尖(jian)晶(jing)石(shi)(shi)化(hua)學分(fen)子式為(Mg,Fe,Zn,Mn)(Al,Cr,Fe)2O4,成分(fen)比較(jiao)復雜,包括了鋁尖(jian)晶(jing)石(shi)(shi)和(he)鉻尖(jian)晶(jing)石(shi)(shi)等(deng)(deng)亞(ya)族(zu)(zu)。含鐵(tie)的(de)尖(jian)晶(jing)石(shi)(shi)亞(ya)族(zu)(zu)即為不透明(ming)的(de)磁(ci)鐵(tie)礦、磁(ci)赤鐵(tie)礦等(deng)(deng)。大部(bu)分(fen)尖(jian)晶(jing)石(shi)(shi)為鋁尖(jian)晶(jing)石(shi)(shi)亞(ya)族(zu)(zu),其中Mg2+和(he)Fe2+可以任(ren)意比例混(hun)合(he)。晶(jing)體系(xi):屬等(deng)(deng)軸晶(jing)系(xi),結晶(jing)習性(xing):常呈(cheng)八面(mian)(mian)體晶(jing)形(xing),有(you)時八面(mian)(mian)體與(yu)菱形(xing)十二面(mian)(mian)體、立方體成聚形(xing)。可以人(ren)工(gong)合(he)成,其熔點為2135℃,耐(nai)火度約為1900℃。
尖(jian)晶(jing)石(shi)的(de)英文(wen)名稱為(wei)(wei)Spinel,意思是(shi)有(you)尖(jian)角(jiao)的(de)結晶(jing)體。它是(shi)一(yi)種(zhong)鎂(mei)鋁的(de)氧化物,因此(ci)尖(jian)晶(jing)石(shi)和剛玉有(you)聯系。尖(jian)晶(jing)石(shi)的(de)顏色(se)(se)多(duo)種(zhong)多(duo)樣(yang),有(you)紅色(se)(se)、粉紅色(se)(se)、紫(zi)紅色(se)(se)、無色(se)(se)、藍色(se)(se)、綠色(se)(se)等(deng)。作(zuo)為(wei)(wei)寶石(shi)的(de)尖(jian)晶(jing)石(shi)幾乎是(shi)透明(ming)的(de)鎂(mei)尖(jian)晶(jing)石(shi)。
尖(jian)晶石(shi)(shi)是(shi)一族礦物,在(zai)自然界(jie)中(zhong)形成(cheng)于熔融的(de)巖漿侵入到不(bu)純的(de)灰(hui)巖或白云巖中(zhong)經接觸變質作用形成(cheng)的(de)。有(you)些出現(xian)在(zai)富(fu)鋁的(de)基性(xing)巖漿巖中(zhong)。寶石(shi)(shi)級尖(jian)晶石(shi)(shi)則(ze)主要是(shi)指鎂鋁尖(jian)晶石(shi)(shi),是(shi)一種鎂鋁氧化(hua)物。晶體(ti)形態(tai)為(wei)八面體(ti)及八面體(ti)與菱形十二面體(ti)的(de)聚形。顏(yan)色(se)(se)豐富(fu)多(duo)彩,有(you)無色(se)(se)、粉紅(hong)(hong)(hong)色(se)(se)、紅(hong)(hong)(hong)色(se)(se)、紫紅(hong)(hong)(hong)色(se)(se)、淺紫色(se)(se)、藍紫色(se)(se)、藍色(se)(se)、黃色(se)(se)、褐色(se)(se)等(deng)(deng)。尖(jian)晶石(shi)(shi)的(de)品(pin)種是(shi)依據顏(yan)色(se)(se)而劃分的(de),有(you)紅(hong)(hong)(hong)、橘紅(hong)(hong)(hong)、藍紫、藍色(se)(se)尖(jian)晶石(shi)(shi)等(deng)(deng)。玻(bo)璃光澤,透(tou)明。貝殼狀(zhuang)斷(duan)口(kou)。淡紅(hong)(hong)(hong)色(se)(se)和紅(hong)(hong)(hong)色(se)(se)尖(jian)晶石(shi)(shi)在(zai)長、短波紫外(wai)光下發紅(hong)(hong)(hong)色(se)(se)熒(ying)光。
尖晶石常(chang)產于片巖、蛇紋巖及相關(guan)巖石中(zhong),大(da)多寶(bao)(bao)石級尖晶石發現于沖積扇中(zhong)。它可以產于大(da)理巖中(zhong)(矽卡巖型),與紅寶(bao)(bao)石、藍(lan)寶(bao)(bao)石等(deng)共生,也可以產于砂礦。
尖晶石的主要產地(di)有緬(mian)甸(dian)抹谷、斯里蘭卡、肯尼(ni)亞、尼(ni)日利亞、坦桑(sang)尼(ni)亞以及塔克吉斯坦、越南、美國和(he)阿富汗等。
