磷氯铅矿与砷铅矿矿物特征鉴定与研究
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磷氯铅矿与砷铅矿矿物特征鉴定与研究[摘要]磷氯铅矿(Pyromorphite)和砷铅矿(Mimetite)皆属于磷灰石族矿物,其分子式分别为[Pb5(P04)3Cl]、[Pb5(AsO4)3Cl]。
本文运用立体显微镜、光学显微镜和扫描电镜等分析方法对这两种矿物进行实验鉴定。
通过实验研究这两种矿物成分特征,对鉴定磷氯铅矿与砷铅矿等磷灰石族矿物提供实验依据。
[关键字]磷氯铅矿砷铅矿矿物特征实验鉴定立体显微镜、光学显微镜和扫描电镜等分析方法是一种鉴定磷氯铅矿与砷铅矿等行之有效的实验方法。
本文通过三种仪器分析方法对磷氯铅矿与砷铅矿进行了分析鉴定。
通过研究磷氯铅矿与砷铅矿的物化学、光学特征,以探求磷灰石族其他矿物的矿物学特征。
1两种矿物的物理性质和光学特征1.1 磷氯铅矿的物理性质及光学特征本文研究的磷氯铅矿矿物外观为绿色,呈半透明至微透明,油脂光泽,性脆,无解理。
观察样品见该矿物的晶体为六方柱状,长0.3~11mm,粗0.01~0.3mm,结晶程度较好,集合体呈不规则树枝状,常见平行连生。
整个样品,底部为细小针状晶体,上部为大小长短不一的柱状晶体,其中大的柱状晶体可见明显的顶凹六方柱形态特征。
其条痕白色、硬度约3.5~4.0。
在立体显微镜下观察,其晶体结构显示出几乎标准的六方体(如图1-1),我们可以推断其为六方晶系(C26h-P63/m;a0=0.997nm,c0=0.773;Z=2),属磷灰石型结构。
在光学显微镜下观察,其薄片为无色或浅色,一轴晶负光性,N0=2.058,Ne=2.048(Na)。
1.2 砷铅矿的物理性质及光学特征本文研究的砷铅矿矿物外观呈橙黄色,透明至半透明,性脆,断口不平坦,油脂光泽或金刚光泽。
样品晶体结晶于疏松多孔的褐铁矿石裂隙面上,晶形较好,呈短柱状,集合体呈晶簇状。
整个样品晶体分布不均,大小不一,约0.05~0.3mm,但结晶程度较好。
其条痕白或近于白、硬度约3.5~4.0。
我国产出的砷铅矿族矿物的研究
李艺;赖来仁
【期刊名称】《矿产与地质》
【年(卷),期】1997(011)005
【摘要】砷铅矿族矿物是一族六方晶系的类质同象系列矿物,包括砷铅矿,钒铅矿和磷氯铅矿,砷铅矿呈淡黄色,浅黄绿色和灰白色六方柱状晶体产出,Hm=3.5,D≥6.75g/cm^2,一轴晶负光性,N〉2,晶胞参数为a0=1.0251nm,C0=0.744nm,Z=2。
广西德保矿区产出的砷铅矿的化学成分为(wt.%):PbO74.94,As2O519.53,P2O52.31,CuO0.36,Cl2.41,总量为99
【总页数】6页(P336-341)
【作者】李艺;赖来仁
【作者单位】中国有色金属工业总公司矿产地质研究院;中国有色金属工业总公司矿产地质研究院
【正文语种】中文
【中图分类】P578.922
【相关文献】
1.含磷酸盐—砷的铅矿物矿石的工艺研究 [J], 阿.,ΑΑ;光辉
2.我国褐硫砷铅矿的发现及矿物学特征 [J], 李帅;束正祥;谷湘平
3.小铁山硫化矿床氧化带钒铅矿和砷钒铅矿化学成分的研究 [J], 陈国英;李万茂
4.嘉峪关新城魏晋墓壁画砷铅矿族矿物颜料分析研究 [J], 水碧纹; 苏伯民; 于宗仁; 崔强; 王卓; 殷志媛; 善忠伟
5.约硫砷铅矿在中国的首次发现及其矿物学特征 [J], 束正祥;李帅;谷湘平
