独居石Monazite

独居石Monazite

化学成分：（Ce, La, Y, Th）PO4物理性质：独居石或称磷铈镧矿。为单斜晶系之稀土磷酸盐矿物，晶癖近于等轴形之颗粒状多面体（图5-15-1）。多呈蜜黄色或带棕红或绿色，在海砂中，则发现有黑色者。半透明至透明，玻璃至油脂光泽，硬度5～5.5，比重4.9～5.5。因含钍有放射性。光性：（＋）；α＝1.785～1.800，β＝1.787～1.801，γ＝1.840～1.850；2V＝10ｏ～20ｏ；X＝b，Z c＝2ｏ～6ｏ。

产地与产状A.西部砂矿之独居石砂：　独居石砂均含在各河川与海岸砂滩砂中（图5-15-2a），分布地区以西部为主，北自桃园，南达台南，是主要生产地段，重砂富集之产状多在河川内湾之高水线附近与沿海砂滩砂之表层，以及在其底下古期沉积砂层中，更多富集在暴风浪堆积之高滨地带。重砂或称黑砂（black sand），因多含铁矿物，颜色灰黑，常出现厚自数公厘以至十数公分之黑色重砂层，间夹于浅色之低品位砂层之中。在浊水溪以南沿海之岸外沙洲，算是重要之富集地带。重砂之富集度富饶者可占全砂层重量之40～80％，稀薄者则在10％以下，在浓集之重砂中，独居石含量多半在2％以下。：推断重砂之来源主要出于岛上第三纪砂岩层中所含之碎屑成分，在其碎散分解后，经过河水与海浪淘洗，使比重较大的矿物重新集中，二次富集造成矿层。重砂之中除独居石外，更多的通常是磁铁矿、钛铁矿、锆石、石榴子石、金红石以及其他较稀少矿物，一共有二、三十种。：重砂中之独居石外形大多磨成圆球状或椭圆形（图5-15-2a），可能由于矿物硬度较低（硬度5），且经二次以上之漂流，但因比重较大（测定比重～5.1），故能集中沉积，颗粒粒径多在细砂范围。砂粒呈浅黄微带绿色，有些因含有包裹物可呈朱红、茶褐等色。在反光显微镜下表面呈油脂光泽，在显微镜下，因其折射率高（n＝1.79 ），常出现宽阔而显暗色半透明之边缘，但中心部分则出现鲜艳或高级之干涉色。因含少量钍，有微弱放射性（盖氏计数器有反应），独居石本身有弱磁性，可受电磁吸引。分析化学成分如下：：稀土元素60～64％，ThO2 4.52～6.79％，UO2 0.05％，P2O3 25～28％。稀土元素以Ce、La为主，其次为Pr、Nd、Gd等，以及微量之其他稀土元素。陈培源（Chen, P. Y., 1960）与吕学俊（1967a）均曾分析过新第三纪地层中之重矿物，发现其中都含独居石。B.西南部砂矿中之黑色独居石：　1957年间，黄时杰（1958）在台南海岸一带发现重砂中有一种类似独居石，但颜色灰至灰黑，肉眼不透明，但在显微镜下呈半透明，硬度近于5，比重4～4.2，外形和黄色独居石相似，都呈圆形至椭圆形，也有弱磁性，但放射性较弱。在重砂中，其数量比黄色者多数倍，称为黑色独居石。在显微镜下可见其内部有许多包裹体，以石英为最多。据XRD图谱比较（图5-15-3），二者反射峰无明显不同，可认定是独居石。在化学成分，黑色者的ThO2含量较低（黄色者成分见前文），稀土元素种类比率也相似但比较富化。此种黑色变种究竟是黄色独居石的转变，或是在近代沉积环境中产生之自生性（authigenic）矿物，或由砂中的板岩屑吸取稀土成分而产生，在何种环境生成？迄今未明。：陈志贤等（1987）对本省钍及稀有金属矿调查计划之期末报告中（图5-15-4），附有许多SEM（电子扫描显微）相片，陈培源细察其中有许多幅（图5-15-5）相信都含有伊来石类黏土，惟惜实验未作EDX或电子探针之分析以探明化学成分，黏土之存在与独居石砂之转变很可能有密切关系。C.金门岛重砂中之独居石：在金门岛海滩之重砂中亦含有独居石，其颜色比标本较为褐黄色，且都多少保持晶形之稜角，近于独居石之粒状晶癖（图5-15-2b），应是由当地花冈片麻岩中直接分解脱落之颗粒为主（陈培源未发表资料）。矿物资料：独居石在亦为重砂中重要成分之一，因为独居石是重要之稀土元素来源，并含有放射性钍，故被视为重要之国防资源之一。前行政院资源委员会为探明独居石与锆石之赋藏情形，曾于1951年（民国四十年）夏成立独居石矿探勘处（李国鼎先生任处长），由陈培源参与地质探勘工作，是为光复后再度对放射性矿物探勘之开始。该处工作至1952年3月结束。其后续工作，多由经济部鑛产测勘团及再后之能源与矿业研究所接手，继续探勘与选矿工作，核能研究所也参与研究。