新矿物——罗布莎矿的晶体结构精修

利用微量衍射方法得到的粉晶衍射数据和Rietveld全谱拟合方法精修了合金新矿物罗布莎矿(β-FeSi2)的晶体结构,新矿物计算理论分子式为Fe0.83Si2.00,属斜方晶系,空间群为Cmca,a=0.98362 nm,b=0.78301 nm,c=0.78655 nm,z=16。结构精修发现Fe有明显的占位不足,并且这种不足只表现在Fe2位置上,结构中Fe2有明显的空位缺席构造特征。

新矿物丁道衡矿的晶体结构

对产于内蒙白云鄂博晶态富Ti和Fe2+的硅钛铈矿族新矿物丁道衡矿Ce4Fe2+(Ti,Fe2+)2Ti2Si4O22进行了晶体结构的精测,求得晶胞参数:a=1.34656(15)nm,b=0.57356(6)nm,c=1.10977(12)nm,β=100.636(2)°,晶胞体积V=0.84239(16)nm3。单位晶胞中的分子数Z=2。晶体结构测定中分别用P21/a和C2/m空间群来进行晶体结构解析,解析表明,两种结构模型最终得到的R因子分别为0.026和0.021。两种结构精修后的原子坐标、键长键角都完全合理。根据结构分析及衍射数据消光规律统计认为,丁道衡矿的空间群应该为P21/a,而C2/m为赝对称空间群,结构属于具有C2/m赝对称的P21/a超结构,是一种超结构的新类型。

羟钙烧绿石及其晶体结构

2010年国际矿物协会-新矿物及矿物分类、命名委员会CNMNC-IMA批准颁布了烧绿石超族矿物分类命名新方案(Atencio等,2010),废除了原烧绿石族矿物的分类方法。新方案将原烧绿石族改定义为超族(supergroup),而原来的亚族上升为族。

一个双核β-二酮镝(Ⅲ)配合物的超声化学合成、晶体结构和磁性(英文)

用超声波辅助的方法合成得到了一个双核β-二酮镝配合物Dy2(Hpdm)2(dbm)4·2EtOH(1)(H2pdm=2,6-吡啶二甲醇,Hdbm=二苯甲酰甲烷)。单晶X-射线衍射结构分析表明双核镝(Ⅲ)结构单元通过2,6-吡啶二甲醇配体中去质子化的羟基氧原子桥联,每个镝(Ⅲ)离子呈现不规则的八面体配位构型。磁学性质研究表明,该配合物中镝(Ⅲ)离子之间存在着反铁磁性耦合作用,但没有出现磁驰豫行为。

叶绿矾矿物中的新超结构

叶绿矾是具有岛状基本结构的硫酸盐类矿物,对产于新疆东天山北部红山矿区硫化物矿床氧化带中的叶绿矾进行单晶衍射实验发现,该叶绿矾具有明显的超结构弱衍射点,利用包括弱衍射点在内的全部可观察点求得的超晶胞参数为:a=1.49441(7)nm,b=1.83429(9)nm,c=1.14507(6)nm,α=93.2390(10)°,β=112.0330(10)°,γ=98.2800(10)°,V=2.8583(2)nm3,空间群为P1,Z=3。去掉弱衍射点后利用强衍射点得到的最小亚晶胞参数是a=0.737121(4)nm,b=1.83079(11)nm,c=0.73106(4)nm,α=93.9250(10)°,β=102.7252(10)°,γ=98.9463(10)°,V=0.947321(2)nm3,空间群为P1,Z=1。超晶胞与亚晶胞相比体积增加了2倍,其b轴的方向和大小基本不变,a和c轴产生了差异。该叶绿矾的晶体化学式为Fe0.656Fe4(SO4)6(OH)2·19.4H2O,属高铁叶绿矾。结构中,部分Fe-O八面体和SO4四面体联合形成的复合链,并沿[102]方向分布,形成一种稳定的骨干结构;部分孤立Fe-O八面体,位于链间,阳离子相当于晶体化学式中A位置的离子,通常有缺失。链和孤立八面体的分布均平行(010)面网,分别构成链层和八面体层,并按2∶1的比例堆垛,结构单元之间全部由氢键相连。超结构产生的原因是电价补偿机制造成的孔道中Fe的位置分离和占位差异造成。