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我国褐硫砷铅矿的发现及矿物学特征李帅;束正祥;谷湘平【摘要】运用微区原位X射线衍射及电子探针显微分析等技术在国内首次研究了盘龙铅锌矿床内褐硫砷铅矿.研究表明,褐硫砷铅矿以不规则粒状集合体与重晶石、白云石、闪锌矿、黄铁矿伴生,粒度从几微米到300微米左右,电子探针数据显示该区褐硫砷铅矿的经验式为Pb3.12 (As2.81 Sb1.13)∑3.95S8.94,与理想式Pb3(As,Sb)4S9一致.微区X射线衍射表明该矿物为三斜晶系,晶胞参数为:a=22.86A,b=7.95A,f=7.95A,α=90.28°,β=96.96°,y=90.42°,Z=4.该矿物的特点是含较高的Sb,不合Ag,As、Sb呈显著负相关,存在Sb替换As现象,区内褐硫砷铅矿与多种其他硫盐类矿物同时出现,共同指示着低氧逸度、适当硫活度的成矿环境,且硫盐矿物富集处也为矿床富矿段.%By applying technologies like in-situ X-ray micro-diffraction and electron probe microanalysis,this paper conducted the first study on baumhauerite from Panlong Pb-Zn deposit in China.The study showed that baumhauerite occurred as irregular granular aggregate in association with barite,dolomite,sphalerite and pyrite.The diameters of the grains ranged from a few microns to around 300 microns.According to the results of electron microprobe analysis,the empirical formula of baumhauerite in this area was Pb3.12 (Asa81 Sb1.13)∑ 3.95S8.94,which was in conformity with the ideal formula Pb3 (As,Sb)4S9.In-situ X-ray micro-diffraction revealed that the mineral was of anorthic system with cell parameters as follows:a =22.86A,b=7.95A,c=7.95A,a=90.28°,β =96.96°,γ =90.42°,and Z =4.This mineral was charact erized by high Sb,Ag-free and negative correlation between As and Sb,as well assubstitution of Sb for As.The occurrence of both baumhauerite and other sulfosalt minerals in this area indicated that the metallogenic environment was featured by low oxygen fugacity and medium sulfuractivity while the concentration spots of sulfosalt minerals overlapped the enriched part of the deposit.