礦石4
自然銀
名字來源:源於古代文明社會;
化學組成:成分中常含Au、Cu、Hg等;
類別:自然元素-金屬元素-自然銅族
晶系和空間群:等軸晶系,Fm3m;
晶胞參數:a0=0.4077nm;
形態:單晶呈立方體和八面體或兩者的聚形,但極少見。集合體成樹枝狀、不規則薄片狀、粒狀和塊狀;
顏色:新鮮斷口呈銀白色,但表面往往呈灰黑的錆色;
條痕:銀白色
透明度:不透明
光澤:金屬光澤
硬度:2.5
解理和斷口:無解理,鋸齒狀斷口;
比重:10.5g/cm3 (純銀)
其他性質:具延展性,是電和熱的最良導體;
鑒定特徵新鮮斷口呈銀白色,鋸齒狀斷口,比重大,富延展性;
成因和產狀:熱液成因的自然銀見於一些中低溫熱液礦床,它呈顯微粒狀分布於鉛鋅熱液礦床的硫化物中。外生成因的自然銀見於硫化物礦床的氧化帶。
主要用途:為銀的唯一來源;
著名產地:墨西哥和挪威。
深紅銀礦
aerosite;dark red silver ore
一種銀礦。晶體柱狀或偏三角面體,有時成雙晶,也呈塊狀、緻密狀集合體和浸染狀顆粒產出。典型的暗紅色到黑色,條痕暗紅色。半透明,金剛光澤到半金屬光澤。 成因:硫鹽類,與銀以及其他礦物,如黃鐵礦、方鉛礦、石英、白雲石和方解石共生於熱液礦脈。 鑒定特徵:溶於硝酸,易熔化。
淡紅銀礦
proustite
一種銀礦。化學成分為Ag3AsS3、晶體屬三方晶系的硫鹽礦物。又名硫砷銀礦。
英文名來源於法國化學家J.-L.普魯斯特(J.-L.Proust)的姓氏。
淡紅銀礦呈鮮紅色,條痕也是鮮紅色,在光線下顏色變暗。半透明到不透明,金剛光澤到半金屬光澤。其表面因易氧化而常被暗黑色的薄膜所覆蓋,粉末呈磚紅色。摩氏硬度2~2.5,比重5.57~5.64,清楚菱面體解理,斷口貝殼狀至參差狀。溶於硝酸,易熔。晶體的兩端不對稱,呈異極形的短柱狀;通常呈粒狀和塊狀產出。晶體柱狀、菱面體和偏三角面體。也以塊狀或緻密狀集合體產出。
淡紅銀礦是熱液成因的礦物。通常都與其他銀礦物一起產出,作為銀礦石利用。與多種礦物伴生於熱液礦脈,如黝銅礦和砷黝銅礦,以及一些硫化物,如方鉛礦,還有石英。
中國遼寧、江西、青海、廣東等省的鉛鋅銀礦床中均有淡紅銀礦。美觀的大晶體發現於智利的查納西約。墨西哥、玻利維亞、德國有著名產地。淡紅銀礦除作為提煉銀的礦物原料外,其單晶體可用作激光材料。
磷灰石
磷灰石
磷灰石(Apatite)
Ca5[PO4]3(F,OH)
磷灰石是一系列磷酸鹽礦物的總稱,它們有很多種,如黃綠磷灰石、氟磷灰石、氧硅磷灰石、氯磷灰石、鍶磷灰石等等。磷灰石是提煉磷的重要礦物,其中氟磷灰石是商業上最主要的礦物。磷灰石的形狀為玻璃狀晶體、塊體或結核,它們的顏色多種多樣,一般多為帶個錐面尖頭的六方柱形。多數磷灰石都很純凈,如果它們再硬一些,就可以當作寶石了,遺憾的是它們還太軟,只能被用作低檔的飾物。磷灰石加熱後常會發出磷光。在各種火成岩中可以見到磷灰石的影子。
磷灰石
[晶體化學] 化學組成(%):CaO 54.58,P2O5 41.36,F 1.23,Cl 2.27,H2O 0.56。可有少量TR和微量Sr作不完全類質同像替代Ca,少量Cl、OH代替F。稀土含量一般不超過5%。按照附加陰離子可分為以下亞種:
氟磷灰石(fluorapatite) Ca5[PO4]3F
氯磷灰石(chlorapatite) Ca5[PO4]3Cl
羥磷灰石(hydroxylapatite) Ca5[PO4]3(OH)
碳磷灰石(carbonate-apatite)Ca5[PO4,CO3(OH)]3(F,OH)
自然界以氟磷灰石最常見,一般簡稱磷灰石。碳磷灰石由於[CO3]2-代替[PO4]3-,出現了剩餘負電荷,因而[CO3]2-與OH-或F-結合在一起,以離子團的形式進入晶格。然而當1個[CO3]2-代替1個[PO4]3-時,只有0.4的[CO3]2-與OH-或F-結合,故Ca2-可被K+、Na+等代替,以達到電價平衡。
[結構與形態] 六方晶系,a0=0.943~0.938nm,c0=0.688~0.686nm;Z=2。晶體結構的基本特點為,Ca-O多面體呈三方柱狀,以棱及角頂相連呈不規則的鏈沿c軸延伸,鏈間以[PO4]連結,形成∥c軸的孔道,附加陰離子Cl-、F-、OH-充填於此孔道中也排列成鏈,坐標高度可變,並有缺席的無序-有序。F—Ca配位八面體角頂的Ca,也與其鄰近的4個[PO4]中的6個角頂上的O2-相連。
六方雙錐晶類,C6h-6/m(L6PC)。常呈短柱、短柱狀、厚板狀或板狀晶形。主要單形:六方柱m 、h ,六方雙錐x 、s 、u 及平行雙面c。集合體呈粒狀、緻密塊狀。
[物理性質] 無雜質者為無色透明,但常呈淺綠、黃綠、褐紅、淺紫色。沉積成因的磷灰石因含有機質被染成深灰至黑色。玻璃光澤,斷口油脂光澤。解理及不完全。性脆。斷口不平坦。硬度5。相對密度3.18~3.21。
偏光鏡下:無色。一軸晶(-)。氟磷灰石:No=1.633,Ne=1.629,折射率隨OH、Cl含量增高而增大;氯磷灰石:No=1.667,Ne=1.665;羥磷灰石:No=1.651,Ne=1.647。
[產狀與組合] 在沉積岩、沉積變質岩及鹼性岩中可形成有巨大工業價值的礦床。在各種岩漿岩及花崗偉晶岩中成副礦物。
磷灰石
規模巨大的磷灰石礦床主要為淺海成因,或由它們再經變質作用形成的沉積變質礦床,以膠磷礦為主。如中國湖北襄陽、雲南昆陽、貴州開陽磷礦。由生物化學作用形成的海島鳥糞層磷礦,主要成分為羥磷灰石,規模也很大。
[鑒定特徵] 當晶體較大時,晶形、顏色、光澤、硬度均可作為鑒定特徵。若為細分散狀態則需依靠化學分析鑒定。
[工業應用] 提取磷的原料礦物,含稀土元素時可綜合利用。氟磷灰石可作激光發射材料
編輯詞條磷釔礦
磷釔礦
xenotime
分子式: Y[PO4]
性質:稀土元素礦(稀土礦)的主要礦物組分之一。含三氧化二釔61.40%,常含鉺、鈰、鑭和釷等元素。四方晶系,晶體呈四方柱狀或雙錐狀,集合體呈散染粒狀或緻密塊狀。黃褐、紅、灰色等。玻璃光澤至油脂光澤。硬度4~5,密度4.4~5.1g/cm3。常具放射性。化學性質穩定。
產出用途:主要產於花崗岩、花崗偉晶岩、鹼性花崗岩中,亦產於砂礦中。是提取釔的重要礦物原料。釔的工業品位為三氧化二釔的含量不少於0.05—0.1%,磷釔礦砂礦及風化殼礦床的工業品位(礦物),不少於50—70克/立方米。中國中南地區有磷釔礦風化殼礦床。 還可用於製取合成橡膠、人造纖維、有機合成等。
錫石
1.錫礦和石料。
2.泛指礦石。
3.礦石名。是提煉純錫的主要原料。
化學成分為SnO2、晶體屬四方晶系的氧化物礦物。常含Fe和Ta、Nb等氧化物的細分散包裹物,但Nb5+、Ta5+也可以類質同象方式替代Sn4+。晶體具金紅石型結構,通常為帶雙錐的短柱體,有時呈細長柱狀或雙錐狀。膝狀雙晶普遍。集合體大多呈粒狀塊。外殼呈葡萄狀等而內部具同心放射纖維狀構造的,稱木錫石。純凈的錫石几乎無色,但一般均呈黃棕至棕黑色;條痕白色。金剛光澤,斷口上油脂光澤。摩氏硬度6~7。比重6.8~7.1。錫石含錫78.6%,是最常見的錫礦物,也是錫的最主要的礦石礦物。錫石主要產在花崗岩類侵入體內部或近岩體圍岩的熱液脈中,在偉晶岩和花崗岩本身中也常有分布。由於它硬度高,比重大,抗化學風化力強,故常富集成砂礦,稱為砂錫。錫石大部分采自砂礦。中國、馬來西亞、印度尼西亞、玻利維亞、前蘇聯、泰國等是錫石的主要出產國。中國的產地主要分布於雲南、廣西及南嶺一帶,其中以廣西南丹大廠規模最大。雲南箇舊錫礦開採歷史悠久,有中國「錫都」之稱。(見彩圖)
錫石(Cassiterite)
SnO2
[晶體化學] 常含混入物Fe、Nb、Ta,尚可含Mn、Sc、Ti、Zr、W以及分散元素In、Ga、Ge等。Nb5 、Ta5 可成異價類質同像的方式替代Sn4 。但更多的是以鈮鐵礦、鉭鐵礦等超顯微包裹體存在。
[結構與形態] 四方晶系,a0=0.4737nm,c0=0.3185nm;Z=2。金紅石型結構。Zr代替Sn導致晶格常數增大。
