獨(du)居石(shi)是一種中酸性(xing)巖(yan)漿巖(yan)和變(bian)質巖(yan)中較常(chang)見(jian)的(de)副礦(kuang)物(wu)，在一些沉積巖(yan)中也存在。不論巖(yan)漿成因或變(bian)質成因獨(du)居石(shi)，其(qi)同位素(su)年齡的(de)地(di)質意義都較為清(qing)楚。獨(du)居石(shi)為單斜(xie)晶系，晶體為板(ban)狀(zhuang)(zhuang)或柱(zhu)狀(zhuang)(zhuang)。因經常(chang)呈單晶體而得名。棕紅色(se)(se)、黃色(se)(se)，有(you)時褐(he)黃色(se)(se)，油脂光(guang)澤(ze)，解理完(wan)全，莫氏硬度(du)5～5.5，比重4.9～5.5。常(chang)具放射性(xing)。主(zhu)要(yao)作為副礦(kuang)物(wu)產在花(hua)崗(gang)巖(yan)、正長巖(yan)、片麻巖(yan)和花(hua)崗(gang)偉晶巖(yan)中，與花(hua)崗(gang)巖(yan)有(you)關(guan)的(de)熱液礦(kuang)床中也有(you)產出。

　　概述

　　獨居石(shi)(shi)(shi)(shi)這(zhe)個名(ming)字是源(yuan)于它經(jing)常以單(dan)晶體存在而(er)來(lai)(lai)的(de)。它是一(yi)種含有鈰(shi)和鑭的(de)磷(lin)酸鹽礦物，是一(yi)種稀(xi)土礦物，中(zhong)文學名(ming)“磷(lin)鈰(shi)鑭礦”，(Ce，Y，La，Th)PO4是提(ti)煉(lian)鈰(shi)、鑭的(de)主要礦物，商業钚(bu)的(de)主要來(lai)(lai)源(yuan)。早先發(fa)現這(zhe)種礦物會放射釷(tu)(tu)-232，之后會吸收慢中(zhong)子而(er)變成鈾(you)-233，而(er)鈾(you)-233可(ke)作核燃料之用。1940合(he)成又發(fa)現該礦石(shi)(shi)(shi)(shi)，可(ke)合(he)成钚(bu)-239。而(er)钚(bu)-239常被用在核子反應爐(lu)及核武器中(zhong)。鈰(shi)可(ke)用來(lai)(lai)作合(he)金、打火石(shi)(shi)(shi)(shi)、拋(pao)光等(deng)的(de)材料。此(ci)外，很多時候獨居石(shi)(shi)(shi)(shi)中(zhong)還含有釷(tu)(tu)，因此(ci)也可(ke)用來(lai)(lai)提(ti)煉(lian)釷(tu)(tu)。

　　組成

　　Ce(PO4)或(Ce、La)PO4，理論含量(liang)Ce2O334%～99%，La2O334.74%。

　　性質

　　獨居石(shi)(shi)是(shi)稀土(tu)金屬礦(kuang)的(de)主(zhu)要礦(kuang)物(wu)之一(yi)，常含釷、鋯等。單(dan)斜晶(jing)系(xi),晶(jing)體呈細(xi)小板(ban)狀。棕紅、黃或(huo)黃綠(lv)色，油(you)脂光(guang)澤(ze)或(huo)玻璃光(guang)澤(ze),貝(bei)殼狀至參差狀斷口。性脆，硬度(du)(du)5～5.5，密(mi)度(du)(du)4.9~5.5g/cm3。在紫(zi)外光(guang)照射(she)下發鮮(xian)綠(lv)色熒光(guang)。因常含鈾、釷、鐳(lei)，故(gu)具有放射(she)性。主(zhu)要產于(yu)偉(wei)晶(jing)巖(yan)、花崗巖(yan)及其(qi)與之有關的(de)期后礦(kuang)床中,共生礦(kuang)物(wu)可有氟碳鈰礦(kuang)、磷釔礦(kuang)、鋰輝石(shi)(shi)、鋯石(shi)(shi)、綠(lv)柱石(shi)(shi)、磷灰石(shi)(shi)、金紅石(shi)(shi)、鈦鐵礦(kuang)、螢石(shi)(shi)、重晶(jing)石(shi)(shi)或(huo)鈮鐵礦(kuang)等。由于(yu)獨居石(shi)(shi)的(de)化學性質比較穩定、密(mi)度(du)(du)較大，故(gu)常形成(cheng)濱(bin)海砂礦(kuang)和沖積砂礦(kuang)。獨居石(shi)(shi)溶(rong)于(yu)硫(liu)酸(suan),與KOH溶(rong)合后加鉬(mu)酸(suan)銨便出現磷鉬(mu)酸(suan)銨黃色沉淀。

