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黄铁矿 黄铁矿因其浅黄铜的颜色和明亮的金属光泽，常被误认为是黄金，故又称为“愚人金”。 黄铁矿化学成分是FeS2，晶体属等轴晶系的硫化物矿物。成分中通常含钴、镍和硒，具有NaCl型晶体结构。常有完好的晶形，呈立方体、八面体、五角十二面体及其聚形。立方体晶面上有与晶棱平行的条纹，各晶面上的条纹相互垂直。集合体呈致密块状、粒状或结核状。浅黄（铜黄）色，条痕绿黑色，强金属光泽，不透明，无解理，参差状断口。摩氏硬度较大，达6-6.5，小刀刻不动。比重4.95.2。在地表条件下易风化为褐铁矿。 如何识别“愚人金”和真正的黄金呢只要拿它在不带釉的白瓷板上一划，一看划出的条痕（即留在白瓷板上的粉末），就会真假分明了。金矿的条痕是金黄色的，黄铁矿的条痕是绿黑色的。另外，用手掂一下，手感特别重的是黄金，因为自然金的比重是15.618.3，而黄铁矿只有4.95.2。 黄铁矿是分布最广泛的硫化物矿物，在各类岩石中都可出现。黄铁矿是提取硫和制造硫酸的主要原料，它还是一种非常廉价的古宝石。在英国维多利亚女王时代（公元18371901年），人们都喜欢饰用这种具有特殊形态和观赏价值的宝石。它除了用于磨制宝石外，还可以做珠宝玉器和其它工艺品的底座。世界著名产地有西班牙里奥廷托、捷克、斯洛伐克和美国。中国黄铁矿的储量居世界前列，著名产地有广东英德和云浮、安徽马鞍山、甘肃白银厂等。 [晶体化学] 理论组成wBFe 46.55，S 53.45。常有Co、Ni类质同像代替Fe，形成FeS2CoS2和FeS2NiS2系列。随Co、Ni代替Fe的含量增加，晶胞增大，硬度降低，颜色变浅。As、Se、Te可代替S。常含Sb、Cu、Au、Ag等的细分散混入物。亦可有微量Ge、In等元素。Au常以显微金、超显微金赋存于黄铁矿的解理面或晶格中。 [结构与形态] 等轴晶系，a00.5417nm；Z4。黄铁矿型结构。Fe原子占据立方体晶胞的角顶和面心；S原子组成哑铃状的对硫[S2]2-，其中心位于晶胞棱的中心和体心，[S2]2-的轴向与相当晶胞1/8的小立方体的对角线方向相同，但彼此并不相交。S-S间距为0.210nm，共价键，小于两倍的硫离子半径之和0.35nm。 偏方复十二面体晶类，Th-m33L24L33PC。晶体完好，常呈立方体和五角十二面体，较少为八面体晶形。主要单形立方体a，五角十二面体e，八面体o及偏方复十二面体。晶面上常见三组互相垂直的条纹，为立方体和五角十二面体的聚形纹。双晶主要依110和111形成，依110形成穿插双晶。集合体呈粒状、致密块状、浸染状或球状。隐晶质变胶体黄铁矿称胶黄铁矿。 [物理性质] 浅黄铜黄色，表面常具黄褐色锖色。条痕绿黑或褐黑。强金属光泽。不透明。解理、极不完全。硬度66.5。相对密度4.95.2。可具检波性。 黄铁矿是半导体矿物。由于不等价杂质组分代替，如Co3 、Ni3 代替Fe2 或[As]3 、[AsS]3 代替[S2]2-时，产生电子心（n型）或空穴心（p型）而具导电性。在热的作用下，所捕获的电子易于流动，并有方向性，形成电子流，产生热电动势而具热电性。 [产状与组合] 是地壳中分布最广的硫化物。在岩浆岩中，黄铁矿呈细小浸染状，为岩浆期后热液作用的产物。接触交代矿床中，黄铁矿常与其它硫化物共生，形成于热液作用后期阶段。在热液矿床中，黄铁矿与其它硫化物、氧化物、石英等共生；有时形成黄铁矿的巨大堆积。在沉积岩、煤系及沉积矿床中，黄铁矿呈团块、结核或透镜体产出。在变质岩中，黄铁矿往往是变质作用的新生产物。 黄铁矿在氧化带不稳定，易分解形成氢氧化铁如针铁矿等，经脱水作用，可形成稳定的褐铁矿，且往往依黄铁矿成假象。这种作用常在金属矿床氧化带的地表露头部分形成褐铁矿或针铁矿、纤铁矿等覆盖于矿体之上，故称铁帽。在氧化带酸度较强的条件下，可形成黄钾铁矾jarosite，KFe3[SO4]2OH6，其分布量仅次于褐铁矿。 [鉴定特征] 晶形完好，晶面有条纹，致密块状者与黄铜矿相似，但据其浅黄铜黄色，硬度大，可与之区别。 [工业应用] 生产硫磺和硫酸的主要原料。