復四方雙錐晶類,D4h-4/mmm(L44L25PC)。晶體常呈雙錐狀、雙錐柱狀,有時呈針狀。主要單形:四方雙錐s、e,四方柱m、a,有時可見復四方柱r和復四方雙錐z。柱面上有細的縱紋。依(011)為雙晶面形成膝狀雙晶。集合體常呈不規則粒狀。由膠體溶液形成的纖維狀錫石稱木錫石(wood-tin),呈葡萄狀或鍾乳狀,具同心帶狀構造。
錫石的形態具有標型意義。一般形成溫度高,晶習趨向於等軸狀或短柱狀;溫度低則趨向於長柱狀或針狀。
[物理性質] 無色者少見,一般因含混入物而呈褐色,含Fe高時可呈黑色,含Nb、Ta高者可呈瀝青黑色,含鈮鐵礦、鉭鐵礦超顯微包裹體可導致顏色不均勻。條痕白至淺褐色。半透明。金剛光澤,斷口油脂光澤。解理不完全。具裂開,斷口不平坦至次貝殼狀。性脆。硬度6~7。相對密度6.8~7.0。一般無磁性,富鐵錫石可具電磁性。
偏光鏡下:無色、淺黃、淺褐或帶紅色,有時顏色分布不均勻,呈點狀或環帶狀。一軸晶( ),折射率很高,No=1.9836~2.0475,Ne=2.0818~2.1397。有時出現光性異常,二軸晶( 。多色性強弱不定。°),2V=0~38
[產狀與組合] 內生錫石礦床常產於花崗岩體的雲英岩化(鉀長石分解為白雲母與石英)部位。由於揮發分的作用,錫呈SnF4、SnCl4運移,再經水解作用而生成錫石:
SnF4 2H2O—2SnO2 4HF
在花崗偉晶岩脈中,錫石與石英、微斜長石、鈉長石、白雲母等共生,有時與黃玉、鋰輝石、電氣石等共生。在此類礦床中,錫石分布往往不均勻,一般品位不高,但可與稀有金屬Li、Rb、Cs、Be等綜合開採。
熱液型錫石礦床,具有很重要的工業意義。
接觸交代型錫石礦床,其成因與後期熱液活動有關。
[鑒定特徵] 晶形、雙晶、顏色、硬度等與金紅石相似,但錫石的密度大,解理較差,折射率較金紅石低。相對高的密度和重摺率可與鋯石相區別。
[工業應用] 提取錫的最主要原料礦物。一般工業要求(wB%):原生錫礦,邊界品位Sn 0.1~0.2,工業品位Sn 0.2~0.4;砂錫礦,邊界品位Sn 0.2,工業品位Sn 0.4。
黃褐色至暗褐色的完好晶體可作寶石。
錫石的化學成分為SnO2,晶體屬四方晶系的氧化物礦物。常含鐵和鈮、鉭等氧化物的細分散包裹體。單晶體常呈雙錐短柱狀,也有呈細長柱狀或雙錐狀的,膝狀雙晶普遍,集合體多呈粒狀。純凈錫石近乎無色,一般呈黃棕色至深褐色,金剛光澤,斷口油脂光澤,半透明至不透明,摩氏硬度6.0-7.0,比重6.8-7.1。
錫石是最常見的錫礦物,大部分采自砂礦,是煉錫的最主要礦物原料。
錫石主要產於花崗岩類侵入體內部或近岩體圍岩的熱液脈中,在偉晶岩和花崗岩中也常有分布。
世界著名產地是中國雲南、廣西及南嶺一帶以及東南亞、玻利維亞、俄羅斯。中國是世界上產錫的主要國家之一,廣西南丹大廠規模最大。雲南箇舊錫礦開採悠久,素有「錫都」之稱。
【錫礦的功效介紹】:
錫礦 (《藥性考》)。
【來源】為氧化物類礦物錫石。
【礦物形態】錫石(《爾雅》) 正方晶系,晶體常呈雙錐形或雙錐與四方柱之聚形,或板狀;且有膝狀雙晶出現,但通常以散布狀細粒或不規則粒狀出現。
顏色為褐色或黑色,有時也有紅、灰、白等色。
條痕為白色或淺棕色。
金剛光澤或半金屬光澤,斷口面上為樹脂光澤,不透明。
解理不完。
斷口呈半貝殼狀,或參差狀。
硬度6~7。
比重6.8~7.1。
主要產於氣成熱液礦床。
黃錫礦
黃錫礦
黃錫礦是一種錫的硫化物,是提煉錫的原料,在錫礦中常見到它。黃錫礦的晶體呈四方形對稱,鋼灰色帶點兒綠色,具有金屬光澤。產出的礦石一般為粒狀塊。
化學成分為Cu2FeSnS4,晶體屬四方晶系的硫化物礦物。舊名黝錫礦。含錫量27.5%,是提煉錫的礦物原料。黃錫礦呈微帶橄欖綠色調的鋼灰色,金屬光澤。摩斯硬度3~4,比重4.3~4.5。通常成粒狀塊體產出於熱液礦床中。
中國 廣西、湖南等地的錫礦床、多金屬礦床中也常有。玻利維亞的波托西為世界著名產地。
鋁土礦
一、概述
鋁土礦實際上是指工業上能利用的,以三水鋁石、一水軟鋁石或一水硬鋁石為主要礦物所組成的礦石的統稱。它的應用領域有金屬和非金屬兩個方面。
鋁土礦是生產金屬鋁的最佳原料,也是最主要的應用領域,其用量佔世界鋁土礦總產量的90%以上。
鋁土礦的非金屬用途主要是作耐火材料、研磨材料、化學製品及高鋁水泥的原料。鋁土礦在非金屬方面的用量所佔比重雖小,但用途卻十分廣泛。例如:化學製品方面以硫酸鹽、三水合物及氯化鋁等產品可應用於造紙、凈化水、陶瓷及石油精鍊方面;活性氧化鋁在化學、煉油、製藥工業上可作催化劑、觸媒載體及脫色、脫水、脫氣、脫酸、乾燥等物理吸附劑;用r-Al2O3生產的氯化鋁可供染料、橡膠、醫藥、石油等有機合成應用;玻璃組成中有3%~5%Al2O3可提高熔點、粘度、強度;研磨材料是高級砂輪、拋光粉的主要原料;耐火材料是工業部門不可缺少的築爐材料。
金屬鋁是世界上僅次於鋼鐵的第二重要金屬,1995年世界人均消費量達到3.29kg。由於鋁具有比重小、導電導熱性好、易於機械加工及其他許多優良性能,因而廣泛應用於國民經濟各部門。目前,全世界用鋁量最大的是建築、交通運輸和包裝部門,占鋁總消費量的60%以上。鋁是電器工業、飛機製造工業、機械工業和民用器具不可缺少的原材料。
重點討論的是生產金屬鋁的鋁土礦及其礦床。至於作耐火粘土用的鋁土礦及其礦床見非金屬礦「耐火粘土」中討論。
二、礦物原料特點
鋁是地殼中分布最廣泛的元素之一,屬親石親氧元素。鋁在自然界中多成氧化物、氫氧化物和含氧的鋁硅酸鹽存在,極少發現鋁的自然金屬。
自然界已知的含鋁礦物有258種,其中常見的礦物約43種。實際上,由純礦物組成的鋁礦床是沒有的,一般都是共生分布,並混有雜質。從經濟和技術觀點出發,並不是所有的含鋁礦物都能成為工業原料。用於提煉金屬鋁的主要是由一水硬鋁石、一水軟鋁石或三水鋁石組成的鋁土礦。原蘇聯因缺乏鋁土礦資源,利用霞石和明礬石提煉氧化鋁。中國的硫磷鋁鍶礦可以綜合回收氧化鋁。
一水硬鋁石又名水鋁石,結構式和分子式分別為AlO(OH)和Al2O3·H2O。斜方晶系,結晶完好者呈柱狀、板狀、鱗片狀、針狀、棱狀等。礦石中的水鋁石一般均含有TiO2、SiO2、Fe2O3、Ga2O3、Nb2O5、Ta2O5、TR2O3等不同量類質同象混入物。水鋁石溶於酸和鹼,但在常溫常壓下溶解甚弱,需在高溫高壓和強酸或強鹼濃度下才能完全分解。一水硬鋁石形成於酸性介質,與一水軟鋁石、赤鐵礦、針鐵礦、高嶺石、綠泥石、黃鐵礦等共生。其水化可變成三水鋁石,脫水可變成α剛玉,可被高嶺石、黃鐵礦、菱鐵礦、綠泥石等交代。
一水軟鋁石又名勃姆石、軟水鋁石,結構式為AlO(OH),分子式為Al2O3·H2O。斜方晶系,結晶完好者呈菱形體、棱面狀、棱狀、針狀、纖維狀和六角板狀。礦石中的一水軟鋁石常含Fe2O3、TiO2、Cr2O、Ga2O3等類質同象。一水軟鋁石可溶於酸和鹼。該礦物形成於酸性介質,主要產在沉積鋁土礦中,其特徵是與菱鐵礦共生。它可被一水硬鋁石、三水鋁石、高嶺石等交代,脫水可轉變成一水硬鋁石和α剛玉,水化可變成三水鋁石。
三水鋁石又名水鋁氧石、氫氧鋁石,結構式Al(OH),分子式為Al2O3·3H2O。單斜晶系,結晶完好者呈六角板狀、稜鏡狀,常有呈細晶狀集合體或雙晶,礦石中三水鋁石多呈不規則狀集合體,均含有不同量的TiO2、SiO2、Fe2O3、Nb2O5、Ta2O5、Ga2O3等類質同象或機械混入物。三水鋁石溶於酸和鹼,其粉末加熱到100℃經2h即可完全溶解。該礦物形成於酸性介質,在風化殼礦床中三水鋁石是原生礦物,也是主要礦石礦物,與高嶺石、針鐵礦、赤鐵礦、伊利石等共生。三水鋁石脫水可變成一水軟鋁石、一水硬鋁石和α剛玉,可被高嶺石、多水高嶺石等交代。
鋁土礦的化學成分主要為Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2、H2O+,五者總量占成分的95%以上,一般>98%,次要成分有S、CaO、MgO、K2O、Na2O、CO2、MnO2、有機質、碳質等,微量成分有Ga、Ge、Nb、Ta、TR、Co、Zr、V、P、Cr、Ni等。Al2O3主要賦存於鋁礦物——水鋁石、一水軟鋁石、三水鋁石中,其次賦存於硅礦物中(主要是高嶺石類礦物)。