【期刊名称】《矿产与地质》【年(卷),期】2017(031)002【总页数】6页(P394-399)【关键词】褐硫砷铅矿;微区X射线衍射;电子探针显微分析;硫盐类矿物;盘龙铅锌矿【作者】李帅;束正祥;谷湘平【作者单位】中南大学地球科学与信息物理学院,湖南长沙410083;中南大学地球科学与信息物理学院,湖南长沙410083;中南大学地球科学与信息物理学院,湖南长沙410083【正文语种】中文【中图分类】P578盘龙铅锌矿位于广西重要的铅锌矿化集中区域之一的大瑶山南段,为国内知名铅锌矿产地。
铅锌矿特征铜、铅锌矿基本特征及找矿标志——2009.10.20钒铅锌矿【晶体结构】斜方晶系。
【形态】晶体呈双锥状、柱状、较少板状,集合体呈块状、粒状、壳状、钟乳状、纤维状、葡萄状等。
【物理性质】颜色有褐红、橙、黑褐色等。
条痕橙至褐红色。
透明。
油脂光泽。
无解理。
贝壳状或参差状断口。
具脆性。
硬度3—3.5。
比重6.2。
【鉴定特征】颜色以褐红、黑褐或橙色为主,并具有橙至褐红色的条痕,比重大,硬度低,易溶于酸为其特色。
【成因及产状】钒铅锌矿为次生矿物,常与钒铜铅矿一起产于铅、锌矿床的氧化带中。
而经常共生的矿物还包括钒铅矿、磷氯铅矿、方解石、砷铅矿和白铅矿等。
【主要用途】矿物收藏与研究。
【其它】世界重要产地有纳米比亚、美国、墨西哥、巴西、阿根廷等地。
方铅矿【化学组成】PbS。
【晶体结构】等轴晶系。
【形态】晶体外形常呈立方体,有时为立方体和八面体的聚形,集合体常呈粒状和致密块状。
【物理性质】【鉴定特征】铅灰色,强金属光泽,立方体完全解理,相对密度大,硬度小。
【成因及产状】形成于不同温度的热液过程,其中以中温热液过程为最主要,经常与闪锌矿一起形成铅锌硫化物矿床。
在氧化带,方铅矿不稳定,转变为铅矾、白铅矿等一系列次生矿物。
【主要用途】是炼铅的主要原料,同时常可综合回收银。
【其它】世界著名产地有美国密西西比谷地、新南威尔士布若肯山、墨西哥圣犹拉里亚、加拿大苏里万矿以及东欧的保加利亚、捷克和斯洛伐克。
中国的著名产地有云南金顶、广东凡口、青海锡铁山等。
一、铅锌矿基本特征在自然界,特别是原生矿床中,铅锌具有密切的共生关系,可说是似影随形。
它们具有极为相似的地球化学行为,均具有强烈的亲硫性,能形成相同类型的易溶络合物,能被铁锰质、粘土或有机质所吸附。
铅在地壳中平均含量约为15×10-6,其中,砂岩7×10-6、碳酸盐岩9×10-6、页岩20×10-6。
锌在地壳中平均含量约为80×10-6,其中,玄武岩105×10-6、花岗岩中60×10-6、砂岩16×10-6、碳酸盐岩20×10-6、页岩95×10-6。
矿物标本收藏专题(170)——砷铜铅矿(Duftite)
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附上参数:
【化学组成】PbCu(AsO4)(OH)。
【晶体结构】斜方晶系。
【形态】微晶外壳,扁平小晶体。
【物理性质】颜色有绿色、橄榄绿色、灰绿色。
条痕白色。
玻璃光泽。
半透明。
断口参差不齐。
硬度3。
比重6.4。
【鉴定特征】以晶体形状、颜色、比重、条痕为鉴定特征。
【成因及产状】产于热液金属矿床的氧化带,为一种次生矿物。
【主要用途】矿物收藏与研究。
【其它】世界著名产地有纳米比亚、美国、澳大利亚等。
