尖晶石是镁/铝较大的构件尖晶石组的矿物质。
因为含有镁、铁、锌、锰等等元素,它们可分为很多种,如铝尖晶石、铁尖晶石、锌尖晶石、锰尖晶石、铬尖晶石等。
由于含有不同的元素,不同的尖晶石可以有不同的颜色,如镁尖晶石在红、蓝、绿、褐或无色之间;锌尖晶石则为暗绿色;铁尖晶石为黑色等等。
尖晶石呈坚硬的玻璃状八面体或颗粒和块体。它们出现在火成岩、花岗伟晶岩和变质石灰岩中。有些透明且颜色漂亮的尖晶石可作为宝石,有些作为含铁的磁性材料。用人工的方法已经可以造出200多个尖晶石品种。
晶石在等轴测系统中结晶;常见的晶体形式是八面体,通常是孪晶。它没有真正的解理,但显示出八面体分离和贝壳状断裂。
它的硬度是8,它的比重为35-41,而且它是透明的不透明具有玻璃平淡光泽。
它可能是无色的,但通常是各种深浅不一的红色、淡紫色、蓝色、绿色、棕色、黑色或**一些尖晶石是最著名的宝石;其中有黑王子的红宝石和英国的“帖木儿红宝石”Crown Jewels,和“Côte de Bretagne”,原名来自法国的皇冠珠宝。
所述的Samarian尖晶石是在世界上最大的已知尖晶石,重500克拉(100克)。
透明的红色尖晶石被称为尖晶石红宝石或巴拉斯红宝石。过去,在现代科学到来之前,尖晶石和红宝石并称为红宝石。
尖晶石是在变质石灰岩和贫硅泥岩中发现的变质矿物。它也是稀有镁铁质火成岩中的主要矿物;在这些火成岩中,相对于铝,岩浆中的碱相对不足,氧化铝可能形成矿物刚玉,也可能与氧化镁结合形成尖晶石。
这就是尖晶石和红宝石经常一起被发现的原因。镁铁质岩浆岩中的尖晶石成因备受争议,但肯定是由镁铁质岩浆与更演化的岩浆相互作用的结果或岩石(例如辉长岩、troctolite)。
晶体结构
尖晶石晶体,属于等轴晶系,为面心立方,Z=8。基本结构是氧按ABC顺序在垂直于(111)方向堆积。四面体与八面体层相间,四面体与八面体数之比为2:1。
尖晶石结构可看作氧离子形成立方最紧密堆积,再由X离子占据64个四面体空隙的1/8,即8个A位,Y离子占据32个八面体空隙的1/2,即16个B位。由此得出尖晶石单位晶胞的通式为X8Y16O32,简约后常写作XY2O4〔1~5〕。
尖晶石的晶体包括正常尖晶石型结构、反尖晶石型结构。
不是。
尖晶石是镁铝氧化物组成的矿物,因为含有镁、铁、锌、锰等等元素,它们可分为很多种,如铝尖晶石、铁尖晶石、锌尖晶石、锰尖晶石、铬尖晶石等。
由于含有不同的元素,不同的尖晶石可以有不同的颜色,如镁尖晶石在红、蓝、绿、褐或无色之间;锌尖晶石则为暗绿色;铁尖晶石为黑色等等。尖晶石呈坚硬的玻璃状八面体或颗粒和块体。
它们出现在火成岩、花岗伟晶岩和变质石灰岩中。有些透明且颜色漂亮的尖晶石可作为宝石,有些作为含铁的磁性材料。用人工的方法已经可以造出200多个尖晶石品种。
扩展资料
尖晶石以颜色及特殊光学效应来划分宝石品种,常见的品种有:
(1)红色尖晶石:主要含微量致色元素Cr3+而呈各种色调的红色其中纯正红色的是尖晶石中最珍贵的宝石品种,这种品种过去常把它误认为是红宝石,如英国王冠上着名的红宝石“黑王子红宝石”“铁木儿红宝石”等,直到近代才鉴定出是尖晶石。
其中中红色至深红色的尖晶石是普遍受欢迎的红色宝石品种,浅粉色至暗红色的尖晶石则与石榴石相像。
(2)蓝色尖晶石:它含有Fe2+和Zn2+而呈蓝色。多数蓝色尖晶石都是从灰暗蓝到紫蓝,或带绿的蓝色。
(3)橙色尖晶石:是橙红色至橙色的尖晶石品种。
(4)无色尖晶石:纯净无色者很稀少。多数天然无色尖晶石或多或少带有粉色色调。