含Au、Co、Ni时可提取伴生元素。 药用自然铜即黄铁矿砸碎或煅用，别名石髓铅。功效散瘀止痛，接骨疗伤。成药制剂活血止痛散，军中跌打散。 常产于硫化物矿床。地表易风化成针铁矿或褐铁矿。规模巨大，成层分布的黄铁矿可见于含黄铜矿矿床中。西班牙的里奥廷托是世界最著名的产地，其黄铁矿储量达10亿吨以上，且有很大数量的黄铜矿。甘肃的白银厂、广东的云浮、安徽新桥等为中国的著名产地。 方镁石 periclase 方镁石是镁的氧化物矿物，一般为无色到浅灰色的玻璃状颗粒，也有绿色、黄色或黑色的，它们的晶体有圆形、八面体及不规则数种。 方镁石主要产在大理岩中，是白云石在高温下变质形成的。人们认为地球深处的地幔里，方镁石是主要的组成物质。 黑稀金矿 黑稀金矿euxenite 化学成分为Y,U,ThNb，Ti2O6、晶体属正交晶系（斜方晶系）的氧化物矿物。与以含Ti为主的复稀金矿成完全类质同象系列。晶体通常细小，呈板状或柱状；集合体为块状或放射柱状。色黑,略带浅绿或浅棕色调,条痕黄褐至红褐色,半金属光泽或沥青光泽。摩氏硬度5.5～6.5,比重4.9～5.9。含钽愈高则硬度和比重均愈大。具放射性。用于提取钇、铌、钽、铀等。主要产于花岗伟晶岩中，亦见于砂矿中。 钒钙铜矿 tangeite 分子式CaCu[VO4]OH 性质主要含钒矿物之一。含五氧化二钒38.60。斜方晶系，晶体结构与钒铅矿相同；集合体呈鳞片状、土状、肾状或纤维状。呈浅黄绿、橄榄绿至暗绿色。玻璃光泽和珍珠光泽。硬度3.5，密度3.5～3.9g/cm3。主要产于硫化物矿床的氧化带中。用于提取五氧化二钒等钒化合物和炼钒。 宝石矿物 目录 宝石矿物定义 英文gem minerals 宝石矿物是具有宝石价值的天然矿物的总称。决定宝石价值的主要因素是颜色艳丽、透明无瑕、光泽灿烂，或是呈现变彩、变色、星光猫眼等光学效应；产出稀少；坚硬耐久，摩斯硬度在六以上，化学稳定性高。 宝石矿物价值 决定宝石价值的主要条件有①必须给人以美感，因此，宝石的矿物必须颜色鲜艳，或者透明晶莹，无疵少瑕；若透明度稍差，则必须具有特殊的光学效应，如变彩、变色、星光、猫眼等。②必须耐久不变，因此宝石矿物必须硬度大、耐腐蚀、经久色泽不改，这类矿物主要是硅酸盐类，少量氧化物类和单质矿物。③必须产量稀少，物以稀为贵，若遍地分布，则难以称其为宝石。在自然界已发现3000多种矿物，但符合上述宝石条件的矿物，亦不过20余种，如金刚石、刚玉、绿柱石、金绿宝石等。而且即使是金刚石或刚玉等等，若透明度不好、色泽不美，或含有杂质，或粒度不够，也不能做成钻石或红宝石、蓝宝石。 按照美观、耐久、稀少三个因素综合考虑，宝石一般可以分为高档宝石和中-低档宝石，前者又称贵宝石或珍贵宝石，包括钻石（金刚石）、红宝石（刚玉）、蓝宝石（刚玉）、祖母绿（绿柱石）和金绿宝石（猫眼石、变石），即通常所谓的五大宝石。除此，质量好的翡翠（硬玉）亦属于珍贵宝石之列。中-低档宝石又称半宝石，如坦桑石蓝色黝帘石、欧泊（贵蛋白石）、海蓝宝石、碧玺（电气石）、黄玉、锆石、橄榄石、兴晶石、石榴子石、月光石（长石的一种）、方柱石、绿松石、保青金石、水晶、锂辉石等。评价天然宝石必须依据很多条件，即便是同种宝石，其质量（如颗粒大小、色相、亮度、饱和度、透明度、净度、清晰度、特殊的光学效应等）亦不相同，故优质半宝石的价格往往比劣质贵宝石还要高。由于自然界产出的宝石矿物，一般颗粒均较细小，故宝石的价值通常以宝石个体重量的平方向上增长，而特别大的宝石甚至成为无价之宝。 因适合制作高档宝石的天然宝石矿物十分稀少，故近年按照某些天然宝石矿物的化学组成，模拟在自然界中生成的物理、化学条件，用人工方法合成宝石，称人造宝石或合成宝石，如人造红宝石、人造金刚石、人造水晶等。以人造红宝石为例，其物理、化学特性皆与天然红宝石类同，甚至颜色更加艳丽，但在宝石界仍以天然红宝石为贵，盖以其稀少之故。 宝石矿物形成类型 风化成矿作用 风化作用是指原生矿物经风化后发生分解和破坏，形成在新的条件下稳定的矿物和岩石。包括物理风化、化学风化和生物风化。 硫化物、碳酸盐最易风化，硅酸盐、氧化物较稳定， 金刚石是最稳定的矿物。 