应用电子微探针r扫描电镜r拉曼光谱r电子背散射衍射研究一-岩矿测试.PDF

２０１６年１月 岩　矿　测　试 Ｖｏｌ．３５，Ｎｏ．１ Ｊａｎｕａｒｙ２０１６ ＲＯＣＫＡＮＤＭＩＮＥＲＡＬＡＮＡＬＹＳＩＳ ４８～５５ 文章编号：０２５４ ５３５７（２０１６）０１ ００４８ ０８ ＤＯＩ：１０．１５８９８／ｊ．ｃｎｋｉ．１１－２１３１／ｔｄ．２０１６．０１．００９ 应用电子微探针 －扫描电镜 －拉曼光谱 －电子背散射衍射 研究一种未知Ｔｉ－Ｚｒ－Ｕ氧化物的矿物学特征 １ １ １ １ ２ ３ １ １ 刘亚非 ，王立社 ，魏小燕 ，周宁超 ，来志庆 ，杨文强 ，李智明 ，赵慧博 （１．中国地质调查局西安地质调查中心，陕西 西安７１００５４； ２．中国海洋大学海洋地球科学学院，山东 青岛２６６１００； ３．西北大学大陆动力学国家重点实验室，陕西 西安７１００６９） 摘要：本文应用电子微探针（ＥＰＭＡ）、扫描电镜（ＳＥＭ）在阿尔金地区的榴 闪岩中发现了一种微米级含铀氧化物矿物，结合光学显微镜、拉曼光谱和电 子背散射衍射（ＥＢＳＤ）技术对该矿物的化学成分、赋存状态、物理及光学性 质、晶体结构等矿物学特征进行了研究。结果表明，该矿物在空间上与钛铁 矿关系密切且主要产于其边部，为一种不透明矿物；主要化学组成为ＴｉＯ、 ２ ＺｒＯ和ＵＯ，实验化学式为（Ｚｒ，Ｕ）ＴｉＯ，其中Ｕ与Ｚｒ互为类质同象替代； ２ ２ ２ ６ 具独特的拉曼光谱特征，初步确定为斜方晶系且具有序的铌钙矿结构。通 过电子微探针Ｕ－Ｔｈ－Ｐｂ定年获得等时线年龄为４５１±４９Ｍａ，可能代表了 寄主岩石的退变质年龄。将该矿物与化学成分类似的晶体进行对比，发现 与斯里兰卡石等已知天然矿物存在差异，而与一种人工合成晶体ＺｒＴｉＯ ５ ７ ２４ 在化学成分和晶体结构上较为相似，可以初步推断Ｔｉ－Ｚｒ－Ｕ氧化物为一种未被人们发现的新矿物。 关键词：Ｔｉ－Ｚｒ－Ｕ氧化物；Ｕ－Ｔｈ－Ｐｂ定年；电子微探针；扫描电镜；拉曼光谱；电子背散射衍射 中图分类号：Ｐ５９７．３；Ｐ５７５．１；Ｐ５７５．２；Ｐ５７５．４ 文献标识码：Ａ 新矿物的发现不仅是矿物学领域的一项重要的 人工合成晶体ＺｒＴｉＯ ［２－６］。为了确定Ｔｉ－Ｚｒ－Ｕ ５ ７ ２４ 基础性与创新性成果，而且对地质科学的发展和矿 氧化物是否为一种新矿物，或者其与上述成分相似 产资源的开发和利用具有重要的理论意义和实际价 的矿物是否存在亲缘关系，本次研究应用电子微探 值，因而一直备受关注。矿物特性主要是由其化学 针、扫描电镜、偏光显微镜、拉曼光谱和电子背散射 成分与晶体结构所决定，若发现一种矿物在上述两 衍射等多种分析测试技术对其化学成分、赋存状态、 方面与已知矿物迥然不同，即可为新矿物并命以新 物理及光学性质、晶体结构等矿物学特征进行初步 ［１］ 研究，并与相似的已知矿物及人工合成晶体进行了 名 。本课题组应用电子微探针和扫描电镜等电 子显微分析技术在采自南阿尔金地区超高压变质带 对比研究，讨论该矿物与已知天然矿物的主要差异， 的榴闪岩中首次发现了一种特殊的微米级含铀氧化 论证了其作为一种新矿物的可能性；同时利用电子 物矿物，因其主要化学成分为 ＴｉＯ、ＺｒＯ和 ＵＯ， 微探针Ｕ－Ｔｈ－Ｐｂ定年技术计算了该矿物的形成 ２ ２ ２ 暂定名为Ｔｉ－Ｚｒ－Ｕ氧化物，通过查阅相关文献及 年龄，拟为后期研究其成因提供依据。 矿物数据库均未找到与其化学成分完全一致的 矿物，而元素组成相近的矿物有斯里兰