一维非公度调制结构安康矿X射线衍射及四维空间指标化研究

采用最新的CCD单晶衍射仪,对一维非公度调制结构矿物安康矿进行了单晶和粉晶X射线衍射研究,利用单晶X射线衍射和三维超结构分析方法测定晶胞参数a=1.014 08(10)nm,b=1.014 08(10)nm,c=0.295 72(6)nm,α=90,°=β90,°γ=90,°调制向量q=0.444c*,据此对单晶衍射数据进行了四维空间的指标化。并用新近研究开发的利用单晶体来进行粉晶衍射的新方法对粉晶衍射实验及粉晶数据的四维空间进行指标化研究。

白云鄂博原型钡铁钛石晶体化学研究的新进展

钡铁钛石是白云鄂博REE-Nb-Fe矿发现的首个新矿物。迄今,已逾半个世纪。但是,关于原型钡铁钛石的化学分子式却有不同的表述,有的甚至殊异。拙文对这些写法各异的分子式进行了梳理,结合我们和国内外对原型钡铁石及其类似矿物的晶体结构测定,运用其最初发表的化学成分,按3种方法,重新计算矿物单位分子式中的离子数并分别加以评估。在此基础上,对原型钡铁钛石的晶体化学式作了初步改进。再者,关于原型钡铁钛石的晶胞参数,国内外亦存在歧见。主要根据晶体结构初步精修,借鉴东海产钡铁钛石晶体结构精测的启示,对原型钡铁钛石的真晶胞参数作了持之有据的推论。看来,原型钡铁钛石仍有深入研究的必要。可以肯定,它的晶体化学式、晶胞参数和晶体结构需要厘正、辩正和修正。

西藏罗布莎铬铁矿中发现的七种金属互化物新矿物

2005~2010年期间在西藏罗布莎蛇绿岩铬铁矿中发现了罗布莎矿、曲松矿、雅鲁矿、藏布矿、林芝矿、那曲矿和自然钛7种新矿物。它们分别属于过渡族元素(铁、铬和镍)、钨及钛的硅化物及碳化物和自然元素。这七种新矿物的矿物学数据已在国内外学术刊物发表。本文是对该区发现的金属互化物新矿物进行的摘要和综述。

红河石Ca_(18)(□,Ca)_2Fe^(2+)Al_4(Fe^(3+),Mg,Al)_8(□,B)_4BSi_(18)O_(69)(O,OH)_9——符山石族新矿物

作为符山石族矿物的新成员,红河石(Hongheite,IMA 2017-027新矿物),Ca18(,Ca)2Fe2+Al4(Fe3+,Mg,Al)8(,B)4BSi18O69(O,OH)9发现于个旧世界级Sn-多金属矿田东北缘、与马拉格Sn矿床毗邻的北沙冲花岗岩(77.43Ma)内矽卡岩中。红河石常呈横径达4~25mm的放射状针-柱状集合体产出。当位于晶洞中时,红河石则呈发育良好的自形柱状晶体(0.5~4.0mm长,0.3~1.0mm宽)产出。与红河石共生的矿物见有赛黄晶、萤石、斧石-(Fe)、硅硼钙石、枪晶石、硼锡钙石、石英和羟鱼眼石-(K)等。红河石为墨绿色,条痕浅灰绿色,玻璃光泽,性脆,断口不规则。主要的晶面是:{100}、{110}、{101}和{001}。红河石的显微硬度:988.3N/mm2,相当于摩氏硬度6~7。其实测密度与计算密度分别是3.446g/cm3和3.423g/cm3。红河石一轴正晶,No=1.720(2),Ne=1.725(2);多色性弱。红河石的化学成分:SiO235.85%;TiO20.01%;Al2O311.00%;Fe2O37.92%;FeO2.14%;CaO 33.57%;MnO 0.42%;MgO 3.48%;B2O32.82%;Cr2O30.01%;Na2O 0.01%;F 0.40%(F≡O-0.17);Cl 0.14%(Cl≡O-0.03);H2O 0.75%,总量98.32%。依据晶体结构精测和Si在单位分子式中的原子数(即Si=18 apfu),计算和书写的红河石简化晶体化学式:Ca18(,Ca)2Fe2+Al4(Fe3+,Mg,Al)8(,B)4BSi18O69(O,OH)9。其三条最强粉晶线[d(?)(I/I0)(hkl)]为:2.9289(47)(004),2.7661(100)(342)和2.6079(68)(243)。红河石属四方晶系,空间群为P4/nnc,晶胞参数:a=15.667(3)?,c=11.725(1)?,V=2878(1)?3,Z=2。红河石晶体结构精测的R因子为0.063。红河石殊异于为已知的符山石族矿物种,在于其X(4)位以空位()为主、Y(3)位以Fe3+居优和T(2)位被B所占。顺便对符山石族矿物晶体-化学式的计算与书写予以讨论并提出建议。