在內生條件下,由於有二氧化硅的廣泛存在,Al2O3與SiO2常緊密結合成各類鋁硅酸礦物,這些礦物一般鋁硅比小於1,而工業上對鋁礦石一般要求Al2O3≥40%,Al/Si>1.8~2.6,因此內生條件下很少形成工業鋁礦床。
目前,已知的國內外工業鋁土礦多是在表生條件下形成的。在表生條件下鋁土礦的生成主要有兩種形式:即風化-殘積(余)成礦(紅土成礦)和風化-搬運-沉積成礦或風化-改造-再沉積成礦(沉積成礦)。風化-殘積(余)成礦是含鋁母岩在濕熱氣候條件下,具排泄良好的有利地形(如殘丘、低山和台地),由於水、CO2和生物等的風化分解作用,母岩中易溶物質K、Na、Ca、Mg和SiO2被淋失排出,活動性小的物質Al、Fe、Ti殘留原地形成紅土型鋁土礦。風化-搬運-沉積成礦是含鋁岩石、紅土風化殼或已形成的紅土礦床,在重力、水和自然酸(硫酸、碳酸、有機酸)等作用下,經機械的或化學的風化、剝蝕、搬運等物理、化學改造作用,于山坡凹地、谷地、近海湖盆地或濱海潟湖、局限海盆內形成鋁土礦,在水介質環境中形成沉積鋁土礦。
鋁土礦礦石含有鎵、釩、鈮、鉭、鈦、鈰及放射性元素等有用組分,這些有價值的伴生組分可綜合回收。而礦石中的硫、CO2、MgO、P2O5則是有害組分,不利於鋁的冶煉回收。
鋁土礦礦石根據其所含的主要含鋁礦物分為:三水鋁石型、一水軟鋁石型和一水硬鋁石型。國外鋁土礦礦石主要是三水鋁石型,次為一水軟鋁石型,而一水硬鋁石型鋁土礦極少。但我國則主要是一水硬鋁石型鋁土礦,三水鋁石型鋁土礦極少。
國外的三水鋁石型鋁土礦具高鋁、低硅、高鐵的特點,礦石質量好,適合耗能低的拜耳法處理。我國的一水硬鋁石型鋁土礦,總體特徵是高鋁、高硅、低硫低鐵、中低鋁硅比,礦石質量差,加工難度大,氧化鋁生產多用耗能高的聯合法。
三、用途與技術經濟指標
鋁土礦礦石用途多樣,其中最重要的用途是:鋁工業中提煉金屬鋁、作耐火材料和研磨材料,以及用作高鋁水泥原料。礦石用途不同,其質量要求各異。中國有色金屬工業總公司1994年發布的鋁土礦石的行業標準(YS/T78-94)。按照該標準將鋁土礦分成沉積型一水硬鋁石、堆積型一水硬鋁石及紅土型三水鋁石三大類型,並按化學成分分為LK12-70、LK8-65、LK5-60、LK3-53、LK15-60、LK11-55、LK8-50、LK7-50、LK3-40等九個牌號。該標準除了對鋁土礦的化學成分作出了規定外,還要求沉積型一水硬鋁石的水分不得大於7%,堆積型一水硬鋁石和紅土型三水鋁石的水分不得大於8%。此外要求鋁土礦石的粒度不得大於150mm。鋁土礦石不得混入泥土、石灰岩等雜物。
工業上提取金屬鋁是先從鋁土礦中提取氧化鋁,然後氧化鋁經電解成為金屬鋁。根據我國生產實踐經驗,不同氧化鋁生產方法對礦石質量的要求還有所不同,其一般要求是:
1)燒結法:適於處理含硅較高的低品級礦石,要求Al2O3/SiO2為3~5(或3.5左右),Fe2O3<10%。
2)拜耳法:適於處理含Al2O3高、SiO2低的富礦,一般要求Al2O3>65%,Al2O3/SiO2>7。氧化鐵在拜耳法流程中不與鹼起反應,只是鐵高赤泥量大,赤泥洗滌複雜,易造成鹼和氧化鋁的機械損失,但不宜有鋁針鐵礦。
3)聯合法:適於處理中等品位的鋁土礦,我國主要用混聯法,即在拜耳法的赤泥中添加部分低品級礦石提高燒結法的鋁硅比,一般要求Al2O3>60%,Al2O3/SiO2為5~7,Fe2O3<10%。對氧化鋁生產而言,硫是很有害的雜質,均不宜採用高硫礦石。
用作研磨材料的鋁土礦,要求含Al2O3高、鐵和鈦低,一般要求Al2O3≥70%,Fe2O3≤5%,TiO2≤4.5%,CaO+MgO≤1.0%,Al2O3/SiO2≥12。
作高鋁水泥原料的鋁土礦石必須:Fe2O3<2.5%,TiO2<3.5%,R2O(一價金屬氧化物)<1.0%,MgO<1.0%。
四、礦業簡史
鋁元素是在1825年由丹麥物理學家H.C.奧爾斯德(H.C.Oersted)使用鉀汞齊與氯化鋁交互作用獲得鋁汞齊,然後用蒸餾法除去汞,第一次製得金屬鋁而發現的。
金屬鋁的生產,初期是化學法。即1854年法國科學家H.仙克列爾戴維里(H.Sainte Claire Diwill)創立的鈉法化學法和1865年俄國物理化學家H.H.別凱托夫(Н.Н.Бекетов)創立的鎂法化學法。法國於1855年採用化學法開始工業生產,是世界最早生產鋁的國家。
鋁土礦的發現(1821年)早於鋁元素,當時誤認為是一種新礦物。從鋁土礦生產鋁,首先需製取氧化鋁,然後再電解製取鋁。鋁土礦的開採始於1873年的法國,從鋁土礦生產氧化鋁始於1894年,採用的是拜耳法,生產規模僅每日1t多。
到了1900年,法國、義大利和美國等國家有少量鋁土礦開採,年產量才不過9萬t。隨著現代工業的發展,鋁作為金屬和合金應用到航空和軍事工業,隨後又擴大到民用工業,從此鋁工業得到了迅猛發展,到1950年,全世界金屬鋁產量已經達到了151萬t,1996年增至2092萬t,成為僅次於鋼鐵的第二重要金屬。
我國鋁土礦的普查找礦工作最早始於1924年,當時由日本人板本峻雄等對遼寧省遼陽、山東省煙台地區的礬土頁岩進行了地質調查。此後,日本人小貫義男等人,以及我國學者王竹泉、謝家榮、陳鴻程等先後對山東淄博地區、河北唐山和開灤地區,山西太原、西山和陽泉地區,遼寧本溪和復州灣地區的鋁土礦和礬土頁岩進行了專門的地質調查。我國南方鋁土礦的調查始於1940年,首先是邊兆祥對雲南昆明板橋鎮附近的鋁土礦進行了調查。隨後,1942~1945年,彭琪瑞、謝家榮、樂森王尋等人,先後對雲、貴、川等地鋁土礦、高鋁粘土礦進行了地質調查和系統採樣工作。總起來說,新中國成立以前的工作多屬一般性的踏勘和調查研究性質。
鋁土礦真正的地質勘探工作是從新中國成立後開始的。1953~1955年間,冶金部和地質部的地質隊伍先後對山東淄博鋁土礦、河南鞏縣小關一帶鋁土礦(如竹林溝、茶店、水頭及鍾嶺等礦區)、貴州黔中一帶鋁土礦(如林夕、小山壩、燕壠等礦區)、山西陽泉白家莊礦區,等等,進行了地質勘探工作。但是,當時由於缺少鋁土礦的勘探經驗,沒有結合中國鋁土礦的實際情況而盲目套用原蘇聯的鋁土礦規範,致使1960~1962年複審時,大部分地質勘探報告都被降了級,儲量也一下減少了許多。1958年以後,我國對鋁土礦的勘探積累了一定的經驗,在大搞銅鋁普查的基礎上,又發現和勘探了不少礦區,其中比較重要的有:河南張窯院、廣西平果、山西孝義克俄、福建漳浦、海南蓬萊等等鋁土礦礦區。
我國鋁土礦的開採最早始於1911年,當時日本人首先對我國遼寧省復州灣鋁礬土礦進行開採,隨後1925~1941年又對我國遼寧省遼陽、山東煙台礦區A、G兩層鋁土礦進行開採,以上開採多用作耐火材料。1941~1943年日本人對我國山東省淄博鋁土礦湖田和灃水礦區的田莊、紅土坡礦段進行了開採,礦石作為煉鋁原料。後來台灣鋁業公司也曾進行過小規模開採供煉鋁用。
我國鋁土礦大規模開發利用是從新中國以後開始的。1954年首先恢復以前日本人曾小規模開採過的山東灃水礦山。1958年以後在山東、河南、貴州等省先後建設了501、502、503三大鋁廠,為了滿足這三大鋁廠對鋁土礦的需求,在山東、河南、山西、貴州等省建成了張店鋁礦、小關鋁礦、洛陽鋁礦、修文鋁礦、清鎮鋁礦、陽泉鋁礦等鋁礦原料基地。
進入80年代,特別是1983年中國有色金屬工業總公司成立以後,我國鋁土礦的地質勘探和鋁工業得到了迅速發展,新建和擴建了以山西鋁廠、中州鋁廠為代表的一批大型鋁廠,使我國原鋁產量由1954年的不足2000t,發展到了現在的187萬t。建立了從地質、礦山到冶煉加工一整套完整的鋁工業體系,鋁金屬及其加工產品基本可滿足我國經濟建設的需要。
黃玉
黃玉
產地 巴西、斯里蘭卡、美國、中國
化學成分 Al2[SiO4](F,OH)2