与风化成矿作用有关的宝石种类有欧泊、绿松石、孔雀石、绿玉髓、 沉积成矿作用 （1）机械沉积当风化产物被水流冲刷和再沉积时，物理和化学性质稳定 、相对密度大的矿物就形成机械沉积 和富集，形成的宝石矿床有钻石砂矿、蓝宝石砂矿、红宝石砂矿、水晶砂矿等，几乎所有的种类的宝石都可能形成砂矿。 （2）化学沉积由溶液直接结晶的沉积作用。多系在干旱炎热气候条件下，在干涸的内陆湖泊、半封闭的泻湖及海湾中，各种盐类溶液因过饱和而结晶。如石膏、硬石膏、石盐等 。漂亮的晶体可用作观赏石。 （3）生物沉积为生物有机体作用的结果。常由生物的骨骼和遗骸堆积而成。 接触热变质成矿作用 由于岩浆侵入使围岩受到热的影响而引起的变质作用，例如碳酸盐质岩石（包括石灰岩、泥灰岩、白云岩） 受热后发生重结晶作用，不仅方解石的晶体增大，还形成尖晶石、红宝石等宝石矿物，形成宝石矿床。 区域变质成矿作用 区域变质作用是伴随区域构造运动而发生的大面积的变质作用，造成区域变质作用的主要影响因素有温度、压力和以H2O、CO2为主要活动性组分的流体，使原岩矿物重结晶，并常常伴有一定程度的交代作用，形成新矿物，与宝石有关的成矿有 ① 低级区域变质成矿作用形成含OH的硅酸盐德宝石矿物，如蛇纹石、透闪石等，有蛇纹石玉矿床。 ② 中级区域变质成矿作用形成斜长石、石英、堇青石、透辉石等，有铬透辉石、堇青石等宝石矿床。 ③ 高级区域变质成矿作用形成不含OH的矿物，如石榴石、夕线石、刚玉和尖晶石等，有石榴石、红宝石、蓝宝石等宝石矿床。 岩浆成矿作用 是指在地壳深处的高温（650-1000C）高压下，有用矿物从岩浆直接结晶的作用。它是岩浆冷却结晶的最初阶段，所形成的有用矿物及其晶出顺序 、富集条件依据不同的岩浆类型而变化。 伟晶成矿作用 其温度在400-700C，形成深度约3-8km。一般分为岩浆伟晶成矿作用和变质伟晶成矿作用两类。 （1）岩浆伟晶成矿作用是在岩浆作用的晚期，由于熔体中富含挥发份组分，在外压大于内压的封闭条件下缓慢结晶，形成晶体粗大的矿物。 最有工业价值的为花岗伟晶岩。主要矿物为长石、石英、云母和稀有及放射性元素。 形成的宝石有绿柱石、电气石、黄玉、水晶等。 （2）变质伟晶岩与变质作用有关，是混合岩化晚期阶段伟晶岩化作用的产物。但工业价值不大。 接触交代成矿作用 接触交代作用主要发生在中酸性岩浆 岩同碳酸盐类岩石的接触带。在岩浆成因的热液液作用下，岩浆岩体与碳酸盐类岩石之间发生 化学成分的交换，在接触带上，形成了各种Mg、Ca、Fe的硅酸盐矿物 ，形成镁质或者钙岩矽卡岩。在结晶条件有利时，能形成晶体粗大的矿物，成为宝石原料。 （1）镁矽卡岩岩浆 侵入白云岩或白云质灰岩形成，主要宝石矿物镁橄榄石、尖晶石、透辉石、镁铝榴石等。 （2）钙矽卡岩岩浆 以石灰岩为主围岩形成，主要宝石矿物钙铝榴石、钙铁榴石、透辉石、方柱石、符山石等。 热液成矿作用 热液有多种来源岩浆期后热液、火山热液作用、变质热液及地下水热液。与宝石矿床关系密切的为岩浆期后热液。 岩浆期后热液是指在岩浆结晶作用过程中，其内部逐渐积聚了以水为主的含矿的挥发物质，并按温度的高低划分 （1）高温 成矿热液300-500 C ，形成的主要宝石种类石英、黄玉、电气石、绿柱石。 （2）中温 成矿热液200-300C，形成的主要宝石种类石英、玛瑙。 （3）低温 成矿热液50-200C，形成的主要宝石种类石英、蛋白石、祖母绿。 火山成矿作用 地壳深部的岩浆沿地壳脆弱带上升至地表或直接溢出地表，甚至喷向空中，这种作用称为火山作用。 主要宝石矿物火山玻璃、黑耀岩、部分欧泊和红色绿柱石等。 宝石矿物种类 宝石矿物多是自然元素、氧化物或含氧盐类矿物，其中硅酸盐矿物占近半数。自然界已发现的矿物已超过3000种，然而具有宝石价值者尚不及10％，其中的珍贵宝石矿物种属有钻石金刚石、祖母绿绿柱石、红宝石刚玉、蓝宝石刚玉、猫眼金绿宝石、变石翠绿宝石和翡翠硬玉等。 钻石以无色透明、光彩辉煌者为瑰宝；而祖母绿、红宝石和蓝宝石等，则以其瑰丽的色彩享得美名。国际宝石界把除钻石以外的宝石统称为有色宝石。这不仅是因为在价值和档次上有差别，而且从宝石质量评价、琢磨技术指标如颜色分级和车工标准化方面，钻石比有色宝石更有严格和特定的要求。 