(1)顏(yan)色(se):有(you)紅(hong)色(se)、橙紅(hong)色(se)、粉紅(hong)色(se)、紫紅(hong)、無色(se)、黃色(se)、橙黃、褐色(se)、藍色(se)、綠色(se)、紫色(se)等多種顏(yan)色(se)。
(2)光澤及(ji)透明(ming)度:玻璃至(zhi)亞金(jin)剛光澤,透明(ming)至(zhi)半(ban)透明(ming)。
(3)光性特征:均質體(ti)。
(4)折射率:1.718(+0.017,-0.008),鋅尖晶石為1.805,鐵(tie)尖晶石為1.835,鉻(ge)尖晶石可高達2.00,無雙折射率。
(5)色散(san):0.02
(6)發光(guang)(guang)性:紅(hong)色(se)、橙(cheng)色(se)尖(jian)(jian)(jian)晶(jing)石(shi)在長(chang)波(bo)(bo)紫(zi)外(wai)光(guang)(guang)下呈弱(ruo)至(zhi)強(qiang)紅(hong)色(se)、橙(cheng)色(se)熒(ying)光(guang)(guang),短(duan)波(bo)(bo)下無(wu)(wu)至(zhi)弱(ruo)紅(hong)色(se)、橙(cheng)色(se)熒(ying)光(guang)(guang);黃(huang)色(se)尖(jian)(jian)(jian)晶(jing)石(shi)在長(chang)波(bo)(bo)紫(zi)外(wai)光(guang)(guang)下弱(ruo)至(zhi)中等強(qiang)度褐黃(huang)色(se),短(duan)波(bo)(bo)下無(wu)(wu)至(zhi)褐黃(huang)色(se);綠(lv)色(se)尖(jian)(jian)(jian)晶(jing)石(shi)長(chang)波(bo)(bo)紫(zi)外(wai)光(guang)(guang)下無(wu)(wu)至(zhi)中的橙(cheng)-橙(cheng)紅(hong)色(se)熒(ying)光(guang)(guang)。無(wu)(wu)色(se)尖(jian)(jian)(jian)晶(jing)石(shi)無(wu)(wu)熒(ying)光(guang)(guang)。
(7)吸(xi)收光(guang)譜:紅色(se)和粉紅色(se)尖晶石山(shan)鉻致色(se),在(zai)黃(huang)綠區(qu)以550nn,為中心(xin)有寬吸(xi)收帶,紫區(qu)吸(xi)收,紅區(qu)有多條熒光(guang)線,被(bei)描述為風琴(qin)管狀。
(8)特殊(shu)光(guang)學效(xiao)(xiao)應:星光(guang)效(xiao)(xiao)應(四射星光(guang)、六(liu)射星光(guang)),變色效(xiao)(xiao)應。
(9)結晶特(te)點:晶體(ti)常呈八(ba)(ba)面體(ti)晶形和磨蝕(shi)卵石,有時(shi)為八(ba)(ba)面體(ti)與菱形十(shi)二面體(ti)和立方(fang)體(ti)聚(ju)形,具特(te)征的(de)尖晶石律雙(shuang)(shuang)晶,即以{111}為雙(shuang)(shuang)晶結合面構成的(de)接觸(chu)雙(shuang)(shuang)晶。
(10)偏光鏡下:顏(yan)色(se)隨成分而變,無色(se)、淺玖瑰色(se)(鎂(mei)尖(jian)晶(jing)石(shi)(shi))、暗綠色(se)(鐵尖(jian)晶(jing)石(shi)(shi))、淺灰白色(se)(鋅尖(jian)晶(jing)石(shi)(shi))。尖(jian)晶(jing)石(shi)(shi)為(wei)均(jun)質體,但(dan)鋅尖(jian)晶(jing)石(shi)(shi)可有光性異常。
(1)解(jie)理(li):解(jie)理(li)不發育,常(chang)見貝殼狀斷(duan)口。
(2)硬度:摩氏硬度8。
(3)密度:3.57-3.90,一般(ban)為3.60,含Zn高的品種(鋅尖(jian)晶石)可達4.60。
尖晶石可(ke)用熱處理改善顏(yan)色(se)(se)。藍色(se)(se)者在900℃加熱變成(cheng)綠色(se)(se),加熱到1200℃變成(cheng)黃色(se)(se)。這種改色(se)(se)效(xiao)果穩(wen)定(ding)。也有將紅(hong)色(se)(se)尖晶石加熱去(qu)掉棕色(se)(se)成(cheng)分獲得純紅(hong)色(se)(se)的報道(dao)。