結構 斜方晶系
硬度 8
象徵意義 富饒和虔誠
顏色 淺黃到深黃
礦物成分 含水的鋁硅酸鹽
光澤 玻璃光澤
黃玉即托帕石,英文名稱為Topaz,英文名來源有兩種說法:一說來源於紅海的一個小島的舊稱"托帕茲",另一種說法是由梵文TOPUS衍生而來,有"火"的意思。這個極具異國情調的名字,似乎已經訴說了這一寶石代表的神秘。托帕石的礦物學名稱為黃玉,又稱為黃寶石。
黃玉為含水的鋁硅酸鹽礦物,化學分子式為Al2[SiO4](F,OH)2,成分中F和(OH)的比值變化不定。晶體屬正交(斜方)晶系的島狀結構硅酸鹽礦物,形態多呈斜方柱狀,柱面常具縱紋,集合體形態為柱狀、粒狀、塊狀。顏色為無色、淡黃、深黃、棕色、天藍、粉紅、紅、淡綠和褐色等。玻璃光澤,透明至半透明。折光率1.619-1.627,雙折射率0.008-0.010,色散0.014。多色性清楚。硬度8,密度3.49-3.57克/立方厘米。解理髮育,性脆。在長、短波紫外線的照射下,各種顏色的托帕石顯示不同的熒光。依據顏色,一般可分為酒黃色、無色、藍色、綠色、紅色托帕石。其中上等的深黃色者最為珍貴,顏色越黃越好。其次是藍色、綠色和紅色者。
世界各地都有黃玉出產,最重要的寶石級黃玉產地是巴西的米納斯吉拉斯洲,這裡的黃玉有黃色、深雪梨黃色、粉紅色、藍色及無色等;斯里蘭卡也是較重要的產地,它的黃玉主要為藍色、綠色和無色。美國加利福尼亞州產藍色和黃色的黃玉。
中國的廣東、新疆、雲南等地產大量無色的黃玉,經中子輻射,電子加速器轟擊、Co60照射及加熱的方法處理,可變成漂亮的天藍色。值得注意的是,中子輻射改色的黃玉會有一定的放射性,需要放置一定的時間(如半年以上)才能用作飾用寶石,否則對人體有一定的傷害。
黃玉是典型的氣成熱液礦物,產於花崗偉晶岩、酸性火山岩的晶洞、雲英岩和高溫熱液鎢錫石英脈中。世界著名產地有巴西、俄羅斯的烏拉爾和巴基斯坦的卡特朗。黃玉可作軸承及研磨材料,質佳者可作貴重寶石。中國內蒙古和江西等地出產黃玉。
在西方人看來,黃玉可以作為護身符佩帶,能辟邪驅魔,使人消除悲哀,增強信心。用托帕石的粉末泡酒,則可以治療氣喘、失眠、燒傷和出血等症。我國對黃玉的認識和使用有著悠久的歷史。黃玉是一種色彩迷人、漂亮又便宜的中檔寶石,深受人們喜愛。國際上許多國家定黃玉為「十一月誕生石」,是友情、友誼和友愛的象徵。
黃玉屬一般寶石,其成分為含氟的硅酸鹽,硬度為8,常見顏色有無色、粉紅色、黃色及藍色等。容易和黃玉相混的常見寶石主要有水晶、海藍寶石、碧璽及玻璃仿製品等幾種,其中最易相混的是黃色水晶。實際上,除了黃玉更為柔和,略具絨狀外觀的特徵外,肉眼下兩者極難區分,這也是為什麼黃色水晶在市場上可引致人們對黃色黃玉價值懷疑的根本原因。
黃玉與水晶的原料區分較為容易。黃玉的柱狀晶面上有縱的條紋,而水晶則是橫的條紋。而對末鑲嵌的飾品,比重(手感)也可作為區分的依據,黃玉的比重在3.49以上,而黃色水晶只有2.65左右;用手掂,黃玉有"墜"手的感覺,水晶則較輕。當然,黃玉寶石的光澤柔和,而水晶的光澤則較"冷",尖銳,依此也可區分。
肉眼區別黃玉與碧璽,最重要的是碧璽有較強的二色性,而黃玉除粉紅色者外,其他色的黃玉二色性都弱;另外,碧璽的雙折射強,往往可見雙影。
藍色黃玉與海藍寶石的區別 ,一般情形是較為困難的,可以作為參考的特徵是:藍色海藍寶石往往帶些黃綠色的色調並具輕微的二色性, 比重較輕。確切鑒定要用折光儀等來測定。
玻璃與黃玉除光澤和偏光性不同外,黃玉是天然晶體,具有良好的傳熱性,因而有冰冷的感覺,而玻璃則是"溫"的。在放大條件下,黃玉有時可見到一種互不相溶的液體組成的氣液包裹體,而玻璃內往往含圓球形的氣泡,這點可作為輔助證據。
黃玉具柔和光澤和較大比重。
黃玉首飾選購要訣
(1)選購黃玉首先應注重顏色,鮮艷純正的酒黃、橙色黃玉均屬佳品。
(2)寶石加工應規範明亮,不能有裂紋、瑕疵或崩邊。
(3)應詢問顏色是天然還是輻射改色。
方解石(calcite)
方解石(calcite)
成分為Ca〔 CO3 〕的碳酸鹽礦物。常含鎂、鐵、錳、鋅等。中文名稱來自晶體的菱面體解理(沿解理極易劈開成菱形方塊)。三方晶系,晶形多種多樣,常見復三方偏三角面體或菱面體與六方柱的聚形。聚片雙晶常見。集合體常呈晶簇狀、粒狀、緻密塊狀、土狀、多孔狀、鮞狀、纖維狀、鍾乳狀等。白色或無色,有時被鐵、錳等雜質元素染成淺黃 、淺紅、褐黑等各種顏色。玻璃光澤。具平行菱面體的完全解理。莫氏硬度 3。比重 2.6~2.9。遇冷稀鹽酸即放出二氧化碳氣體而劇烈起泡。無色透明的方解石稱為冰洲石。方解石是分布最廣的礦物之一。在海相沉積條件下能形成巨厚的石灰岩層;或從礦泉中沉積形成石灰華;在岩漿、熱液等內生作用過程中也是很常見的礦物。在風化過程中易被溶解形成重碳酸鈣進入溶液,在適宜的環境下,隨著二氧化碳的逸出而產生方解石的沉澱,形成石鐘乳、石筍等。方解石是組成石灰岩、白雲質灰岩和大理岩的主要礦物成分,這些岩石已被廣泛應用於建築、冶金、化工等原材料。
冰洲石
礦物名稱:冰州石 Calcite
採集地點:中國湖陶南永州市
無色透明純凈的方解石晶體。具有透明礦物中具有最高的雙折射率,和最大的偏光性能.是人工不可製造也不能代替的天然晶體。即平行光束透過晶體時分成兩條傳輸速度不同的射線、可以明顯地看到一個物體有兩個從疊成像。冰洲石是良好的光學材料,光電子材料、可用於製作激光開關、大屏幕顯示器、天文觀測太陽黑子的電子望遠鏡、寶石二色鏡、激光測距儀等光學元件。質量要求是無色、全透明、干涉測試無包裹體、無裂僚、無雙晶、無節瘤,紫外光照射無熒光現象。優質冰洲石晶體產於玄武岩和沸石的方解石脈中,其形成與熱液作用有關。冰島產出的冰洲石晶體沒有中國的好,測試手段是黃惠勛的方法為世界公認之先進方法。
::礦物概述
化學組成:CaCO3,CaO56.03%,CO243.97%。常含有微量錳和鐵;含釔的帶紫色
鑒定特徵:方解石,可以從硬度3、菱形的解理、淺色、玻璃光澤和與冷稀HCl相遇劇烈氣泡遇,予以鑒定。亦可以作鈣的試驗。它和白雲石很類似,而且共生在一起。不過白雲石要在熱的鹽酸中,才有顯著的氣泡反應。它和霰石不同之處是比霰石輕,霰石的比重是2.9-5;
成因產狀:形成於許多岩石中,石灰岩和大理岩主要由方解石組成;
著名產地:世界上出產良好方解石晶體的地點有:美LakeSuperior的銅礦區;德國的Saxony、Harz山脈的Ardreasberg;英國的Cumberland、Derbyshire、Durham、Cornwall和Lancaster;冰島;墨西哥的Guanajuato等。
名稱來源:來拉丁文「Calx」,意指可燒成石灰;Calcite一字,來自拉丁語Calx,指燒石灰(BurntLime)。
::晶體形態
復三方偏三角面體晶類,主要呈平行[0001]發育的柱狀,平行發育的板狀。常見單形有:菱面體e、f等,復三方偏三角面體。
::晶體結構
晶系和空間群:三方晶系,空間群R3c;
晶胞參數:a0=6.37Å;
粉晶數據:3.035(1)2.095(0.18)2.285(0.18)
::物理性質
硬度:3
比重:2.715g/cm3
解理:解理完全
斷口:參差狀貝殼狀斷口
顏色:淺黃色至黃色
條痕:無色
透明度:透明
光澤:玻璃光澤
發光性:熒光
折光性:
其他:性脆
::光學性質
薄片中無色。一軸晶(-)有時為異常二軸晶。2V=5-10°。No=1.658,Ne=1.486。與Mn、Fe類質同象時,N變大。
用途:
冰洲石 主要用於國防工業和製造高精度光學儀器,如大屏幕顯示設備,電子計算機的折光,偏光器、偏光顯微鏡中的尼科樂稜鏡,偏光儀,光度計,旋光測糖計,干涉激光解像儀,化學分析用的比色計等。此外,還可用於製造射程儀及測遠儀的配件。冰洲石越來越受到現代工業的青睞,成為現代國防、航空航天和科研事業不可缺少的非金屬礦產材料。
對冰洲石質量合格的要求:
1.要透明無"綿".
2.一定要是單晶體(具聚片雙晶者不能用).
3.沒有裂紋.
4.要求紫外線照射下不產生螢光.
