獨居石

　　獨居石是(shì)一(yī)種中酸性岩漿岩和(hé)變質岩中較常見(jiàn)☆¥×的(de)副礦物(wù)，在一(yī)些(♦λxiē)沉積岩中也(yě)存在。不(bù)論岩漿‍§£ 成因或變質成因獨居石，其同位素年(nián)齡的(de)地(dì)質意義都(dōu)較為(wèi)£​ 清楚。獨居石為(wèi)單斜晶系，晶體(tǐ)為(wèi)闆狀或柱狀。因經常呈&♥'單晶體(tǐ)而得(de)名。棕紅(hóng)色、黃(huáng)色，有( ∑§yǒu)時(shí)褐黃(huáng)色π‌©，油脂光(guāng)澤，解理(lǐ)完全，莫氏硬度5～5.5，比重4.9～5.5。常具放→≥σ(fàng)射性。主要(yào)作(zuò)為(wè✘♠i)副礦物(wù)産在花(huā)崗岩、正長(≥✔cháng)岩、片麻岩和(hé)花(huā)崗偉晶岩中，與花(huā)崗岩有(yǒu) πβ×關的(de)熱(rè)液礦床中也(yě)有(yǒu)産出。

　　概述

　　獨居石這(zhè)個(gè)名字是(shì)源于它經常以單晶體(tǐ)存在​✔£★而來(lái)的(de)。它是(shì)一(yī)種含有(yǒu§€≠)铈和(hé)镧的(de)磷酸鹽礦物(wù)，是(shì)一(yī)種稀土(tǔ)礦物(w£₽ù)，中文(wén)學名“磷×&₽≈铈镧礦”，(Ce，Y，La，Th>>λ÷)PO4是(shì)提煉铈、镧的(de)主要(yào)礦物(wù)，商業(yè)钚的( β¥εde)主要(yào)來(lái)源。早先發現(xiàn)這(zhè)種礦物(wù)會↑¥(huì)放(fàng)射钍-232，之後會(huì)吸收慢(màn)中子(z‌σ ǐ)而變成鈾-233，而鈾-233可(kě)作(zuò)核燃料之用(yòng)。194∑↕←₽0合成又(yòu)發現(xiàn)該礦石，可(kě)合成钚-2♥‍39。而钚-239常被用(yòng)在核子(zǐ)反應爐及核武器(φ∑qì)中。铈可(kě)用(yòng)來(lφ∏ái)作(zuò)合金(jīn)、打火(huǒ)石、抛光(guānε☆←g)等的(de)材料。此外(wài)，很(hě≥•n)多(duō)時(shí)候獨居石中還(hái)含有(yǒu)钍，因此也(yě)可(¶♦β∏kě)用(yòng)來(lái)提煉钍。

　　組成

　　Ce(PO4)或(Ce、La)PO4，理(£ >lǐ)論含量Ce2O334%～99%，La2O334.74%。 ×★

　　性質

　　獨居石是(shì)稀土(tǔ)金(jīn)屬礦的(de)主要(yào)礦物(wù)之一(y∏®σī)，常含钍、锆等。單斜晶系,晶體(tǐ)呈細小(xiǎo)闆狀。棕紅(hóng)、黃(h ≠✔¶uáng)或黃(huáng)綠(lǜ)色，油脂光(guāng)澤或" →玻璃光(guāng)澤,貝殼狀至參差狀斷口。性脆，硬度5～5.5，密度4‍γ≈∏.9~5.5g/cm3。在紫外(wài)光(guāng)δ≠₩₩照(zhào)射下(xià)發鮮綠(lǜ)色熒光(guα¶āng)。因常含鈾、钍、鐳，故具有(yǒu)放(fà→∑ ng)射性。主要(yào)産于偉晶岩、花(huā)崗岩及其與之有(yǒu§Ω₩)關的(de)期後礦床中,共生(shēng)礦物(wù)可(kě)有(yǒu)氟碳铈礦♠<γ、磷钇礦、锂輝石、锆石、綠(lǜ)柱石、磷灰石δ©₽•、金(jīn)紅(hóng)石、钛鐵(tiě)礦、€$螢石、重晶石或铌鐵(tiě)礦等。由于獨居石的(de)化(huà)學性質比較¥÷÷穩定、密度較大(dà)，故常形成濱海(hǎi)砂礦和(hé)沖積砂礦。獨居石溶于硫酸,與KOH溶•& 合後加钼酸铵便出現(xiàn)磷钼酸铵黃(huáng↔₽&)色沉澱。

