矿物各论(8)

2018-11-24 15:14

【成因及产状】红柱石主要为变质成因的矿物。在区域变质作用中产于变质温度和压力较低的条件下,一般见于富铝的泥质片岩中;常与堇青石、石英、白云母、石榴子石、十字石、黑云母及一些其它的铝的矿物共生。红柱石亦见于泥质岩石和侵入岩体的接触带,为典型的接触热变质矿物。北京西山菊花沟产的放射状集合体的红柱石(又称菊花石)颇为著名(图G-10);北京周口店太平山北房山岩体与泥质围岩的接触带上亦见接触变质的红柱石大量产出。?

【鉴定特征】常呈灰白色、肉红色,柱状晶形,近于正方形的横截面,平行{110}的两组中等解理。空晶石具独特的碳质包裹物。硝酸钴试验呈Al的反应。? 【主要用途】可制造高级耐火材料。还可作雷达天线罩的原料。可应用于陶瓷工业,增加制品的机械强度和耐急冷急热性能。产菊花石的岩石可作装饰石材。色泽好,且透明、晶粒粗大者可作宝石原料。空晶石可作很好的观赏石。

蓝晶石(Kyanite或Disthene)Al2[SiO4]O?

【化学组成】组分与红柱石同。但蓝晶石可含Cr3+(≤128%),此外常含有Fe2O3(达1%~2%,有时达7%)及少量CaO、MgO、FeO、TiO2等混入物。? 【晶体结构】三斜晶系; -P ;a0=0.710 nm,b0=0.774 nm,c0=0.557 nm;α=90°06′,β=101°02′,γ=105°45′Z=4。晶体结构见前述。?

【形态】常沿c轴呈偏平的柱状或片状晶形。双晶常见,双晶面(100)或(121)。有时呈放射状集合体。?

【物理性质】 蓝色、青色或白色,亦有灰色、绿色、黄色、粉红色和黑色者;玻璃光泽,解理面上有珍珠光泽。解理{100}完全,{010}中等;{001}有裂开。硬度随方向不同而异:在(100)面上,平行c轴方向为4.5,垂直c轴方向为6,而在(010)和(110)面上垂直c轴方向则为7,因此也叫二硬石。相对密度3.53~3.65。性脆。?

【成因及产状】 蓝晶石为区域变质作用产物,多由泥质岩变质而成,是结芯片岩中典型的变质矿物。在富铝岩石中,在中压区域变质作用下,蓝晶石产于低温部分而夕线石则在高温部分,此外,蓝晶石还产于某些高压变质带。? 【鉴定特征】 根据其颜色,明显的硬度异向性和主要产于结晶云母片岩中等易于认出。硝酸钴试铝呈Al反应。?

【主要用途】可制造高级耐火材料及高强度轻质硅铝合金材料。也可以从中提取铝。

黄玉(Tapaz)又名黄晶?Al2[SiO4](F,OH)2?

【化学组成】 成分变化大的是F∶OH比值,其比值随黄玉的生成条件(产出的温度)从3∶1到1∶1而异。从伟晶岩→云英岩→热液,黄玉的F∶OH从大→小。?

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【晶体结构】 斜方晶系; -Pbnm;a0=0.465 nm,b0=0.880 nm,c0=0.840 nm;Z=4。晶体的结构是由O2-、F-、OH-共同作ABCB的四层最紧密堆积(也称“双六方”堆积),堆积层平行于(010)。Al3+占据八面体空隙,组成[AlO4(F,OH)2]八面体;Si4+占据四面体空隙,组成[SiO4]四面体呈孤立状,借助[AlO4(F,OH)2]八面体相联系。?

【形态】 柱状晶形,常见单形为斜方柱{110}、{120}、{021};斜方双锥{111},{221},平行双面{001},{010}。柱面常有纵纹)。也经常呈不规则粒状,块状集合体。

【物理性质】 无色或微带蓝绿色,黄色,乳白色,黄褐色或红黄色等;透明;玻璃光泽解理平行{001}完全。硬度8。相对密度3.52~3.57。?

【成因及产状】 黄玉形成于高温并有挥发组分作用的条件下,是典型的气成热液矿物。主要产于花岗伟晶岩、云英岩、高温气成热液矿脉中。?

【鉴定特征】 柱状晶形,横断面为菱形,柱面有纵纹,解理{001}完全,高硬度,以此可与类似的石英区分。?

【主要用途】 透明色美者可作宝石原料。其它可作研磨材料、精细仪表的轴承等。

十字石(Staurolite)?

FeAl4[SiO4]2O2(OH)2或写成Fe(OH)2+2Al2[SiO4]O,即相当于两个蓝晶石加上氢氧化铁组成。?

【化学组成】 Fe2+可被Mg2+(≤4%)代替,偶尔亦可被Co(≤85%)、Zn(≤74%)代替;Al3+可被Fe3+(≤5%)代替。?