(5)绿色尖晶石:一般是含Fe2+所致,颜色发暗,有的基本呈黑色,真正的黑色的尖晶石在蒙特桑玛、泰国红蓝宝石矿等有发现。
(6)变色尖晶石:非常稀少。在日光下,呈蓝色,在人工光源(白炽灯)下,呈紫色。
(7)星光尖晶石:这种尖晶石一般呈暗棕红色、暗紫色到黑色,数量很少,尖晶石内部可具有多组针状包体,使其具有四射或六射星光,主要发现于斯里兰卡。
组成尖晶石是镁铝氧化物组成的矿物,因为含有镁、铁、锌、锰等元素,根据这些也可以将它分类,如铝尖晶石、铁尖晶石、锌尖晶石、锰尖晶石、铬尖晶石等。
由于含有不同的元素,不同的尖晶石可以有不同的颜色,如镁尖晶石在红、蓝、绿、褐或无色之间;锌尖晶石则为暗绿色;铁尖晶石为黑色等等。
尖晶石呈坚硬的玻璃状八面体或颗粒和块体。它们出现在火成岩、花岗伟晶岩和变质石灰岩中。有些透明且颜色漂亮的尖晶石可作为宝石,有些作为含铁的磁性材料。
-黑曜石
-尖晶石
尖晶石是一种红色的珍贵宝石,它是镁铝氧化物组成的晶体矿物,由于里面含有镁、铁、锌、锰等金属元素,所以尖晶石的颜色丰富多样化。常见的有红色、蓝色、褐色、绿色等,其中以满红色的为上品。\x0d\尖晶石是一种珍贵宝石\x0d\尖晶石是一种比较古老的宝石,也是美铝氧化物组成的晶体矿物,由于里面含有镁、铁、锌、锰等金属元素,所以尖晶石的种类丰富,常见的主要有铝尖晶石、铁尖晶石、锰尖晶石、铬尖晶石、锌尖晶石等。\x0d\由于尖晶石里面金属元素的不同,所以尖晶石有着不同的颜色,主要分为红色、蓝色、褐色、绿色等品种,而锌尖晶石主要以暗绿色居多,铁尖晶石为黑色,一般以满红色的为上品,价格也比较高。\x0d\尖晶石还是一种历史悠久的宝石品种,在市场上比较少见,也是世界上最迷人的宝石之一,由于它的颜色鲜艳透红,一般将其作为名贵珠宝的镶嵌饰品,表面具有很高的光泽,质地温润细腻,也是皇室贵族中的上等宝石品种。\x0d\
常式尖晶石型又称正尖晶石型,即A[B2]X4型,单位晶胞中8个A组二价阳离子占据四面体位置,16个B组三价阳离子占据八面体位置。如:铬铁矿、镁铬铁矿、镍铬铁矿、锰铬铁矿、钴铬铁矿;
反尖晶石石型即B[AB]X4型,单位晶胞中1/2的B组阳离子占据四面体空隙,剩余的1/2B组阳离子和全部A组阳离子占据八面体位置。如:磁铁矿、锗磁铁矿、镍磁铁矿、锌铁尖晶石、铜铁尖晶石。
本族矿物的化学式通式为AB2X4。A代表二价的镁、铁、锌和锰;B代表三价的铁、铝、铬。本族的矿物之间,广泛发育类质同像置换。
根据尖晶石族矿物成分中三价阳离子的不同,分为下列三个系列:
(1)尖晶石系列(铝-尖晶石):三价阳离子为Al,包括尖晶石、铁镁尖晶石和铁尖晶石等。
(2)磁铁矿系列(铁-尖晶石):三价阳离子为Fe,包括镁铁矿、磁铁矿、镍磁铁矿和锰磁铁矿等。
(3)铬铁矿系列(铬-尖晶石):三价阳离子为Cr,包括镁铬铁矿、铬铁矿和亚铁铬铁矿等。
上述的三个系列之间,铬铁矿系列与磁铁矿系列之间为连续的类质同像;铬铁矿系列与尖晶石系列之间为不连续的类质同像;尖晶石系列与磁铁矿系列之间不发生类质同像。
本族矿物属于尖晶石型结构(包括正常尖晶石和倒置尖晶石两种结构类型)。
尖晶石Spinel—MgAl2O4
晶体参数 等轴晶系;对称型m3m。空间群Fd3m;a0=0809nm;Z=8。