可充当宝石的矿物材料，尤其是高中档宝石，并不完全是天然产物。它们中有许多是与天然宝石矿物具有相同的化学组成、晶体结构以及物理和化学性质的人工合成矿物和各种仿制品。国际宝石市场上的主要高、中档宝石矿物总共约20余种，按莫氏硬度列述如下。 金刚石的宝石名为钻石，因其高硬度莫氏硬度10、高折射率N2.417和强色散O.044而光辉绝伦、坚硬无比，素有“宝石之王”美名，是最珍贵的宝石。 钻石常呈黄、褐、蓝、绿和粉红等色，但以无色的为特佳。世界上重量超过620克拉合124克的特大宝石级金刚石共发现10粒，其中最大的名库里南Cullinan，重3106克拉合621.35克，大小56.510厘米，1905年发现于南非的普雷米尔岩管。中国常林钻石，重158.786克拉，1977年发现于山东临沭县，列为世界名钻。世界金刚石主要产地有澳大利亚、扎伊尔、博茨瓦纳、前苏联、南非、巴西、纳米比亚、加纳、中非、塞拉利昂和中国等。 刚玉 莫氏硬度9，宝石品种有红宝石、蓝宝石及星光红宝石和宝光蓝宝石，均属珍贵宝石。 红宝石因含氧化铬而呈鲜红色，以鸽血红为名贵。蓝宝石则是除红色以外的各色包括无色刚玉宝石的通称。蓝宝石颜色与铁、钛的氧化物含量有关，以艳蓝、天蓝色的为上品，而矢车菊蓝色的为特优。 红宝石主要产自缅甸、斯里兰卡、巴基斯坦、坦桑尼亚和泰国。蓝宝石主要来自澳大利亚、 缅甸、 柬埔寨、克什米尔、斯里兰卡、泰国和美国，中国也有发现。现已发现的最大红宝石重3450克拉，最大的星光红宝石重138.7克拉，均产自缅甸。著名星光蓝宝石“印度之星”重536克拉，产于斯里兰卡。 金绿宝石 莫氏硬度8.5，宝石品种有猫眼和变石都是宝石中的珍品。 猫眼是一种呈蜜黄至褐黄色、微透明至半透明状，有微细针、管状包裹体平行C-轴排列的金绿宝石变种，因其弧形抛光面呈现迷人的猫眼光学效应而享盛名。自然界具猫眼现象的其他宝石矿物还有如海蓝宝石猫眼、碧玺猫眼等，惟金绿宝石猫眼质量最佳，最名贵，因斯里兰卡原称锡兰特产，故也称锡兰猫眼。 变石也称亚历山大石，一种含微量氧化铬的金绿宝石变种，具有在日光下为玻璃状绿色、白炽光下现蔗莓红色的变色效应或称变石效应而出名。主要产地有斯里兰卡和前苏联，以及巴西、缅甸和津巴布韦等。 黄玉 莫氏硬度8。宝石品种颜色丰富，有淡黄、葡萄酒黄、蓝、绿和粉红等色，以葡萄酒黄色和蓝色的为上品。 现在世界上已发现的最大宝石级黄玉单晶产自巴西，晶体黄色透明，重117千克，大小434140厘米。巴西也是世界上最主要的优质黄玉宝石原料来源地。其他产地有澳大利亚、缅甸、斯里兰卡、美国、前苏联、巴基斯坦和中国等。 尖晶石 莫氏硬度8。宝石矿物有红、粉红、蓝、绿和紫等色。主要品种有红晶宝石，又名红宝尖晶石因含微量氧化铬而呈血红和玫瑰红色；蓝晶宝石，因似蓝宝石又名蓝宝尖晶石；锡兰石，因含微量铁而呈绿黑色；具四道和六道星光的星光尖晶宝石。产地有斯里兰卡、缅甸和阿富汗等。 绿柱石 宝石名绿宝石。莫氏硬度7.5～8，绿柱石由于含痕量或微量的不同的过渡族元素而呈不同的颜色，宝石品种有翠绿色的祖母绿；天蓝、蓝绿色的海蓝宝石 ；红、玫瑰红色的艳绿宝石；金黄色的黄绿宝石无色的透绿宝石。 绿宝石中以祖母绿最为珍贵，素有“绿色宝石之王”的美誉，产地中以哥伦比亚为最著名，还有巴西、前苏联、南非、阿富汗、赞比亚、津巴布韦、印度和巴基斯坦等。已发现的最大祖母绿晶体重24000克拉，1956年发现于南非。 海蓝宝石亦为名贵品种，以天蓝色的为上品。世界上已发现的最大海蓝宝石晶体重110.5千克，长48.5厘米，1910年发现于巴西。巴西也是世界上优质海蓝宝石的主要产地。美国、前苏联、中国、马达加斯加、巴基斯坦和印度等也有产出。 锆石摩斯硬度7～7.5。主要宝石品种有红锆石、蓝锆石和无色锆石。无色透明锆石由于高色散0.039可充当钻石代用品。 世界上已发现的最大的绿蓝色锆石宝石重208克拉，产自斯里兰卡。宝石级锆石主要产自泰国等中南半岛诸国、澳大利亚、坦桑尼亚、挪威和中国等。 电气石 宝石名碧玺。莫氏硬度7～7.5。宝石品种有粉红-红色碧玺、蓝色碧玺、绿色碧玺、双色-多色碧玺和碧玺猫眼等，以红色和蓝色品种为珍贵。 