　　質量标準

　　砂礦經選别富集獲得(de)的(de)幹燥獨居石精礦質量應符合稀土(tǔ)行(xíng)業σ✘(yè)标準XB/T104-2000(以γ​∏≈幹礦品位計(jì)算(suàn))。

　　天然寶石

　　金(jīn)屬礦産之一(yī)。化(huà)學成分(fēn)(Ce，La，Y，Th)PO4。屬 ‌單斜晶系，單晶體(tǐ)呈闆狀或似楔形，或各向等長(c ♦↔háng)狀。淺黃(huáng)色至淺紅(hóng)褐色。強玻₩ ♠璃光(guāng)澤或松脂光(guāng)澤至蠟狀光(guāng)澤，微(wēi)透明↕§¥(míng)至透明(míng)。硬度5-5.>‌"≤5，密度4.9-5.5g/cm3。世界上(shàng)出産寶石級→← 獨居石的(de)國(guó)家(jiā)有(yǒu)美(měi)國(guó)、玻利維亞等。透¥✘>明(míng)寶石個(gè)體(tǐ)不(bù)大(¶₽dà)，已知(zhī)最大(dà)者約5克拉。不(bù)透明(míng)的(de)大(dà≠÷≠↓)晶體(tǐ)用(yòng)于琢磨弧面型寶石。獨居石的(de)英"♠ 文(wén)名稱Monazite來(lái)自(zì)希蠟文(wén)mo§☆¥nazem，意為(wèi)無伴獨居之意，寓意礦物(wù)産出稀少(shǎo)(注：中國(guó¶λσ♠)收藏大(dà)辭詞)。

　　結構形态

　　獨居石産于花(huā)崗岩、正長(cháng)岩、片麻岩中，也(&>¥yě)常形成砂礦。它的(de)顔色呈棕紅(hóng)、黃(huáng)、褐黃(huáng)，≈≥β有(yǒu)油脂光(guāng)澤。其晶體(tǐ)形狀或是(shì)×∏闆狀或是(shì)柱狀，單斜晶系，斜方柱晶類。晶面常有(yǒu)條紋，有(yǒu)時(s©ε∞hí)為(wèi)柱、錐、粒狀。因成分(fēn)中含鈾、钍元素，具一(yī)定放←±‌(fàng)射性(通(tōng)常量很(hěn)低(dī)，無須®÷Ω特别保護)。獨居石的(de)顔色較豔麗(lì)，這(zhè)種★ '礦物(wù)的(de)晶體(tǐ)大(dà)都(dōu)小(xiǎo)，粗大(dà)者且透明(mí↑£‌¶ng)，在國(guó)外(wài)可(kě)用(yòng)作"β↔↓(zuò)寶石(無商業(yè)價值，多(duō)為(wèi)收藏品)。圖中獨居石晶體(tǐ)☆γ↕是(shì)一(yī)顆貫穿雙晶，極其漂亮★<✔(liàng)，若晶體(tǐ)夠大(dà)，→σλ®是(shì)珍貴收藏品。

　　産地(dì)

　　具有(yǒu)經濟開(kāi)采價值的(d"₹∏e)獨居石主要(yào)資源是(shì)沖積型或海(hǎi)濱砂礦床。最重要(yào)的(β≠₹$de)海(hǎi)濱砂礦床是(shì)在澳大(dà)利亞沿海(hǎi)、巴西(α↑εxī)以及印度等沿海(hǎi)。此外(wài)，斯裡(lǐ)蘭卡、馬達加斯加、∞®↕∞南(nán)非、馬來(lái)西(xī)亞、中國(guó)東(dōng>®)北(běi)為(wèi)主、泰國(guó)、韓國(guó)、朝鮮等地(dì)都(dōu)含γ≠₹ 有(yǒu)獨居石的(de)重砂礦床。我國∏'∏≤(guó)白(bái)雲鄂博也(yě)是(shì)獨居石的(de)重要(yào)産地♣♣(dì)，但(dàn)優良大(dà)晶體(tǐ)稀少(shǎo)。

　　獨居石的(de)生(shēng)産呈₹€₹下(xià)降趨勢，主要(yào)原因是(s•<∞∞hì)由于礦石中钍元素具有(yǒu)放(fàng)射性，對(duì)"γ€環境有(yǒu)害。其中，巴西(xī)，印度等國(guó)已禁采。