中国宝玉石168期页2021年11月Nov. 2021CHINA GEMS & JADES桂林水磷铝铅矿与磷氯铅矿的矿物学特征及成因邓晴晴1,2, 于海燕2*,施光海1,洪路兵2,杨春丽3,黄金婷21.中国地质大学(北京)珠宝学院,北京 1000832.桂林理工大学珠宝学院,桂林 5410063.中国科学院大学地球与行星科学学院,北京 100049摘要:水磷铝铅矿与磷氯铅矿的矿物组合拥有独特外观,具有观赏性,在全球范围内罕见,有较高的经济潜力。
目前关于二者矿物组合的研究较少,开展这方面的工作有助于我们理解其形成过程,为对其进一步研究与其在矿标市场的发展打下基础。
本文对3件产自桂林海洋山的水磷铝铅矿与磷氯铅矿组合样品应用偏光显微镜观察、电子探针分析、激光—电感耦合等离子体质谱分析以及紫外—可见—近红外光谱分析。
研究结果表明桂林海洋山水磷铝铅矿与磷氯铅矿是从浅表氧化的流体中沉积形成的高Pb 同期矿物,来源具有相关性;流体析出磷氯铅矿前经历过Fe-Mn 氧化物的结晶;磷氯铅矿的Ca 和Sr 主要来源于砂岩 ; 水磷铝铅矿的致色成因与Cu 2+有关。
关键词:水磷铝铅矿;磷氯铅矿;矿物组合;地球化学;致色中图分类号: P578.968 文献标识码: A 文章编号: 1002-1442(2021)S0-0009-13Mineralogical Characteristics and Genesis of the Plumbogummite and Pyromorphite from GuilinDENG Qingqing 1, 2, YU Haiyan 2*, SHI Guanghai 1, Hong Lubing 2, YANG Chunli 3, 4, HUANG Jinting 21. School of Gemmology, China University of Geosciences (Beijing), Beijing 1000832. School of Gemmology, Guilin University of Technology, Guilin 5410063. College of Earth and Planetary Science, Univesity of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049ABSTRACT: The mineral assemblages of plumbogummite and pyromorphite have ornamental value and high economic potential because of their unique appearance and low output worldwide. Presently mineral assemblages of plumbogummite and pyromorphite are not well understood. Carrying out the research will improve our understanding收稿日期:2021-09-30,接受日期:2021-10-25作者简介:邓晴晴(1998-),女,硕士研究生,宝石学,Email :****************。
18绿色青草般的磷氯铅矿文图/马志飞作者简介 马志飞,高级工程师,从事地质勘查与地球物理勘探研究,业余从事地学科普工作,著有《石头记》等。
赏心悦目磷氯铅矿铅,是我们生活中最常见的一种金属原材料,它以自身柔软、致密的物理性质,被广泛应用于生活中的各个方面,比如人们用它来制造硬币、水管、装饰品等。
