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07
黄蕴慧石
(Huangite)

一、简述

黄蕴慧石是美国芝加哥大学地质科学系的李戈晶等于20世纪90年代初在智利科金博(Coquimbo)地区的汤搏(Tambo)矿山区的埃尔印第奥(El Indio)金-银-铜矿床中发现的一种含(OH)的钙和铝的硫酸盐新矿物 [1] ,化学式为Ca 0.5 0.5 Al 3 (SO 4 2 (OH) 6 。该新矿物及其Huangite的矿物命名于1991年获得国际矿物学协会新矿物命名与分类专业委员会的批准(IMA-1991-009)。介绍该新矿物的论文于1992年发表在 American Mineralogist [1]

1998年,S. Matsubara等报道了在日本群马(Gunma)县的Okumanza也发现有黄蕴慧石产出 [2] 。2004年,C. A. Hikov等报道了在保加利亚中央Srednogorie的Petelovo矿床中发现了黄蕴慧石 [3]

二、产状

黄蕴慧石是在埃尔印第奥矿床中的Campana B矿脉中首次被发现的,该矿脉为切割流纹岩质凝灰岩,并由粗粒自形的硫砷铜矿(Enargite,Cu 3 AsS 4 )、黄铁矿和明矾石[Alunite,KAl 3 (SO 4 2 (OH) 6 ]充填。矿脉壁的岩石在热液流体作用下蚀变成高岭石、明矾石、黄铁矿、叶蜡石以及绢云母。黄蕴慧石就产在高岭石中,并可能与高岭石处于平衡态。液体包裹体的研究表明,该矿脉的形成温度为225~275 ℃ [1,2]

三、晶体形态和物理性质

黄蕴慧石在显微镜下为自形和半自形晶体,直径一般为3~10μm,与高岭石和黄铁矿密切共生。直径达20μm的圆形集合体也较为常见,它们被相同大小的高岭石集合体环绕。在平行偏光下,有时也能观察到长达40~70μm的黄蕴慧石晶体,这些黄蕴慧石颗粒都有一个浑浊的内核,其厚度仅为3~8μm。经检测,黄蕴慧石的内核由磷钙铝矾[Woodhouseite,CaAl 3 (PO 4 )(SO 4 )(OH,H 2 O) 6 ]亚族的固溶体构成(图7-1) [1]

黄蕴慧石呈白色至黄色,具玻璃光泽,条痕为白色,{001}解理完好。莫氏硬度为2.5,计算密度为2.80g/cm 3

光学性质:一轴晶(+),负延长,未观测到多色性,因颗粒太小,未能测定折光率 [1]

四、化学成分

图7-1 与高岭石(Ka)和黄铁矿(Py)密切共生的黄蕴慧石(Hu)环绕在磷钙铝矾(Wo)内核的外围 [1]

印第奥矿床所产黄蕴慧石的化学成分用Cameca Camebax型电子探针测定 [1] ,测定结果为:SO 3 ——38.78wt%,CaO——6.17wt%,Al 2 O 3 ——38.62wt%,H 2 O——13.60wt%(基于单个化学式有6(OH,F)计算得出)。其他的微量成分还有:Na 2 O——0.43wt%,K 2 O——0.67wt%,P 2 O 5 ——0.23wt%,Fe 2 O 5 ——0.10wt%,BaO——0.13wt%,SrO——0.04wt%,F——0.11wt%,-O=F——0.05wt%,总计98.83wt%。基于3(Al+Fe 3+ ),计算出黄蕴慧石的化学式为(Ca 0.44 Na 0.66 K 0.06 0.44 (S 1.92 P 0.01 )O 7.77 [(OH) 5.98 F 0.02 ],简化式为Ca 0.5 0.5 Al 3 (SO 4 2 (OH) 6

五、结晶学数据

黄蕴慧石的颗粒太小,无法进行X射线结晶学分析,只能用Philips CM12扫描透射电子显微镜的选区电子衍射来做晶体结构研究。测得黄蕴慧石属三方晶系,空间群为 R-3m ,晶胞参数为: a =6.983(5)Å, c =33.517(9)Å, Z =6 [1]