　　特征

　　獨居石內(nèi)部經常出現(xiàn)複雜(zá)的(de)分(fēn)區(qū)，♦&"∏每一(yī)區(qū)域可(kě)能(néng)都(dōu)記錄了(le)獨居∞ 石所經曆的(de)結晶、變質、熱(rè)液蝕變≠§β♥等複雜(zá)的(de)曆史過程。因此，在進行(xíng)微(wēi)↔λ≤σ區(qū)分(fēn)析前，詳細研究獨居石的(de)形貌和(hé)內(nèi)部結構對(du¥αì)解釋獨居石的(de)U-Pb年(nián)齡、微(wēi)區(qū&&Ω)化(huà)學成分(fēn)和(hé)同位素以及™®微(wēi)量元素組成的(de)成因至關重要(yào)。

　　礦物(wù)學研究表明(míng)，獨居石為(wèi)黃(huáng)≤π↔​、褐、紅(hóng)褐色，薄片中為(wèi)黃(huáng)色或無色，單"<'斜晶系，β = 104°24'，常呈自←∞♦↓(zì)形-他(tā)形粒狀、短(duǎn)柱狀晶體(tǐ)，正高(gāo)-極>©↔高(gāo)突起，折射率随著(zhe)钍含量增多(duō)而增高(gāo)，糙" ®面顯著，幹涉色高(gāo)達三級中至高(gāo)級白(bái)。同時(☆βshí)獨居石以其獨有(yǒu)的(de)偏光(guāng)γ₩顯微(wēi)鏡下(xià)亮(liàng)黃(huáng)色、突起高Ω™(gāo)、幹涉色高(gāo)、多(duō)色性不(b ​ù)明(míng)顯，以及由于U-Th的(de)放(fàn®↔₽g)射性導緻的(de)多(duō)色暈環，背散射下(xià)為(w≥←↕"èi)亮(liàng)白(bái)色等特征，可(kě)與一(yī)般礦物(wù)區(qū)别€§γ×。如(rú)獨居石與锆石的(de)區(qū)别在€™于锆石的(de)突起高(gāo)，無完好(hǎo)解理(l£& >ǐ)，為(wèi)一(yī)軸晶。獨居石與榍石的(de)區(qū)别是(shì)榍石∞ δΩ的(de)雙折射率比它更高(gāo)，幹涉色為(wèi)高(gāγ♣∞o)級白(bái)。獨居石與橄榄石、綠(lǜ)簾石等的(de)區(qū)别在于前÷₹者的(de)光(guāng)軸角較小(xiǎo♥Ω≈•)。獨居石與磷钇礦的(de)區(qū)别是(↔®shì)後者折射率較低(dī)(No約1. 72) ，而™♦☆δ獨居石很(hěn)少(shǎo)低(dī)于1.78，此外(wài)，紫外(w₽®ài)光(guāng)下(xià)獨居石呈碧綠(lǜ)色，而磷钇礦保持通(tōng)≈‌常顔色或發淺綠(lǜ)黃(huáng)色♦₽λ。

　　岩漿獨居石呈淺黃(huáng)色、棕褐色，透明(míng)或油Ωγ >脂光(guāng)澤，具柱狀、近(jìn)等軸狀或渾圓狀晶形，αΩ屬單斜晶系，粒度大(dà)小(xiǎo)約100 ～200μm，典型特征是✘'≠♣(shì)獨居石單顆粒的(de)稀疏分(fēn)布，顆粒σ ✘以填隙形式或包含在原生(shēng)礦物(wù)( 最常見(jiàn£↓")的(de)是(shì)石英、長(cháng)石和φ< ↓(hé)岩漿黑(hēi)雲母) 內(nèi)。單偏光(guā↔€>₹ng)鏡下(xià)為(wèi)淡黃(huáng)綠(lǜ)色，沿著(zhe)裂隙周圍£≈≤∑分(fēn)布著(zhe)暗(àn)棕色到(dào)黑(hēi)¶₽色的(de)氧化(huà)鐵(tiě)雜(zá)質。陰極發光(guāng)圖像顯示獨居石 ↑發紫紅(hóng)色或醬紅(hóng)色，發光(guāng)較弱且發光(g&♣‍uāng)分(fēn)布不(bù)均勻，一(yī)般在裂隙附近(jìn¶Ω)發光(guāng)較強，在氧化(huà)鐵(tiě)濃集最大(dà)的(de)邊↕↔緣，發光(guāng)亮(liàng)度®₽¶大(dà)。背散射(BSE) 圖像顯示獨居石結構均勻，通(tōng)常無環帶或個(gè)别顆粒∑♠φ₹存在較寬且平直的(de)岩漿環帶，岩漿環帶的(de)寬度可(kě)能(néng)與獨居石結晶時(s♠∏hí)岩漿的(de)溫度有(yǒu)關，高(gāo)溫條件(jiàn)下(xià)微(wēiΩεσ∞)量元素擴散快(kuài)，常常形成較寬的(δα"≥de)結晶環帶，低(dī)溫條件(jiàn)下(xià)<↓ 微(wēi)量元素的(de)擴散速度慢(màn)，一(yī)般形成較窄的(de)岩漿環帶。₹γ>&