已知最大的碧玺晶体重12千克，长130厘米，柱径40厘米，1978年发现于巴西。主是产地有巴西、斯里兰卡、美国、前苏联、缅甸、坦桑尼亚和马达加斯加等。 石榴子石 莫氏硬度6.5～7.5。宝石品种的石榴子石随其端员组分和所含过渡元素杂质的不同而呈现各种艳丽颜色，其中以鲜艳红色和娇翠绿色的为最佳。 主要宝石矿物种或变种石榴子石有血红至紫红的镁铝榴石、紫红至棕红的铁铝榴石、玫瑰至紫红色的红榴石、绿至翠绿色的钙铝榴石、橙黄至褐红色的桂榴石、绿或粉红色的水钙铝榴石、蜜蜡黄至橙黄色的锰铝榴石、翠绿色的翠榴石、黄至绿黄色的黄榴石、黑色的黑榴石和祖母绿色的钙铬榴石。优质钙铬榴石享有“乌拉尔祖母绿”之美称。捷克和斯洛伐克、前苏联、美国、肯尼亚、坦桑尼亚、斯里兰卡、巴西、印度和中国等都有产出。 锂辉石 莫氏硬度7，宝石品种有紫锂辉石，一种含微量锰、铁的玫瑰红至丁香紫色变种；翠铬锂辉石，一种含微量铬的翠绿色变种；还有猫眼宝石品种。产出地主要有美国、巴西、缅甸、马达加斯加和巴基斯坦等。 石英莫氏硬度7，石英宝石矿物分显晶质和隐晶质两类。前者主要品种有水晶、紫水晶、黄水晶、烟晶虹彩水晶、石英猫眼、芙蓉石蔷薇石英、发晶、鬃晶 ；后者包括光玉髓、绿玉髓、各色玛瑙、缠丝玛瑙、缟玛瑙、苔纹玛瑙、水胆玛瑙和碧玉等，其中以浓艳丁香紫色水晶、水晶猫眼、绿玉髓、蓝玛瑙和水胆玛瑙为上品中国和其他很多国家都有产出。 橄榄石 莫氏硬度6.5，宝石级橄榄石多为贵橄榄石以透明并呈橄榄绿色、金黄绿色者为上品。世界上已知最大宝石级绿色橄榄石单晶重319克拉，发现于缅甸。主要产地有埃及、缅甸、美国、中国和挪威等。 硬玉 宝石名翡翠，通常是由很细小的晶体紧密交织而成的致密块状集合体。莫氏硬度6.5～7。颜色有白、粉红、绿、淡紫、紫罗兰紫、褐和黑等色，以纯正匀净、浓艳翠绿色又质地细腻、温润为高档。缅甸素以特产优质翡翠著称于世，美国和前苏联也有产出。 软玉是透闪石-阳起石系列矿物的显微纤维状集合体变种。莫氏硬度5～6，韧性较强。 软玉是仅次于翡翠的名贵玉种，以其温润、纯朴赢得吉祥、纯洁和高贵象征之美誉呻国对软玉的开发利用有近3000年的历史，精湛绝美的玉雕艺术堪称东方瑰宝。主要品种有白玉、青玉、碧玉、托帕石和墨玉，以羊脂白玉为名贵品种。中国的新疆和台湾盛产软玉，尤以新疆和田玉著称于世。前苏联、加拿大、新西兰、澳大利亚和美国等也有产出 长石 莫氏硬度6～6.5。主要宝石品种有月光石，呈淡蓝白色，柔和晕彩闪光的透长石或更长石；虹彩拉长石，显现变彩的拉长石 ；还有钠长石猫眼和艳绿、天蓝色的天河石等品种。主要产地有前苏联、美国、加拿大、斯里兰卡、马达加斯加、印度、缅甸和挪威等。 黝帘石 莫氏硬度6。主要宝石品种是坦桑石，一种含微量钒的蓝至紫罗兰色透明的黝帘石变种，以及蓝色猫眼宝石。 方柱石 莫氏硬度6。宝石品种有呈海蓝色、紫罗兰色、粉红色、黄色的透明宝石和猫眼宝石，后者由内部平行C-轴排列的管状孔穴包裹体所致。主要产出地有缅甸、斯里兰卡、巴西、印度、马达加斯加、坦桑尼亚和莫桑比克等。 贵蛋白石 中文名欧泊。莫氏硬度5.5～6.5。欧泊宝石以色彩缤纷、变幻鲜明强烈的为优质。主要品种有白欧泊，一种底色透明、无色至乳白色的贵蛋白石；黑欧泊，一种底色呈黑色或深绿、深蓝、深灰或褐色的贵蛋白石，以黑色的最佳，为欧泊宝石中的名贵品种 ；火欧泊，一种底色黄、橘黄、紫红色的贵蛋白石。澳大利亚欧泊的质量和产量均居世界之首，其他产出地有捷克和斯洛伐克、墨西哥、印度尼西亚和巴西等。 绿松石 宝石名松石，也称土耳其玉，多为隐晶质块状产出，莫氏硬度5.5～6。自然界中绿松石常因铁离子置换一定量的铜而呈现黄绿、蓝绿和苹果绿色，天蓝色的少见，而以呈知更鸟蛋蓝色的为最佳，质地纯净密实的为优质。著名产地有伊朗、美国、前苏联、中国和埃及等。 青金石宝石名指一种含星点状黄铁矿、蓝方石和方钠石等矿物，而有如繁星似锦、通体碧蓝的块状青金石宝石 ，摩斯硬度5.5。阿富汗自古以来以盛产优质青金石著称。前苏联、智利、美国和加拿大等亦有产出。 紫硅碱钙石 一种单斜晶系的钾、钙、钠的含水硅酸盐矿物，多呈隐晶质块状，莫氏硬度5～6。宝石级矿物为淡紫和紫红色，以质地细腻、花纹清晰为优质玉石；纯净透明至半透明的可作宝石。 