5.在滿足上述條件下,單塊體積越大越好.
石墨
石墨是碳質元素結晶礦物,它的結晶格架為六邊形層狀結構,見圖1—1。每一網層間的距離為3.40人,同一網層中碳原子的間距為1.42A。屬六方晶系,具完整的層狀解理。解理面以分子鍵為主,對分子吸引力較弱,故其天然可浮性很好。
山東省萊西市為我國石墨重要產地之一,石墨探明儲量687.11萬噸,現保有儲量639.93萬噸.
石墨質軟,黑灰色;有油膩感,可污染紙張。硬度為1~2,沿垂直方向隨雜質的增加其硬度可增至3~5。比重為1.9~2.3。在隔絕氧氣條件下,其熔點在3000℃以上,是最耐溫的礦物之一。
自然界中純凈的石墨是沒有的,其中往往含有Si02、A1203、Fe0、CaO、P2O5、Cu0等雜質。這些雜質常以石英、黃鐵礦、碳酸鹽等礦物形式出現。此外,還有水、瀝青、CO2、H2、CH4、N2等氣體部分。因此對石墨的分析,除測定固定碳含量外,還必須同時測定揮發分和灰分的含量。
石墨的工藝特性主要決定於它的結晶形態。結晶形態不同的石墨礦物,具有不同的工業價值和用途。工業上,根據結晶形態不同,將天然石墨分為三類。
1.緻密結晶狀石墨
緻密結晶狀石墨又叫塊狀石墨。此類石墨結晶明顯晶體肉眼可見。顆粒直徑大於0.1毫米。晶體排列雜亂無章,呈緻密塊狀構造。這
種:石墨的特點是品位很高,一般含碳量為60~
65%,有時達80~98%,但其可塑性和滑膩性不
如鱗片石墨好。
2.鱗片石墨
石墨晶體呈鱗片狀;這是在高強度的壓力下變質 而成的,有大鱗片和細鱗片之分。此類石墨礦石的特點是品位不高,一般在2~3%,或100~25%之間。是自然界中可浮性最好的礦石之一,經過多磨多選可得高品位石墨精礦。這類石墨的可浮性、潤滑性、可塑性均比其他類型石墨優越;因此它的工業價值最大。
3.隱晶質石墨
隱品質石墨又稱非晶質石墨或土狀石墨,這種石墨的晶體直徑一般小於1微米,是微晶石墨的集合體,只有在電子顯微鏡下才能見到晶形。此類石墨的特點是表面呈土狀,缺乏光澤,潤滑性也差。品位較高。一般的60~80%。少數高達90%以上。礦石可選性較差。
石墨由於其特殊結構,而具有如下特殊性質:
1) 耐高溫型:石墨的熔點為3850±50℃,沸點為4250℃,即使經超高溫電弧灼燒,重量的損失很小,熱膨脹係數也很小。石墨強度隨溫度提高而加強,在2000℃時,石墨強度提高一倍。
2) 導電、導熱性:石墨的導電性比一般非金屬礦高一百倍。導熱性超過鋼、鐵、鉛等金屬材料。導熱係數隨溫度升高而降低,甚至在極高的溫度下,石墨成絕熱體。
3) 潤滑性:石墨的潤滑性能取決於石墨鱗片的大小,鱗片越大,摩擦係數越小,潤滑性能越好。
4) 化學穩定性:石墨在常溫下有良好的化學穩定性,能耐酸、耐鹼和耐有機溶劑的腐蝕。
5) 可塑性:石墨的韌性好,可年成很薄的薄片。
6) 抗熱震性:石墨在常溫下使用時能經受住溫度的劇烈變化而不致破壞,溫度突變時,石墨的體積變化不大,不會產生裂紋。名字來源:源於希臘文「graphein」,意為「用來寫」。由德國化學家和礦物學家A. G. Werner 於1789命名;化學組成:成分純凈者極少,往往含各種雜質;類別:自然元素-非金屬元素-碳族晶系和空間群:六方晶系,P63/mmm;
晶胞參數:a0=0.246nm,c0=0.670nm;
形態:單晶體常呈片狀或板狀,但完整的很少見。集合體通常為鱗片狀,塊狀和土狀;
顏色:鐵黑色;
條痕:光亮黑色
透明度:不透明
光澤:呈半金屬光澤
硬度:1-2
解理和斷口:平行解理極完全;
比重:2.21-2.26g/cm3
其他性質:薄片具撓性,有滑感,易污手,具有良好的導電性;
鑒定特徵鐵黑色,硬度低,一組極完全解理,有滑感和染手;
成因和產狀:石墨是在高溫下形成。分布最廣是石墨的變質礦床,系由富含有機質或碳質的沉積岩經區域變質作用而成;
主要用途:石墨在工業上用途很廣,用於製作冶煉上的高溫坩堝、機械工業的潤滑劑、製作電極和鉛筆芯;
著名產地:紐約Ticonderoga,馬達加斯加和Ceylon,我國以黑龍江雞西市柳毛為最大的產地。
金剛石
金剛石
Diamond
概述
金剛石就是我們常說的鑽石(鑽石是它的俗稱),它是一種由純碳組成的礦物。金剛石是自然界中最堅硬的物質,因此也就具有了許多重要的工業用途,如精細研磨材料、高硬切割工具、各類鑽頭、拉絲模。金剛石還被作為很多精密儀器的部件。金剛石有各種顏色,從無色到黑色都有。它們可以是透明的,也可以是半透明或不透明。多數金剛石大多帶些黃色。金剛石的折射率非常高,色散性能也很強,這就是金剛石為什麼會反射出五彩繽紛閃光的原因。
金剛石
金剛石在X射線照射下會發出藍綠色熒光。金剛石僅產出於金伯利岩筒中。金伯利岩是它們的原生地岩石,其他地方的金剛石都是被河流、冰川等搬運過去的。金剛石一般為粒狀。如果將金剛石加熱到1000℃時, 它會緩慢地變成石墨。1977年山東省臨沭縣岌山鄉常林的一名村民在地里發現了中國最大的金剛石(約雞蛋黃大小,右圖)。世界上最大的工業用金剛石和寶石級金剛石均產於巴西,都超過3100克拉(1克拉=200毫克)其中寶石級金剛石的尺寸為10×6.5×5厘米,名叫「庫利南」。上個世紀50年代,美國以石墨為原料,在高溫高壓下成功製造出人造金剛石。現在人造金剛石已經廣泛用於生產和生活中,只是造出大顆粒的金剛石還很困難。
鑽石,也叫金剛石,俗稱「金剛鑽」。化學式為c,與石墨同屬於碳的單質。是一種具有超硬、耐磨、熱敏、傳熱導、半導體及透遠等優異的物理性能,素有「硬度之王」和寶石之王的美稱,金剛石的結晶體的角度是54度44分8秒。習慣上人們常將加工過的稱為鑽石,而未加工過的稱為金剛石。在我國,金剛石之名最早見於佛家經書中。鑽石是自然界中最硬物質,最佳顏色為無色,但也有特殊色,如藍色、紫色、金黃色等。這些顏色的鑽石稀有,是鑽石中的珍品。印度是歷史上最著名的金剛石出產國,現在世界上許多著名的鑽石如「光明之山」,「攝政王」,「奧爾洛夫」均出自印度。金剛石的產量十分稀少,通常成品鑽是採礦量的十億分之一,因而價格十分昂貴。經過琢磨後的鑽石一般有圓形、長方形、方形、橢圓形、心形、梨形、欖尖形等。世界上最重的鑽石是1905年產於南非的「庫里南」,重3106.3克拉,已被分磨成9粒小鑽,其中一粒被稱為「非洲之星」的庫里南1號的鑽石重量仍佔世界名鑽首位。
晶體結構:晶胞為面心立方結構,每個晶胞含有2組8個C原子。
金剛石常呈黃、褐、藍、綠和粉紅等色,但以無色的為特佳。世界上重量超過620克拉(合124克)的特大寶石級金剛石共發現10粒,其中最大的名庫里南(Cullinan),重3106克拉(合621.35克),大小5×6.5×10厘米,1905年發現於南非的普雷米爾岩管。中國常林鑽石,重158.786克拉,1977年發現於山東臨沭縣,列為世界名鑽。世界金剛石主要產地有澳大利亞、扎伊爾、波札那、前蘇聯、南非、巴西、納米比亞、迦納、中非、獅子山和中國等。
在摩氏硬度計中它是第十類。
附:我國產出的巨粒和大粒金剛石
1971年以來的二十年中,在我國陸續發現了幾顆50克拉以上和100克拉以上的金剛石,按發現時間的先後排列如下:
[1]1971年9月25日,在江蘇省宿遷公路旁發現一顆重52.71克拉的金剛石。
[2]1977年12月21日, 在山東省臨沭縣常林大隊,女社員魏振芳發現1顆重158.786克拉的優質巨鑽,全透明,色淡黃,可稱金剛石的「中國之最」。被命名為「常林鑽石」
[3]1981年8月15日,在山東郯城陳埠發現一顆124.27克拉的巨粒金剛石。被命名為「陳埠一號」。
[4]1982年9月,在山東郯城陳埠發現一顆96.94克拉的金剛石。
[5]1983年5月,在山東郯城陳埠發現一顆92.86克拉的金剛石。
[6]1983年11月14日,在山東蒙陰發現一顆119.01克拉的巨粒金剛石,被命名為「蒙山一號」。
金剛石
據1987年資料,中國主要金剛石成礦區有:①遼東—吉南成礦區,有中生代和中古生代兩期金伯利岩。②魯西、蘇北、皖北成礦區,下古生代可能有多期金伯利岩。③晉、豫、冀成礦區,已在太行山、嵩山、五台山等地發現金伯利岩。④湘、黔、鄂、川成礦區,已在湖南沅水流域發現了4個具工業價值的金剛石砂礦。
湖南金剛石,產於湖南省常德丁家港、桃源、黔陽等地。湖南金剛石以砂礦為主,主要分布在沅水流域,分布零散,品位低,但質量好,寶石級金剛石約佔40%。相傳在明朝年間,湖南沅江流域就有零星的金剛石發現,大規模的尋礦則始於二十世紀五十年代。沅江整個水域均有金剛石分布,但有開採價值的僅常德丁家港、桃源縣車溪沖、漵浦縣(黔陽)新莊壠、沅陵縣窯頭等4處。
湖南金剛石的顏色深淺不一,內外顏色差異明顯,呈帶狀、斑狀分布。其褐色系列金剛石,晶體呈黃褐色,內部潔凈,表面有大量的褐色斑點,其褐斑的顏色有黃色、黃褐色、褐色、黑色等,主要分布在金剛石的溶蝕面上,褐色主要由自然界放射性粒子的輻照造成。金剛石總體顆粒小,但質地較好,以單晶為主,約佔總產量的98%;晶體比較完整,以八面體、十二面體、六八面體為多;絕大多數晶體淺色透明或呈黃、褐色等;粒重多小於28mg,一般為10.9~15mg;22%晶體中含包裹體;60%的晶體表面有裂紋,表面溶蝕不重。
鑒別
在社會對珠寶鑽石需求增加的情況下,人造鑽石和其它冒充鑽石不斷充擴市場,甚至有些珠寶經營者也分不清楚。下面介紹幾種簡單鑒別鑽石真偽的方法。
1、鑽石的單折光性
鑽石的單折光性,是由於鑽石的本質特性決定的。而其它天然寶石或人造寶石大都是雙摺光性的。冒充的鑽石在10倍放大鏡觀察下,從正面稍斜的角度看,很容易看出稜角線出現重疊影像,並同時呈現出兩個底光。雙折射率差別小的如鋯石等,也可看出底光重疊的影像。
2、鑽石的吸附性
鑽石對油脂及污垢有一定的親和力,即油污很容易被鑽石吸附。因此,用手指撫摸鑽石會感到膠粘性,手指似乎有粘糊的感覺。這是任何寶石所沒有的。這種方法需要加以訓練方能掌握其中微妙的區別。
3、一線直落的特徵
鑽石表面拋光很光滑。用一支鋼筆蘸上墨水在鑽石上划過,若是真鑽石,表面留下的是一條光滑連續的線條,特徵是一線直落。仿冒品留下的是一個個小圓點組成的線條。用此法觀察應藉助放大鏡。
4、特有的金剛光澤
大致在100度的白熾燈光下,切磨很好的鑽石與仿冒品相互比較,很容易看出哪個具有金剛光澤。此方法不宜在過暗或過強的燈光下是進行。
金剛石和石墨區別
石墨和金剛石都屬於碳單質,他們的化學性質完全相同。但金剛石和石墨不是同種物質,它們是由相同元素構成的同素異型體.
