谢氏超晶石: 一种FeCr2O4高压多形新矿物

新矿物谢氏超晶石(xieite)产自于随州陨石冲击脉体中, 属于斜方晶系, 空间群为Bbmm, 晶胞参数: a = 9.462(6) Å, b = 9.562(9) Å, c = 2.916(1) Å. 矿物实测化学式为(Fe_0.87Mg_0.13-Mn_0.01)_1.01(Cr_1.62Al_0.25Ti_0.08V_0.02)_1.97O₄, 简化式为FeCr₂O₄. X射线衍射的特征谱线[d (Å), I/I₀]: (2.675, 100), (2.389, 20), (2.089, 10), (1.953, 90), (1.566, 60), (1.439, 15), (1.425, 15), (1.337, 40). 在冲击波引起的高温高压作用下, 谢氏超晶石通过固态反应从铬铁矿转变形成, 是FeCr₂O₄的高压多形矿物相. 共生高压矿物有林伍德石、镁铁榴石、玲根石和涂氏磷钙石等, 形成的压力和温度条件分别为18~23 GPa和1800~1950℃. 谢氏超晶石已获国际矿物协会新矿物、命名与分类委员会批准(IMA 2007-056), 该矿物以中国矿物学家谢先德教授的姓氏命名.     

陈国达矿(Ag_9FeTe_2S_4):胶东地区金矿床中发现的硫碲化物新矿物

陈国达矿(Ag9FeTe2S4),产于中国胶东金矿区埠南金矿的含金-银的黄铜矿-石英脉中,呈5～70μm的半自形-他形粒状与方铅矿、黄铜矿、碲银矿、银金矿、自然银、未定名的Ag6TeS2,Ag16FeBiTe3S8共生,并被自然银和螺状硫银矿包围交代.其平均化学成分(16个EPMA分析值)为Ag8.97Fe1.00Te1.99S4.04,理想化学式Ag9FeTe2S4.利用甘多菲照相及同步辐射迴摆照相技术,获得陈国达矿的67个衍射线,主要衍射强线的d值和相对强度(括号中)为:6.742(69),6.416(39),5.951(33),3.265(100),2.981(24),2.649(22),2.25(24),2.188(71),2.142(22),2.123(31),2.044(23),1.949(33).该衍射数据指标化为斜方晶系,a=12.769(2),b=14.814(2),c=16.233(1),V=3070.63,Z=9,dcal=6.85g/cm3.反光显微镜下,陈国达矿的光学性质与硫银锡矿接近,浅灰色,无明显非均质性,摩氏硬度2～3,颜色指数:x=0.3027,y=0.3076,Y=25.78%,λd=474nm,Pe=3.68%.该矿物以中国地质学家、地洼学说的创立人陈国达教授的姓名命名.该矿物及命名经IMA-CNMMN于2004年投票通过.2005年作者补充数据后,由CNMMN主席正式公布,批准号2004-042a。     

高铝榍石中P+Mg+F=Si+Al+OH特殊替代的高压效应

榍石是变质岩石中很常见的副矿物.在榍石中有多种常见的元素替代关系,A1和Fe~(3+)常取代八面体中的Ti,同时OH和F取代非四面体中的O.这些元素类质同像替代关系可通过公式Ti+O=(Al,Fe~(3+)+(OH,F)来表示.Smith将榍石的端元组分划分为5种:CaTiSiO_4O(氧钛榍石)、CaFe~(3+)SiO_4OH(羟铁榍石)、CaFe~(3+)SiO_4F(氟铁榍石)、CaAlSiO_4OH(羟铝榍石)和CaAlSiO_4F(氟铝榍石).其中,CaTiSiO_4O和Ca(Al,Fe~(3+))SiO_4(OH,F)之间为不连续固溶体.自然界的榍石中CaAlSiO_4(OH,F)端元组分的含量可在0%～50%之间变化.按照矿物晶格中Al含量的不同,榍石被划分为低铝榍石(X_(Al)<0.25)和高铝榍石(X_(Al)>0.25).在高压和超高压大理岩及产于其中的榴辉岩中,高铝榍石常作为一种高压和超高压矿物产出,在这些高压和超高压榍石中Al常替代八面体位置中的Ti,同时F替代非四面体位置中的O.这种耦合替代关系(Al+F=Ti+O)被认为是高压或超高压变质作用在榍石晶格中的反映,是一种具高压或超高压效应的替代关系.最近我们在产于苏鲁超高压变质带东南端的荣城杨官屯的大理岩中发现含P和Mg的高铝榍石.本文简要地描述了这种高铝榍石的产出特征和矿物化学成分,并讨论了其晶格中的元素替代关系及其高压效应.     