透闪石 矿物名称 透闪石（角闪石变种）Amphibole var. Tremolite 矿物概述 化学组成Ca2Mg,Fe25Si8O22OH，CaO13.8，MgO24.6,SiO258.8，H2O2.8,FeO的含量有时达3，成分中还有少量的Na、K、Mn代替Ca；F、Cl代替OH； 鉴定特征具有细长柱状或纤维状的晶态，良好的柱状解理。解理角度的不同，可以和辉石区别；颜色比较淡，可以和普通角闪石区别。 成因产状透闪石可以是不纯灰岩或白云岩遭受接触变质的产物。在区域变质作用中，也可由不纯灰岩、基性岩或硬砂岩等变质形成。在热液蚀变过程中，也可形成阳起石，是称阳起石化作用； 著名产地世界著名的产地有瑞士的Ticino；奥地利的Tyroi和意大利的Piedmont奥地利Tyrol的Zillerthal和美国东部的Appalachian山脉。其他的产地还有NewZealand；Mexico和中美洲等地。 晶体形态 斜方柱晶类；晶体常呈细柱状、纤维状，集合体常呈柱状或放射状；常见单形为斜方柱m110和r011，平行双面b010； 晶体结构 晶系和空间群单斜晶系；空间群C2/m； 晶胞参数a09.84埃，b010.05埃，c05.275埃，z2; 粉晶数据3.1218.3812.710.9 物理性质 硬度5-6 比重3.02-3.44g/cm3 解理100解理完全，交角为56，有时可见100裂理 断口次贝壳状 颜色无色、白色至浅灰色 条痕无色 透明度透明 光泽玻璃光泽，纤维状者呈丝绢光泽 发光性发荧光，短UV黄色，长UV粉红色 其他不溶于HCl 光学性质 二轴晶-,Np1.599-1.612,Nm1.613-1.626,Ng1.625-1.637,双反射率0.0250-0.0260,2V计算82-84,2V实测88-80.色散rv. 用途 陶瓷、玻璃原料、填料和软玉材料等。 晶石 蓝晶石 kyanite 岛状结构硅酸盐矿物。成分为Al2[SIO4]O。与红柱石、矽线石成同质多象。三斜晶系，晶体呈扁平的板条状。有时呈放射状集合体。蓝色、带蓝的白色、青色。具完全和中等的两组解理。硬度有明显的异向性，故又名二硬石。平行晶体伸长方向上莫氏硬度为4.5，垂直方向上为6。比重3.53～3.65。区域变质作用产物，在结晶片岩和片麻岩中出现。瑞士、奥地利是知名产地。当加热到1300℃时，蓝晶石变为莫来石，是高级耐火材料。也可提取铝。色丽透明晶体可作宝石，以深蓝色为佳。美国北卡罗来纳州产有深蓝、绿色的宝石蓝晶石。 蓝晶石 Kyanite Al2[SiO4]O 英文名称 kyanite 。 材料性质 化学成分 Al 2 SiO 5 ；可含有 Cr 、 Fe 、 Ca 、 Mg 、 Ti 等元素。 结晶状态晶质体。 晶 系三斜晶系。 晶体习性常呈柱状晶形，常见双晶。 常见颜色浅至深蓝、绿、黄、灰、褐、无色。 光 泽玻璃光泽，断口可具玻璃光泽至珍珠光泽。 解 理一组完全解理，一组中等解理。 摩氏硬度平等 C 轴方向 4 ～ 5 ；垂直 C 轴方向 6 ～ 7 。 密 度 3.68 0.01 ， 0.12 g/cm 3 。 光性特征非均质体，二轴晶，负光性。 多 色 性蓝色蓝晶石中等，无色，深蓝和紫蓝。 折 射 率 1.716 ～ 1.731 （ 0.004 ）。 双折射率 0.012 ～ 0.017 。 紫外荧光长波弱，红；短波无。 吸收光谱 435nm ， 445nm 吸收带。 放大检查固体矿物包体，解理，色带。 特殊光学效应猫眼效应（稀少）。 优化处理未知。 一般特点 化学组成Al2O3 63.1, SiO2 36.9 。天然产出的蓝晶石，往往接近于理想成分。 成因产状 蓝晶石是典型区域变质矿物之一，多由泥质岩变质而成。它主要形成于中级变质作用压力较高的条件下。存在于区域变质片岩和片麻岩和相关结晶花岗岩及石英岩脉；与石榴石、十字石、云母和石英共生。 主要产地 加利福尼亚州、衣阿华州、佐治亚州；加拿大；爱尔兰；法国；意大利；瑞士；印度；巴西；朝鲜；澳大利亚。 名称来源名称kyanite源于希腊语kyanos,指蓝晶石最普遍的颜色。 