二者的化學式都是c
石墨原子間構成正六邊形是平面結構,呈片狀。
金剛石原子間是立體的正四面體結構,呈金字塔形結構。
高硬度人造金剛石
美國通用電器公司的研究和開發中心合成了單位體積內原子密度超過現有任何固體物抽的人造金剛石,其硬度超過了天然金剛石,堪稱世界上最硬的材料。與天然金剛石含有百分之九十九的碳13同位素。據科學家觀察,隨著碳13同位素密集程度的增加,原子間的距離會略微縮小,促使人造金剛石的硬度超過原子排列略顯鬆散的天然金剛石。在合成人造金剛石的過程中,科學家們首先通過化學蒸發過程將富含碳13同位素的甲烷氣體中的碳元素沉澱成金剛石小碎塊,然後再使用非常高的壓力把這些小碎塊分解,並再結晶成重量最高達3克拉的塊狀金剛石。
其他
用途1:當人服食下金剛石粉末後,金剛石粉末會粘在胃壁上,在長期的摩擦中,會讓人得胃潰瘍,不及時治療會死於胃出血,是種難以讓人提防的慢性毒劑。
用途2:地質鑽頭和石油鑽頭金剛石 拉絲模用金剛石 磨料用金剛石 修整器用金剛石
玻璃刀用金剛石 硬度計壓頭用金剛石 工藝品用金剛石
用途3:塗在 音響紙盆上 音箱音質 會大為改善。
金剛石的硬度
摩氏硬度10,新摩氏硬度15,顯微硬度10000kg/mm2,顯微硬度比石英高1000倍,比剛玉高150倍。金剛石硬度具有方向性,八面體晶面硬度大於菱形十二面體晶面硬度,菱形十二面體晶面硬度大於六面體晶面硬度。
依照摩氏硬度標準(Mohs hardness scale)共分10級,鑽石(金剛石)為最高級第10級;如小刀其硬度約為5.5、銅幣約為3.5至4、指甲約為2至3、玻璃硬度為6。
等級1 滑石
等級2 石膏
等級3 方解石
等級4 螢石
等級5 磷灰石
等級6 正長石
等級7 石英
等級8 黃玉
等級9 鋼玉
等級10 鑽石
異極礦
礦物名稱:異極礦 Calamine
採集地點:中國雲南
::礦物概述
化學組成:Zn4(H2O)[Si2O7](OH)2,ZnO67.49,SiO225.01,H2O7.50。通常還含有Pb、Fe、Ca等。當溫度升高到500ºC時失去結晶水;溫度更高時,化合水才失去,並導致晶體結構受到破壞;
鑒定特徵:異極礦與菱鋅礦相似,區別是遇酸不起泡。與葡萄石的區別是比重較大;在封閉的試管內加熱釋放出水分。溶於酸,併產生凝膠,難熔;
成因產狀:異極礦產於鉛鋅硫化物礦床的氧化帶,一般是閃鋅礦氧化的產物,與菱鋅礦、白鉛礦、褐鐵礦等共生。穩定上限為250°C,過此溫度即轉變成硅鋅礦Zn2[SiO4];
著名產地:世界著名的產地有英國(England)等國家。
名稱來源:以晶體的性質命名;
::晶體形態
斜方單錐晶類;常見單形有b、m、c;
::晶體結構
晶系和空間群:斜方晶系,C202v—Imm2;
晶胞參數:a0=8.38Å,b0=10.70Å,c0=5.11Å;
粉晶數據:3.104(1)6.6(0.86)3.288(0.75)
::物理性質
硬度:5
比重:3.40-3.50g/cm3
解理:由於結構中水分子排列在{110}面網上,所以它具有該方向的完全解理。平行(101)解理不完全,{001}解理更差,一般不易察覺
斷口:貝殼狀斷口
顏色:呈黃色或棕色
條痕:灰色
透明度:透明或半透明
光澤:玻璃光澤,(001)面上有時顯珍珠光澤或金剛光澤
發光性:無
其他:具強熱電性,遇酸能形成膠狀體
::光學性質
二軸晶(+),Np=1.614,Nm=1.617,Ng=1.636,雙反射率=0.0220,2V(計算)=44,2V(實測)=46.無色散.
綠泥石
化學通式為Y3[Z4O10](OH)2·Y3(OH)6,晶體屬單斜、三斜或正交(斜方)晶系,是一族層狀結構的硅酸鹽礦物的總稱。化學式中Y主要代表Mg2+、Fe2+、Al3+和Fe3+等陽離子,Z主要是Si和Al,少量的Fe3+和B3+。通常所稱的綠泥石是富含鎂鐵質的綠泥石。晶體呈假六方片狀或板狀,薄片具撓性。集合體呈鱗片狀、土狀。淺綠至深綠色。玻璃光澤或珍珠光澤,透明至不透明。一向最完全解理。摩氏硬度2-2.5,比重2.6-3.3。
鑒定特徵:綠泥石與雲母極相似,但前者具有特徵的綠色,有撓性而無彈性。
綠泥石是一些變質岩的造岩礦物。火成岩中的鎂鐵礦物如黑雲母、角閃石、輝石等在低溫熱水作用下易形成綠泥石。
綠泥石,亦稱碧石,產於台灣省花蓮縣七星潭。該石顏色有黃綠、棕綠或碧綠色。石肌常呈凹凸、扭轉、不規則突球狀。石形多變化,有山、島嶼、湖、動物等。石質堅硬緻密,觸感佳。
綠簾石(epidote)
· 綠簾石(epidote)島狀硅酸鹽礦物。成分為Ca2FeAl2[SIO4][SI2O7]O(OH )。成分中 三價鐵 可被鋁完 全代 替成為斜 黝簾石 , 形成綠簾石-斜黝簾石完全類質同象系列 ;斜黝簾石的正交(斜方)晶系同質多象變體 ...