成分与结构 MgO 282%,Al2O3718%。常含Fe、Zn、Mn和Cr等。晶体结构属正常尖晶石型。如图10-19B,氧离子呈立方紧密堆积,其单位晶胞中有64个四面体空隙(为A占据)和32个八面体空隙(为B占据)。但二价阳离子(A)仅充填1/8的四面体空隙,三价阳离子(B)仅充填1/2的八面体空隙。结构呈现配位四面体与配位八面体共角顶相连接。如图10-19A,沿三次轴[111]方向,由配位四面体和配位八面体共同组成的层与配位八面体层交替排列,层之间的连接由配位四面体与配位八面体共角顶相连而成。此结构(包括倒置尖晶石结构)反映在形态上通常呈八面体、菱形十二面体晶形,而在物理性质上则为硬度高、无解理等特征。
图10-19 尖晶石的晶体结构
A—沿三次轴[111]方向,由配位四面体和配位八面体共同组成的层与配位八面体层交替排列;B—配位四面体与配位八面体共角顶相连(黑球为八面体配位;小灰球为四面体配位;大白球为氧离子)
(据Klein等2007)
形态 常呈八面体,有时为八面体与菱形十二面体的聚形。双晶依(111)呈尖晶石律接触双晶(图10-20)。
物理性质 无色者少见,通常呈红色(含Cr)、绿色(含Fe2+)或褐黑色(含Fe2+和Fe3+);
玻璃光泽。硬度8;偶见平行{111}裂理。密度355g/cm3。
图10-20 尖晶石的双晶
(据Berry等,1983,修改)
鉴定特征 八面体晶形、尖晶石律接触双晶和高硬度。
成因与产状 尖晶石形成于侵入岩与白云岩或镁质灰岩的接触交代带中,与镁橄榄石、透辉石等共生。在富铝贫硅的泥质岩的热变质带亦可产生尖晶石。作为副矿物,见于基性、超基性火成岩中。此外,常见于砂矿中。尖晶石的主要生产国有缅甸、斯里兰卡、柬埔寨和泰国。古人常把红色尖晶石误认为红宝石。如“铁木尔红宝石”、镶在英王皇冠上的“黑太子红宝石”,以及我国清朝的亲王至一品大官的顶戴等。
主要用途 透明色美者作为宝石。
磁铁矿Magnetite—FeFe2O4
晶体参数 等轴晶系;对称型m3m。空间群Fd3m;a0=0840nm;Z=8。
成分与结构 Fe 724%,O 276%。常含Mg、Mn、Ti、V、Cr等元素。其中Mg2+、Mn2+类质同像置换磁铁矿成分中的Fe2+。磁铁矿成分中Ti的含量比较灵敏地指示着磁铁矿的成因:岩浆成因者,Ti含量最高,常形成钛磁铁矿,其成分中TiO2可达12%~16%;接触交代成因和热液成因者,其成分中Ti的含量显著降低;沉积变质成因者,Ti的含量最低。V3+类质同像置换磁铁矿中的Fe3+而形成钒磁铁矿Fe2+(Fe3+,V3+)2O4,其成分中V2O3含量可达88%。在磁铁矿-铬铁矿类质同像系列中,铬磁铁矿成分中的Cr2O3可达12%。磁铁矿的晶体结构属于倒置尖晶石结构。它与正常尖晶石结构的差别在于:结构中半数的三价阳离子充填1/8的四面体空隙,另外半数的三价阳离子和二价阳离子一起充填1/2的八面体空隙。倒置尖晶石型结构涉及晶体场中八面体位置择位能(OSPE),OSPE是指某过渡型离子进入到八面体配位的晶体场中所获得的晶体场稳定能与进入到四面体配位的晶体场中所获得的晶体场稳定能之间的差值。在磁铁矿中,Fe2+的OSPE要比Fe3+的OSPE大,因而此时Fe2+便优先占据八面体配位位置,对于Fe3+,一半进入八面体配位位置,而另一半则进入到四面体配位位置。
形态 晶形常呈八面体(图10-21),较少呈菱形十二面体。在菱形十二面体晶面上常见沿长对角线方向分布的晶面条纹。双晶依(111)呈尖晶石律接触双晶。集合体常呈致密块状和粒状。
图10-21 磁铁矿晶体(瑞士)
(据Johnsen,2002)
