透辉石
透辉石是辉石中常见的一种,属单斜晶系,它属于硅酸盐矿物,是钙和镁的硅酸盐。透辉石是一种天
然的钙镁硅酸盐,透辉石外观呈灰白色,烧后洁白,是一种非常接近理论成分,有害杂质和烧失量极低的优质透辉石。透辉石是陶瓷常用原料,辉石应用于日用瓷釉中,综合了滑石和方解石的优点,不仅可以提高釉面的光泽度,半透明性和平整度。而且可降低瓷釉的烧成温度,扩大烧成范围。
基本介绍
透辉石,英文名称diopside,常见颜色为蓝绿色至黄绿色、褐色、黄色、紫色、无色至白色,长柱体、粒状或片状。光泽为玻璃光泽。透明美丽的透辉石也被视为宝石。在透辉石当中如果含有铬的话,矿物会带有绿色,因此透辉石的宝石也常常与其它宝石混淆,例如黄绿色的橄榄石、(绿色)碧玺、金绿宝石等,当然,这就必须倚靠矿物间其它的物理性质差异,才能将它们分辨出来。
有的透辉石也可能具有猫眼的现象;这样的宝石,例如石英、绿柱石、金绿石等,如果将它们琢磨出适当
的凸圆面,在圆面的中央会有线状的光线聚集处,形成一条白色亮带,于是整个宝石看起来就像是猫的眼睛一般,所以称为猫眼。许多矿物都可能出现猫眼的现象,猫眼现象的成因在于:这些矿物当中都含有许多平行排列的针状或管状内含物,当有凸圆面的宝石其底部与这些线状内含物所在的平面平行时,这些内含物会将光线反射并聚集在宝石的圆顶,产生亮带、形成猫眼。如果幸运的话,有的透辉石宝石还会有两条互相垂直的猫眼--十字星彩!据说,星彩透辉石是七月四日的诞生石呢。
中国人喜爱的
翡翠当中也含有透辉石。翡翠在矿物学上属于
硬玉,它是一种辉石类矿物的
集合体:其中透辉石的出现带来了白色、浅绿色,钙铁辉石、
霓辉石分别呈现出墨绿色、黑绿色,而外来的氧化铁沉淀则点缀了红色,这些矿物的组合共同造就了翡翠的美丽颜色。其实,翡翠名称的由来,就是因为它是由许多不同颜色的矿物颗粒所组成,有时在浅色的基调上缀有红色和绿色的色团,颜色之美仿如古代具有赤色羽毛的翡鸟与绿色羽毛的
翠鸟,因此称之。
李商隐
《锦瑟》中的诗句:“沧海月明珠有泪,蓝田日暖玉生烟”,人人皆耳熟能详,但是你可能不知道,这名闻遐迩的
蓝田美玉是由蛇纹石化的透辉石矿物所组成的。蓝田
玉产于陜西省的
蓝田县,因此而得
名,玉通常为不透明的黄色或浅绿色,其开采的历史相当悠久,汉书中就有相关记载,然而由于产量不多,所以汉代以后就渐渐被和阗玉所取代了。
透辉石与
萤石、
磷灰石、方解石等
矿物一样,属于
荧光矿物-都可能会发出荧光,也就是说:如果我们利用紫外光、X光等高能量的电磁波光源照射矿物或是加热矿物,矿物内部的某些
微量元素会吸收这些光线、能量,然后又再把这些能量释放出来,如果恰好释放出的是可见光的话,当然就会被我们人类的眼睛看到,这就是
荧光现象;例如白色的方解石经
紫外线照射后,会发出红光。不过,并不是每一个透辉石都一定会发荧光,如果你家里有透辉石的标本或宝石,不妨用紫外线照一照它,看看它是不是会“变脸”。
晶体化学
理论组成(wB%):CaO25.9,MgO18.5,SiO255.6。次要组分Al2O3一般为1~3%,可高达8%;Al3+可替代Mg2+和Fe2+,也可替代Si,若替代Si超过7%,称铝透辉石;富含Cr2O3者称为铬透辉石,是金伯利岩的特征矿物之一。Ni和Ti含量一般<1%。但Al2O3高时,TiO2含量可达2~3%。这种富铝钛的透辉石中,存在着Mg2+Si4+=Ti4+Al3+的异价类质同像代替。Fe3+和Mn可少量存在,Na可少量代替Ca。如果NaAl[Si2O6]或NaFe[Si2O6]组分超过10%而小于20%时,分别称为含硬玉、含霓石的透辉石;如果大于20%小于50%,则称为硬玉-透辉石、霓石-透辉石。