中世纪的炼金术甚至认为铅可以变成黄金,当然,炼金术士从来没有达到他们的目的。
人类使用铅的历史至少超过了7 000年,目前全世界铅的年产量超过1 000万吨,已知的含铅矿物大约有60多种,其中最重要的是方铅矿,其它还有白铅矿、角铅矿、钼铅矿、铬铅矿、砷铅矿、钒铅矿、青铅矿、铅矾,等等。
Pyromorphite 一词源自于希腊语中的“pyros”和“morphos”,意思分别为“火”和“形状”,因为当这种矿物熔化成为水珠状之后,再次冷凝时会形成晶体。
的确如此,磷氯铅矿不仅颜色十分特别,透明至半透明,树脂光泽至金刚光泽,而且晶型与众不同,通常为顶部凹陷甚至中空的六方柱状,但多为晶簇状矿物集合体,这使得它具有一定的观赏价值,得到许多矿晶收藏家的青睐。
1992年,第38届美国图桑宝> 白铅矿> 钒铅矿之一19石矿物委员会将其作为主题矿物,磷氯铅矿几乎在一夜之间成为世界知名的观赏矿物。
绿色成因之谜当然,并非所有的磷氯铅矿都会成为抢手货。
要成为炙手可热的观赏石,通常要求矿物标本的晶体粗大,光泽较强,具有一定的透明度,没有裂痕以及其他缺陷,最重要的是色彩鲜艳,通常深绿色或草绿色的磷氯铅矿晶体比黄色、褐色、白色的更具有观赏和收藏价值。
磷氯铅矿独特的颜色究竟是如何形成的呢?我们先来分析一下它的矿物成分。
它是由地表中所含磷酸与原生含铅矿物(如方铅矿)作用的产物,所以这>磷氯铅矿之三> 磷氯铅矿之一(此产于广西桂林恭城瑶族自治县,中国地质博物馆标本。
其颜色多样而且非常明亮,具有一定的观赏价值)> 磷氯铅矿之二20根据经验来判断,微量元素往往是矿物晶体的致色元素,比如孔雀石的绿色、蓝铜矿的蓝色都是铜离子所致;二价铁离子会形成黄色或者黄褐色;三价铁离子会形成红色;含有铬会变成红橙色,等等。
砷铅矿的地质找矿意义作者:陈翠来源:《科技传播》2013年第14期摘要砷铅矿是磷灰石族类质同象系列的矿物,属硫化物矿床氧化带产出的次生矿物。
通过研究该矿物的物理化学特征、产出环境与介质条件特征,提供寻找氧化铁帽的原生矿床类型的依据,特别是对硫化物矿床地质找矿具有重大指导意义。
关键词砷铅矿;矿物特征;地质找矿意义中图分类号P5 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)95-0121-02本文通过研究砷铅矿国内外发展史,其物理、化学性质特征及其伴生矿物,以探求该矿物的地质找矿意义。
1 砷铅矿简介及其国内外发展研究砷铅矿(Mimetite)属于磷灰石族矿物,其化学分子式为[Pb5(AsO4)3Cl]。
1748年首先发现于德国,其后在英国、瑞典、玻利维亚和美国等地均有发现。
1964年何知礼曾报道在云南个旧矿区发现砷铅矿。
1985年李艺和赖来仁在云南个旧矿区、广东云浮金子窝矿区、广西贺州平桂矿区与德保矿区等地都找到了该矿物,并对它们作了系统详尽的矿物学研究。
我国砷铅矿主要产地为广西省阳朔县、恭城瑶族自治县、贺州市以及广东省的云浮市。
2 砷铅矿地质产状及伴生矿物砷铅矿砷铅矿(Mimetite)属于磷灰石族矿物,也可划分为砷酸盐矿物。
它主要是硫化物矿床氧化带次生物,特别是铅矿床氧化带的次生物。
砷铅矿常与白铅矿、褐铁矿、乳砷铜铅矿、羟砷锌石、羟砷铅锌石、铅钒、橄榄铜矿、菱锌矿、孔雀石、异极矿等矿物共生。
但通过收集前人资料分析可知,不同地区的不同矿床,其地质产状及伴生矿也会有所区别。