使用直径为114.6 mm的干道菲相机,测得20条黄蕴慧石的粉晶X射线衍射谱线,其中的10条强线 为:2.97 (100),4.91 (75),2.231 (51),1.375 (40),1.745(37),2.455 (35),3.49 (31),2.79 (22),1.979 (21),1.864 (19) [1]

六、矿物命名

黄蕴慧石是以我国著名矿物学家、我国第一种新矿物——香花石的发现者、中国地质科学院矿产资源研究所的黄蕴慧研究员的姓氏命名的。

黄蕴慧(图7-2),女,1926年3月出生,江苏丰县人,1949年毕业于南京中央大学地质系,获得学士学位。1949年9月—1950年2月在位于河北唐山的中国交通大学唐山工学院(现西南交通大学)任助教,1950年3月—1953年4月在南京中央地质调查所和改组后的中国科学院地质研究所工作,1953年5月—1956年7月在位于北京的地质部地质矿产司任技术员,1956年8月后一直在位于北京的地质部地质矿产研究所(后更名为中国地质科学院矿产资源研究所)工作,历任工程师、副主任工程师、矿床地质研究所副研究员、研究员。黄蕴慧是著名的岩石学和矿物学家、博士生导师、原九三学社中央委员、第八届全国政协委员。1983年获“全国三八红旗手”称号。

图7-2 黄蕴慧研究员

1957—1960年间,在孟宪民先生的指导下,黄蕴慧主持了湖南临武香花岭含铍矽卡岩的研究工作,确定该地区为我国当时唯一的气液-热液期矽卡岩类型铍硼矿床。1957年,她发现了我国第一个被国际承认的新矿物——香花石,随后又相继鉴定出塔菲石、铍石、氟硼镁石、氟镁石、金绿宝石等罕见矿物。1961年,她又发现了另一个新矿物——索伦石,成果于1965年在第一期《地质海洋》上报道。1972―1974年,她与蒋溶一起主编了《透明矿物显微镜鉴定表》一书,于1977年出版。由黄蕴慧研究员等申报的“我国发现的一批新矿物”成果获得了1982年度国家科技奖四等奖。

黄蕴慧长期担任中国地质学会矿物学专业委员会主任,多次组织全国性的学术活动,她还积极参加国际矿物学协会的学术活动(图7-3)。1986年7月,在美国斯坦福大学举行的第十四届国际矿物学大会上,黄蕴慧研究员当选为1986—1990年度国际矿物学协会第一副主席,1990年6月她还积极组织了在北京召开的第十五届国际矿物学大会,并担任此次大会的学术委员会主任,为开好此次大会和促进国际学术交流作出了重要贡献。

图7-3 黄蕴慧(左)与国际矿物学协会理事、日本东北大学教授砂川一郎亲切交谈(1990年7月2日摄于北京)

本书编者谢先德有幸与黄蕴慧研究员多次共同参加国内和国际地质矿物学领域的学术活动,并一起为1990年夏在北京举行的第十五届国际矿物学大会做了精心的准备。图7-4是他们于1996年6月15日在北京出席第30届国际地质大会时的合影。

图7-4 黄蕴慧(左)与谢先德于1996年6月15日在北京出席第30届国际地质大会

2013年9月16日,黄蕴慧因病逝世于北京,享年87岁。

参考文献

[1]LI G, PEACOR D R, ESSENE E J, et al. Walthierite, Ba 0.5 0.5 Al 3 (SO 4 2 (OH) 6 , and huangite,Ca 0.5 0.5 Al 3 (SO 4 2 (OH) 6 , two new minerals of the alunite group from the Coquimbo region, Chile[J].American Mineralogist, 1992, 77: 1275-1284.

[2] MATSUBARA S, MATSUYAMA F, KIYOTA K, et al. Huangite from Okumanza, Gunma Prefecture, Japan[J]. Mineralogical Journal, 1998, 20: 1-8.

[3] HIKOV C A. Huangite and Minamiite from Petelovo Deposit, Central Srednogorie[J]. Comptes Rendus Académie Bulgare des Sciences, 2004, 57: 59-64. HdFlR5LaJOvqyj+iWLqxxVYeRWG4DKsWMCXAPxxHCfaWGqwpSb5m40SCr9YkoJsJ

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