偏岭石矿物新资料

偏岭石(Pianlinite,Al_2O_3·2SiO_2·H_2O)不仅是一个粘土矿物的新种,并且是粘土矿物的一个新类(半晶质类),其性质较复杂,必须进行多方面的深入研究。因此,笔者最近根据1964年从野外采集到的较好矿物标本进行了一些补充研究,现仅将其部分矿物新资料简要报道于下:     

浙大学者发现新矿物并命名为“竺可桢石”

正由浙江大学地球科学学院饶灿教授课题组发现的一种新矿物Li Al5O8,经国际矿物学协会新矿物命名及分类委员会全票通过,获得批准。该矿物被命名为"竺可桢石",英文名为Chukochenite。竺可桢石是科学家在自然界中发现的第一个锂铝氧化物,具有特     

随州陨石冲击熔脉中的NaAlSi_3O_8-锰钡矿和其他高压相矿物

随州陨石含有很少几条宽度仅为0.02～0.09 mm的细熔脉, 在其中发现了多种冲击成因的高压相矿物, 如粗粒的NaAlSi3O8-锰钡矿、林伍德石、镁铁榴石以及细粒的镁铁榴石-镁铝榴石固熔体. 这是在含熔脉极细的球粒陨石中发现高压相矿物的第1例. 随州陨石熔脉中的锰钡矿结构斜长石为单质矿物相, 它不与钠长石玻璃一类的硅酸盐玻璃相结合在一起. 上述数种高压相矿物的存在限定了随州陨石熔脉内矿物所受的压力最高达23～24 GPa, 温度最高达1900～2000℃, 同时还说明随州陨石熔脉内高压状态的保持时间应较长(数秒钟), 这样才能使硅酸盐矿物在高压下进行固态相转变或从熔体中晶出. 在随州陨石中发现自然界第1例单相晶质NaAlSi3O8-锰钡矿, 对了解碱金属在深部地幔中的地球化学行为具有重要意义.     

Ka-K-Ca-SO_2-Cl-H_2O体系易溶盐不饱和区域内多钙钾石膏析出区的实验研究

在海相蒸发岩中,多钙钾石膏K_2Ca_5(SO_4)_6·H_2O(符号Go)很少发现,但它却可以做为钾盐(KCl)形成的一种指示矿物.在海水体系Na-K-Ca-Mg-SO_4-CI-H_2O 55℃和83℃的相图中,多钙钾石膏的相区重叠在钾石盐相区内,并紧靠2KCl坐标端点.在里海低地因杰尔盐丘中发现的多钙钾石膏,共生矿物就有钾石盐.我国四川盆地至今没有发现可供开采的易溶钾盐矿,但却发现富钾卤水和多钙钾石膏.作者在杂卤石形成条件的研究中,指出在易     

单斜铜泡石{001}解理面的AFM图象

单斜铜泡石是马哲生等1980年发现的一种新矿物,成分与铜泡石相似,均为含水的砷酸盐,晶体化学式为:Cu_9Ca_2[(As,S)O_4](OH,O)_(10)·IOH_2O.由于发育{001}极完全解理,适合于进行X射线单晶结构分析的样品极难获得,以至于该矿物晶体结构和铜泡石一样至今未知.原子力显微镜能在正空间直接观察样品表面原子分布,因此作者用原子力显微镜对单斜铜泡石的表面进行了观察.     

榍石原位微区LA-ICPMS U-Pb年龄测定

利用配有193nm ArF准分子激光剥蚀系统的Agilent 7500a四极杆电感耦合等离子体质谱仪(Q-ICPMS),分别采用单点和线扫描分析模式对榍石标样BLR-1,OLT-1和锆石标样91500,GJ-1进行了原位微区U-Pb年龄测定.实验结果显示,以榍石BLR-1作为外部标样,单点和线扫描分析所获得榍石OLT-1的206Pb/238U加权平均年龄分别为1015±5 Ma(2σ,n=24)和1017±6 Ma(2σ,n=24),在误差范围内与其年龄推荐值1014 Ma一致;而以锆石91500作为外部标样,单点和线扫描分析所获得榍石BLR-1的206Pb/238U加权平均年龄分别为917±4 Ma(2σ,n=24)和927±5 Ma(2σ,n=24),榍石OLT-1的206Pb/238U加权平均年龄分别为891±4 Ma(2σ,n=24)和901±5 Ma(2σ,n=24),二者相对于其年龄推荐值均偏年轻～12%.这些结果表明,在LA-ICPMS U-Pb年龄测定过程中,不同种矿物(榍石与锆石)之间存在明显的基体效应,而同种矿物之间基体效应则很小.因此,在原位微区LA-ICPMS U-Pb测年分析过程中,必须用同种矿物作为外部标样进行元素分馏校正.以房山岩体为研究实例,对该岩体中的榍石进行了U-Pb年龄测定,揭示了房山岩体快速冷却的热年代学史.     