如:广西两个不同矿区产出的砷铅矿,一种呈团块状产出于锡石硫化物矿床氧化铁帽的残坡积层中,其伴生矿分别为锡石、硅锌矿;另一种附着在褐铁矿的裂隙面上产出,而该矿区的褐铁矿石主要由石榴石矽卡岩型铜锡矿石风化形成,主要伴生矿为白铅矿、硅孔雀石、孔雀石等;云南某矿区的砷铅矿主要产出在褐铁矿的裂隙面或空洞中,而该矿区的褐铁矿主要由方铅矿矿石风化而成,常与砷铜铅石、砷铅铁矾、孔雀石等共生;广东某矿区产出的砷铅矿,主要形成于矽卡岩型锡多金属矿床的地表铁帽的褐铁矿石中,与针铁矿密切伴生。
磷酸盐、砷酸盐、钒酸盐-砷铅矿和橄榄铜矿、臭葱石砷铅矿常与磷氯铅矿、钒铅矿、方铅矿、硫酸铅矿、异极矿、毒砂等物质共生于铅矿床的氧化带中,砷铅矿的晶体是针状、圆筒状、细长的柱状,还会出现葡萄状、颗粒状的集合体;颜色多样,包括黄色、橙色、棕色、白色、无色、浅绿色等,断口为亚贝壳状或参差状,条痕呈白色,具有玻璃光泽或松脂光泽,从透明到半透明。
砷铅矿易溶于盐酸,也能在火焰中熔化,并散发出强烈如大蒜的味道。
砷铅矿是冶炼铅的重要矿物之一。
橄榄铜矿常与孔雀石、蓝铜矿、方解石、透视石、臭葱石等矿物共生于硫化铜矿床的氧化带中。
橄榄铜矿的晶体是柱状、针状、板状,也有球状、肾状的块体出现;颜色包括橄榄绿、棕色、浅黄色、灰色或白色,断口是贝壳状或参差状,条痕呈白色,具有玻璃光泽或者丝绢光泽,从半透明到不透明。
橄榄铜矿易溶于酸溶液,加热之后会散发出与大蒜相似的味道。
臭葱石是一种罕见的砷酸盐矿物,主要形成于含有砷矿的外层氧化带中,也会在温泉外围呈壳层状沉淀。
臭葱石的晶体为双锥状、柱状、板状,主要是以块状、土状的集合体出现;颜色多样,包括绿色、蓝色、棕色、无色、紫罗兰色等,断口为亚贝壳状,条痕呈白色,具有玻璃光泽、松脂光泽或暗淡光泽,从透明到半透明。
臭葱石易溶于
盐酸和硝酸,加热之后散发出大蒜的气味,如果在封闭的空间内被加热,会释放水分。
墨西哥、希腊、巴西、英国和美国的加州、安大略湖等是臭葱石的主要产地。
ICP光谱仪测定磷矿石中微量有毒元素铅、砷和镉ICP光谱仪测定磷矿石中微量有毒元素铅、砷和镉铅、砷和镉是对人体和畜禽生长有害的重金属元素,在人体内过量积累会引起心力衰竭、动脉硬化、血管痉挛、腹绞痛、高血压、神经衰弱症侯群、末梢神经炎等疾病。
磷矿石是磷化工行业最基本的原材料,可用于生产农用磷肥、饮料和制造食品添加剂等。
磷矿石中的有毒微量元素将直接影响产品的质量,因此准确测定磷矿石中的微量有毒元素铅、砷和镉具有重要意义。
目前的磷矿石和磷精矿的国家标准方法中只有测定镉元素的方法,对于测定其中的铅和砷还没有相关的标准方法。
目前砷的测定主要有化学法(如砷斑法、银盐法),氢化物-原子吸收光谱法和氢化物-原子荧光光谱法。
化学法操作繁琐,灵敏度低,对于微量元素很难准确测定。
而氢化物-原子荧光光谱法常会出现仪器测定空白荧光强度过高或不稳定、干扰严重、精密度和重现性受基体影响大等问题,并且上述方法需要各个项目分别测定,耗时多,使用试剂量大,检验周期长。
电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)分析样品具有操作简单、方便、灵敏度高、检出限低、线性范围宽、重现性好、精密度高、准确度好等优点,能够实现一次溶样多元素同时测定,节省时间和人力;并且能对多元素和元素的多个分析线同时测定,快速优化仪器测试条件,消除基体和共存元素谱线干扰。
本文针对磷矿石和磷精矿基体复杂、前处理麻烦、干扰元素多、重金属含量低等特点,优化了溶样条件和仪器测试条件,用ICP-AES法一次溶样同时测定磷矿石中微量有毒元素铅、砷和镉,结果令人满意。