1、固(gu)態包(bao)體(ti):常見八(ba)面體(ti)尖晶(jing)石(shi)(shi)(shi)包(bao)體(ti),單(dan)獨、成(cheng)行(xing)排(pai)列或呈(cheng)指紋狀分布(bu)。有時見八(ba)面體(ti)負晶(jing),其內局部被方解石(shi)(shi)(shi)、白云石(shi)(shi)(shi)充填,其次可見片(pian)狀石(shi)(shi)(shi)墨(mo)、柱狀磷(lin)灰石(shi)(shi)(shi)、石(shi)(shi)(shi)英等包(bao)體(ti)。在緬(mian)甸產的(de)尖晶(jing)石(shi)(shi)(shi)中發(fa)現有細小霧狀包(bao)體(ti),刀片(pian)狀榍石(shi)(shi)(shi)包(bao)體(ti),密集時可形成(cheng)星光效應(ying)。
2、液態包體(ti)(ti)(ti):開放裂(lie)隙(xi)中常見液態包體(ti)(ti)(ti)。八面體(ti)(ti)(ti)晶(jing)體(ti)(ti)(ti)包體(ti)(ti)(ti)周(zhou)圍可(ke)有(you)張力裂(lie)隙(xi)形成的指紋狀包體(ti)(ti)(ti)。
3、生(sheng)長現象(xiang):可見沿(yan)八面(mian)體晶(jing)面(mian)發(fa)育的(de)生(sheng)長帶及雙晶(jing)紋,在正(zheng)交(jiao)偏光下油浸觀察(cha)(cha)易(yi)觀察(cha)(cha)。
尖晶石常以顏色及特殊(shu)光學效應來劃分(fen)寶石品種,常見的(de)品種有(you):
(1)紅(hong)(hong)(hong)(hong)色(se)(se)尖(jian)晶石(shi)(shi):主要含微(wei)量致(zhi)色(se)(se)元素Cr3+而呈各(ge)種(zhong)色(se)(se)調(diao)的(de)紅(hong)(hong)(hong)(hong)色(se)(se)其中(zhong)(zhong)純正紅(hong)(hong)(hong)(hong)色(se)(se)的(de)是尖(jian)晶石(shi)(shi)中(zhong)(zhong)珍(zhen)貴的(de)寶(bao)石(shi)(shi)品(pin)(pin)種(zhong),這種(zhong)品(pin)(pin)種(zhong)過去常把它誤認為是紅(hong)(hong)(hong)(hong)寶(bao)石(shi)(shi),如英國王(wang)冠上的(de)紅(hong)(hong)(hong)(hong)寶(bao)石(shi)(shi)“黑王(wang)子(zi)紅(hong)(hong)(hong)(hong)寶(bao)石(shi)(shi)”“鐵木兒紅(hong)(hong)(hong)(hong)寶(bao)石(shi)(shi)”等,直到近代才鑒定(ding)出(chu)是尖(jian)晶石(shi)(shi)。其中(zhong)(zhong)中(zhong)(zhong)紅(hong)(hong)(hong)(hong)色(se)(se)至(zhi)深紅(hong)(hong)(hong)(hong)色(se)(se)的(de)尖(jian)晶石(shi)(shi)是普遍受歡迎的(de)紅(hong)(hong)(hong)(hong)色(se)(se)寶(bao)石(shi)(shi)品(pin)(pin)種(zhong),淺粉色(se)(se)至(zhi)暗紅(hong)(hong)(hong)(hong)色(se)(se)的(de)尖(jian)晶石(shi)(shi)則與石(shi)(shi)榴石(shi)(shi)相像(xiang)。
(2)藍(lan)色尖(jian)晶(jing)石:它含有Fe2+和(he)Zn2+而呈藍(lan)色。多數藍(lan)色尖(jian)晶(jing)石都是(shi)從灰暗藍(lan)到紫藍(lan),或帶綠的藍(lan)色。
(3)橙色尖晶石:是橙紅色至橙色的(de)尖晶石品種(zhong)。
(4)無(wu)(wu)(wu)色尖(jian)晶石(shi):純凈無(wu)(wu)(wu)色者很少。多數天然無(wu)(wu)(wu)色尖(jian)晶石(shi)或多或少帶有粉色色調(diao)。
(5)綠色尖晶(jing)石:一般是含Fe2+所致,顏色發暗,有的(de)基本呈黑(hei)(hei)色,真正的(de)黑(hei)(hei)色的(de)尖晶(jing)石在蒙特(te)桑瑪、泰國紅藍寶石礦等有發現。
(6)變色尖晶石:非常稀(xi)少。在日光下,呈(cheng)藍色,在人工(gong)光源(白(bai)熾燈)下,呈(cheng)紫色。
(7)星光(guang)尖晶(jing)石:這種尖晶(jing)石一般(ban)呈暗(an)棕(zong)紅色、暗(an)紫色到黑(hei)色,數(shu)量很少,尖晶(jing)石內(nei)部可具(ju)有多組(zu)針狀(zhuang)包體,使其具(ju)有四射或六(liu)射星光(guang),主要發現(xian)于斯里(li)蘭卡。