大别山碧溪岭石榴石橄榄岩-榴辉岩高压变质作用的年代学研究

1 岩体地质及岩石学和地球化学碧溪岭石榴石橄榄岩-榴辉岩体是大别山超高压变质带中含柯石英榴辉岩或含微粒金刚石榴辉岩体中最大者,其面积略大于1km~2,平面略呈浑圆状.岩体与大别群花岗质片麻岩构造接触,其间可见宽十余米的糜棱岩带.糜棱岩中钾长石的多重扩散域构造-热年代学研究结果表明,它们是在165Ma时经快速抬升进入到相当于350℃左右的地壳水平,直到102～97Ma时又一次抬升定位于现今的位置.碧溪岭岩体是一个以榴辉岩为主(占90%以上)的镁铁-超镁铁岩体,超镁铁岩类包括有石榴石橄榄岩、石榴石橄榄二辉岩,榴辉岩可分出石英榴辉岩(包括蓝晶石榴辉岩)、铁钛榴辉岩、高镁榴辉岩(包括斜方辉石榴辉岩)三类,而以石英榴辉岩占优势.在剖面上,石英榴辉岩与高镁榴辉岩或铁钛榴辉岩可以呈互层出现.榴     

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.     

谢氏超晶石:一种FeCr_2O_4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),b=9.562(9),c=2.916(1).矿物实测化学式为(Fe0.87Mg0.13-Mn0.01)1.01(Cr1.62Al0.25Ti0.08V0.02)1.97O4,简化式为FeCr2O4.X射线衍射的特征谱线[d(),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18～23GPa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(IMA2007-056),该矿物以中国矿物学家谢先德教授的姓氏命名。     

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.     

P2_1ca斜方辉石畴结构的结晶学研究

近来,人们对斜方辉石拓扑结构的研究取得了突破性的进展.研究结果表明,产于自然界中的几乎所有的斜方辉石的空间群均为P2_1ca,而不是长期以来被人们所认为的Pbca~*,并且这种P2_1ca斜方辉石是由Pbca斜方辉石降温相变而成.罗谷风等还从拓扑结构理论和实验观察上证明了因相变而形成的P2_1ca斜方辉石的晶畴结构,即它是由一系列相邻间呈倒反关系的(100)晶畴所组成。     

集宁石(Jiningite)——一种新的釷石变种

在我国內蒙的白云母型花崗偉晶岩中,找到了一种赤褐色的矿物,与变种鋯英石、氟铈鑭矿、微斜長石、白云母、石英及柘榴石等矿物共生。比重=4.0108,其他物理性质与钍石类矿物类似。溶解于热磷酸,热时溶液呈现黄色,冷却后溶液的颜色变淡。化学分析的结果如下: 在化学組成上,与一股的钍石类矿物比較,木矿物有以下几个特点: (1) Fe_2O_3的含量高,这一点与铁钍石类似,但与鉄钍石比較,CaO及P_2O_5的含量过高,而SiO_2的含量过低。即铁钍石为矽酸鹽,而木矿物为富含鈣的磷矽酸鹽。 (2) SiO_2及P_2O_5的含量与磷矽钍矿类似,但Fe_2O_3及CaO的含量比磷矽釷矿要高得多。     

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.     

金牛含情

生辰星座的金牛座在4月21日～5月20日。黄道十二宫1元硬币中的金牛座钱币背面的外圈为希腊神话中金牛星座图案,内圈为一小洞,内放金牛星座幸运宝石蓝宝石,下方是金牛座的符号。蓝宝石是四月的生辰石,它是色美、透明的宝石级刚玉。蓝宝石的英文名称是sapphire,来源于拉丁文“Sapphins”,其意是蓝色。蓝宝石的化学成分为三氧化二铝(Al2O3),因含微量的钛(Ti4 )或铁(Fe2 )而呈蓝色;属三方晶系,晶体形态常呈筒状、短柱状、板状等,几何体多为粒状或致密块状,透明至半透明,有玻璃光泽;硬度为9,密度3.95～4.1克/立方厘米;世界蓝宝石产地不多,主要…     

碳铈钠石的晶体结构

碳铈钠石 (Carbocernaite)首先由等发现于苏联.当时给出的矿物分子式是:(Ce,Na,Sr,Ca)CO_3,测得的结晶学参数是:斜方晶系;a=5.21,b=7.28,c=6.40.空间群未曾求出.1979年钱定福报道了该矿物在我国山东某地的产出.本次进行晶体结构分析的样品是由粱有彬、高德生同志提供的.样品采自内蒙包头白云鄂博特大型稀土矿床,化学全分析数据为:Ce_2O_3 10.27,La_2O_3 8.78, Pr_6O_(11) 099,Nd_2O_3     

新疆发现世界最长陨石雨——阿勒泰陨石雨

2011年在新疆阿勒泰地区发现了一块特大铁陨石,乌希里克(Wuxilike),重5 t.该陨石的主要矿物是铁纹石、镍纹石和合纹石,副矿物有陨磷铁镍石、陨碳铁(haxonite)、陨硫铁和陨硫铬铁矿,与同一地区发现的新疆铁陨石(Armanty)和乌拉斯台(Ulasitai)铁陨石相一致.微量元素地球化学分析显示乌希里克与新疆铁陨石和乌拉斯台铁陨石是成对陨石,同属ⅢE群.三块铁陨石来源于同一母体,在其穿过地球大气层时,发生爆炸后散落开来,陨石分布范围长达425 km,远远超过了曾被公认为世界第一长陨石雨,纳米比亚的Gibeon陨石雨(长轴长275 km).国际陨石学会最近已正式批准把包括新疆铁陨石(Armanty)、乌拉斯台(Ulasitai)和乌希里克(Wuxilike)在内的陨石统称为阿勒泰陨石雨(Aletai).该陨石雨的确定对研究小行星轨道的演化和撞击地球的历史有重要启示作用.     