　　質量標準

　　砂礦(kuang)經選(xuan)別富集獲得的干(gan)燥獨居(ju)石精礦(kuang)質量應符合稀土(tu)行(xing)業標準(zhun)XB/T104-2000(以干(gan)礦(kuang)品位(wei)計算)。

　　天然寶石

　　金屬礦產(chan)之一。化學成分(Ce，La，Y，Th)PO4。屬單斜晶(jing)系，單晶(jing)體(ti)呈板狀或似(si)楔形，或各(ge)向等(deng)長狀。淺黃色至淺紅褐色。強(qiang)玻璃(li)光澤或松(song)脂光澤至蠟狀光澤，微透(tou)(tou)明(ming)至透(tou)(tou)明(ming)。硬度5-5.5，密度4.9-5.5g/cm3。世界上出產(chan)寶石(shi)級獨(du)居石(shi)的(de)(de)國家有美國、玻利維(wei)亞等(deng)。透(tou)(tou)明(ming)寶石(shi)個體(ti)不(bu)大，已知最大者(zhe)約5克(ke)拉。不(bu)透(tou)(tou)明(ming)的(de)(de)大晶(jing)體(ti)用于(yu)琢磨(mo)弧面型寶石(shi)。獨(du)居石(shi)的(de)(de)英文名稱(cheng)Monazite來自希(xi)蠟文monazem，意為無伴獨(du)居之意，寓意礦物產(chan)出稀少(注：中國收藏大辭(ci)詞)。

　　結構形態

　　獨(du)居石(shi)產于花崗(gang)巖(yan)、正(zheng)長巖(yan)、片麻巖(yan)中(zhong)，也常形(xing)成砂礦。它(ta)的(de)顏(yan)色呈棕(zong)紅、黃、褐黃，有油(you)脂光澤(ze)。其晶(jing)(jing)(jing)體(ti)形(xing)狀或是板(ban)狀或是柱狀，單(dan)斜(xie)晶(jing)(jing)(jing)系，斜(xie)方柱晶(jing)(jing)(jing)類。晶(jing)(jing)(jing)面常有條紋，有時為柱、錐、粒(li)狀。因(yin)成分中(zhong)含(han)鈾、釷元素，具一(yi)定放射性(通常量很低，無須特別保護)。獨(du)居石(shi)的(de)顏(yan)色較艷麗，這種礦物的(de)晶(jing)(jing)(jing)體(ti)大都小，粗大者且(qie)透明，在國外可用作寶(bao)石(shi)(無商業(ye)價值，多為收藏品)。圖中(zhong)獨(du)居石(shi)晶(jing)(jing)(jing)體(ti)是一(yi)顆(ke)貫穿(chuan)雙晶(jing)(jing)(jing)，極其漂亮(liang)，若晶(jing)(jing)(jing)體(ti)夠(gou)大，是珍貴收藏品。

