中文摘要：

铁海泡石是产于青海赛什塘矽卡岩铜矿并大量存在的新矿物，属于海泡石的Fe(III)端元，其理想化学式为Fe(III)3Fe(II)[Si5Fe(III)O15].O2.6H2O,显示除阳离子八面体外，Fe(III)还进入硅氧四面体占位。本项目通过对该产地及有关海泡石矿床中不同结晶形态和含铁量的铁海泡石及海泡石的穆斯堡尔谱、同步辐射X射线吸收近边结构、X射线Rietveld结构精修、透射电镜选区电子衍射及差热分析等技术的研究，确定铁海泡石中硅氧四面体及阳离子八面体位置上铁的价态、占位及其随含铁量的变化规律，探讨铁海泡石-海泡石系列中的离子置换规律及其对晶格构造和理化性能的影响。通过在不同酸碱度和氧化还原条件下水热法合成铁海泡石以探讨不同铁含量及占位状态的铁海泡石形成的物理化学条件，结合其地质产状及矿物组合的热力学分析，为相关矿床的成因及找矿提供矿物学证据。

结论摘要：

新矿物研究工作是我国地学界相对薄弱的领域，本项目在前一基金项目《微粒未定名矿物的同步辐射X射线衍射研究》（编号40872046）的工作基础上，利用光学显微镜、电子探针、微区XRD、拉曼光谱、穆斯堡尔谱、TEM、差热分析及红外光谱等多种手段开展铁海泡石、李璞硅锰石、王氏超晶石等新矿物及未定名矿物的晶体化学及成因研究，获得如下主要成果（1）在铁海泡石中，铁主要呈三价形式存在占据八面体位置，其电价平衡除了四面体位置硅被三价铁替换外，还存在羟基被负氧离子替换。穆斯堡尔谱数据显示，在铁海泡石中，铁主要以三价铁形式存在，占90%以上。三价铁分布在八面体位置（M2、M3）及可能的四面体位置（Si2），二价铁分布在八面体位置（M1、M4）。 调查表明铁海泡石及共生绿脱石是矽卡岩型铜铁矿床典型的后期蚀变产物，系铁的硫化物及铁硅酸盐矿物在富氧、碱性、干旱条件下分解、沉淀形成。（2）探索了电子探针定量分析超轻元素硼、碳、氧及稀土的分析方法，提出了氧定量+电中性原则的定量分析含水矿物含水量的方法。分析表明，电子探针对氧的分析可达到与常规元素相同的误差水平。通过对稀土磷酸盐标样的分析，确定了稀土元素间叠加谱线的校正系数。（3）发现晶体的倍d-（Td-）衍射现象，即对应于晶体衍射峰d值的2-、3-甚至4-倍减去一微小值的位置出现异常衍射峰，其相对强度一般小于1%（有时可高达10%, 如单晶硅、辉钼矿），异常衍射峰的d值（dT）与正常衍射峰的d值(dN)符合关系dT=n*dN-x，n为整数2,3,4，x=0.025-0.034。这些异常衍射不满足现有的晶体布拉格衍射定律，也无法用超结构的观点解释，其机理仍有待解明。（4）作为主要研究者参与多种新矿物的申报，获IMA-CNMNC批准新矿物李璞硅锰石（lipuite，2014-085）、塔雅锶锰石（taniajacoite,2014-107）、梅然锶钠石（meieranite，2015-009），王氏超晶石（wangdaodeite，已提交待批准）。还发现一些未定名矿物，包括Bi5S4、Fe2Sr6Si9O27.4H2O及鱼眼石的Sr端元KSr4Si8O20(OH).8(H2O)。