　　熱(rè)液獨居石呈灰棕色，細粒狀、粒狀，多(duō)呈自(zì)形-半自‍'(zì)形，晶形細小(xiǎo)，表面可(kě)能(néng)會(huì)有(↑♦•∑yǒu)溶蝕，顆粒大(dà)小(xiǎo)<50μm，可(©Ωkě)含有(yǒu)細小(xiǎo)的(de)石英、雲母、綠(lǜ)泥石®♣∏£等包體(tǐ)。典型特征是(shì)在小(xiǎo)區(qū)域內(nèi)成簇的₹↑(de)由5~20個(gè)( 或者更多(duō)) 顆粒的(de)不(bù)規則集合體(tǐ)• ™ 形态存在，獨居石顆粒可(kě)能(néng)與硫化(huà)物(wù)和φδ →(hé)氧化(huà)物(wù)交生(shēng)，并形成與硫化(huà₽♦™)物(wù)和(hé)氧化(huà)物(wù)成分(fēn)相(xiàng)關的(♥ε¥♠de)邊緣，光(guāng)學顯微(wēi)鏡下(xià)以高(gāo)突起、高(gāo♦λ₽)雙折射率和(hé)微(wēi)弱的(de)黃(‌∞δ↓huáng)——褐色多(∏±Ω♦duō)色性為(wèi)特征，多(duō±€↓)以包裹體(tǐ)形式産于次生(shēng)石英、角閃石，次生(shēng)鈉長(cháng)↑∞石和(hé)片狀矽酸鹽中，尤其是(shì)一(yī)些(xiē)存在于次生(♦ shēng)的(de)石英和(hé)鈉長(cháng)石中的(d∏♥₹∞e)常呈自(zì)形和(hé)棱柱狀，而片狀矽酸§α§鹽中的(de)常呈扁狀和(hé)平狀。

　　應用(yòng)價值

　　獨居石獨居石化(huà)學組成為(wèi)(Ce、La、Nd、Th)PO4、晶體(tǐ€↕₽↕)屬單斜晶系的(de)磷酸鹽礦物(wù)。獨居石是(shì)主要(yào)的(de)稀土(♥®☆→tǔ)礦物(wù)，輕稀土(tǔ)(铈組)氧化(↕§✔≥huà)物(wù)占39—74%，重稀土(tǔ)(钇組$¥)氧化(huà)物(wù)占0～5%，顔色以黃(huáng)色為(wèi)主，次為(wδ ✔èi)淺黃(huáng)、黃(huáng)白(bái)等色。稀土(tǔ)元素在黑(Ω♣‍hēi)色和(hé)有(yǒu)色冶金(jīn)、玻璃和(hé)陶瓷生(shēng)産、電"₩$Ω(diàn)子(zǐ)、電(diàn)氣照(zhৣ×o)明(míng)、電(diàn)視(shì)和(hé)激光(guāng)技(jì)£ Ω×術(shù)、化(huà)工(gōng)工(gōng)業¶↕(yè)、醫(yī)療和(hé)農(nóng)業(≥™εyè)生(shēng)産領域中得(de)到(dào)廣泛的(de)應用(yòng)。在與花(hσ™uā)崗岩有(yǒu)關的(de)熱(rè)液礦床中也(y§↑ě)有(yǒu)産出。此外(wài)，常可(kě)富集形成砂礦。獨居石是(shì)提↑‌取铈族稀土(tǔ)元素的(de)重要(yào)礦物(wù)原料。由于成分(fēn)中經常¥☆有(yǒu)钍代替铈，ThO2含量最多(duō)✘<✔₩可(kě)達30%，在提取铈時(shí)，可(kě)綜合提取钍。

　　生(shēng)成狀态

　　産在花(huā)崗岩及花(huā)崗偉晶岩中;稀有(←λyǒu)金(jīn)屬碳酸岩中;雲英岩與石英岩中;雲霞正長(cháng)岩↑≥‍≥、長(cháng)霓岩與堿性正長(cháng)偉晶岩中;阿爾卑斯型脈中;混合岩中;及風(fēngβ<"¥)化(huà)殼與砂礦中。