　　產地

　　具有經濟(ji)開采價值(zhi)的(de)(de)獨(du)居(ju)(ju)石(shi)主要資源(yuan)是(shi)(shi)沖積(ji)型或海濱(bin)砂礦(kuang)(kuang)床(chuang)。最重(zhong)要的(de)(de)海濱(bin)砂礦(kuang)(kuang)床(chuang)是(shi)(shi)在澳(ao)大利(li)亞沿(yan)海、巴西(xi)(xi)以(yi)及印度(du)等沿(yan)海。此外，斯里蘭卡、馬達(da)加(jia)斯加(jia)、南非、馬來西(xi)(xi)亞、中國(guo)(guo)東(dong)北為主、泰國(guo)(guo)、韓國(guo)(guo)、朝鮮等地都含有獨(du)居(ju)(ju)石(shi)的(de)(de)重(zhong)砂礦(kuang)(kuang)床(chuang)。我國(guo)(guo)白云(yun)鄂博也是(shi)(shi)獨(du)居(ju)(ju)石(shi)的(de)(de)重(zhong)要產地，但優(you)良大晶體稀少。

　　獨(du)居石的(de)生產呈下降趨(qu)勢，主要原因是由于礦石中(zhong)(zhong)釷元(yuan)素(su)具有(you)放(fang)射性，對環境有(you)害。其中(zhong)(zhong)，巴西，印(yin)度等國已禁采。

　　特征

　　獨居(ju)(ju)石內部(bu)經常出現復雜的(de)分(fen)(fen)區(qu)，每(mei)一區(qu)域可(ke)能都記(ji)錄了獨居(ju)(ju)石所經歷的(de)結晶、變質、熱液蝕變等復雜的(de)歷史(shi)過(guo)程(cheng)。因(yin)此(ci)，在(zai)進行微區(qu)分(fen)(fen)析前(qian)，詳細(xi)研究獨居(ju)(ju)石的(de)形(xing)貌和內部(bu)結構對解釋獨居(ju)(ju)石的(de)U-Pb年齡、微區(qu)化學成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)和同位素以及微量元素組成(cheng)(cheng)的(de)成(cheng)(cheng)因(yin)至關(guan)重(zhong)要。

　　礦(kuang)物(wu)學研究表明，獨(du)居(ju)石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)為黃(huang)、褐(he)、紅褐(he)色(se)(se)(se)(se)(se)(se)，薄(bo)片中為黃(huang)色(se)(se)(se)(se)(se)(se)或(huo)無色(se)(se)(se)(se)(se)(se)，單斜晶系，β = 104°24'，常(chang)呈(cheng)自形(xing)-他形(xing)粒狀、短柱狀晶體，正高(gao)(gao)(gao)-極高(gao)(gao)(gao)突(tu)(tu)(tu)起，折(zhe)射(she)率(lv)隨(sui)著(zhu)釷含量增多(duo)(duo)而增高(gao)(gao)(gao)，糙面顯(xian)著(zhu)，干涉色(se)(se)(se)(se)(se)(se)高(gao)(gao)(gao)達三(san)級(ji)中至高(gao)(gao)(gao)級(ji)白(bai)(bai)。同(tong)時獨(du)居(ju)石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)以(yi)其獨(du)有的(de)偏光顯(xian)微鏡下(xia)亮(liang)黃(huang)色(se)(se)(se)(se)(se)(se)、突(tu)(tu)(tu)起高(gao)(gao)(gao)、干涉色(se)(se)(se)(se)(se)(se)高(gao)(gao)(gao)、多(duo)(duo)色(se)(se)(se)(se)(se)(se)性不明顯(xian)，以(yi)及由于(yu)U-Th的(de)放射(she)性導(dao)致的(de)多(duo)(duo)色(se)(se)(se)(se)(se)(se)暈環，背散射(she)下(xia)為亮(liang)白(bai)(bai)色(se)(se)(se)(se)(se)(se)等特征，可與一(yi)般礦(kuang)物(wu)區別。如獨(du)居(ju)石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)與鋯石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)區別在(zai)(zai)于(yu)鋯石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)突(tu)(tu)(tu)起高(gao)(gao)(gao)，無完(wan)好解理(li)，為一(yi)軸(zhou)晶。獨(du)居(ju)石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)與榍(xie)石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)區別是榍(xie)石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)雙折(zhe)射(she)率(lv)比它更高(gao)(gao)(gao)，干涉色(se)(se)(se)(se)(se)(se)為高(gao)(gao)(gao)級(ji)白(bai)(bai)。獨(du)居(ju)石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)與橄欖石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)、綠(lv)(lv)(lv)簾石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)等的(de)區別在(zai)(zai)于(yu)前者的(de)光軸(zhou)角(jiao)較小。獨(du)居(ju)石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)與磷釔礦(kuang)的(de)區別是后(hou)者折(zhe)射(she)率(lv)較低(di)(No約1. 72) ，而獨(du)居(ju)石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)很少低(di)于(yu)1.78，此外，紫外光下(xia)獨(du)居(ju)石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)呈(cheng)碧(bi)綠(lv)(lv)(lv)色(se)(se)(se)(se)(se)(se)，而磷釔礦(kuang)保持通常(chang)顏色(se)(se)(se)(se)(se)(se)或(huo)發淺綠(lv)(lv)(lv)黃(huang)色(se)(se)(se)(se)(se)(se)。

