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    透辉石
    发布时间:[2024-06-06 16:58] 551次浏览

   透辉石是一种天然的钙镁硅酸盐,透辉石外观呈灰白色,烧后呈洁白色,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。常见颜色主要为蓝绿色至黄绿色、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的差异,才能将它们分辨出来。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。
基本性质
1、成分:钙镁硅酸盐CaMg(SiO3)2为辉石族CaMg(SiO3)2--CaFe(SiO3)2为类质同象系列;CaMg--caFé中间成员有次透辉石、铁次透辉石,其中富含Cr的透辉石也称铬透辉石(变种)。CaMg(SiO3)2CaFe(SiO3)2透辉石、次透辉石、铁次透辉石、钙铁辉石成分中Mg与Fe成完全类质同象代替,随着铁的含量多而颜色由浅至深。
2、结晶特点:单斜晶系,晶体发育完好时呈柱状、粗短柱状,也有晶体碎块、水蚀卵石。
3、颜色:无色、灰色、淡绿、深绿、褐色和黑色。
4、品种:a铬透辉石:为鲜艳的绿色,颜色由铬所致;b星光透辉石:黑色,为四射不对称星光;c青透辉
石:晶体细小,颜色为深紫色、蓝色,极少见。
5、力学性质:H5SG3.30(3.26-3.32)星光可为3.35,两组明显解理以近90o相交。
6、光学性质:二轴(+)RI1.67-1.70DR0.025,低色散(0.013)多色性弱到中等,铬透辉石具有明显的黄色和绿色的多色性。玻璃光泽,透明到不透明。
7、光谱:铬透辉石显示铬谱,红区有一双线(690nm)、635、655和670nm处有三条弱吸收带,蓝绿区508、505有吸收线,490nm有一吸收带。其它品种光谱不典型。
8、.光学效应:猫眼和星光效应。星光是由定向拉长状磁铁矿包体所造成,具有磁性;
9、发光性:SW紫外光下发出蓝或乳白色和橙黄色荧光;LW紫外光下有时发出浅紫色光。
10、产状产地:产于富含Ca的变质岩中和金伯利岩中(铬透辉石);产地有巴西、意大利、缅甸、南非、西伯利亚、巴基斯坦、印度等地。
结构形态
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含量一般小于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。
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。
鉴别特征
颜色:绿色、黄褐色、黑色
RI:1.67-1.70DR0.025二轴(+)
SG:3.30(3.26-3.32)
多色性:明显
内含物:放大观察可见双影象,晶体包体,星光透辉石可见黑色的拉长状磁铁矿。
光谱:铬透辉石显示铬谱
矿类
       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。
       第四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。
       第五类为石英-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。
       第六类为方解石-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。
石矿
       浙江省已探明储量的透辉石矿产仅德清方山-处,探明资源储量74万吨,其中C级39.7万吨,余杭鸬鸟-带也有一些矿点。透辉石矿产于震旦系统灯影碳酸盐岩,矿体形态简单,成矿与燕山期仙童坞隐伏花岗岩体有关,属于热变质层控型方解石、透辉石矿床。有工业矿体2个。一号矿体长520米,延深150米-240米,平均厚3.77米。二号矿体长720米,延深60米~170米,平均厚2.85米。探明资源储量74万吨,远景储量775吨,矿石益组分透辉石,次透闪石,其两者总含量56.5%.害组分Fe2O3含量0.26%~1.07%。
熔剂性能
       透辉石开始变形温度1170℃,软化温度1280℃,熔融温度1390℃,软化范围110℃,熔化范围10℃。由于透辉石中CaO、MgO为44.4%。在坯体中引入大量的CaO、MgO降低了坯体的酸度、熔融温度和玻璃相的粘度,它易润湿Al2O3、SiO2颗粒,能迅速促进坯体的烧结,起到了强矿化剂的作用。使用透辉石的釉面砖素烧温度比叶腊石质坯体降低120℃,比硅灰石质坯体降低80℃,烧成周期比叶腊石质、硅灰石质坯体力劳动缩短8小时以上;釉烧温度比叶腊石质釉面砖降低80℃,比硅灰石质降低40℃,烧成周期比叶腊石质釉面砖缩短7小时,比硅灰石质釉面砖缩短2小时。这表明透辉石的熔剂性能比叶腊石、硅灰石的更好。
       透辉石在1000~1100℃范围内,急剧熔解于碱金属的铝硅酸盐熔剂。一方面可析出新的钙长石晶体,另一方面促进了坯料中游离石英的熔解。最终素中的残余石英量减少,机械强度和热稳定性提高,素坯的烧结温度可降低到釉烧温度1100℃。

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