1 实验部分1.1 仪器及工作条件HK-9600电感耦合等离子体发射光谱仪,功率1.3kW;冷却气流量1.5L/min,辅助气流量2.0L/min,试样流量1.5mL/min;积分时间2s;轴向方式观测,观测距离15.0 mm;待测元素的分析线分别为Pb 220.353nm,As 193.696nm,Cd 228.802nm;纯水发生器;所用容器均预先用稀HCl浸泡24 h。
磷氯铅矿与砷铅矿矿物特征鉴定与研究
作者:于爱玲
来源:《地球》2013年第04期
[摘要]磷氯铅矿(Pyromorphite)和砷铅矿(Mimetite)皆属于磷灰石族矿物,其分子式分别为[Pb5(P04)3Cl]、 [Pb5(AsO4)3Cl]。
本文运用立体显微镜、光学显微镜和扫描电镜等分析方法对这两种矿物进行实验鉴定。
通过实验研究这两种矿物成分特征,对鉴定磷氯铅矿与砷铅矿等磷灰石族矿物提供实验依据。
[关键字]磷氯铅矿砷铅矿矿物特征实验鉴定
[中图分类号] P57 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-4-101-2
立体显微镜、光学显微镜和扫描电镜等分析方法是一种鉴定磷氯铅矿与砷铅矿等行之有效的实验方法。
本文通过三种仪器分析方法对磷氯铅矿与砷铅矿进行了分析鉴定。
通过研究磷氯铅矿与砷铅矿的物化学、光学特征,以探求磷灰石族其他矿物的矿物学特征。
1两种矿物的物理性质和光学特征
1.1 磷氯铅矿的物理性质及光学特征
本文研究的磷氯铅矿矿物外观为绿色,呈半透明至微透明,油脂光泽,性脆,无解理。
观察样品见该矿物的晶体为六方柱状,长0.3~11mm,粗0.01~0.3mm,结晶程度较好,集合体呈不规则树枝状,常见平行连生。
整个样品,底部为细小针状晶体,上部为大小长短不一的柱状晶体,其中大的柱状晶体可见明显的顶凹六方柱形态特征。
其条痕白色、硬度约3.5~4.0。
在立体显微镜下观察,其晶体结构显示出几乎标准的六方体(如图1-1),我们可以推断其为六方晶系(C26h-P63/m;a0=0.997nm,c0=0.773;Z=2),属磷灰石型结构。
在光学显微镜下观察,其薄片为无色或浅色,一轴晶负光性,N0=2.058,Ne=2.048(Na)。
1.2 砷铅矿的物理性质及光学特征
本文研究的砷铅矿矿物外观呈橙黄色,透明至半透明,性脆,断口不平坦,油脂光泽或金刚光泽。
样品晶体结晶于疏松多孔的褐铁矿石裂隙面上,晶形较好,呈短柱状,集合体呈晶簇状。
整个样品晶体分布不均,大小不一,约0.05~0.3mm,但结晶程度较好。
其条痕白或近于白、硬度约3.5~4.0。
在立体显微镜下观察,该矿物样品呈现形状较好的六方锥形(图1-2),仔细观察为六方双锥晶类,我们确定该矿物为六方晶系(C26h-P63/m;a0=1.038~0.997nm,c0=0.754~
0.733;Z=2),属磷灰石型结构。
当镊针转至某个角度时,可以清楚地观察到砷铅矿表面有花纹(图1-3),花纹部分呈锯齿状,部分笔直平滑,这一现象将在扫描电镜实验时进行分析。
在光学显微镜下矿物薄片呈无色至淡黄色,多色性不显。
正突起非常高,见明显糙面和不规则裂纹发育。
一轴晶负光性,N0=2.147,Ne=2.128。
综合以上分析,两种矿物外观都呈半透明、性脆、油脂光泽,条痕白色、硬度约3.5~4.0,都属六方晶系、磷灰石型结构;在光学显微镜下观察,其光学特征皆为一轴晶负光性。
2两种矿物的化学性质特征
2.1 扫描电镜能谱法分析磷氯铅矿
本次试验分析仪器为扫描电镜,型号为日本电子公司JSM-6380Lv型,高低真空。
主要技术指标为高真空模式3.0nm;低真空模式4.0nm;加速电压至30kV 连续可调;放大倍数:
