体内,见有方解石产出,其为同生矿物包裹体。     

流纹英安凝灰岩中发现铁铝榴石

铁铝榴石在凝灰岩中有两种产状:一种呈晶屑状稀疏地分布于凝灰岩中;另一种为四角三八面体和菱形十二面体的聚形铁铝榴石晶体,生于凝灰岩的孔洞中和柱状节理面上。 铁铝榴石为褐红色,少数为血红色,玻璃光泽,断口油脂光泽,透明。摩式硬度6—7.5,无解理,比重:D_1(晶屑)=4.15、D_2(晶体)=4.10。薄片下为浅褐色,均质体,折射率:N_1(晶屑)=1.822、N_2(晶体)=1.823。铁铝榴石结晶化学式: 晶屑:(Fe_(1.779)~(2 )Mn_(0.750)Mg_(0.022)Ca_(0.057))_(2.608)(Al_(1.890)Fe_(0.178)~(3 )Ti_(0.009))_(2.077)Si_(3.133)O_(12) 晶体:(Fe_(2.045)~(2 )Mn_(0.614)Mg_(0.025)Ca_(0.065))_(2.749)(Al_(1.759)Fe_(0.062)~(3 )Ti_(0.006))_(1.327)Si_(3.254)O_(12) 本文还作出了铁铝榴石晶屑和晶体的红外光谱吸收曲线。 流纹英安凝灰岩中的铁铝榴石晶屑是从岩浆中原始结晶的。而生于凝灰岩孔洞中和柱状节理面上的铁铝榴石晶体,则是凝灰岩在冷却成岩过程中火山气水热液作用的产物。 流纹英安凝灰岩中铁铝榴石的发现,为研究石榴石的产状提供了新资料。     

新矿物——钓鱼岛石的研究

钓鱼岛石是在我国台湾省钓鱼岛附近海域海底表层沉积物中发现的一种新矿物。钓鱼岛石为无色淡绿色到,薄板状,一轴晶负光性,晶体很小,一般在0.4×0.2×0.03mm~3以下,D=3.30,H_(v15)=1392.8kg/mm~2。电子探针定量分析(以相应氧化物为标样)结果(％):Na_2O4.54、Al_2O_3 93.00、Cr_2O_31.95、MgO0.10、CaO 0.10、SiO_2 0.23、K_2O 0.12,总量100.04。以氧为17计算的化学式为(Na_(0.87) K_(0.02) Mg_(0.02) Ca_(0.01);)_(0.92)(Al_(10.84)Cr_(0.15)Si_(0.02))_(11.01)O_(17)。经四圆单晶衍射证明,该矿物为六方晶系,空间群为P6_3/mmc,a=b=5.602(1)Ac=22.626(5)A,α=β=90°,γ=120°。     

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。     

佛顶山钙铬榴石分布特征及其找矿意义

本区钙铬榴石含钙铝榴石分子。两者组成类质同像系列矿物。颜色和透明度随成分变化而变化。目前找到的钙铬榴石成翠绿色十分美丽，但是，透明者少，粒度均小于４ｍｍ，达不到宝石级标准，但埋于被积层中的含钙铬榴石铬透辉石岩的转石风化强烈，钙铬榴石易于脱出，晶体保存完整，采选容易，是寻找宝石的理想地区。     

西藏东部钙铬榴石的宝石类特征

最近西藏东部首次发现了翠绿色可达宝石级的钙铬榴石晶体矿床,其产量丰富,晶体颗粒度在,是十分罕见且颇具应用价值的宝石资源,作对该矿区钙铬榴石晶体的宝石学特征进行了系统的研究。指出了西藏东部宝石级钙铬榴石晶体的应用前景。     