綠簾石(epidote)
島狀硅酸鹽礦物。成分為Ca2FeAl2[SIO4][SI2O7]O(OH )。成分中 三價鐵 可被鋁完 全代 替成為斜 黝簾石 , 形成綠簾石-斜黝簾石完全類質同象系列 ;斜黝簾石的正交(斜方)晶系同質多象變體稱為黝簾石。含錳高的綠簾石稱紅簾石 。綠簾石為單斜晶系,晶體呈柱狀,柱面有條紋;集合體常呈粒狀。顏色呈各種不同色調的草綠色,隨鐵含量的增加顏色變深,玻璃光澤,底面解理完全 。莫氏硬度 6~6.5 ,比重3.38~3.49,隨鐵含量的增加而增大。
綠簾石的形成與熱液作用有關。廣泛分布於變質岩、矽卡岩和受熱液作用的各種火成岩中。也可從熱液中直接結晶。中國河北邯鄲產結晶粗大的綠簾石。世界著名產地有奧地利、法國等。1967年在坦尚尼亞發現了呈藍至青蓮色的透明黝簾石晶體,稱坦桑石,被作為中上等寶石。
綠簾石 (Epidote) Ca2(Fe3+,Al)3[SiO4][Si2O7]O(OH)
一般特點
化學組成: 斜黝簾石與綠簾石構成一個類質同象系列。當斜黝簾石中的Al3+逐步被Fe3+所置換時,則向綠簾石過渡。
成因產狀: 綠簾石可以是變質成因的,多見於綠片岩中,在接觸交代成因的矽卡岩中,綠簾石往往由早期矽卡岩礦物如石榴子石,符山石等轉變而成。綠簾石也可以是圍岩蝕變的產物。
主要產地: 阿拉斯加州威爾士王子島薩爾澤,愛達荷州亞當區,科羅拉多州查菲區的卡魯麥特鐵礦和帕克區的綠簾石山;墨西哥;瑞士;奧地利;巴基斯坦。法國布賀多桑思產迷人的晶石。
名稱來源: 綠簾石(epidote)這一名稱可能源於希臘語epidosis,意思是增長,指的是它晶體一面比另外一面長。
晶體結構
對稱特點: 單斜晶系,點群2/m,空間群P21/m
晶胞參數:
ao=8.98埃,bo=5.64埃,co=10.22埃,Z=2,b=115.25°
晶體結構:單斜晶系,綠簾石的結構類似於黝簾石,由鋁氧配位八面體連接成鏈,鏈的方向也平行b軸,有的鏈與鏈之間僅借[SiO4]4-和[[[Si]]2O7]6-連接起來;有的鏈與鏈之間還可以與鋁氧或鐵氧配位八面體相接。Fe3+作六次配位,Ca2+位於圈套的空隙中,作八次配位。
晶體形態
單晶體呈沿b軸延伸的柱狀。雙晶少見,雙晶面為(100)或(001)。
礦物稜鏡狀,常有紋理,扁平,大塊/顆粒狀,或纖維狀;很少生成雙晶。
物理性質
硬度: 6~6.5
比重: 3.38~3.49
解理: (001)解理完全
斷口: 不整齊
顏色: 一般呈各種不同色調的綠色
條痕: 不明顯至灰色
透明度: 透明至半透明
光澤: 玻璃光澤
其他
旋轉時,半透明的綠簾石稜鏡呈現出強烈的二色性,即在一個方向上,顏色為深綠;而另一個方向是棕色。
蒙脫石(montmorillonite)
· 蒙脫石(montmorillonite)含水層狀結構硅酸鹽礦物 。成分為(Na,Ca) 0.33 ( Al,Mg)2[Si4O10](OH)2·nH2O 。 水的含量變化很大。顆粒細小,約0.2~1微米,具膠體分散特性,通常呈塊狀或土狀集合體產出。又 ...
蒙脫石(montmorillonite)
含水層狀結構硅酸鹽礦物 。成分為(Na,Ca) 0.33 ( Al,Mg)2[Si4O10](OH)2·nH2O 。 水的含量變化很大。顆粒細小,約0.2~1微米,具膠體分散特性,通常呈塊狀或土狀集合體產出。又稱微晶高嶺石或膠嶺石。在電子顯微鏡下觀察,晶體屬單斜晶系,一般呈不規則片狀。顏色為白色帶淺灰,有時帶淺藍或淺紅色,光澤暗淡;莫氏硬度2~2.5;比重 2~2.7。具有很強的吸附能力和離子交換能力 。同時還具有高度的膠體性、可塑性和粘結力。吸水性很強,加水膨脹,體積可增加幾倍到十幾倍。是組成膨潤土的主要成分。用作鑽探泥漿,鑄型砂和鐵礦球團的粘合劑,造紙、橡膠、化妝品的填充劑,紡織和石油工業中作吸收劑、石油脫色和裂化催化劑的原料。各種富含鋁硅酸鹽的礦物經風化作用,熱液蝕變或沉積變質作用在鹼性條件下都可以形成。在土壤和現代沉積物中蒙脫石也相當多 。產地有美國懷俄明和義大利蓬札等。中國產地有遼寧、吉林、河北、浙江、新疆等。
高嶺石(kaolinite)
· 高嶺石(kaolinite)化學組成為Al4〔Si4O10〕(OH )8的層狀結構的硅酸鹽礦物。因最早發現於中國景德鎮高嶺林而得名。晶體屬1∶1型單元層的二八面體型結構。由於堆疊中結構單元層間的相對位移,便構成了與地 ...
高嶺石(kaolinite)
化學組成為Al4〔Si4O10〕(OH )8的層狀結構的硅酸鹽礦物。因最早發現於中國景德鎮高嶺林而得名。晶體屬1∶1型單元層的二八面體型結構。由於堆疊中結構單元層間的相對位移,便構成了與地開石、珍珠石不同的多型。三斜晶系 ,結晶度良好的高嶺石成有序結構,一般呈假六方片狀晶體 ;結晶度差的多呈橢圓形或不規則狀,通常呈緻密或疏鬆塊狀集合體產出。一般為白色,含雜質時呈米色。底面解理完全。解理面顯珍珠光澤 ,塊狀的光澤暗淡 。莫氏硬度 2~2.5 。比重 2.60~2.63 。 高嶺石是組成高嶺土的主要礦物成分 ,可以通過風化作用、沉積作用和熱液蝕變作用形成。高嶺土多呈白色,細粒具分散性、可塑性、高粘結力和高耐火度 ,是陶瓷和電瓷工業中的重要原材料;還可在造紙、橡膠、油漆等工業中做填充料等。中國是高嶺石的主要出產國,產地有江西景德鎮、江蘇蘇州、河北唐山、湖南醴陵等。
黝簾石
黝簾石(坦桑石Zoisite)
60年代在坦尚尼亞發現了藍到紫色的黝簾石透明晶體,又稱為坦桑石。
1.化學成分
Ca2Al3(SiO4)(Si2O7)O(OH)
2.晶系及結晶習性
斜方晶系,常沿c軸延長,有平行柱狀條紋。
3.光學性質
4.顏色
常見帶褐色調的綠藍色,還有灰、褐、黃、綠色等。熱處理後,可去掉褐綠至灰黃色,而呈藍色、藍紫色。
5. 透明度及光澤
透明,玻璃光澤。
6. 光性
二軸晶,正光性。
7. 折射率及雙折射率
折射率:1.691~1.700(±0.005),雙折射率:0.009~0.010,色散: 0.021。
8. 多色性
三色性很明顯,坦桑色的多色性表現為藍色、紫紅色、綠黃色,加熱處理後為藍色和紫色;褐色黝簾石多色性為綠色、紫色和淺藍色,而黃綠色黝簾石的多色性為:暗藍色、黃色和紫色。
9. 理解:解理不發育,貝殼狀到參差狀斷口。
10. 硬度:摩氏硬度6~7
11. 密度相對:3.35
12.坦桑石鑒定要點
坦桑石易與紫色藍寶石和堇青石混淆,但據其特徵的多色性和與兩者不同的折射率值和密度值易於將它區別出來。
輝石
輝石族 (pyroxene)
一般特點:輝石族礦物屬於鏈狀結構硅酸鹽。輝石族礦物是最主要的造岩礦物之一。輝石可以結晶成正交晶系或單斜晶系,因此可以進一步分為兩個亞族:正輝石亞族(頑火輝石、古銅輝石、紫蘇輝石、正鐵輝石)和斜輝石亞族(透輝石、鈣鐵輝石、普通輝石、霓石、霓輝石、硬玉、鋰輝石)。斜亞族已經單獨介紹了透輝石,這裡主要以正亞族為例。
化學組成: 輝石族礦物的一般化學式可以用W1-p(X,Y)1+pZ2O6表示。其中,W=Ca2+,Na+;X=Mg2+,Fe2+,Mn2+,Ni2+,Li+;Y=Al3+,Fe3+,Cr3+,Ti3+;Z=Si4+,Al3+。正輝石亞族的化學組成比較簡單,其中p≈1,即無較大的陽離子存在,Al3+、Fe3+等三價離子也極少,Z中也僅Si4+而已;但在斜輝石亞族中,就比較複雜:p的變化自0到1,X及Y的組分均廣泛地存在著類質同象置換現象,由於W及X、Y的變化,相應地需要有部分的Si4+被Al3+所取代,使斜輝石中出現了鋁硅酸鹽分子。
正輝石亞族是由頑火輝石Mg2[Si2O6]和正鐵輝石Fe2[Si2O6]兩個端員組分構成的完全類質同象系列,其中間成員為古銅輝石和紫蘇輝石。Fe2[Si2O6]分子含量10%以下者為頑火輝石,10%~30%為古銅輝石,30%~50%為紫蘇輝石,50%以上為正鐵輝石。
成因產狀: 頑火輝石和紫蘇輝石是正輝石亞族中最常見的礦物。他們既可是岩漿結晶作用的產物,也可是變質作用的產物。
名稱來源: 頑火輝石英文名稱enstatite來自希臘語enstates,意思是對手,因為這種礦物質具有難熔的特性;鈣鐵輝石英文名稱hedenbergite以路德威格·海登伯格(Hedenberg)的名字命名,這位19世紀瑞典化學家分析並描述了這種礦物;普通輝石英文名稱(augite)來自希臘語auge意為明亮的,因為普通輝石的解理面有光澤。還有一種薔薇輝石,其英文名稱為rhodonite,來自於希臘語rhodon,意為玫瑰。古銅輝石以顏色得名。
晶體結構
對稱特點: 正交晶系。點群3L23PC,空間群Pbca。
晶胞參數: 頑火輝石的晶胞參數為ao=18.228埃,bo=8.805埃,co=5.185埃;正鐵輝石的晶胞參數為ao=18.433埃,bo=9.060埃,co=5.258埃。古銅輝石和紫蘇輝石的參數介乎其中,隨組分中鐵含量的增大而稍有增大。
晶體形態(正輝石亞族)