【晶体结构】 斜方晶系; -Ccmm;a0=0.781 nm, b0=1.662 nm, c0=0.565 nm; Z=2。晶体结构可看成平行(010)面蓝晶石结构层(即蓝晶石结构中[AlO6]八面体链相联形成的平行(100)的层)与氢氧化铁层交互叠置而成,这就使得蓝晶石的(100)面常依十字石的(010)面形成规则连生。?

【形态】 晶形呈短柱状。双晶极为特征,常呈穿插双晶,双晶面或沿(031),两个体近于直交成十字形;或依(231),二个体斜交近60°成斜十字。也有的呈不规则粒状。?

【物理性质】 深褐,红褐,黄褐色;玻璃光泽,但变化后(或不纯净)常显暗淡无光或土状。解理{010}中等。硬度7.5。相对密度:3.74~3.83。? 【成因及产状】 主要是区域变质及少数接触变质作用的产物。?

【鉴定特征】 短柱状,横断面为菱形,特别是双晶形状,深褐、红褐色,硬度

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大,以此可与红柱石区别。?

【主要用途】 具矿物学和岩石学的意义。

榍石(Sphene或Titanite)CaTi[SiO4]O?

【化学组成】 Ca可被Na、TR、Mn、Sr、Ba代替;Ti可被Al、Fe3+、Nb、Ta、Th、Sn、Cr代替;O可被(OH)、F、Cl代替。

【晶体结构】 单斜晶系; -C2/c;a0=0.655 nm,b0=0.870 nm,c0=0.743 nm;β=119°43′;Z=4。结构中Ca2+的配位数为7,是其它矿物中很少见到的。孤立的[SiO4]四面体和[TiO6]八面体和[CaO7]多面体联结,结构中有一种不与Si联结的O2-,作为附加阴离子可被(OH)、F或Cl代替。?

【形态】 晶体形态多种多样,常见晶形为具有楔形横截面的扁平信封状晶体 【物理性质】 蜜黄色、褐色、绿色、灰色、黑色,成分中含有较多量的MnO时,可呈红色或玫瑰色;条痕无色或白色;透明至半透明;金刚光泽,油脂光泽或树脂光泽。解理{110}中等;具{221}裂开。硬度5~6。相对密度3.29~3.60。? 【成因及产状】 榍石作为副矿物广泛分布于各种岩浆石中,如见于花岗岩、正长岩。在正长岩质的伟晶岩中可见大晶体产出。?

【鉴定特征】 以其特有的扁平信封状晶形和楔形的横截面可与其它蜜黄色矿物相区别。

【主要用途】 大量时可作钛矿石,亦可作为稀有元素矿床的找矿标志。色泽美丽透明者也用作宝石原料。

绿帘石(Epidote)?Ca2Fe3+Al2[Si2O7][SiO4]O(OH)?

【化学组成】 Fe3+在绿帘石分子式中的数目可大于1,称富铁绿帘石。绿帘石与斜黝帘石Ca2AlAl2[Si2O7][SiO4]O(OH)可形成一完全类质同像系列。? 【晶体结构】 单斜晶系; -P21/m;a0=0.888~0.898 nm,

b0=0.561~0.566 nm,c0=1.15~1.030nm;β=115°25′~115°24′;Z=2。绿帘石的晶体结构为:结构中[AlO5(OH)]八面体以共棱方式联结成沿b轴方向延伸的链,此链又与[FeO6]八面体共棱相联而成折状链;链间通过孤立四面体[SiO4]及双四面体[Si2O7]联结起来,链之间的大空隙由Ca2+充填,呈不规则的八次配位的多面体。斜黝帘石与绿帘石的晶体结构的区别是Fe3+所占据的八面体空隙全部由Al3+所取代。?

【形态】 晶体常呈柱状,延长方向平行b轴。平行b轴晶带上的晶面具有明显的条纹。可依(100)成聚片双晶。绿帘石之所以经常出现延长方向平行b轴、{100}较发育之板状晶体与结构中平行b轴延伸的八面体链及其所构成的平行{100}的链层有关。另外常呈柱状、放射状、晶簇状集合体。?

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【物理性质】 灰色、黄色、黄绿色、绿褐色,或近于黑色,颜色随Fe3+含量增加而变深,很少量Mn的类质同像替代使颜色显不同程度的粉红色;玻璃光泽;透明。解理{001}完全。硬度6。相对密度3.38~3.49(随Fe含量增加而变大)。 【成因及产状】 绿帘石的生成与热液作用(主要相当于中温热液阶段)有关,主要形成绿帘石化,即原来的岩浆岩、变质岩、沉积岩受热液交代后形成的一种围岩蚀变。在伴有动力破碎的后退变质作用中,Ca2+可以从斜长石、辉石和角闪石中析出而形成绿帘石族矿物。在区域变质岩中的绿片岩相中也广泛发育。此外,绿帘石也为基性岩浆岩动力变质的常见矿物。

【鉴定特征】 柱状晶形、明显的晶面条纹、平行{001}的一组完全解理、特征的黄绿色可以与相似的橄榄石、角闪石相区别。? 【主要用途】 具有矿物学和岩石学意义。

绿柱石(Beryl)?Be3Al2[Si6O18]?

【化学组成】 有些绿柱石可含Na、K、Li、Cs、Rb等碱金属。碱金属含量与交代作用有关。?