西藏东部钙铬榴石的矿物学特征及呈色机理

钙铬榴石是石榴石族中的稀有品种,文中对近年新发现的西藏东部钙铬榴石样品进行了矿物学特征分析和呈色机理探讨。采用扫描电镜观察钙铬榴石样品的显微结构并进行能谱分析,结果表明其内部含有颗粒很小的铬铁矿和石英包裹体,以及裂隙中充填的方解石和与钙铬榴石为类质同象连续关系的钙铝榴石,从而为该钙铬榴石的夕卡岩成因和产状提供了佐证。采用紫外-可见光分光光度计对样品进行吸收光谱测试,对其颜色指数进行了定量分析,所得样品颜色的主波长为530～540nm,饱和度为80%左右,进而分析了钙铬榴石的颜色主要由Cr3+引起,其呈色机理归因于Cr3+的d轨道电子跃迁。     

新矿物“长岛石”

长岛石(nagashimalite)是纤硅钡铁矿(taramellite)的钒置换体。它的标准化学结构式为 B_(a4)(V~(3 ),Ti)_4[(O,OH)_2|Cl|Si_8B_2O_(27)]。结构式的后一部分[Si_8B_2O_(27)]表明,这个矿物是硼硅酸盐矿物。我们所熟悉的硼硅酸矿物有硅硼钙石及赛黄晶,长岛石则是我们过去所不熟悉的一种新类型的矿物。它是根据 Matsubara(1980)的晶体结构分析及意大利的Mazzi 和 Rossi(1980)所做的纤硅钡铁矿晶体结构分析结果来确定的。     

二连石——一种含铁和钒的硅酸盐新矿物

新矿物二连石(Erlianite)产于海相火山沉积硅质建造,经变质的铁矿层中的破碎带。矿物呈黑色,条痕褐色。晶体成纤维状、鳞片状,集合体为规则的板柱状。不透明,丝绢光泽。H_v=3.7kg/mm~2,D=3.11g/cm~3。解理(001)和(100)完全。斜方晶系。晶胞参数:a=23.20,b=9.20,c=13.18,Z=1,可能的空间群为Pmmn或Pm2_1n。二轴晶负光性,N_(?)=1.667,N_(?)=1.674,N_(?)=1.679,2V=56—59°。化学式为:(Fe~(2+)_(19·96)Fe~(3+)_(2·19)Mg_(1·33)Mn_(0·42))_(23·90)(Fe~(3+)_(11·32)V_((?)·68))_(12)(Si_(34·73)Ti_(0·26)Al_(0·20)Fe~(3+)_(0·81))_(36)O_(90)(OH,O)_(48)(单位晶胞氧原子总数O=138)。     

我国曲阳的硼硅钇钙石(Hellandite)

1980年在河北曲阳县某碱性伟晶岩中发现一种含Y、Ce、Ca、Al为主的硼硅酸盐矿物。经光性及其它物性的测定、化学分析、X射线单晶及粉晶分析、红外光谱分析确定是在我国首次发现的硼硅钇钙石(hellandite)、空间群为P2/a,晶胞参数a=18.827×10~(-10)m;b=4.694;c=10.257;β=111.7°;单位晶胞分子式:(Ca,Y,RE)_(12)(Al,Fe~(3+))_2(OH)_4[Si_8(B,Be)_8O_(40)(OH)_4]。     

广西平桂矿区发现的砷钙铜矿

本砷钙铜矿发现于平桂矿区的岩溶堆积Au、Sn矿体的氧化带。经电子探针分析及湿法化学分析确定其主要成份是Cu、Ca、As,并含H_2O。计算的矿物化学式为(Ca,Mg)(Cu,Fe,Zn)(AsO_4,SiO_4,Al_2O_3)(OH)。单晶X射线分析测得晶胞参数a=7.33A,b=9.12A,c=5.79A,斜方晶系,空间群为P2_12_12_1。     

