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。

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。