晶体结构 对称特点三斜晶系；点群1，空间群P1 晶体形态 单晶体常呈平行于100的长板状或刀片状 物理性质 硬度硬度5.57，表现出极其显著的各向异性，故蓝晶石又名三硬石 比重3.533.64 解理100解理完全，010解理中等到完全 断口易破碎 颜色一般呈蓝色；有时由于晶石上面有斑点，或纹理颜色不均匀，致使中部颜色较深。 条痕不明显 透明度透明至半透明 光泽玻璃光泽 矿物用途 蓝晶石的用途 1、热膨胀性在高温下体积膨胀，当温度降低时，体积变化很小，即系有不可逆性转化产生的体积膨胀特性；稳定性蓝晶石生产的耐火材料稳定性比粘土质耐火材料高1.5倍；耐火度高一般粘土质耐火材料耐火度为1670-1770℃，而蓝晶石耐火材料通常大于1790℃，最高大于1850℃；还具有较好的抗化学腐蚀特性。 2、用途由于蓝晶石矿物的特性，故用来制造优良的高级耐火材料，耐火砂浆，水泥及铸造耐制品，以及塑料捣打混合料,技术陶瓷,汽车发动机的火花塞，绝缘体，球磨机球体,试验器皿,耐震物品等，并可用电热法炼制硅铝合金,应用于飞机、汽车、火车、船舶的部件上。近年来，随着钢铁工业的发展，此类矿以耐火砖、型材等形式制造热风炉，热风塔、再热炉、均热炉等的关键部位，制造窑炉设施，还可用于各种辅助性浇注和操作设备上。它们可以用于生产喷渡薄膜，制造结晶氟石和超音速飞机的前缘，宇宙飞船的金属附件，部分还可作宝石。此外可用作研磨料，作釉成分以及不滑的地板材料。 因此世界上对蓝晶石类矿物的开发利用越来越重视，特别是几个发达的国家，如在日本，蓝晶石是耐火混凝土、可塑料、高铝水泥的重要原料；美国和一些国家用蓝晶石预烧制成各种牌号的莫来石质熟料，广泛地应用于陶瓷和精密铸造等部门；苏联用蓝晶石-硅线石精矿制造的轻质砖。采用蓝晶石作膨胀剂配制的不定型耐火材料在加热炉上的试用是成功的，其表面裂纹少，使用中跑火现象也少，使用效果较好。总之蓝晶石是不定型耐火材料良好的膨胀剂。 铝土矿 目录 一、概述 铝土矿实际上是指工业上能利用的，以三水铝石、一水软铝石或一水硬铝石为主要矿物所组成的矿石的统称。它的应用领域有金属和非金属两个方面。 铝土矿是生产金属铝的最佳原料，也是最主要的应用领域，其用量占世界铝土矿总产量的90以上。 铝土矿的非金属用途主要是作耐火材料、研磨材料、化学制品及高铝水泥的原料。铝土矿在非金属方面的用量所占比重虽小，但用途却十分广泛。例如化学制品方面以硫酸盐、三水合物及氯化铝等产品可应用于造纸、净化水、陶瓷及石油精炼方面；活性氧化铝在化学、炼油、制药工业上可作催化剂、触媒载体及脱色、脱水、脱气、脱酸、干燥等物理吸附剂；用r-Al2O3生产的氯化铝可供染料、橡胶、医药、石油等有机合成应用；玻璃组成中有3～5Al2O3可提高熔点、粘度、强度；研磨材料是高级砂轮、抛光粉的主要原料；耐火材料是工业部门不可缺少的筑炉材料。 金属铝是世界上仅次于钢铁的第二重要金属，1995年世界人均消费量达到3.29kg。由于铝具有比重小、导电导热性好、易于机械加工及其他许多优良性能，因而广泛应用于国民经济各部门。目前，全世界用铝量最大的是建筑、交通运输和包装部门，占铝总消费量的60以上。铝是电器工业、飞机制造工业、机械工业和民用器具不可缺少的原材料。 重点讨论的是生产金属铝的铝土矿及其矿床。至于作耐火粘土用的铝土矿及其矿床见非金属矿“耐火粘土”中讨论。 二、矿物原料特点 铝是地壳中分布最广泛的元素之一，属亲石亲氧元素。铝在自然界中多成氧化物、氢氧化物和含氧的铝硅酸盐存在，极少发现铝的自然金属。 自然界已知的含铝矿物有258种，其中常见的矿物约43种。实际上，由纯矿物组成的铝矿床是没有的，一般都是共生分布，并混有杂质。从经济和技术观点出发，并不是所有的含铝矿物都能成为工业原料。用于提炼金属铝的主要是由一水硬铝石、一水软铝石或三水铝石组成的铝土矿。原苏联因缺乏铝土矿资源，利用霞石和明矾石提炼氧化铝。中国的硫磷铝锶矿可以综合回收氧化铝。 一水硬铝石又名水铝石，结构式和分子式分别为AlOOH和Al2O3H2O。斜方晶系，结晶完好者呈柱状、板状、鳞片状、针状、棱状等。矿石中的水铝石一般均含有TiO2、SiO2、Fe2O3、Ga2O3、Nb2O5、Ta2O5、TR2O3等不同量类质同象混入物。