獨(dú)居石是一種中酸性巖漿巖和變質(zhì)巖中較常見(jiàn)的副礦物，在一些沉積巖中也存在。不論巖漿成因或變質(zhì)成因獨(dú)居石，其同位素年齡的地質(zhì)意義都較為清楚。獨(dú)居石為單斜晶系，晶體為板狀或柱狀。因經(jīng)常呈單晶體而得名。棕紅色、黃色，有時(shí)褐黃色，油脂光澤，解理完全，莫氏硬度5～5.5，比重4.9～5.5。常具放射性。主要作為副礦物產(chǎn)在花崗巖、正長(zhǎng)巖、片麻巖和花崗偉晶巖中，與花崗巖有關(guān)的熱液礦床中也有產(chǎn)出。

　　概述

　　獨(dú)居石這個(gè)名字是源于它經(jīng)常以單晶體存在而來(lái)的。它是一種含有鈰和鑭的磷酸鹽礦物，是一種稀土礦物，中文學(xué)名“磷鈰鑭礦”，(Ce，Y，La，Th)PO4是提煉鈰、鑭的主要礦物，商業(yè)钚的主要來(lái)源。早先發(fā)現(xiàn)這種礦物會(huì)放射釷-232，之后會(huì)吸收慢中子而變成鈾-233，而鈾-233可作核燃料之用。1940合成又發(fā)現(xiàn)該礦石，可合成钚-239。而钚-239常被用在核子反應(yīng)爐及核武器中。鈰可用來(lái)作合金、打火石、拋光等的材料。此外，很多時(shí)候獨(dú)居石中還含有釷，因此也可用來(lái)提煉釷。

　　組成

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

　　性質(zhì)

　　獨(dú)居石是稀土金屬礦的主要礦物之一，常含釷、鋯等。單斜晶系,晶體呈細(xì)小板狀。棕紅、黃或黃綠色，油脂光澤或玻璃光澤,貝殼狀至參差狀斷口。性脆，硬度5～5.5，密度4.9~5.5g/cm3。在紫外光照射下發(fā)鮮綠色熒光。因常含鈾、釷、鐳，故具有放射性。主要產(chǎn)于偉晶巖、花崗巖及其與之有關(guān)的期后礦床中,共生礦物可有氟碳鈰礦、磷釔礦、鋰輝石、鋯石、綠柱石、磷灰石、金紅石、鈦鐵礦、螢石、重晶石或鈮鐵礦等。由于獨(dú)居石的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定、密度較大，故常形成濱海砂礦和沖積砂礦。獨(dú)居石溶于硫酸,與KOH溶合后加鉬酸銨便出現(xiàn)磷鉬酸銨黃色沉淀。

　　質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

　　砂礦經(jīng)選別富集獲得的干燥獨(dú)居石精礦質(zhì)量應(yīng)符合稀土行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)XB/T104-2000(以干礦品位計(jì)算)。

　　天然寶石

　　金屬礦產(chǎn)之一。化學(xué)成分(Ce，La，Y，Th)PO4。屬單斜晶系，單晶體呈板狀或似楔形，或各向等長(zhǎng)狀。淺黃色至淺紅褐色。強(qiáng)玻璃光澤或松脂光澤至蠟狀光澤，微透明至透明。硬度5-5.5，密度4.9-5.5g/cm3。世界上出產(chǎn)寶石級(jí)獨(dú)居石的國(guó)家有美國(guó)、玻利維亞等。透明寶石個(gè)體不大，已知最大者約5克拉。不透明的大晶體用于琢磨弧面型寶石。獨(dú)居石的英文名稱Monazite來(lái)自希蠟文monazem，意為無(wú)伴獨(dú)居之意，寓意礦物產(chǎn)出稀少(注：中國(guó)收藏大辭詞)。

　　結(jié)構(gòu)形態(tài)

　　獨(dú)居石產(chǎn)于花崗巖、正長(zhǎng)巖、片麻巖中，也常形成砂礦。它的顏色呈棕紅、黃、褐黃，有油脂光澤。其晶體形狀或是板狀或是柱狀，單斜晶系，斜方柱晶類。晶面常有條紋，有時(shí)為柱、錐、粒狀。因成分中含鈾、釷元素，具一定放射性(通常量很低，無(wú)須特別保護(hù))。獨(dú)居石的顏色較艷麗，這種礦物的晶體大都小，粗大者且透明，在國(guó)外可用作寶石(無(wú)商業(yè)價(jià)值，多為收藏品)。圖中獨(dú)居石晶體是一顆貫穿雙晶，極其漂亮，若晶體夠大，是珍貴收藏品。

　　產(chǎn)地

　　具有經(jīng)濟(jì)開(kāi)采價(jià)值的獨(dú)居石主要資源是沖積型或海濱砂礦床。最重要的海濱砂礦床是在澳大利亞沿海、巴西以及印度等沿海。此外，斯里蘭卡、馬達(dá)加斯加、南非、馬來(lái)西亞、中國(guó)東北為主、泰國(guó)、韓國(guó)、朝鮮等地都含有獨(dú)居石的重砂礦床。我國(guó)白云鄂博也是獨(dú)居石的重要產(chǎn)地，但優(yōu)良大晶體稀少。

　　獨(dú)居石的生產(chǎn)呈下降趨勢(shì)，主要原因是由于礦石中釷元素具有放射性，對(duì)環(huán)境有害。其中，巴西，印度等國(guó)已禁采。

