独居石
简介
概述
独居石这个名字是源于它经常以单晶体存在而来的。它是一种含有铈和镧的磷酸盐矿物,是一种稀土矿物,中文学名“磷铈镧矿”,(Ce,Y,La,Th)PO4是提炼铈、镧的主要矿物,商业钸的主要来源。早先发现这种矿物会放射钍-232,之后会吸收慢中子而变成铀-233,而铀-233可作核燃料之用。1940合成又发现该矿石,可合成钸-239。而钸-239常被用在核子反应炉及核武器中。铈可用来作合金、打火石、抛光等的材料。此外,很多时候独居石中还含有钍,因此也可用来提炼钍。
组成
Ce(PO4)或(Ce、La)PO4,理论含量Ce2O334%~99%,La2O334.74%。
性质
独居石是稀土金属矿的主要矿物之一,常含钍、锆等。单斜晶系,晶体呈细小板状。棕红、黄或黄绿色,油脂光泽或玻璃光泽,贝壳状至参差状断口。性脆,硬度5~5.5,密度4.9~5.5g/cm3。在紫外光照射下发鲜绿色萤光。因常含铀、钍、镭,故具有放射性。主要产于伟晶岩、花岗岩及其与之有关的期后矿床中,共生矿物可有氟碳铈矿、磷钇矿、锂辉石、锆石、绿柱石、磷灰石、金红石、钛铁矿、萤石、重晶石或铌铁矿等。由于独居石的化学性质比较稳定、密度较大,故常形成滨海砂矿和沖积砂矿。独居石溶于硫酸,与KOH溶合后加钼酸铵便出现磷钼酸铵黄色沉澱。
质量标準
天然宝石
金属矿产之一。化学成分(Ce,La,Y,Th)PO4。属单斜晶系,单晶体呈板状或似楔形,或各向等长状。浅黄色至浅红褐色。强玻璃光泽或松脂光泽至蜡状光泽,微透明至透明。硬度5-5.5,密度4.9-5.5g/cm3。世界上出产宝石级独居石的国家有美国、玻利维亚等。透明宝石个体不大,已知最大者约5克拉。不透明的大晶体用于琢磨弧面型宝石。独居石的英文名称Monazite来自希蜡文monazem,意为无伴独居之意,寓意矿物产出稀少(注:中国收藏大辞词)。
结构形态
相关资料
产地
具有经济开採价值的独居石主要资源是沖积型或海滨砂矿床。最重要的海滨砂矿床是在澳大利亚沿海、巴西以及印度等沿海。此外,斯里兰卡、马达加斯加、南非、马来西亚、中国东北为主、泰国、韩国、朝鲜等地都含有独居石的重砂矿床。我国白云鄂博也是独居石的重要产地,但优良大晶体稀少。
特徵
独居石内部经常出现複杂的分区,每一区域可能都记录了独居石所经历的结晶、变质、热液蚀变等複杂的历史过程。因此,在进行微区分析前,详细研究独居石的形貌和内部结构对解释独居石的U-Pb年龄、微区化学成分和同位素以及微量元素组成的成因至关重要。
矿物学研究表明,独居石为黄、褐、红褐色,薄片中为黄色或无色,单斜晶系,β = 104°24',常呈自形-他形粒状、短柱状晶体,正高-极高突起,折射率随着钍含量增多而增高,糙面显着,干涉色高达三级中至高级白。同时独居石以其独有的偏光显微镜下亮黄色、突起高、干涉色高、多色性不明显,以及由于U-Th的放射性导致的多色晕环,背散射下为亮白色等特徵,可与一般矿物区别。如独居石与锆石的区别在于锆石的突起高,无完好解理,为一轴晶。独居石与榍石的区别是榍石的双折射率比它更高,干涉色为高级白。独居石与橄榄石、绿帘石等的区别在于前者的光轴角较小。独居石与磷钇矿的区别是后者折射率较低(No约1. 72) ,而独居石很少低于1.78,此外,紫外光下独居石呈碧绿色,而磷钇矿保持通常颜色或发浅绿黄色。
岩浆独居石呈浅黄色、棕褐色,透明或油脂光泽,具柱状、近等轴状或浑圆状晶形,属单斜晶系,粒度大小约100 ~200μm,典型特徵是独居石单颗粒的稀疏分布,颗粒以填隙形式或包含在原生矿物( 最常见的是石英、长石和岩浆黑云母) 内。单偏光镜下为淡黄绿色,沿着裂隙周围分布着暗棕色到黑色的氧化铁杂质。阴极发光图像显示独居石发紫红色或酱红色,发光较弱且发光分布不均匀,一般在裂隙附近发光较强,在氧化铁浓集最大的边缘,发光亮度大。背散射(BSE) 图像显示独居石结构均匀,通常无环带或个别颗粒存在较宽且平直的岩浆环带,岩浆环带的宽度可能与独居石结晶时岩浆的温度有关,高温条件下微量元素扩散快,常常形成较宽的结晶环带,低温条件下微量元素的扩散速度慢,一般形成较窄的岩浆环带。
热液独居石呈灰棕色,细粒状、粒状,多呈自形-半自形,晶形细小,表面可能会有溶蚀,颗粒大小<50μm,可含有细小的石英、云母、绿泥石等包体。典型特徵是在小区域内成簇的由5~20个( 或者更多) 颗粒的不规则集合体形态存在,独居石颗粒可能与硫化物和氧化物交生,并形成与硫化物和氧化物成分相关的边缘,光学显微镜下以高突起、高双折射率和微弱的黄——褐色多色性为特徵,多以包裹体形式产于次生石英、角闪石,次生钠长石和片状硅酸盐中,尤其是一些存在于次生的石英和钠长石中的常呈自形和稜柱状,而片状硅酸盐中的常呈扁状和平状。
套用价值
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