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独居石
独居石是一种中酸性岩浆岩和变质岩中较常见的副矿物，在一些沉积岩中也存在。不论岩浆成因或变质成因独居石，其同位素年龄的地质意义都较为清楚。独居石为单斜晶系，晶体为板状或柱状。因经常呈单晶体而得名。棕红色、黄色，有时褐黄色，油脂光泽，解理完全，莫氏硬度5~5.5，比重4.9~5.5。常具放射性。主要作为副矿物产在花岗岩、正长岩、片麻岩和花岗伟晶岩中，与花岗岩有关的热液矿床中也有产出。
目录
基本信息
中文名: 独居石、 英文名: monazite;phosphocerite、 别称: 磷铈镧矿，磷镧铈石、 化学式: CePO4或(Ce、La)PO4、 密度: 4.9～5.5g/cm3、 硬 度: 5～5.5。
简介
独居石这个名字是源于它经常以单晶体存在而来的。它是一种含有铈和镧的磷酸盐矿物，是一种稀土矿物，中文学名“磷铈镧矿”，（Ce,Y,La,Th）PO4是提炼铈、镧的主要矿物，商业钚的主要来源。早先发现这种矿物会放射钍-232，之后会吸收慢中子而变成铀-233，而铀-233可作核燃料之用。1940合成又发现该矿石，可合成钚-239。而钚-239常被用在核子反应炉及核武器中。铈可用来作合金、打火石、抛光等的材料。此外，很多时候独居石中还含有钍，因此也可用来提炼钍。
具有经济开采价值的独居石主要资源是冲积型或海滨砂矿床。最重要的海滨砂矿床是在澳大利亚沿海、巴西以及印度等沿海。此外，斯里兰卡、马达加斯加、南非、马来西亚、中国东北为主、泰国、韩国、朝鲜等地都含有独居石的重砂矿床。我国白云鄂博也是独居石的重要产地，但优良大晶体稀少。独居石的生产近几年呈下降趋势，主要原因是由于矿石中钍元素具有放射性，对环境有害。其中，巴西，印度等国已禁采。[1]
性质
独居石是稀土金属矿的主要矿物之一，常含钍、锆等。单斜晶系,晶体呈细小板状。棕红、黄或黄绿色，油脂光泽或玻璃光泽,贝壳状至参差状断口。性脆，硬度5～5.5，密度4.9~5.5g/cm3。在紫外光照射下发鲜绿色荧光。因常含铀、钍、镭，故具有放射性。主要产于伟晶岩、花岗岩及其与之有关的期后矿床中,共生矿物可有氟碳铈矿、磷钇矿、锂辉石、锆石、绿柱石、磷灰石、金红石、钛铁矿、萤石、重晶石或铌铁矿等。由于独居石的化学性质比较稳定、密度较大，故常形成滨海砂矿和冲积砂矿。独居石溶于硫酸,与KOH溶合后加钼酸铵便出现磷钼酸铵黄色沉淀。[2]
质量标准
砂矿经选别富集获得的干燥独居石精矿质量应符合稀土行业标准XB/T104-2000(以干矿品位计算)。
天然宝石
金属矿产之一。化学成分(Ce，La，Y，Th)PO4。属单斜晶系，单晶体呈板状或似楔形，或各向等长状。浅黄色至浅红褐色。强玻璃光泽或松脂光泽至蜡状光泽，微透明至透明。硬度5-5.5，密度4.9-5.5g/cm3。世界上出产宝石级独居石的国家有美国、玻利维亚等。透明宝石个体不大，已知最大者约5克拉。不透明的大晶体用于琢磨弧面型宝石。独居石的英文名称Monazite来自希蜡文monazem，意为无伴独居之意，寓意矿物产出稀少（注：中国收藏大辞词）。[3]
结构形态
独居石产于花岗岩、正长岩、片麻岩中，也常形成砂矿。它的颜色呈棕红、黄、褐黄，有油脂光泽。其晶体形状或是板状或是柱状，单斜晶系，斜方柱晶类。晶面常有条纹，有时为柱、锥、粒状。因成分中含铀、钍元素，具一定放射性（通常量很低，无须特别保护）。独居石的颜色较艳丽，这种矿物的晶体大都小，粗大者且透明，在国外可用作宝石（无商业价值，多为收藏品）。图中独居石晶体是一颗贯穿双晶，极其完美漂亮，若晶体够大，是珍贵收藏品。晶体为板状或柱状。棕红色、黄色，有时褐黄色，油脂光泽，解理完全，摩斯硬度5～5.5，比重4.9～5.5。独居石主要作为副矿物产在花岗岩、正长岩、片麻岩和花岗伟晶岩中。
成分性质