结构形态
单斜晶系,a0=0.9746~0.9845nm,b0=0.8899~0.9024nm,c0=0.5251~0.5245nm,β=105。38'~104。44';Z=4。[SiO4]四面体以两角顶相连成单链,平行c轴延伸,链间由中小阳离子M1(Mg、Fe,六次配位)
和较大阳离子M2(Ca,有时有少量Na,8次配位)构成的较规则的M1-O八面体和不规则的M2-O多面体共棱组成的链联结。在空间上,[SiO4]链和阳离子配位多面体链皆沿c轴延伸,在a轴方向上作周期堆垛。在富铝的辉石中,6次配位的Al将使晶格常数a0、b0减小,4次配位的Al将使晶格常数增大。
斜方柱晶类,C2h-2/m(L2PC)。常呈柱状
晶体。常见单形:平行双面{100}、{010}及斜方柱{110}、{111}等。晶体横断面呈正方形或八边形。常见依(100)、(001)成简单
双晶和聚片双晶。
物理特性
白色、灰绿、浅绿至翠绿、绿色。条痕无色至浅绿。解理{110}完全,解理夹角87;具{100}和[010]裂开。硬度5.5~6。相对密度3.22~3.56。
偏光镜下:无色至黄绿色。二轴晶(+),2V=50~62。Ng=1.694~1.757,Nm=1.672~1.730,Np=1.664~1.732(折射率除Nm=1.730外,均为合成端员的数据)。透辉石物性变化与成分具有明显的依赖关系。颜色随着Mg被Fe2+代替量的增大,由无色逐渐变为绿色,多色性亦增强,折射率随Fe2+量的增大而增大,且Fe3+、Al的代替亦使折射率增高,Ng和相对密度亦随Fe2+量的增高而增大。
矿物组成
透辉石广泛分布于基性与超基性岩中,在夕卡岩中与石榴石、符山石、硅灰石、方解石等共生。天然透辉
石主要为热液及岩浆成团,它也是含硅的碳酸盐原岩变质的特征矿物,在中国分布很广。按纯度和共生矿物天然透辉石可分为七大类。各类天然透辉石矿在陶瓷工业中都能找到合适的用途。
第一类为高纯
透辉石矿,仅含少量的方解石杂质矿物,偶尔可见石英和
透闪石。它可以作为无线电陶瓷(高频瓷)、电子陶瓷(高铝瓷)、高压电瓷、陶瓷颜料、釉料及稳定性好的
结构陶瓷的原料。
第二类为透辉石和石英共生矿,透辉石含量在一半以上,杂质矿物除石英外还有方解石,它可以作为高压电瓷、釉料及热稳定性好的结构陶瓷原料。
第三类和第四类为矿物组成最为复杂的
矿石,它们含有波动范围极大的硅灰石、方解石和石英。按各种矿物的比例将它们称为硅灰石-方解石-透辉石和硅灰石-透辉石。这两类矿物还可能含有透闪石、
长石、方柱石、黑云母、木石、
花岗岩等矿物。从化学成分看,
熔剂氧化物含量很高,同时着色氧化物的含量也不低,所以,它们主要作为
彩陶、
釉面砖和铸石的原料。第五类为含有磷灰石的透辉石矿,矿石中还常含有方解石,可作地面砖和铸石的原料。
第六类为石英-透辉石矿,石英的含量常高于透辉石的含量,有时还含有少量的方解石和硅灰石,可作为工业玻璃和硅酸盐耐火砖的原料。
第七类为方解石-透辉石矿,这类矿物的透辉石含量较低,透辉石可看方解石矿的杂质矿物,主要用作
胶凝材料的原料