K~+、Na~+、Mg~(2+)、Ca~(2+)/Cl~-、SO_4~(2-)-H_2O六元体系中杂卤石形成条件的研究

杂卤石(K_2SO_4·MgSO_4·2CaSO_4·2H_2O)是一种分布较广的钾盐矿物,几乎所有的硫酸盐型钾盐矿床中都有杂卤石,我国四川、湖北、山东都已先后发现杂卤石,研究杂卤石的形成条件,了解杂卤石与可溶性钾盐矿物的关系,成为当前钾盐找矿研究工作的重要环节。     

南阿尔金地区含铀-富铀锆钛石的发现及其新成因机制

锆钛石(ZrTi_2O_6)为高级变质岩、交代地幔岩和岩浆岩中的一种罕见副矿物,是研究高场强元素迁移与富集机理的理想对象.中国南阿尔金高压-超高压变质带的高压基性麻粒岩中发现了含铀-富铀锆钛石,其主要化学组成为TiO_2, ZrO_2和UO_2,但不同颗粒或同一颗粒不同区域成分变化较大, UO_2含量最高可达20.83 wt%,且U与Zr具类质同象替代关系,晶体化学式可简写为(Zr,U)Ti_2O_6.低-中等UO_2含量的含铀锆钛石与不含铀锆钛石相比晶体结构未发生显著变化,高UO_2含量的富铀锆钛石由于放射性损伤已发生蜕晶化.矿物显微结构及成分分析表明南阿尔金含铀-富铀锆钛石及其伴生矿物组合为:金红石-钛铁矿-含铀-富铀锆钛石-白钨矿或钛铁矿-含铀-富铀锆钛石-白钨矿,其中钛铁矿为金红石退变形成,而含铀-富铀锆钛石和白钨矿是金红石退变分解过程中释放的Zr, Ti, W等元素与变质流体中的U, Ca结合直接结晶形成.该研究对矿物尺度高场强元素迁移富集机理具有重要的指示意义.     

新的锂矿物——扎布耶石的晶体结构

一、矿物学 扎布耶石(Zabuyelite)是在我国西藏扎布耶盐湖中首次发现的天然碳酸锂新矿物。由产地而得名。矿物属单斜晶系,晶形完好,呈细长柱状,晶体无色透明。比重D_(实测)=2.09±0.01。{100}解理完全。矿物的化学成分经扣除杂质后,CO_2为48％,Li_2O为34％,其分子数之比近似1:1,因此,矿物的化学式为Li_2CO_3,化学成分列于表1。扎布耶石与人造碳酸锂的X射线粉晶衍射线相一致(见表2)。     

光系统Ⅱ水氧化中心Mn4Ca簇中μ4-O5原子的指认

光系统Ⅱ水氧化中心Mn4Ca簇的结构最近取得了重要进展,但其μ4-O5原子由于受周围金属离子的影响以及X射线的破坏作用,对其指认尚缺乏必要的实验和理论依据.本文合成出一个与Mn4Ca簇的电性和配位环境类似的Mn配合物,其中含有2个μ4-O原子,它们与金属离子之间的距离在1.89～2.10范围内,比光系统Ⅱ晶体结构中Mn4Ca簇的μ4-O5原子与金属锰离子间的距离(2.40～2.61)短～0.5.此外,对Mn4Ca簇的DFT理论研究显示,无论是μ4-O还是μ4-OH,O原子均会偏移4个金属离子的中心位置,其与4个金属离子的距离差异达0.7～1.0,这些均与光系统Ⅱ的晶体结构明显不符.这些结果显示光系统Ⅱ晶体结构中Mn4Ca簇的4-原子不可能是μ4-O,μ4-OH或μ4-OH2,我们对它的指认提出了质疑.     

NS自由基B'2∑+和B2∏电子态共振增强多光子电离光谱

在超声射流条件下,采用SF6和N2混合气脉冲直流放电的方法产生NS自由基.在35700～40200cm-1能量范围内,利用共振增强多光子电离(REMPI)技术得到同位素分子N32S和N34S的(1+1)REMPI光谱.通过对所有观察到的16个振动谱带的归属,确定其中12个谱带为N32S自由基基态X2∏向上电子态B'2∑+跃迁的(v'=0～4,v"=0),(v'=1～4,v"=1)和(v'=2～4,v"=2)3个谱带序列,另外4个谱带为基态X2∏向上电子态B2∏跃迁的(9,0),(10,0),(11,0),(12,0)谱带.通过对所获谱带的转动分析,获得基态X2∏和上电子态B'2∑+态的较为完整的光谱常数.并对同位素分子N34S的跃迁谱带进行了转动分析,得到了上下态的转动常数.     