5×~300000×,预设5档放大倍数;灯丝:预对中式钨灯丝;物镜光栏:三级可调光栏;二次电子探头:可得二次电子图像;高灵敏度背散射电子探头:形貌像、立体像;工作距离:
10mm。
本次实验分析过程简述:首先挑选晶形较好、有代表性的磷氯铅矿矿样作为实验分析样品,清理干净,固定于薄片上(尽量使平面向上),再进行喷碳(从样品打开到喷碳间隔十几分钟)。
在扫描电镜下观察,看到实验样品表面附着一些大小不一的颗粒体和颗粒体群(图2-1),选取一个代表性的颗粒体摄取能谱图(图2-2),获取数据见表2-1。
从图2-1观察,样品表面附着的颗粒体大小、形状及分布均不规则;图2-2与表2-1表明:颗粒主要元素为O、Mo与Pb,含量较少的是Cl,因此推断附在主矿物上的代表性颗粒成分主要为钼铅矿矿物。
这个实验结果证明了磷氯铅矿常与钼铅矿等伴生。
实验样品表面颗粒分析完成后,我们进行了主矿物分析,我们在样品不同部位a与b摄取了扫描电镜图与其对应的能谱图,分别为图2-3与图2-4、图2-5与图2-6,对应数据见表2-2、表2-3。
从图2-3观察样品表面有着极细微的小凹坑,表面有着不规律的纹路;从图2-5观察表面附着有大小不一的矿物颗粒,无规律分布(图2-2、表2-1分析结果已推断为钼铅矿等伴生矿物)。
从图2-3、2-5观察主矿物的形状显示为六方锥形,图2-4、2-6与表2-2、2-3表明:该矿物的主要化学元素是O、Pb、P与Cl,次要元素为S与As。
根据这些矿物的形状、元素种类与其原子百分比,我们分析鉴定主矿物属六方晶系,为磷氯铅矿。
2.2 扫描电镜能谱法分析砷铅矿
本次分析仪器型号、技术指标以及分析过程与磷氯铅矿分析方法相一致。
将样品在扫描电镜下进行观察(图2-7),并在不同部位a、b拍摄了两次能谱图,分别为图2-8与图2-9,对
应的数据分别见表2-4、表2-5。
从扫描电镜图2-7,我们观察到实验样品表面呈现出特殊的微型貌,见阶梯状的生长花纹,部分呈不甚规则的锯齿状的花纹,部分呈平滑的花纹,它们层层叠叠不规律叠加在一起,但仍然可以看到其晶形为六方柱状。
而图2-8、2-9与表2-4、2-5表明:该矿物主要化学元素为O、Pb、As、Cl与P,也含少量S。
根据这些矿物的形状、元素种类及其原子百分比,我们分析鉴定主矿物属六方晶系,为砷铅矿。
综合以上数据分析,砷铅矿与磷氯铅矿化学成分相似,都含O、Pb、As、Cl、P以及少量S,其中砷铅矿As的原子百分比远远高于磷氯铅矿中As的原子百分比。
因此可根据二者不同原素不同原子百分比特征进行区别鉴定这两种矿物。
3结论
本文通过立体显微镜法、光学显微镜法和扫描电镜能谱法进行实验分析,鉴定、区分了两种矿物的物化学、光学特征。
其中磷氯铅矿矿物属六方晶系,光学显微镜下呈无色或浅色,一轴晶负光性;该矿物的主要化学元素是O、Pb、P与Cl,次要元素为S与As。
而砷铅矿矿物属六方双锥晶类,同属六方晶系,光学显微镜下呈无色至淡黄色,多色性不显,一轴晶负光性;该矿物主要化学元素为O、Pb、As、Cl与P,也含少量S。
通过上述实验数据分析,磷氯铅矿与砷铅矿矿物都属于六方晶系,但二者结晶晶形以及As的原子百分比都不同,砷铅矿As的原子百分比远远高于磷氯铅矿中As的原子百分比,可依此区分、鉴定磷氯铅矿与砷铅矿。
而二者同属磷灰石族矿物,又具有相似的物理性质、光学特征以及相似的化学成分,可根据它们这些相似的矿物特征,为后续鉴定磷灰石族其他矿物的矿物特征提供参考依据。
参考文献
[1]李艺,赖来仁,我国产出的砷铅矿族矿物的研究,矿产与地质,1997年05期.
[2]马红艳,崔大安等,广西岛坪磷氯铅矿的谱学特征,矿物学报,2006年,第2期.。