栾锂云母:锂云母系列的新成员

新矿物栾锂云母[KLiAll.5口0．5（Si315A105）010（OH，F）2]发现于豫西卢氏县官坡镇稀有金属花岗伟晶岩密集区309号脉。其主要共／伴生矿物有石英、“栾锂云母的富氟类似物”、羟磷锂铝石、铯沸石、钽铋矿及贫Na、Ca但富Li、OH或F电气石等。其次有钽铁矿、钽锰矿、三锂云母、多硅锂云母（？）、细晶石族矿物、钠长石（An≤4）和锂辉石、氧钠细晶石及氟钙细晶石等细晶石族矿物；偶尔与白云母等共生。根据产出特征，借鉴相关成岩．成矿实验和流体包裹体研究成果，推测栾锂云母主要从一类低熔的富挥发份和活性组份，以及富亲石性成矿元素的岩浆．热液过渡流体中直接结晶所成。栾锂云母多呈鳞片状集合体产于309伟晶岩脉边缘带或／和其内的单矿物细脉中。其单个片径大都小于1naln。矿物具玻璃光泽，解理面显珍珠光泽；沿（001）面的解理极完全；显微硬度平均为102kg／mm2，约相当于摩氏硬度3；实测密度为2．851g，cm3，计算密度值2．868g／cm3。正延性，二轴晶，负光性，2V=36°～40°；折光率：札=1．5474，Nm=1．5700，M=1．5729。光性定位：Np=X=c，Nm=Y=b，Ng=Z=a。矿物大都发育波状消光。化学成分（wB/％）Si0251．65，Ti020．01．A120323．50，FeO0．72，CaO0．02，MnO0．22，MgOO．04，Na200．15，K2011．62，Li203．80，Rb200．78，Cs200．53，F3．85，H20＋2．82，F=O.1．62，合计98．09．％。根据O＋OH＋F=12apfu，计算的经验化学式为（K1.01Rb0.03Cs0.02Na0．02∑1．08（Li1.04A1.39Fe0.04Mn0.0lb48（Si351Al0.49）∑4．00（09890Ho11）∑10.00（OH1.17F0.83）∑200。简化式：KLiAll．5口0．5（Si35A10．5）010（OH，F）2，理想化学式为KLiAlls口0．5（Si3.5A10．5）010（OH）2。与沃洛欣云母RbLiAll5口0.5（Si3.5A10．5）4010F2比较，新成员是沃洛欣云母间阳离子的钾类似物，以及附加阴离子的羟占优的类似物。栾锂云母晶体结构的精测显示，矿物属单斜晶系，空间群C2／c。晶胞参数：α=O．51861（7）nm，6=O．89857（13）nm，c=1．9970（3）nm，V=O．9265（2）nm3；β95．420（3）°，Z=4。栾锂云母为2蝎多型。其晶体结构精测的R因子僻1=0．098）欠佳，是由于矿物生成后，受到构造干扰所致。栾锂云母（Luanshiweiite）的命名旨在纪念我国知名的伟晶岩石学家栾世伟教授（1928～2012）。新矿物及其命名，业已得到IMACNMNC批准（批准文号IMA2011-102）。栾锂云母的原型标本典藏在北京中国地质博物馆内（注册号：M11797）。

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。

C2/m丁道衡矿-(Ce)的发现与研究

丁道衡矿-(Ce)是在白云鄂博REE-Nb-Fe矿发现的一种新的稀土元素矿物,被视为是真正的珀硅铈钛矿(Perrierite)的同质多象体和硅钛铈矿(Chevkinite)亚族C(1)位上的钛类似物。同时,它还是自然界发现的首例硅钛铈矿亚族具P21/a空间群的天然产物。之后,在攀枝花V-Ti-Fe矿红格矿区找到一种几可全方位同白云鄂博产原型丁道衡矿-(Ce)对比,但空间群为C2/m的丁道衡矿-(Ce)变体,并作了全面、系统的矿物学研究。自此,参照先例,攀枝花产具C2/m空间群的丁道衡矿-(Ce)宜称C2/m丁道衡矿-(Ce);而白云鄂博原型丁道衡矿-(Ce)宜称P21/a丁道衡矿-(Ce)。C2/m丁道衡矿-(Ce)的发现与研究揭示,已有的硅钛铈族矿物何以具有C2/m变体和P21/a变体的成因解释,尚不能圆满诠释2种变体的形成。