凤成石:异性石族矿物N(5)位贫钠的空位类似物新种

作为异性石族矿物新种凤成石是首个该族已知成员中N(5)位贫Na且以空位居优的类似物,其理想化学式为:Na_(12)□_3Ca_6(Fe~(3+),□)_3Zr_3Si(Si_(25)O_(73))(H_2O)_3(OH)_2。它发现于我国东北辽宁省凤城市赛马钠质碱性正长岩内,多呈它形-半自形晶产出,单个晶体粒径1~7mm,最大粒径者>1.5cm。与之共生的矿物有微斜长石、正长石、钠长石、霞石和钠角闪石亚族矿物、霓石、榍石和闪叶石族矿物、"贫钠的层硅钛铈矿"("Napoor rinkite")、钛铌钙铈矿、钠锆石、锆石、铁金云母、氟磷灰石、富稀土的羟硅磷灰石和何作霖矿等。矿物为半透明-透明,玻璃光泽,条痕白色,性脆,摩氏硬度约5,偶见不完全解理和裂开,一轴晶正光性。N_e=1.607,N_o=1.603。凤成石属三方晶系,具R3m空间群;a=1.42467(6)nm,c=3.00330(2)nm,V=5.27908(50)nm~3,Z=3。6条强粉晶衍射线[面网间距(衍射强度)(指标化)]是:0.7186(55)(110),0.5761(44)(113),0.4187(53)(123),0.3201(47)(028),0.2978(61)(135)和0.2857(100)(044)。16点矿物成分的电子探针等分析均值为:Na_2O 11.64%,K_2O 0.52%,CaO 8.96%,MgO 0.07%,SrO_3.53%,BaO 0.02%,MnO0.10%,FeO 0.69%,Mn_2O_30.92%,Fe_2O_35.98%,La_2O_30.12%,Ce_2O_30.23%,Nd_2O_30.13%,Sc_2O_30.01%,TiO_20.38%,ZrO_211.72%,Nb_2O_50.23%,SiO_251.73%,Cl 1.13%,H_2O 2.09%,O≡Cl-0.26%,总量100.14%。根据晶体结构精测和(O+OH+F+Cl)=78计算的矿物经验化学式:[(Na_(3.00)Na_(3.00))Σ_(6.00)(Na_(5.28)K_(0.33)□_(0.39))]_(12.00)□_(2.71)Sr_(0.20)REE_(0.09))_(3.00)Ca_(4.80)Sr_(0.82)Fe_(0.29)~(2+)Mg_(0.05)Mn_(0.04)~(2+))_(6.00)(Fe_(2.25)~(3+)Mn_(0.35)~(3+)Cr_(0.08)□_(0.32))_(3.00)(Zr_(2.86)Ti_(0.09)Nb_(0.05))_(3.00)(Si_(0.87)Ti_(0.05)□_(0.08))_(1.00)Si_(1.00)(Si_(24.00)O_(72.00))[(H_2O)_(2.93)O_(1.00)(OH)_(0.07)]_(3.00)[(OH)_(1.04)Cl_(0.96_]_(2.00)。矿物实测密度2.93g/cm~3;计算密度2.88g/cm~3。基于野外和室内研究,借鉴有关合成异性石族矿物的实验资料,凤成石由一类富REE、U、Th、Zr、和挥发分的钠质碱性正长岩岩浆直接结晶而成。     

一种白色的钙铝榴石

在河北省沙河县坡山铁矿区见到一种白色钙铝榴石。呈致密块状产在黑云母闪长岩中钙夕卡岩团块中。与黑榴石、钙铁榴石、硅灰石、符山石、透辉石以及其它钙铝榴石共生。此矿物呈半自形粒状,粒径为5—40mm。本文介绍了它的物理性质,化学成分,X射线衍射和红外吸收光谱等一系列分析资料。     

湖南首次发现累托石

累托石发现于辰溪县西北部一个水晶矿床的泥质物中。呈白色板状或片状,镜下呈纤维状。油脂光泽,比重2.25。SiO_2和Al_2O_3的含量分别为50.78％和33.69％,F_2O_3、FeO、MgO、K_2O、Na_2O、CaO、MnO和P_2O_5的总含量为4.91％。化学式为(Na_(0.415),Fe,K_(0.025),Mg_(0.018),Ca_(0.015))_(0.519)(H_3O)~+{Al_2[Al_(0.582)Si_(3.418)O_(10)](OH)_2}·3H_2O。     

