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                  電氣石的全面詳解

                  2021/1/25 11:06:01

                  電氣石是以含硼為主的環狀硅酸鹽礦物,其工藝名稱為碧璽, 英文名:Tourmaline,意為“紅玉骨綏(sui)”、“混合寶石”。在我國的一些歷史文獻中也有將“托瑪琳”稱之為砒硒、碧霞希、碎邪金等,但多稱為“碧璽”。電氣石最早發現于斯里蘭卡,當時被視為與鉆石、紅寶石一樣珍貴的寶石。人們注意到這種寶石在受熱時會帶上電荷,這種現象稱為熱釋電效應,故得名電氣石。

                  電氣石的化學式如下:

                  Na(Mg,Fe,Mn,Li,Al)3Al6[Si6O18][BO3]3(OH,F)4或寫成通式: NaR3Al6[Si6O18][BO3]3(OH,F)4。

                  【化學組成】 電氣石是一種硼硅酸鹽礦物,即除硅氧骨干外,還有[BO3]絡陰離子團。其中Na+可局部被K+和Ca2+代替,(OH)-可被F-代替,但沒有Al3+代替Si4+現象。R位置類質同像廣泛,主要有4個端員成分,即: 鎂電氣石 (Dravite)R=Mg; 黑電氣石(Schorl):R=Fe; 鋰電氣石(Elbaite):R=Li+Al; 鈉錳電氣石(Tsilaisit)R=Mn。

                  鎂電氣石—黑電氣石之間以及黑電氣石—鋰電氣石之間形成兩個完全類質同像系列,鎂電氣石和鋰電氣石之間為不完全的類質同像。Fe3+或Cr3+也可以進入R的位置,鉻電氣石中Cr2O3可達10.86%。

                  【晶體結構】三方晶系; -R3m;a0=1.584~1.603 nm,c0=0.709~0.722 nm;Z=3。電氣石晶體結構基本特點為[SiO4]四面體組成復三方環。B配位數為3,組成平面三角形;Mg配位數為6(其中有兩個是OH-),組成八面體,與[BO3]共氧相連。在[SiO4]四面體的復三方環上方的空隙中有配位數為9的一價陽離子Na+分布。之間以[AlO5(OH)]八面體相聯結。

                  【形態】晶體呈柱狀,晶體兩端晶面不同,因為晶體無對稱中心。柱面上常出現縱紋,橫斷面呈球面三角形,這是因為發育一系列高指數晶面引起的,至于為什么發育一系列高指數晶面,可能與表面能有關,因為,從幾何的角度來看三方柱的表面能是比較大的,發育為球面三方柱會降低表面能,但球面三方柱必導致部分高指數晶面的發育。雙晶依(10 1)或(40 1)發育,但較少見。集合體呈棒狀、放射狀、束針狀、亦成致密塊狀或隱晶質塊狀。 圖G-25電氣石的晶體 三方柱:m{01 0};六方柱:a{11 0};三方單錐:r{10 1},o{02 1};復三方單錐:u{32 1} 。電氣石晶體呈柱狀、柱面上出現縱紋。

                  【物理性質】 顏色隨成分不同而異:富含Fe的電氣石呈黑色,富含Li、Mn和Cs的電氣石呈玫瑰色,亦呈淡藍色,富含Mg的電氣石常呈褐色和黃色,富含Cr的電氣石呈深綠色。此外,電氣石常具有色帶現象,垂直c軸由中心往外形成水平色帶,或c軸兩端顏色不同。玻璃光澤。無解理;有時可有垂直L3的裂開。硬度7~7.5。相對密度3.03~3.25,隨著成分中Fe,Mn含量的增加,相對密度亦隨之增大。不僅具有壓電性,并且還具有熱釋電性(因為其單向軸L3是唯一的極軸)。

                  【成因及產狀】 電氣石成分中富含揮發組分B及H2O,所以多與氣成作用有關,多產于花崗偉晶巖及氣成熱液礦床中。一般黑色電氣石形成于較高溫度,綠色、粉紅色者一般形成于較低溫度。早期形成的電氣石為長柱狀,晚期者為短柱狀。此外,變質礦床中亦有電氣石產出。

                  【鑒定特征】 柱狀晶形,柱面有縱紋,橫斷面呈球面三角形,無解理,高硬度為特征。

                  【主要用途】 其壓電性可用于無線電工業;其熱釋電性可用于紅外探測、制冷業。色澤鮮艷、清徹透明者可作寶石原料(俗稱碧璽)。

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