【晶体结构】 六方晶系; -P6/mcc;a0=0.921 nm,c0=0.917 nm;Z=2。绿柱石晶体结构为[SiO4]四面体组成的六方环垂直c轴平行排列,上下两个环错动25°,由Al3+及Be2+?连接;Al3+配位数为6,Be2+配位数为4,均分布在环的外侧,所以在环中心平行c轴有宽阔的孔道,以容纳大半径的离子K+、Na+、Cs+、Rb++以及水分子。?

【形态】 晶体多呈长柱状,富含碱的晶体则呈短柱状,或沿{0001}发育成板状。柱面上常有平行c轴的条纹,不含碱的比含碱的绿柱石柱面上条纹明显。 【物理性质】 纯的绿柱石为无色透明,常见的颜色有绿色、黄绿色、粉红色、深的鲜绿色等,深蓝色的称海蓝宝石,其蓝色由Fe2+引起,碧绿苍翠的称祖母绿,是一种极珍贵的宝石,其颜色由Cr2O3引起,此外,含Cs则呈粉红色,含少量Fe2O3及Cl则呈黄绿色;玻璃光泽;透明至半透明。解理不完全。硬度7.5~8。相对密度2.6~2.9。?

【成因及产状】 绿柱石主要产于花岗伟晶岩、云英岩及高温热液矿脉中。我国内蒙古、新疆、东北等地花岗伟晶岩中均产出绿柱石。在未受交代的伟晶岩中,绿柱石成分基本不含碱,常与石英、钾长石、微斜长石、白云母共生。受晚期钠质交代作用形成的绿柱石,成分中含碱,最高可达7.23%,这种绿柱石常与钠长石、锂辉石、石英、白云母等矿物共生。?【鉴定特征】根据晶形和硬度及解理不发育易于识别。?

【主要用途】 为Be的重要矿石矿物。色泽美丽且透明无瑕者可作高档宝石原料。其中以祖母绿最佳,其加工后的价值不亚于钻石。?

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堇青石(Cordierite)?(Mg,Fe)2Al3[AlSi5O18]?

【化学组成】 成分中Mg和Fe为完全类质同像代替,但大多数堇青石是富镁的,因为在堇青石晶体结构中,Mg、Fe是四次配位的,Mg2+比Fe2+的半径小,进入四面体中更稳定。骨干外的Al3+可被Fe3+代替。另外,成分中常含H2O、K、Na等,在结构中的大孔道中。

【晶体结构】 斜方晶系;D202h-Cccm;a0=1.713~1.707 nm,b0=0.980~0.973 nm,c0=0.935~0.929 nm;Z=4。与绿柱石同结构,但在六方环中存在Al→Si,因而对称下降。值得指出的是,Mg2+、Fe2+一般为六次配位,但在堇青石中为四次配位。?

【形态】 完好晶体不常出现,有时呈假六方柱晶体。

【物理性质】 无色,或浅蓝色、浅黄色;玻璃光泽;透明至半透明。解理{010}中等;贝壳状断口。硬度7~7.5。相对密度2.53~2.78。?

【成因及产状】 是一种典型变质矿物,产于片麻岩、结芯片岩及蚀变火成岩。 【主要用途】 堇青石最大的特性是热膨胀系数小,因此广泛应用于陶瓷、玻璃业,提高其抗急冷急热的能力。

电气石(Tourmaline)

Na(Mg,Fe,Mn,Li,Al)3Al6[Si6O18][BO3]3(OH,F)4?或写成通式:NaR3Al6[Si6O18][BO3]3(OH,F)4

【化学组成】 电气石是一种硼硅酸盐矿物,即除硅氧骨干外,还有[BO3]络阴离子团。其中Na+可局部被K+和Ca2+代替,(OH)-可被F-代替,但没有Al3+代替Si4+现象。R位置类质同像广泛,主要有4个端员成分,即:? 镁电气石 (Dravite)R=Mg 黑电气石(Schorl):R=Fe; 锂电气石(Elbaite):R=Li+Al;? 钠锰电气石(Tsilaisit)R=Mn。? 镁电气石—黑电气石之间以及黑电气石—锂电气石之间形成两个完全类质同像系列,镁电气石和锂电气石之间为不完全的类质同像。Fe3+或Cr3+也可以进入R的位置,铬电气石中Cr2O3可达10.86%。?

【晶体结构】三方晶系; -R3m;a0=1.584~1.603 nm,c0=0.709~0.722 nm;Z=3。电气石晶体结构基本特点为[SiO4]四面体组成复三方环。B配位数为3,组成平面三角形;Mg配位数为6(其中有两个是OH-),组成八面体,与[BO3]共氧相连。在[SiO4]四面体的复三方环上方的空隙中有配位数为9的一价阳离子Na+分布。之间以[AlO5(OH)]八面体相联结。?

【形态】晶体呈柱状,晶体两端晶面不同,因为晶体无对称中心。柱面上常出现纵纹,横断面呈球面三角形,这是因为发育一系列高指数晶面引起的,至于为什

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