錯石的化學成分-CAL-FENGHAI.NetworkInformationTechnologyCompany.2020YEAR錯石的化學成分研究摘要：在分析前人資料的基礎上，簡要地介紹了鋯石的化學成分等特征。通過X一射線熒光光譜分析和激光剝蝕電感耦合等離子體質譜儀(LA-ICP-MS)對部分礦區的鋯石的化學成分進行了研究。關鍵詞：鋯石結構形態化學成分微量元素非晶質化鋯石簡介鋯石是一種硅酸鹽礦物，它是提煉金屬鋯的主要礦石，含有Hf、Th、U、TR等混入物。鋯石的主要化學成分：硅酸鋯；化學組成為Zr[SiO],晶體屬四方晶系的島狀結構硅酸鹽礦物。晶體呈短柱狀，通常為四方柱、四方雙錐或復四方雙錐的聚形。鋯石顏色多樣，有無色、紫紅、金黃色、淡黃色、石榴紅、橄欖綠，香檳，粉紅，紫藍，蘋果綠等，一般有無色、藍色和紅色品種。色散為0.039(高)。光澤為強玻璃光澤至金剛光澤。無解理。摩氏硬度6?7.5，比重大，密度：多數在3.90?4.73g/cm3。高型：4.60?4.80g/cm3。中型：4.10?4.60g/cmP。低型：3.90?4.10g/cmP。鋯石的化學成分理論化學組成(wB%)：ZrO267.22%，SiO232.78%。有時含有MnO、CaO、MgO、Fe2O3、AI2O3、TR2O3、ThO2、U3O8、TiO2、P2O5、Nb2O5、Ta2O5、H2O等混入物。H2O、TR2O3、U3O8、(Nb,Ta)2O5、P2O5、HfO2等雜質含量較高，而ZrO、SiO2含量相應較低時，其物理性質也發生變化，硬度和比重降低。鋯石一般具弱放射性，有些鋯石英因含U、Th等，因放射性較強而產生非晶質化現象，這種鋯石硬度可降至6，比重可降至3.8。因而形成多種變種：山口石，TR2O310.93%，P2O517.7%；大山石TR2O35.3%，P2O57.6%；苗木石，TR2O39.12%，(Nb,Ta)2O57.69%，含U、Th較高；曲晶石，含較高TR2O3、U3O8，因晶面彎曲而故名；水鋯石，含H2O3~10%；鈹鋯石，BeO14.37%，HfO26.0%；富鉿鋯石，HfO2可達24.0%。有些鋯石因含U、Th等，由于放射性較強而產生非晶質化，變為非晶態鋯石的結構形態鋯石是硅酸鹽類礦物，按其物理性質和化學成份可分為高型和低型兩個變種。結晶完整的晶體多為“高型”；晶體極差或無晶者為“低型”。由于放射性元素，使得鋯石的內部結構遭到破壞，根據內部結構特點，分為高型鋯石、中型鋯石和低型鋯石三種。但就寶石價值來說，高型鋯石價值較高。鋯石的晶體屬四方晶系，a0=0.662nm,c0=0.602nm；Z=4。結構中Zr與Si沿c軸相間排列成四方體心晶胞。晶體結構可視為由［SiO4］四面體和［ZrO8］三角十二面體聯結而成。［ZrO8］三角十二面體在b軸方向以共棱方式緊密連接。復四方雙錐晶類，D4h-4/mmm（L44L25PC）。晶體呈四方雙錐狀、柱狀、板狀，且形態與成分密切有關。主要單形：四方柱m、a，四方雙錐p、u，復四方雙錐*。可依成膝狀雙晶。可與磷釔礦成規則連生。礦區研究：山東昌樂鋯石的化學成分研究1.樣品來源本文鋯石樣品（圖2）主要來源于山東省昌樂縣境內的五圖 北巖藍寶石砂礦（圖3）中，作為藍寶石礦區的一種重要伴生礦物產出。樣品是從對大顆粒藍寶石進行挑選后剩下的各種礦物的混合物中挑選出來的。2.化學成分鋯石的化學式為ZrSiO4，化學成分中ZrO2和SiO2的理論值分別為67.1%和32.9%，經常含有類質同象混入物Hf,也常含Th,Y,Ca,Nb,Ta,Al,Mg,Mn,U等。筆者通過X-射線熒光光譜分析和激光剝蝕電感耦合等離子體質譜儀（LA-ICP-MS）對其化學成分進行了研究。2.1X-射線熒光光譜分析表1結果顯示，Zr-1,Zr-2,Zr-3三類樣品中主元素ZrO2和S1O2的質量分數逐漸遞減，表明一定有更多的雜質離子以類質同象替代了結構中的Zr和Si?離子°ZrO2和SiO2的質量分數逐漸降低，引起鋯石的非晶質化，從而使樣品的物理性質發生改變。樣品中雜質元素的質量分數較高的主要是A12O3.CaO.Fe2O3.Y2O3和BaO,其中Fe2O3的質量分數從Zr-1到Zr-3逐漸遞減，與其黃色調逐漸減少具有一定的關系。三類樣品中Y2O3的質量分數非常相近。Zr-3中還有微量的As2O3。2.2LA-ICP-MS測試微量元素⑴雜質元素中P,Ti,Sc等的質量分數較大，尚有少量的Cu,Zn,Co,Ni,Mo等元素。其中最典型的是Sc的質量分數非常高，說明紅鋯石與基性巖石有成因聯系。因為所有的資料研究均表明，Sc在基性和超基性巖中比在中性、酸性和堿性巖中有較高的質量分數。哀I昌樂皓石的牛射嫉菟光光譜分析Table1X-rayfluorescenceanalysisgurconsfromChangle 恥七/%樣「品血ACW頓由YKJ]twi（失量Toes]Zrl旺邛0.1D00.130CU9O.&jaT351gMd,酣手%1雙0.47100.100Zr36L790.朋5立海0,逐0.190.50Q.師w130.CO_⑵放射性元素主要是U和Th,其次還有少量的Ua,Ue,Sr,Nb等。大量研究表明，不同成因鋯石具有不同的Th,U質量分數及Th/U比值。巖漿鋯石的Th,U質量分數較高，Th/U比值一般大于0.4,變質鋯石的Th,U質量分數低，Th/U比值一般小于