單晶體通常呈平行c軸延伸的短柱狀。常見單形有(100)、210、010、001、110、211等。在岩石中常呈不規則的粒狀,散佈於整個岩石里。常與斜輝石亞族礦物形成有規則的定向附生體。
左圖為普通輝石的形態。
物理性質(正輝石亞族)
硬度: 5~6
比重: 隨含Fe量的增高而增大,頑火輝石在3.15左右,紫蘇輝石3.3~3.6,古銅輝石介於兩者之間,至於正鐵輝石則可達3.9。
解理: (210)解理完全
顏色: 顏色隨Fe含量增高而加深。頑火輝石為無色或帶淺綠的灰色,也有褐綠色或褐黃色;紫蘇輝石呈綠黑色或褐黑色;古銅輝石則呈特徵性的古銅色。
光澤: 玻璃光澤
礦物用途
硬玉俗名翡翠,可作玉器。鋰輝石是提煉鋰的礦物原料之一。色彩鮮艷且透明的鋰輝石,如紫鋰輝石和翠綠鋰輝石,可作寶石。
透輝石
透輝石
透輝石 (Diopside)
CaMg[Si2O6]
概述
透輝石是輝石中常見的一種,它屬於硅酸鹽礦物,是鈣和鎂的硅酸鹽。
透輝石有白色和深淺不等的綠色,具有玻璃光澤。長柱體、粒狀或片狀。
成因產狀
透輝石和次透輝石是矽卡岩礦物之一,一些基性和超基性火成岩中亦有它們的產出。在高級區域變質作用和熱變質作用中,也有它們的形成。
主要產地
美國加利福尼亞州、南達科他州、科羅拉多州、田納西州、賓夕法尼亞州、紐約州、新澤西州;魁北克省;瑞典;瑞士;義大利;芬蘭;俄羅斯;朝鮮;日本。
名稱來源
透輝石(diopside)這一名稱來自希臘語,dis意為雙的,opsis意為影像,因為它稜鏡的形狀可呈現出雙重影像。
晶體結構
透輝石
對稱特點: 單斜晶系,點群2/mC2/c
晶體結構:但透輝石結構中硅氧四面體鏈上三個相今橋氧之間的鍵角為166°22",表示硅氧四面體鏈的折曲程度勝過硬玉。
晶體形態
單晶體呈短柱狀,其橫切面多呈正方形或截角的正方形。
物理性質
硬度: 5.5~6.5
比重: 3.3-3.5
解理: (110)解理中等至完全,解理交角87度
斷口: 不整齊
顏色: 無色至淺綠色
條痕: 白色,略灰或略綠色
透明度: 半透明至不透明
光澤: 玻璃光澤
礦物用途
透明的透輝石常被磨成寶石,但它主要用於收藏而不是用來製造珠寶。
角閃石
角閃石族礦物的總稱,角閃石屬閃石族中一員。鎂、鐵、鈣、鈉、鋁等的硅酸鹽或鋁硅酸鹽。與輝石族形態、組成相近,而以含OH為區別。
據晶系可分斜方角閃石、單斜角閃石和三斜角閃石亞族。單斜角閃石更多見,斜方角閃石亞族主要有直閃石和鋁直閃石(gedrite);三斜角閃石亞族主要有散斜閃石(enigmatite)和褐斜閃石(rhoenite)等
主要有透閃石、陽起石、普通角閃石和鈉閃石、藍閃石等。是含(OH)的鎂、鐵、鈣、鈉、鋁的鏈狀結構硅酸鹽,類質同象普遍。晶體呈長柱狀,集合體呈粒狀、纖維狀、放射狀等。一般為深色,從綠色、棕色、褐色到黑色。玻璃光澤。硬度5~ 6 。兩組發育中等的解理面交角為124°和56°。密度3.0~3.5。直閃石、鈉閃石、透閃石、陽起石有時呈具絲絹光澤的纖維狀集合體,統稱為角閃石石棉,是工業上的絕緣、絕熱材料。隱晶緻密塊狀的透閃石、陽起石為軟玉,是工藝美術品材料。角閃石是分布很廣的造岩礦物。
化學組成
閃石族礦物的一般化學式為A0-1B2C5T8O22(OH,F,Cl)2。其中A=Na、K;B(M4)=Na、Li、Ca、Mn、Fe2+、Mg;C(M1-3)=Mg、Fe2+、Mn、Al、Fe3+、Cr、Ti、Li;T=Si、Al、(Fe3+、Ti)。
晶體結構
對稱特點: 單斜晶系,點群2/m;空間群C2/m
晶體形態
常有完好的單晶體出現,呈柱狀。
物理性質
硬度: 5~6
比重: 3.0~3.4
解理: 柱狀解理完全,二向解理,交角56度 (124°)
斷口: 不整齊,易碎
顏色: 除不含鐵的角閃石外,其它顏色均較深,綠色至墨綠色。
條痕: 灰-綠色或灰-棕色
透明度: 半透明至幾乎不透明
光澤: 玻璃光澤
透閃石
礦物名稱: 透閃石(角閃石變種)(Amphibole var. Tremolite)
礦物概述
化學組成:Ca2(Mg,Fe2+)5Si8O22(OH),CaO13.8%,MgO24.6%,SiO258.8,H2O2.8%,FeO的含量有時達3%,成分中還有少量的Na、K、Mn代替Ca;F、Cl代替(OH);
鑒定特徵:具有細長柱狀或纖維狀的晶態,良好的柱狀解理。解理角度的不同,可以和輝石區別;顏色比較淡,可以和普通角閃石區別。
成因產狀:透閃石可以是不純灰岩或白雲岩遭受接觸變質的產物。在區域變質作用中,也可由不純灰岩、基性岩或硬砂岩等變質形成。在熱液蝕變過程中,也可形成陽起石,是稱陽起石化作用;
著名產地:世界著名的產地有瑞士的Ticino;奧地利的Tyroi和義大利的Piedmont、奧地利Tyrol的Zillerthal和美國東部的Appalachian山脈。其他的產地還有NewZealand;Mexico和中美洲等地。
晶體形態
斜方柱晶類;晶體常呈細柱狀、纖維狀,集合體常呈柱狀或放射狀;常見單形為斜方柱m(110)和r(011),平行雙面b(010);
晶體結構
晶系和空間群:單斜晶系;空間群C2/m;
晶胞參數:a0=9.84埃,b0=10.05埃,c0=5.275埃,z=2;
粉晶數據:3.12(1)8.38(1)2.71(0.9)
物理性質
硬度:5-6
比重:3.02-3.44g/cm3
解理:100解理完全,交角為56°,有時可見100裂理
斷口:次貝殼狀
顏色:無色、白色至淺灰色
條痕:無色
透明度:透明
光澤:玻璃光澤,纖維狀者呈絲絹光澤
發光性:發熒光,短UV=黃色,長UV=粉紅色
其他:不溶於HCl
光學性質
二軸晶(-),Np=1.599-1.612,Nm=1.613-1.626,Ng=1.625-1.637,雙反射率=0.0250-0.0260,2V(計算)=82-84,2V(實測)=88-80.色散r<v.
用途:
陶瓷、玻璃原料、填料和軟玉材料等。
陽起石
陽起石
Actinolite
礦物
陽起石為硅酸鹽類礦物,它是閃石系列中的一員,這類礦物常被稱為閃石石棉。陽起石的晶體為長柱狀、針狀或毛髮樣。顏色由帶淺綠色的灰色至暗綠色。具玻璃光澤。透明至不透明。晶體的集合體為不規則塊狀、扁長條狀或短柱狀。大小不一。白色、淺灰白色或淡綠白色,具有絲一樣的光澤。比較硬脆,也有的略疏鬆。折斷後的斷面不平整,斷面可見纖維狀或細柱狀。
硅酸鹽類礦物角閃石族透閃石。
原礦物:【透閃石】 Tremolite
陽起石是透閃石中的鎂離子2%以上被二價鐵離子置換而成的礦物。鐵含量高的稱為鐵陽起石,顏色深綠色黑色。石棉狀的陽起石可呈白色或灰色。
晶體為扁平柱狀、粒狀或針狀聚集。見於片麻岩、千枚岩。可與滑石、石棉、蛇紋石等其他礦物共生。
形態:單斜晶系。晶體呈長柱狀、針狀、毛髮狀。但通常成細放射狀、棒狀或纖維狀的集合體。顏色由帶淺綠色的灰色至暗綠色。具玻璃光澤。透明至不透明。單向完全解理。斷口呈多片狀。性脆。氣無,味淡。
藍晶石
藍晶石
kyanite
島狀結構硅酸鹽礦物。成分為Al2[SIO4]O。與紅柱石、矽線石成同質多象。三斜晶系,晶體呈扁平的板條狀。有時呈放射狀集合體。藍色、帶藍的白色、青色。具完全和中等的兩組解理。硬度有明顯的異向性,故又名二硬石。平行晶體伸長方向上莫氏硬度為4.5,垂直方向上為6。比重3.53~3.65。區域變質作用產物,在結晶片岩和片麻岩中出現。瑞士、奧地利是知名產地。當加熱到1300℃時,藍晶石變為莫來石,是高級耐火材料。也可提取鋁。色麗透明晶體可作寶石,以深藍色為佳。美國北卡羅來納州產有深藍、綠色的寶石藍晶石。
藍晶石 (Kyanite) Al2[SiO4]O
英文名稱: kyanite,源於希臘語kyanos,指藍晶石最普遍的顏色。
晶體結構
對稱特點: 三斜晶系;點群1,空間群P1
晶體形態
單晶體常呈平行於(100)的長板狀或刀片狀
物理性質
硬度: 硬度5.5~7,表現出極其顯著的各向異性,故藍晶石又名三硬石
比重: 3.53~3.64
解理: (100)解理完全,(010)解理中等到完全
斷口: 易破碎
顏色: 一般呈藍色;有時由於晶石上面有斑點,或紋理顏色不均勻,致使中部顏色較深。
條痕: 不明顯
透明度: 透明至半透明
光澤: 玻璃光澤
材料性質:
化學成分: Al 2 SiO 5 ;可含有 Cr 、 Fe 、 Ca 、 Mg 、 Ti 等元素。
結晶狀態:晶質體。
晶 系:三斜晶系。
晶體習性:常呈柱狀晶形,常見雙晶。
常見顏色:淺至深藍、綠、黃、灰、褐、無色。
光 澤:玻璃光澤,斷口可具玻璃光澤至珍珠光澤。
解 理:一組完全解理,一組中等解理。
摩氏硬度:平等 C 軸方向: 4 ~ 5 ;垂直 C 軸方向: 6 ~ 7 。
密 度: 3.68 (+0.01 ,— 0.12) g/cm 3 。推薦閱讀:
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