日光榴石的光吸收谱研究

日光榴石是一种架状铍硅酸盐,其理想化学式为Mn_4(BeSiO_4)_3S。在日光榴石结构中,Mn~(2 )可被Fe~(2 )或Zn~(2 )类质同象取代,形成铍榴石Fe_4(BeSiO_4)_3S或锌日光榴石Zn_4(BeSiO_4)_3S。这三种端员组分可以形成完全的固溶体,天然产出的某种组分的日光榴石总是或多或少地含有其他两种组分。     

四川广元石煤提钒工艺矿物学特征及含钒矿物分析

从含钒石煤矿中提取V_2O_5是工业提钒的重要途径,但由于不同矿区石煤的组成复杂,钒的赋存状态不同,采用的提钒工艺也有差异。本文对四川广元石煤样品的化学成分、物相组成、显微形貌、微区组分、钒的价态以及钒的赋存状态进行了研究。结果表明,各样品的主要化学成分为SiO_2、Al_2O_3、Fe_2O_3和K_2O,其次是MgO、CaO、TiO_2、V_2O_5、MnO等,样品WDS-3的w(V_2O_5)为0.82%。主要矿物有白云母、石英和针铁矿,其次是锐钛矿、钙沸石和蒙脱石等。V与Al、Si和K元素呈正相关,与Fe、Mg元素呈负相关,钒主要以V(Ⅲ)为主,占61%,其次为V(Ⅳ)占39%,没有检测出五价钒V(Ⅴ)的存在。分步提取钒的6种赋存状态中,硅酸盐矿物结合态与有机结合态是钒在样品中最主要的结合状态,其次是以吸附态、方解石-碳酸盐态、铁氧化物和其他矿物结合态存在。综合分析认为,该石煤样品中钒主要以V~(3+)和V~(4+)存在于白云母晶格的铝氧八面体中。建议先将中下2层矿进行恰当配比混合,通过浮选预富集白云母矿物,得到的精矿进行活化焙烧-浸出工艺得到含钒溶液,然后分步沉淀铝和铁杂质,除杂后的钒液采用化学沉淀法、离子交换法和萃取法等方法富集钒,富钒液进行沉淀、焙烧得到V_2O_5样品。     

中国上地幔角闪石及其成因意义

我国土地幔成因角闪石以高铝(一般>2.0)为特征,以TiO_2、Cr_2O_3含量差异相区别,划分为韭闪石和钛角闪石两大类。韭闪石又有四种不同的成因类型:贫铬、钛型(Cr_2O_3=0.15％,TiO_2=0.07％),富铬型(Cr_2O_3=2.18％),富钛型(TiO_2=3.14％)和富铬、钛型(Cr_2O_3=2.59％,TiO_2=3.16％)。除贫铬、钛型韭闪石发现于苏北-胶南高压变质岩石中外,其它三种韭闪石(产于大陆区)和钛角闪石(产于台湾西部)均来自各种地幔橄榄岩、辉石岩及新生代玄武岩中。不管它们的产出方式如何(填隙、嵌晶、巨晶和包裹体子矿物),都直接或间接与地幔流体的交代作用有关,但各具成因之特点。     

红帘石的光性及谱学研究

红帘石是一种富含Mn~(3 )的绿帘石,它与绿帘石和斜黝帘石为等构造矿物,空间群为P2_1/m,它们的结构式分别为: 斜黝帘石 Ca_2Al_3O[SiO_4][Si_2O_7][OH], 绿帘石 Ca_2(Al,Fe)Al_2O[SiO_4][Si_2O_7][OH], 红帘石 Ca_2(Al,Fe,Mn)_2AlO[SiO_4][Si_2O_7][OH]。