电气石

2019-11-8 11:10:33

        电气石是以含硼为主的环状硅酸盐矿物,其工艺名称为碧玺, 英文名:Tourmaline,意为“红玉骨绥(sui)”、“混合宝石”。在我国的一些历史文献中也有将“托玛琳”称之为砒硒、碧霞希、碎邪金等,但多称为“碧玺”。电气石最早发现于斯里兰卡,当时被视为与钻石、红宝石一样珍贵的宝石。人们注意到这种宝石在受热时会带上电荷,这种现象称为热释电效应,故得名电气石。

           电气石的化学式如下:

       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。

       【物理性质】 颜色随成分不同而异:富含Fe的电气石呈黑色,富含Li、Mn和Cs的电气石呈玫瑰色,亦呈淡蓝色,富含Mg的电气石常呈褐色和黄色,富含Cr的电气石呈深绿色。此外,电气石常具有色带现象,垂直c轴由中心往外形成水平色带,或c轴两端颜色不同。玻璃光泽。无解理;有时可有垂直L3的裂开。硬度7~7.5。相对密度3.03~3.25,随着成分中Fe,Mn含量的增加,相对密度亦随之增大。不仅具有压电性,并且还具有热释电性(因为其单向轴L3是唯一的极轴)。

  【成因及产状】 电气石成分中富含挥发组分B及H2O,所以多与气成作用有关,多产于花岗伟晶岩及气成热液矿床中。一般黑色电气石形成于较高温度,绿色、粉红色者一般形成于较低温度。早期形成的电气石为长柱状,晚期者为短柱状。此外,变质矿床中亦有电气石产出。

  【鉴定特征】 柱状晶形,柱面有纵纹,横断面呈球面三角形,无解理,高硬度为特征。

  【主要用途】 其压电性可用于无线电工业;其热释电性可用于红外探测、制冷业。色泽鲜艳、清彻透明者可作宝石原料(俗称碧玺)。建筑材料、日化品、陶瓷、紫砂行业、水处理行业、污水处理、土壤修复、保健类产品的开发研究,桑拿洗浴汗蒸等。