Rb(NTO)·H2O的制备、晶体结构和热分解机理

通过3-硝基-1, 2, 4 -三唑-5-酮(NTO)的水溶液与碳酸铷反应, 得到Rb(NTO)·H2O晶体, 测定它的单晶结构. 该晶体属单斜晶系, 空间群为P21/n. 晶体结构参数为：a = 0.6330(1) nm, b = 0.824 1(2) nm, c = 1.296 4(3) nm; ??= 97.90(1)o; V = 0.669 9(2) nm3, Z = 4, Dc = 2.306 g/cm3, μ= 7.365 mm?1, F(000) = 448. 铷与氮和氧形成八配位的配合物, 该配合物通过配位键和氢键堆积为层状结构. 并对热行为进行了探讨.     

铒与1,2,4,5-苯四酸配合物的合成及其晶体结构

我们首次合成了稀土苯四酸配合物NH_4~+·[ErC_6H_2(COO)_4+3H_2O]~-·4H_2O并测定了其结构。晶体属单斜晶系,P2_1/n空间群,z=4,其晶胞参数为a=10.130(4),b=10.282(5),c=16.446(8),β=98.75(4)°。结构是利用Patterson及Fourier技术测定,经最小二乘修正,最后的R=0.0364。稀     

水碳硼石的晶体结构

水碳硼石是在我国发现的一种新的硼碳酸盐矿物。单晶X射线分析曾测定为单斜晶系,a=11.32,b=6.68,c=18.59,β=91°41′。晶胞中含有:4{MgO·2C_aO·CO_2·B_2O_3·10H_2O}。后经中国科学院福州物质结构研究所及青海盐湖研究所测定出与上述相近的晶胞参数,提出水碳硼石的空间群为C_(2h)~4=P2/c。此外,冷恒进同志     

秦岭勉略带中安子山麻粒岩的年龄

报道秦岭勉略缝合带中段陕西省勉县安子山地区麻粒岩矿物Sm-Nd等时年龄和40Ar/39Ar年龄.由麻粒岩矿物样品给出的Sm-Nd等时年龄为206±55 Ma(2σ),INd=0.51302±7(2σ),MSWD=1.6.黑云母40Ar/39Ar坪年龄为199.7±1.7Ma(2σ).麻粒岩形成和抬升与印支期扬子克拉通陆块向秦岭微陆块俯冲碰撞、中朝克拉通华北陆块和扬子克拉通陆块最终拼合有关,并与大别地区超高压-高压变质岩的时代相一致和接近.     

两种待定新硒矿物

两种待定新硒矿物发现于贵州504矿床中.该矿床是一个铀汞钼多金属矿床,且硒、铼、铊、镍等也具有综合利用价值.含矿层为下寒武统清虚洞组和中寒武统石冷水组白云岩.含矿层在矿床中受到强烈硅化、黄铁矿化、胶黄铁矿化、重晶石化、粘土化、方解石化、褐铁矿化等围岩蚀变.各种矿化赋存在蚀变形成的黑色硅化岩及其旁侧遭轻微蚀变的白云岩中.硒在矿床中主要以独立矿物形式产出,种类较多,但颗粒细微,研究难度较大.目前已确定的有新矿物硒锑矿(antimonselite)Sb_2Se_3(1992年4月国际新矿物及矿物命名委员会通过),有首次发现的新亚种硫硒锑矿Sb_2(Se_(2.75-2.41)S_(0.25-0.59))_3,有硒汞矿、硒铅矿、白硒铁矿.此外,尚有未确定的Ni,Fe-Ni,Fe-Hg,Cu-Hg-Sb,Cu-Sb的硒矿物.     

新矿物——桐柏矿(Tongbaite)Cr_3C_2的研究

桐柏矿是电子探针分析过程中首先发现,经X光分析后确定的(见图1,2).矿物化学式为Cr_3C_2,属斜方晶系.桐柏矿作为新矿物已于1982年3月份被国际新矿物及矿物命名委员会以全票(17票赞成,0票反对)通过,该矿物的名称也于1983年2月11日由该委员会以13:0票通过. 桐柏矿定性分析表明,含铬及小量铁和镍.矿物组成元素赋存状态研究表明矿物除边部有