物理性质 铁黑色;条痕黑色;半金属光泽;不透明。硬度6;有时具{111}裂理;性脆。密度520g/cm3。具强磁性。
鉴定特征 以其晶形、黑色条痕和强磁性可与其相似的赤铁矿、铬铁矿相区别。
成因与产状 磁铁矿是岩浆成因铁矿床、接触交代铁矿床、气化-高温含稀土铁矿床、沉积变质铁矿床,以及与火山作用有关的铁矿床中的主要铁矿物。在火成岩中常呈副矿物出现。此外,常见于砂矿中。在外界条件下,当氧的浓度减小时,赤铁矿可以还原为磁铁矿,如果仍保持赤铁矿的晶形,则这种磁铁矿特称为穆磁铁矿(mushketovite)。我国磁铁矿的产地很多,其中的矿床以四川攀枝花岩浆成因铁矿床、辽宁沉积变质铁矿床、湖北大冶接触交代铁矿床等最为著名。
主要用途 磁铁矿为提炼铁的矿物原料之一,其中所含的钒、钛、铬元素可综合利用。
铬铁矿Chromite—Fe Cr2O4
晶体参数 等轴晶系;对称型m3m。空间群Fd3m;a0=0836nm;Z=8。
成分与结构 FeO 320%,Cr2O3680%。常有Mg替代Fe2+,Al和Fe3+替代Cr。在铬铁矿和镁铬铁矿(MgCr2O4)之间组成固溶体。其晶体结构属于正常尖晶石型。
形态 呈八面体晶形,但极少见。通常呈粒状和块状集合体。
物理性质 黑色;条痕褐色;半金属光泽;不透明。硬度55~65;密度43~48g/cm3。具弱磁性。
鉴定特征 以其黑色、条痕褐色、硬度大和产于超基性岩中为鉴定特征。
成因与产状 岩浆成因者,常产于超基性岩中,与橄榄石共生。也见于砂矿中。我国铬铁矿的主要产地分布在甘肃、西藏、青海和四川等省(自治区)。
主要用途 提炼铬的唯一矿物原料。富含铁的劣质矿石可供制作高级耐火材料。
一、尖晶石。
尖晶石是镁铝氧化物组成的矿物质,因为他其中含有很多元素,所以他会根据不同的元素命名。因为里面的元素不同,所以不同的尖晶石也会有不同的颜色,通过人工的制作方式,最终可以打造出200多种尖晶石品种。
二、然后鉴定尖晶石。
根据颜色判断。因为尖晶石的颜色比较多,所以他能够高仿很多种类的宝石。在尖晶石当中,红色的尖晶石价格是最高的,在红色当中颜色越深越好。所以当你想买尖晶石的时候一定要切记买红色,因为红色的价值更高也更具有收藏效果。
看透明度和结构。这个越好的尖晶石透明度越高,因为他的内部没有任何瑕疵,所以在经过一定的处理方法之后,透明度就会变得非常高。我们也可以用高倍数的放大镜观察,其中的内部结构一般都是八面体,内部结构都非常有规律,外表也像多面体一样,所以你可以根据外部和内部结构来判断。
观察颜色的纯洁度。在挑选尖晶石的时候,一定要选择纯正的红色,因为尖晶石的颜色越沉重,他的市场价值也就越高,色泽纯正的尖晶石也会比其他的价值更高。
在观察颜色的时候,也要观察它颜色的饱和度,应该挑选一个颜色饱和度非常高的尖晶石。最终的价格可能会稍贵一些,但收藏价值很高,很适合一些比较喜欢这类东西的人收藏。
尖晶石晶胞可以划分成8个小的立方单位,分别由4个A型和4个B型小单位拼在一起。
每个A型、B型小单位都有4个O2-离子,晶胞中O2-的个数是84=32个。
Mg2+处于A型小单位的中心及一半的顶点及B型小单位一半的顶点上,
晶胞中Mg2+的数目是4(1+4/8)+44/8个。Mg2+呈四配位,即占据O2-密堆积中的四面体空隙。
每个B型小单位中有4个Al3+,晶胞中Al3+的个数是44=16个。
Al3+呈八配位,即占据O2-密堆积中的八面体空隙。
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