方钍石

中文名称：方钍石

矿物分类：氧化物

英文名称：Thorianite

化学性质

晶体化学式：ThO₂

化学组成：ThO₂ 93.02, UO₂ 4.73, Fe₂O₃ 0.29, PbO 1.80, Total 99.84

结晶学特征

晶体形态：晶体细小，一般结晶成立方体或浑圆细粒状，大晶体可达3cm。常见单形：立方体a{100}，八面体o{111}较少见。有时出现m{311}，n{211}，e{210}，d{110}。常依（111）形成穿插双晶。

晶体形态Java图：

晶系：等轴晶系

晶类：六八面体晶类

对称型符号：O_h-m3m(3L⁴4L³6L²9PC)

空间群：O_h⁵-Fm3m

晶胞参数 a₀：0.5595nm

晶胞参数α：90°

晶胞参数 b₀：0.5595nm

晶胞参数β：90°

晶胞参数 c₀：0.5595nm

晶胞参数γ：90°

晶胞参数 Z：4

X射线粉晶衍射：3.216 (100)， 1.964 (100)， 1.277 (100)
3.234 (100)， 1.689 (64)， 1.980 (58)， 2.800 (35)， 1.284 (26)， 1.1432 (20)， 1.0779 (19) (合成， 可与晶质铀矿和方铈矿相混淆)

晶体结构：a_o随着U⁴⁺替代Th量的增高而降低。天然方钍石成分中，由于部分U⁴⁺转变为U⁶⁺及其他类质同象混入物的存在，使a_o值与成分间的关系复杂化。若含铀量超过15％时，易导致晶格破坏呈非晶质化。属萤石型结构，Th的配位数为8，O的配位数为4。

光学性质

颜色：黑色、棕黑色、深灰色、深棕红，可为青铜色的锖色；透射光下为暗棕色、棕红色、绿色；反射光下为灰色，并带有红棕色内反射色

光泽：金刚光泽至半金属光泽

透明度：半透明至不透明

条痕：黑色、灰色至灰绿色

轴性光性：均质体

折射率：  2.20-2.35

反射率（%）：R: (400) 16.6, (420) 16.6, (440) 16.6, (460) 16.5, (480) 16.3, (500) 16.0, (520) 15.7, (540) 15.4, (560) 15.2, (580) 15.1, (600) 15.0, (620) 14.9, (640) 14.8, (660) 14.7, (680) 14.6, (700) 14.5

力学性质

摩氏硬度： 6.5-7；维氏硬度为1132-1278，平均为1180（100g）

相对密度： 9.7-9.8(测量)；9.991(计算)

解理裂理：{100}不完全解理

断口：不平坦状至次贝壳状断口

脆性挠性弹性：性脆

成因产状及共伴生矿物

成因产状：自然界中少见，产于碱性岩或与碱性岩有关的伟晶岩或热液脉中。砂矿中，与锆石、钛铁矿、钍石等伴生。在花岗伟晶岩里，与锆石、晶质铀矿、易解石、褐钇钽矿、磷铈镧矿、磷钇矿、烧绿石等共生。呈副矿物出现于某些微斜长石花岗岩、花岗斑岩中，与锆石、褐帘石、磷铈镧矿共生。还出现于细晶岩、长英伟晶岩、花岗岩及矽卡岩化、大理岩化石灰岩的接触带上。含铀高的方钍石，风化后，UO₂转化为UO₃，产生各种表生铀矿物；含铀低的方钍石在表生条件下比较稳定。

共伴生矿物：自然钍、锆石、钛铁矿、锡石、褐帘石（斯里兰卡）；金云母、透辉石、尖晶石（马达加斯加）