　　巖(yan)漿獨居石呈淺黃色(se)(se)、棕(zong)褐(he)色(se)(se)，透明或油脂光澤，具柱狀、近(jin)(jin)等軸狀或渾圓(yuan)狀晶形，屬單斜晶系，粒度(du)大(da)小約(yue)100 ～200μm，典型特征是獨居石單顆粒的(de)稀(xi)疏分(fen)(fen)布(bu)(bu)，顆粒以填(tian)隙形式或包含(han)在(zai)原生(sheng)礦物(wu)( 最(zui)常見的(de)是石英、長石和(he)巖(yan)漿黑云(yun)母(mu)) 內。單偏光鏡下(xia)為淡黃綠色(se)(se)，沿著裂隙周圍(wei)分(fen)(fen)布(bu)(bu)著暗棕(zong)色(se)(se)到黑色(se)(se)的(de)氧(yang)化鐵雜(za)質。陰極發(fa)(fa)光圖像顯示(shi)獨居石發(fa)(fa)紫紅(hong)色(se)(se)或醬紅(hong)色(se)(se)，發(fa)(fa)光較弱且發(fa)(fa)光分(fen)(fen)布(bu)(bu)不均勻，一般(ban)在(zai)裂隙附(fu)近(jin)(jin)發(fa)(fa)光較強，在(zai)氧(yang)化鐵濃(nong)集(ji)最(zui)大(da)的(de)邊緣，發(fa)(fa)光亮度(du)大(da)。背散(san)射(she)(BSE) 圖像顯示(shi)獨居石結構均勻，通常無環帶(dai)或個(ge)別顆粒存在(zai)較寬(kuan)(kuan)且平(ping)直的(de)巖(yan)漿環帶(dai)，巖(yan)漿環帶(dai)的(de)寬(kuan)(kuan)度(du)可能與獨居石結晶時(shi)巖(yan)漿的(de)溫度(du)有關(guan)，高溫條件(jian)下(xia)微量元(yuan)素擴(kuo)散(san)快，常常形成較寬(kuan)(kuan)的(de)結晶環帶(dai)，低溫條件(jian)下(xia)微量元(yuan)素的(de)擴(kuo)散(san)速度(du)慢，一般(ban)形成較窄的(de)巖(yan)漿環帶(dai)。