(Ce，La，Y，Th)[PO4]。成分变化很大。矿物成分中稀土氧化物含量可达50～68％。类质同象混入物有Y、Th、Ca、[SiO4]和[SO4]。独居石溶于H3PO4、HClO4、H2SO4中。采用电子探针(EPMA)分析研究花岗岩、伟晶岩和热液交代等三种不同成因的独居石微粒微区成分分布的特征。分析数据表明，花岗岩和花岗伟晶岩成因的独居石微粒中La和Ce的含量低，而Sm、Gd、Y、Th的含量明显较高。热液交代成因的独居石微粒中，La、Ce的含量高，而Gd、Th、Y的含量明显较低。根据微区剖面(0.18mm)元素分布曲线，指出了La、Ce、Nd、P、Th、Si、Ca和U等元素表现出8～10个微环带成分不均匀分布的特点，并认为成矿溶液的地质环境、温压和微量元素含量变化是不均匀分布的主要原因。 物理性质：呈黄褐色、棕色、红色，间或有绿色。半透明至透明。条痕白色或浅红黄色。具有强玻璃光泽。硬度5.0～5.5。性脆。密度4.9～5.5。电磁性中弱。在X射线下发绿光。在阴极射线下不发光。[4]
相关资料
产地
具有经济开采价值的独居石主要资源是冲积型或海滨砂矿床。最重要的海滨砂矿床是在澳大利亚沿海、巴西以及印度等沿海。此外，斯里兰卡、马达加斯加、南非、马来西亚、中国东北为主、泰国、韩国、朝鲜等地都含有独居石的重砂矿床。我国白云鄂博也是独居石的重要产地，但优良大晶体稀少。
独居石的生产呈下降趋势，主要原因是由于矿石中钍元素具有放射性，对环境有害。其中，巴西，印度等国已禁采。
特征
独居石内部经常出现复杂的分区，每一区域可能都记录了独居石所经历的结晶、变质、热液蚀变等复杂的历史过程。因此，在进行微区分析前，详细研究独居石的形貌和内部结构对解释独居石的U-Pb年龄、微区化学成分和同位素以及微量元素组成的成因至关重要。
矿物学研究表明，独居石为黄、褐、红褐色，薄片中为黄色或无色，单斜晶系，β = 104°24'，常呈自形-他形粒状、短柱状晶体，正高-极高突起，折射率随着钍含量增多而增高，糙面显著，干涉色高达三级中至高级白。同时独居石以其独有的偏光显微镜下亮黄色、突起高、干涉色高、多色性不明显，以及由于U-Th的放射性导致的多色晕环，背散射下为亮白色等特征，可与一般矿物区别。如独居石与锆石的区别在于锆石的突起高，无完好解理，为一轴晶。独居石与榍石的区别是榍石的双折射率比它更高，干涉色为高级白。独居石与橄榄石、绿帘石等的区别在于前者的光轴角较小。独居石与磷钇矿的区别是后者折射率较低(No约1. 72) ，而独居石很少低于1.78，此外，紫外光下独居石呈碧绿色，而磷钇矿保持通常颜色或发浅绿黄色。
岩浆独居石呈浅黄色、棕褐色，透明或油脂光泽，具柱状、近等轴状或浑圆状晶形，属单斜晶系，粒度大小约100 ～200μm，典型特征是独居石单颗粒的稀疏分布，颗粒以填隙形式或包含在原生矿物( 最常见的是石英、长石和岩浆黑云母) 内。单偏光镜下为淡黄绿色，沿着裂隙周围分布着暗棕色到黑色的氧化铁杂质。阴极发光图像显示独居石发紫红色或酱红色，发光较弱且发光分布不均匀，一般在裂隙附近发光较强，在氧化铁浓集最大的边缘，发光亮度大。背散射(BSE) 图像显示独居石结构均匀，通常无环带或个别颗粒存在较宽且平直的岩浆环带，岩浆环带的宽度可能与独居石结晶时岩浆的温度有关，高温条件下微量元素扩散快，常常形成较宽的结晶环带，低温条件下微量元素的扩散速度慢，一般形成较窄的岩浆环带。
热液独居石呈灰棕色，细粒状、粒状，多呈自形-半自形，晶形细小，表面可能会有溶蚀，颗粒大小<50μm，可含有细小的石英、云母、绿泥石等包体。典型特征是在小区域内成簇的由5~20个( 或者更多) 颗粒的不规则集合体形态存在，独居石颗粒可能与硫化物和氧化物交生，并形成与硫化物和氧化物成分相关的边缘，光学显微镜下以高突起、高双折射率和微弱的黄——褐色多色性为特征，多以包裹体形式产于次生石英、角闪石，次生钠长石和片状硅酸盐中，尤其是一些存在于次生的石英和钠长石中的常呈自形和棱柱状，而片状硅酸盐中的常呈扁状和平状。
应用价值
独居石独居石化学组成为(Ce、La、Nd、Th)PO4、晶体属单斜晶系的磷酸盐矿物。独居石是主要的稀土矿物，轻稀土(铈组)氧化物占39-74%，重稀土(钇组)氧化物占0~5%，颜色以黄色为主，次为浅黄、黄白等色。稀土元素在黑色和有色冶金、玻璃和陶瓷生产、电子、电气照明、电视和激光技术、化工工业、医疗和农业生产领域中得到广泛的应用。在与花岗岩有关的热液矿床中也有产出。此外，常可富集形成砂矿。独居石是提取铈族稀土元素的重要矿物原料。由于成分中经常有钍代替铈，ThO2含量最多可达30%，在提取铈时，可综合提取钍。
生成状态
产在花岗岩及花岗伟晶岩中;稀有金属碳酸岩中;云英岩与石英岩中;云霞正长岩、长霓岩与碱性正长伟晶岩中;阿尔卑斯型脉中;混合岩中;及风化壳与砂矿中。
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