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     

星叶石的晶体结构

星叶石是在碱性岩中分布最广的矿物之一,晶体结构未曾测定,其组成和性质因而不十分清楚。星叶石的化学成分一般写成: (K,Na)_2(Fe,Mn)_4Ti[Si_2O_7]_2(OH,F)_2,而实际的化学金分析与上式并不完全符合。星叶石所属的晶系亦未肯定,A.N.文契尔和H.文契尔认为是假斜方,可能是三斜或单斜(?)。H.史特伦茨认为是三斜—假单斜。W.T.帕科拉认为属单斜或三斜(?)。 B.哥斯勒尔和E.莱茵德尔的X射线分析得出下列晶胞参数:     

星光灿烂的红蓝宝石

红宝石和蓝宝石的差别并不大:它们具有相同的内部结构和主要化学成分——Al2O3(三氧化二铝),在矿物学上也共用一个名称——刚玉,是名副其实的姊妹石。之所以有红宝石和蓝宝石之分,是因为红宝石中含有微量的杂质元素Cr(铬)而呈红色,而蓝宝石中含微量的Ti(钛)、Fe(铁)等而呈蓝色的缘故。需要注意的是,一定是达到宝石级的刚玉才能称为红、蓝宝石,否则只能称为刚玉。     

斜方辉石的晶场谱和Mssbauer谱的理论计算

一、引言斜方辉石虽有很多人进行过研究。Kuno、Hess、Ghose等确定了斜方辉石中晶胞大小、Mg~(2 )和Fe~(2 )的有序分布、各离子间键长和键角以及Fe~(2 )在氧六配位中M(1)和M(2)晶位中Fe~(2 )的含量:Bancroft、Burns和Howie根据Mssbauer谱测定结果确定Fe~(2 )富集于M(2)晶位。White和Koesser、Bancroft和Burns、Burns、Runciman、Sengupta和Makshall以及Goldman和Rossman等人先后在不同条件下得到了Fe~(2 )在斜方辉石中的晶场谱,并根据点群的对称性对这些谱线作了说明。他们的结果见表2。     

钨青铜结构弛豫型铁电陶瓷Sr_(0.5)Ba_(0.5)Nb_2O_6的制备及其场致热释电行为

铌酸锶钡Sr_(1-x)Ba_xNb_2O_6(0.25相似文献   

随州陨石冲击熔脉中的NaAlSi3O8-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0.02-0.09mm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的镁铁榴石-镁铝榴石固溶体。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23-24GPa,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（数秒种）,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。     

科洛荡子山硅钡钛石的发现、晶体结构及成因机制

产在科洛荡子山的硅钡钛石(batisite),其寄主岩为荡子山火山岩体中岩浆型暗色包体——白榴霓霞岩.白榴霓霞岩包体为暗灰色,粗粒结构,块状构造,长柱状的辉石类矿物清晰可见,气孔发育.Batisite呈亮白色板状、细长柱状或针状集合体,晶体宽度为2～20μm、长度为50～200μm,多以集合体形式穿插出现在霓石-霓辉石颗粒之间,与之共生、伴生的矿物为霓石-霓辉石、富钛铁透辉石、富Ba钾长石、富Sr磷灰石、霞石、白榴石以及交沸石等.Batisite的化学成分为富Ba、Ti、K、Na的硅酸盐矿物,SiO₂=39.47wt%,TiO₂=20.02wt%,BaO=16.43wt%,Na₂O=7.76wt%,K₂O=5.91wt%,Fe₂O₃=3.96wt%,Nb₂O₅=1.69wt%,ZrO₂=1.47wt%,Al₂O₃=0.19wt%,CaO=0.40w...     

红帘石中Mn~(3+)的晶体场理论计算

红帘石是一种含Mn~(3 )的岛状构造硅酸盐矿物,与绿帘石和斜黝帘石呈类质同象,空间群为P2_1/m,结构式为Ca_2(Al,Fe,Mn)O_6·AlO_4(OH)_2·AlO_6·SiO_4·Si_2O_7。它与后二者的区别主要是Mn~(3 )进入结构中,取代部分Fe~(3 )和Al,并使其呈现明显的多色性,红帘石的多色性公式为:α=黄,β=紫,γ=红。     

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.     

钨青铜相和烧绿石相氟化铁作为锂/钠电池正极材料

氟化铁由于Fe–F键的高离子性和大的理论容量,是发展大容量锂/钠电池的关键候选正极材料.开发其新型矿物相是改善氟化铁类材料本征离子/电子导电率、减少非电化学活性组分辅助、提高其在转换反应和大尺寸离子嵌入方面活性的最有力手段,也是难点所在.本文总结了近年来通过模块化学和开框架策略探索新型结构原型的储能氟化铁的研究进展,特别针对六方钨青铜(HTB)、四方钨青铜(TTB)、烧绿石相(pyrochlore)等进行了介绍,这些成果解决了长期困扰氟基材料的导电性差、掺碳量高、储锂功率密度小、储钠能量密度低等难题.