天然低温久辉铜矿Cu193S中的畴结构及缺位结构.PDF

第45 卷 第23 期 2000 年 12 月 简 报 天然低温久辉铜矿(Cu1.93S) 中的畴结构及缺位结构 孙 涛 薛纪越* (南京大学地球科学系, 南京 210093 . * 联系人, Email: xuezhou@nju.edu.cn) 摘要 利用高分辨透射电子显微镜技术得到天然低温久辉铜矿的畴结构及缺位结构图像. 东乡久 辉铜矿[100]高分辨晶格像显示: (1) 天然低温的久辉铜矿中存在久辉铜矿与蓝辉铜矿纳米级交生 的畴结构. 虽然两者之间存在六方辉铜矿状结构过渡带, 但它们仍然遵循(100)久辉 //(111)蓝辉的结 晶学取向关系; (2) 天然低温久辉铜矿中存在 1.56%~3.12%的Cu 原子缺位. 在久辉铜矿的单位晶 胞中平均每b /2 的宽度就会存在1~2 个Cu 原子的缺位, 这一缺位率与其成分Cu 1.97S 相吻合. 0 1.93 关键词 久辉铜矿 高分辨晶格像 畴结构 缺位结构 江西东乡 在 Cu-S 体系矿物中, 纯久辉铜矿的实验合成需经历长达两年的实验时间, 而且合成物的 [1] [2] 成分范围很窄 . 但它在自然界中却并不罕见. 国外早在 1958 年, Djurle 利用 X 射线衍射研 究 Cu-S 体系矿物时,就发现了高温下具四方晶系对称性的 Cu 1.96S 物相, 并知道它在常温下具 有更低的对称性. 1962 年Roseboom[3]和Morimoto[4] 的研究把这一物相确定为一种独立的矿物 久辉铜矿(dj), 为纪念Djurle 而将其命名为djurleite. 在国内, 直到 1992 年才有关于东乡 2562 简 报 第45 卷 第23 期 2000 年 12 月 [5] 铜矿矿石中久辉铜矿的描述 . 1958 年, Djurle [2] 首次研究久辉铜矿时, 曾认为低温久辉铜矿是正交晶系的, 空间群为 [6] [7] Pmnm. Takeda 等人 指出这一空间群乃是由于久辉铜矿存在双晶所致. Takeda 等人 通过对久 辉铜矿的进一步研究, 指出久辉铜矿是具有 P2 /n 空间群的单斜晶系矿物. 此后他们的工作为 1 [8, 9] Evans 等人 所证实, 并确定久辉铜矿的晶体结构是一种以 S 原子作六方最紧密堆积的六方 辉铜矿(hcc) 的超结构, 两者之间的关系为: adj = 4chcc ; bdj = 4ahcc ; cdj = 2 3 ahcc . 最早对久辉铜矿进行电子显微镜观察的是 Putnis[10] , 他通过电子衍射对久辉铜矿的相变 进行了直接观察, 认为在电子辐照的升温中久辉铜矿可相变为与六方辉铜矿等结构的物相. [11] [5] 此后, Leon 得出了相同的结论. 徐惠芳等人 利用高分辨透射电子显微镜技术揭示了久辉铜