水铝石溶于酸和碱，但在常温常压下溶解甚弱，需在高温高压和强酸或强碱浓度下才能完全分解。一水硬铝石形成于酸性介质，与一水软铝石、赤铁矿、针铁矿、高岭石、绿泥石、黄铁矿等共生。其水化可变成三水铝石，脱水可变成α刚玉，可被高岭石、黄铁矿、菱铁矿、绿泥石等交代。 一水软铝石又名勃姆石、软水铝石，结构式为AlOOH，分子式为Al2O3H2O。斜方晶系，结晶完好者呈菱形体、棱面状、棱状、针状、纤维状和六角板状。矿石中的一水软铝石常含Fe2O3、TiO2、Cr2O、Ga2O3等类质同象。一水软铝石可溶于酸和碱。该矿物形成于酸性介质，主要产在沉积铝土矿中，其特征是与菱铁矿共生。它可被一水硬铝石、三水铝石、高岭石等交代，脱水可转变成一水硬铝石和α刚玉，水化可变成三水铝石。 三水铝石又名水铝氧石、氢氧铝石，结构式AlOH，分子式为Al2O33H2O。单斜晶系，结晶完好者呈六角板状、棱镜状，常有呈细晶状集合体或双晶，矿石中三水铝石多呈不规则状集合体，均含有不同量的TiO2、SiO2、Fe2O3、Nb2O5、Ta2O5、Ga2O3等类质同象或机械混入物。三水铝石溶于酸和碱，其粉末加热到100℃经2h即可完全溶解。该矿物形成于酸性介质，在风化壳矿床中三水铝石是原生矿物，也是主要矿石矿物，与高岭石、针铁矿、赤铁矿、伊利石等共生。三水铝石脱水可变成一水软铝石、一水硬铝石和α刚玉，可被高岭石、多水高岭石等交代。 铝土矿的化学成分主要为Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2、H2O＋，五者总量占成分的95以上，一般＞98，次要成分有S、CaO、MgO、K2O、Na2O、CO2、MnO2、有机质、碳质等，微量成分有Ga、Ge、Nb、Ta、TR、Co、Zr、V、P、Cr、Ni等。Al2O3主要赋存于铝矿物水铝石、一水软铝石、三水铝石中，其次赋存于硅矿物中主要是高岭石类矿物。 在内生条件下，由于有二氧化硅的广泛存在，Al2O3与SiO2常紧密结合成各类铝硅酸矿物，这些矿物一般铝硅比小于1，而工业上对铝矿石一般要求Al2O3≥40，Al/Si＞1.8～2.6，因此内生条件下很少形成工业铝矿床。 目前，已知的国内外工业铝土矿多是在表生条件下形成的。在表生条件下铝土矿的生成主要有两种形式即风化-残积余成矿红土成矿和风化-搬运-沉积成矿或风化-改造-再沉积成矿沉积成矿。风化-残积余成矿是含铝母岩在湿热气候条件下，具排泄良好的有利地形如残丘、低山和台地，由于水、CO2和生物等的风化分解作用，母岩中易溶物质K、Na、Ca、Mg和SiO2被淋失排出，活动性小的物质Al、Fe、Ti残留原地形成红土型铝土矿。风化-搬运-沉积成矿是含铝岩石、红土风化壳或已形成的红土矿床，在重力、水和自然酸硫酸、碳酸、有机酸等作用下，经机械的或化学的风化、剥蚀、搬运等物理、化学改造作用，于山坡凹地、谷地、近海湖盆地或滨海潟湖、局限海盆内形成铝土矿，在水介质环境中形成沉积铝土矿。 铝土矿矿石含有镓、钒、铌、钽、钛、铈及放射性元素等有用组分，这些有价值的伴生组分可综合回收。而矿石中的硫、CO2、MgO、P2O5则是有害组分，不利于铝的冶炼回收。 铝土矿矿石根据其所含的主要含铝矿物分为三水铝石型、一水软铝石型和一水硬铝石型。国外铝土矿矿石主要是三水铝石型，次为一水软铝石型，而一水硬铝石型铝土矿极少。但我国则主要是一水硬铝石型铝土矿，三水铝石型铝土矿极少。 国外的三水铝石型铝土矿具高铝、低硅、高铁的特点，矿石质量好，适合耗能低的拜耳法处理。我国的一水硬铝石型铝土矿，总体特征是高铝、高硅、低硫低铁、中低铝硅比，矿石质量差，加工难度大，氧化铝生产多用耗能高的联合法。 三、用途与技术经济指标 铝土矿矿石用途多样，其中最重要的用途是铝工业中提炼金属铝、作耐火材料和研磨材料，以及用作高铝水泥原料。矿石用途不同，其质量要求各异。中国有色金属工业总公司1994年发布的铝土矿石的行业标准YS/T78-94。按照该标准将铝土矿分成沉积型一水硬铝石、堆积型一水硬铝石及红土型三水铝石三大类型，并按化学成分分为LK12-70、LK8-65、LK5-60、LK3-53、LK15-60、LK11