　　特征

　　獨(dú)居石內(nèi)部經(jīng)常出現(xiàn)復(fù)雜的分區(qū)，每一區(qū)域可能都記錄了獨(dú)居石所經(jīng)歷的結(jié)晶、變質(zhì)、熱液蝕變等復(fù)雜的歷史過(guò)程。因此，在進(jìn)行微區(qū)分析前，詳細(xì)研究獨(dú)居石的形貌和內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì)解釋獨(dú)居石的U-Pb年齡、微區(qū)化學(xué)成分和同位素以及微量元素組成的成因至關(guān)重要。

　　礦物學(xué)研究表明，獨(dú)居石為黃、褐、紅褐色，薄片中為黃色或無(wú)色，單斜晶系，β = 104°24'，常呈自形-他形粒狀、短柱狀晶體，正高-極高突起，折射率隨著釷含量增多而增高，糙面顯著，干涉色高達(dá)三級(jí)中至高級(jí)白。同時(shí)獨(dú)居石以其獨(dú)有的偏光顯微鏡下亮黃色、突起高、干涉色高、多色性不明顯，以及由于U-Th的放射性導(dǎo)致的多色暈環(huán)，背散射下為亮白色等特征，可與一般礦物區(qū)別。如獨(dú)居石與鋯石的區(qū)別在于鋯石的突起高，無(wú)完好解理，為一軸晶。獨(dú)居石與榍石的區(qū)別是榍石的雙折射率比它更高，干涉色為高級(jí)白。獨(dú)居石與橄欖石、綠簾石等的區(qū)別在于前者的光軸角較小。獨(dú)居石與磷釔礦的區(qū)別是后者折射率較低(No約1. 72) ，而獨(dú)居石很少低于1.78，此外，紫外光下獨(dú)居石呈碧綠色，而磷釔礦保持通常顏色或發(fā)淺綠黃色。

　　巖漿獨(dú)居石呈淺黃色、棕褐色，透明或油脂光澤，具柱狀、近等軸狀或渾圓狀晶形，屬單斜晶系，粒度大小約100 ～200μm，典型特征是獨(dú)居石單顆粒的稀疏分布，顆粒以填隙形式或包含在原生礦物( 最常見(jiàn)的是石英、長(zhǎng)石和巖漿黑云母) 內(nèi)。單偏光鏡下為淡黃綠色，沿著裂隙周圍分布著暗棕色到黑色的氧化鐵雜質(zhì)。陰極發(fā)光圖像顯示獨(dú)居石發(fā)紫紅色或醬紅色，發(fā)光較弱且發(fā)光分布不均勻，一般在裂隙附近發(fā)光較強(qiáng)，在氧化鐵濃集最大的邊緣，發(fā)光亮度大。背散射(BSE) 圖像顯示獨(dú)居石結(jié)構(gòu)均勻，通常無(wú)環(huán)帶或個(gè)別顆粒存在較寬且平直的巖漿環(huán)帶，巖漿環(huán)帶的寬度可能與獨(dú)居石結(jié)晶時(shí)巖漿的溫度有關(guān)，高溫條件下微量元素?cái)U(kuò)散快，常常形成較寬的結(jié)晶環(huán)帶，低溫條件下微量元素的擴(kuò)散速度慢，一般形成較窄的巖漿環(huán)帶。

　　熱液獨(dú)居石呈灰棕色，細(xì)粒狀、粒狀，多呈自形-半自形，晶形細(xì)小，表面可能會(huì)有溶蝕，顆粒大小<50μm，可含有細(xì)小的石英、云母、綠泥石等包體。典型特征是在小區(qū)域內(nèi)成簇的由5~20個(gè)( 或者更多) 顆粒的不規(guī)則集合體形態(tài)存在，獨(dú)居石顆?？赡芘c硫化物和氧化物交生，并形成與硫化物和氧化物成分相關(guān)的邊緣，光學(xué)顯微鏡下以高突起、高雙折射率和微弱的黃——褐色多色性為特征，多以包裹體形式產(chǎn)于次生石英、角閃石，次生鈉長(zhǎng)石和片狀硅酸鹽中，尤其是一些存在于次生的石英和鈉長(zhǎng)石中的常呈自形和棱柱狀，而片狀硅酸鹽中的常呈扁狀和平狀。

　　應(yīng)用價(jià)值

　　獨(dú)居石獨(dú)居石化學(xué)組成為(Ce、La、Nd、Th)PO4、晶體屬單斜晶系的磷酸鹽礦物。獨(dú)居石是主要的稀土礦物，輕稀土(鈰組)氧化物占39—74%，重稀土(釔組)氧化物占0～5%，顏色以黃色為主，次為淺黃、黃白等色。稀土元素在黑色和有色冶金、玻璃和陶瓷生產(chǎn)、電子、電氣照明、電視和激光技術(shù)、化工工業(yè)、醫(yī)療和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。在與花崗巖有關(guān)的熱液礦床中也有產(chǎn)出。此外，常可富集形成砂礦。獨(dú)居石是提取鈰族稀土元素的重要礦物原料。由于成分中經(jīng)常有釷代替鈰，ThO2含量最多可達(dá)30%，在提取鈰時(shí)，可綜合提取釷。

　　生成狀態(tài)

　　產(chǎn)在花崗巖及花崗偉晶巖中;稀有金屬碳酸巖中;云英巖與石英巖中;云霞正長(zhǎng)巖、長(zhǎng)霓巖與堿性正長(zhǎng)偉晶巖中;阿爾卑斯型脈中;混合巖中;及風(fēng)化殼與砂礦中。