　　熱(re)液獨(du)居石(shi)(shi)呈灰棕色，細粒(li)(li)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)、粒(li)(li)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)，多(duo)呈自形(xing)(xing)-半自形(xing)(xing)，晶形(xing)(xing)細小，表(biao)面可能(neng)會有(you)溶蝕，顆粒(li)(li)大(da)小<50μm，可含(han)有(you)細小的(de)(de)石(shi)(shi)英(ying)、云母(mu)、綠泥石(shi)(shi)等包(bao)體。典型特征是(shi)在小區域內(nei)成簇的(de)(de)由5~20個( 或者更多(duo)) 顆粒(li)(li)的(de)(de)不(bu)規則集合(he)體形(xing)(xing)態存在，獨(du)居石(shi)(shi)顆粒(li)(li)可能(neng)與硫化物(wu)和(he)(he)氧化物(wu)交生(sheng)，并形(xing)(xing)成與硫化物(wu)和(he)(he)氧化物(wu)成分相關的(de)(de)邊緣，光學顯微鏡下以(yi)高突起、高雙折射率(lv)和(he)(he)微弱的(de)(de)黃——褐色多(duo)色性為特征，多(duo)以(yi)包(bao)裹體形(xing)(xing)式產于次(ci)生(sheng)石(shi)(shi)英(ying)、角(jiao)閃石(shi)(shi)，次(ci)生(sheng)鈉長石(shi)(shi)和(he)(he)片狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)硅(gui)酸鹽中(zhong)，尤其是(shi)一些存在于次(ci)生(sheng)的(de)(de)石(shi)(shi)英(ying)和(he)(he)鈉長石(shi)(shi)中(zhong)的(de)(de)常(chang)呈自形(xing)(xing)和(he)(he)棱柱狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)，而片狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)硅(gui)酸鹽中(zhong)的(de)(de)常(chang)呈扁(bian)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)和(he)(he)平(ping)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)。

　　應用價值

　　獨(du)居(ju)(ju)石(shi)獨(du)居(ju)(ju)石(shi)化學組(zu)成(cheng)為(Ce、La、Nd、Th)PO4、晶體屬單斜晶系的磷酸鹽礦物(wu)(wu)。獨(du)居(ju)(ju)石(shi)是主(zhu)要的稀土(tu)(tu)礦物(wu)(wu)，輕(qing)稀土(tu)(tu)(鈰組(zu))氧化物(wu)(wu)占39—74%，重(zhong)稀土(tu)(tu)(釔組(zu))氧化物(wu)(wu)占0～5%，顏(yan)色(se)(se)以黃色(se)(se)為主(zhu)，次(ci)為淺黃、黃白等色(se)(se)。稀土(tu)(tu)元素在黑色(se)(se)和(he)有(you)色(se)(se)冶金、玻璃和(he)陶瓷生(sheng)產、電(dian)子、電(dian)氣照(zhao)明、電(dian)視(shi)和(he)激光(guang)技術、化工工業、醫療(liao)和(he)農業生(sheng)產領域(yu)中得(de)到廣泛的應用。在與花崗巖有(you)關(guan)的熱液礦床(chuang)中也有(you)產出。此外，常可(ke)富集(ji)形成(cheng)砂礦。獨(du)居(ju)(ju)石(shi)是提(ti)取鈰族稀土(tu)(tu)元素的重(zhong)要礦物(wu)(wu)原(yuan)料。由于成(cheng)分中經常有(you)釷代替鈰，ThO2含量最(zui)多可(ke)達30%，在提(ti)取鈰時，可(ke)綜合提(ti)取釷。

　　生成狀態

　　產在花(hua)(hua)崗(gang)巖及(ji)花(hua)(hua)崗(gang)偉晶(jing)巖中(zhong);稀(xi)有金屬碳酸巖中(zhong);云英巖與石英巖中(zhong);云霞正(zheng)長巖、長霓巖與堿性(xing)正(zheng)長偉晶(jing)巖中(zhong);阿爾卑(bei)斯型脈中(zhong);混合巖中(zhong);及(ji)風(feng)化殼與砂礦中(zhong)。