化学成分和键价对矿物晶体结构形式的影响

本文从晶体化学观点出发,以硫酸盐矿物为例,探讨了影响矿物晶体结构形式的因素——化学成分因素(z/x比值)和原子键价(S)因素。它们直接制约着矿物的晶体结构形式。利用矿物的化学组成,原子的键价数据以及键价规则既可解释已有的结构,同时在某种程度上也可预测未知的矿物结构。     

九龙绿柱石晶体形貌研究

四川九龙绿柱石晶体形态有短柱状、板柱状、扁平板状以及板锥状晶体,晶体上出现的单形有平行双面c｜0001｜、六方双锥p｜10^-11｜、s｜11^-21｜、六方柱m｜10^-10｜、a｜11^-20｜以及复六方双锥v｜21^-31｜、n｜31^-41｜。利用微分干涉显微镜等手段,对九龙绿柱石晶体进行了形貌研究,发现｜0001｜、｜11^-21｜和｜10^-10｜面上具有丰富的表面微形貌。晶面上的六边形溶蚀丘、六边形生长丘、拉长六边形螺旋生长纹和三角生长丘体现了相应面网结构的对称性,螺旋生长纹发生束合、三角形圆化等现象均反映了环境条件的变化。     

兴安石的晶体结构

兴安石是我国新发现的一种富含稀土、铍的硅酸盐新矿物,其理想的化学式为(Y,Ce)BeSiO_4(OH)。该矿物属于单斜晶系,利用四圆单晶衍射仪收集强度数据,测得α=4.7681±0.00263,b=7.6757±0.00686,c=9.9301±0.00639;α=90°,β=90.17°±0.053°,γ=90°;空间群为P2_1/c;Z=4。利用直接法及电子密度函数法测定了晶体结构,经最小二乘修正,最后的偏离因子R=0.086。 结构测定结果证实兴安石具有硅硼钙石的结构类型,与羟磷铍钙石,硅铍钇矿等均属同构似型矿物。     

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。     

氟碳钙铈矿晶体结构解析探索

氟碳钙铈矿从１８３５年发现至今已有一百五十多年的历史。然而迄今还没有人深度用结构因子计算法成功测定其晶体结构，只有推测结构模型与部分原子位，本文第一次用结构因子计算法完成该矿物二级亚晶胞ａ＇ｃ＇的结构测定。晶体简易化学式Ｃｅ２ＣａＦ２［ＣＯ３］３，ａ＇ｃ＇亚晶胞空间群为Ｐ６３２２，晶胞参数ａ＇＝ｂ＇＝０．４１０１ｎｍ（ａ＝０．７１０４（１）ｎｍ，ａ＇＝１／√３ａ），ｃ＇＝２．７９０１（４）ｎｍ，ｒ     

袖珍矿物晶体结构模型的制作

所谓晶体结构,即晶体内部原子的排列形式}o晶体结构的表示方法有两种,即图示和模型。虽然所有的物理学、化学、矿物学和材料科学的教科书中都有晶体结构图,但是要使学生乃至专家建立结构的空间概念却绝非易事。因此,许多著名的晶体学家和矿物学家都十分强调制作模型的重要性。     

晶体结构空间群的变化

利用有色对称理论解释了各种晶体结构的空间群转变的规律性问题。得出：一个有色空间群（子群）可能代表一个相转变,从单色空间群（母群）转变为有色空间群（干群）意味着结构或是从无序变体向有序变体转变;或是从母体结构向衍生体结构转变;……等。亦即各衍生体的空间群必定是母体空间群的有色空间群（或子群）。     

大别山绿辉石晶体结构的再研究—兼与谢窦克等同志商榷

谢窦克等曾测定了大别山一个绿辉石的晶体结构，认为它具Ｐ２／ｃ空间群；四面体链分别呈ＳＡ和ＯＢ扭转；Ｍ阳离子日位全部为６次配位的八面体：Ａｌ在所有这四种晶位另均有相当多的占有率，为绿辉石的新型结构。本文对该资料再研究后确认其真实空间群为Ｐ２／ｎ；结构中仅有一种Ｏ旋转的四面体链；Ｍ２和Ｍ２晶位为８次配位；Ａｌ全部进入Ｍ１（１）晶位，Ａｌ－Ｍｇ呈完全有序分布，属典型的Ｐ２／ｎ有序绿辉石。本文给出了重新计     

柱撑粘土矿物材料的晶体结构和晶体化学特征

以铝基柱撑粘土矿物和钛基柱撑粘土矿物为例，讨论了柱撑粘土矿物材料的晶体结构和晶体化学特点，Al多核笼状阳离子基团的结构形式为1：12Keggin型离子，Ti多核笼状阳离子基团的结构形式为2：19Dawson型离子，两类笼状阳离子的直径均在1nm左右，前者的高度约为0．9nm，后者的高度约为1．4nm，经与粘土矿物层间阳离子交换后，择位固定在粘土矿物层间，由于多核笼状阳离子与粘土矿物硅氧四面体之间形成了较强的化学键，其具有不可交换性，铝基柱撑粘土和钛基柱撑粘土的层间孔道分别为1．2nm*1.2nm*1.2nm，和0.52nm*0.52nm*1.60nm。柱粘土矿物材料有很好的化学稳定性和耐热性，且又有一定的层间化学活性，可用于催化剂载体，由于它又具有选择性吸附能力，有望制造成新一代环保材料。     

新矿物彭志忠石-6H的晶体结构和晶体化学研究

彭志忠石(镁尼日利亚石)是一种新矿物,除了Sn、Al外,过去发现的尼日利亚石都是以Fe、Zn为主的,而这次在湖南安化发现的,则是镁的端元矿物。矿物为三方晶系,P_(3m1),a_0=0.5692nm,c_0=1.3782nm。晶体化学式为:Mg_2(Zn,Fe,Al)_2(Sn,Fe)_2(Al,□)_(10)O_(22)(OH)_2。在全自动X射线射仪上,收集了单晶独立衍射强度数据443点进行结构计算,R=0.10。结构中氧沿c轴成…ABCACB…紧密堆积。阳离子充填四面体和八面体部分空隙,形式为…OT_2OT_1OT_0…。最后讨论了尼日利亚石—黑铝镁铁矿—塔菲石系列矿物的晶体结构和晶体化学。