如果礦物會說話——尖晶石

橄欖石 藍寶石 緬甸 巴基斯坦 ?? 斯里蘭卡 中科院地質地球所 2019-04-16

大家好,我是今天的主人公——尖晶石,這是我的原石照片。


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圖 1 來自巴基斯坦罕薩山谷的尖晶石晶體


很多人錯把我認成“紅寶石”,還把我鑲嵌在各種王室用品上,像王冠、權杖啦。(對,英國王室經常把我認錯)


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圖 2 黑王子紅寶石,紅色尖晶石,重約170克拉

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圖 3 鐵木爾紅寶石,重約361克拉,產於阿富汗


被人發現以後還說我是寶石界“李鬼”,我表示:


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為了讓你們更好的認識我,不要讓我再背上“紅寶石李鬼”的罵名,我決定今天好好給你們介紹一下我自己。


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(閃亮登場!!!)

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化學成分和顏色

我的化學名字(化學式)是一種氧化物——(Mg,Fe,Zn,Mn)(Al,Cr,Fe)2O4,包括鋁尖晶石和鉻尖晶石系列,相同位置的元素可進行類質同象的替代。

所以,我可以是任何顏色,常見的我一般是紅色、橙紅色、粉紅色、紫色、無色、藍色等,分別由不同的雜質元素致色,比如含鉻的尖晶石一般為粉紅色、紅色,含鎂尖晶石一般在紅、藍、綠、褐或無色之間;含鋅尖晶石則為暗綠色;含鐵尖晶石為黑色。


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圖 4 各種顏色的尖晶石

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物理特徵

因為我屬於等軸晶系,所以有很多等軸晶系共有的特點,比如說:我沒有多色性,在任何方向上觀察我都是同一種顏色和色調;我只有一個折射率(RI=1.718,鋅尖晶石為1.805,鐵尖晶石為1.835,鉻尖晶石可高達2.00),沒有雙折射率等等。



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圖 5 尖晶石結構

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我透明度很高、玻璃光澤,你們可以藉助寶石顯微鏡或者放大鏡觀察我的內部微觀世界。我的內部經常會出現自形程度高的晶體包體和負晶,還有一些彗星狀、點狀的包體。在開放裂隙中常見液態包體,比如說八面體晶體包體周圍可有張力裂隙形成的指紋狀包體(這一點和紅寶石有點像,頭大)。

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圖 6(左)自行良好的晶體包體和(右)彗星狀包體,40×



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圖 7(左)點狀負晶和(右)晶體群,40×

由於一些內部包裹體的有序排列,我也會有四射和六射星光效應出現。比如在緬甸產的尖晶石中細小霧狀包體、刀片狀榍石包體,密集時可形成星光效應。


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圖 8 除了三角構造外,尖晶石還顯示出貝殼狀斷裂(見箭頭)。

Martha Altobelli顯微照片;×40。

紅色、橙色品種在長波紫外光下呈弱至強紅色、橙色熒光,短波下無至弱紅色、橙色熒光;黃色品種在長波紫外光下弱至中等強度褐黃色,短波下無至褐黃色;綠色品種長波紫外光下無至中的橙-橙紅色熒光。無色品種無熒光。(當然,這個鑑別特徵不能做定性結論來判斷我的身份鴨!)


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(是不是還有點拿我沒辦法

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哎看在你是我的忠實粉絲上,我就簡單透露一下識別我的祕籍。

鑑別

紅色尖晶石與紅寶石十分相似,區別在於:

1. 紅寶石有二色性,顏色不均勻;

2. 有補丁狀包裹體、三向的金紅石針、面紗狀癒合裂隙,固態包體為八面體,總體的淨度不高;

3. 尖晶石是均質體,無二色性,顏色均勻,單折射。


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圖 9 紅寶石三向金紅石針包體,20×

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圖 10 尖晶石內部癒合裂隙上的包體群,40×

鑑別

藍色、灰藍色、藍紫色、綠色尖晶石與藍寶石容易相混,區別在於:

1. 藍寶石二色性明顯,六邊形或角狀色帶平直,有指紋狀狀包裹體、細長生長管、負晶和雙晶面;

2. 在密度、折射率、偏光性方面都不同。


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圖 11 天然藍寶石內部針狀包裹體 ,40×



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圖 12 尖晶石內部輪廓部分可見的尖晶石包體(拍攝者:Ziyin Sun)

鑑別

尖晶石與石榴子石:均為均質體,偏光鏡下也都有異常消光。

1. 尖晶石的折射率明顯低於石榴子石;

2. 吸收光譜也很不同;

3. 尖晶石內部常見單個或成排排列的八面體包裹體,鎂鋁榴石中多見渾圓狀包裹體,也有長針狀金紅石包體。



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圖 13 鎂鋁榴石長針狀金紅石包體,10×

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圖 14 翠榴石馬尾絲狀包裹體,20×

看了這麼多比較是不是還是有點暈啊,其實呢,平常人在日常條件下沒辦法很容易的區分刻面的我,主要藉助包裹體的特點和色調的細微差異來區分。但是這個需要長長久久的看我積累“眼感”鴨~

(原石的我主要看晶形——常呈八面體和菱形十二面體的形狀,也有他們的聚形出現,可見沿八面體晶面發育的生長帶條紋,無解理,單折射。)

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成因與產地

我常產在鎂質灰巖與花崗岩類的接觸變質帶,鎂橄欖石、透輝石等都是和我一起生存的好夥伴。在基性巖、超基性岩中,我和輝石、橄欖石、磁鐵礦、鉻鐵礦及鉑族礦物等夥伴一起生存。

常見的尖晶石脈多與紅寶石礦有交集,所以以前的礦工們在落後的技術條件下,就把我當作紅寶石進貢和售賣啦~(PS:緬甸抹谷地區生產高質量鴿血紅紅寶石,所以也不怪歷史上好多人把我和紅寶石兄弟認錯了)

目前在全世界一共發現了1000多處礦點。分佈在緬甸、斯里蘭卡、阿富汗、塔吉克斯坦、澳大利亞、巴基斯坦、坦桑尼亞等地。其中,緬甸抹谷產出的尖晶石大多達寶石級,色調豐富,顏色飽和度高,色調涵蓋了從深紅到橙色或紫色,以及淺粉到深粉色等。

坦桑尼亞通杜魯(Tunduru)和馬亨蓋(Mahenge)地區的尖晶則因顏色鮮豔被收藏家所喜愛,也越來越有知名度。

近30年來,在我國新疆、雲南等地也陸續發現少量尖晶石礦點,但品質不高。


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圖 15 尖晶石產地分佈圖


對我是不是有些瞭解啦,今天的自我介紹就這樣啦,我們下次再見喲~


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圖 16 蒂芙尼尖晶石鑲鑽鉑金耳墜

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圖 17 卡地亞緬甸尖晶石戒指

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參考文獻

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