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紅柱石

?紅柱石是一種島狀鋁硅酸鹽礦物,化學(xué)成分為Al2SiO5,含Al2O3為63.1%,含SiO2為36.9%。它是紅柱石族的一員,與藍(lán)晶石、矽線石為同質(zhì)多象變體。硬度為7~7.5,比重隨成分不同有所變化,一般為3.13~3.60。紅柱石在1380℃時(shí)會(huì)分解為富鋁紅柱石,是一種高級(jí)的耐火材料。它也是制造火花塞里的耐火材料和瓷器的原料。紅柱石常見(jiàn)于接觸變質(zhì)帶的泥質(zhì)巖中,主要形成于較高的地溫梯度、壓力與溫度比低的條件下。紅柱石是一種常見(jiàn)寶石,色澤透明艷麗,寶石級(jí)紅柱石常見(jiàn)的密度實(shí)測(cè)值為3.17(±0.04)g/cm3。紅柱石與藍(lán)晶石、矽線石一樣,是一種重要的指示礦物,可以提供形成巖石的深度和壓力的線索。

目錄

概況定義 編輯本段

紅柱石作為一種精美的石頭,不僅代表了美與權(quán)力,更承載了人們對(duì)幸福與祝福的向往。它不僅是建筑和裝飾領(lǐng)域的重要材料,也是一種神秘而受人崇拜的寶石。紅柱石的獨(dú)特之處使得它在人們心中占據(jù)著重要的地位,無(wú)論是過(guò)去還是現(xiàn)在,它都會(huì)繼續(xù)閃耀著屬于自己的光芒。

紅柱石的發(fā)現(xiàn)可以追溯到幾千年前,它最早是在中國(guó)被發(fā)現(xiàn)的。據(jù)古籍記載,中國(guó)古代的皇帝和貴族非常喜歡這種石頭,因?yàn)樗徽J(rèn)為代表了權(quán)力、富貴和好運(yùn)。紅柱石在古代宮殿的建筑中經(jīng)常被使用,用來(lái)裝飾大門、柱子和雕像,以展示皇室的尊貴和威嚴(yán)。同時(shí),人們還將紅柱石作為珍貴的寶石,用來(lái)制作各種首飾,如項(xiàng)鏈、手鏈和戒指,以展示財(cái)富和地位。

紅柱石與藍(lán)晶石、矽線石為同質(zhì)多象變體。其英文名稱Andalusite來(lái)自礦物的首次發(fā)現(xiàn)地——西班牙安達(dá)盧西亞Andalusia,但直至在斯里蘭卡、特別是在巴西發(fā)現(xiàn)寶石級(jí)紅柱石后,人們才第一次將紅柱石歸入寶石類別中。
紅柱石化學(xué)組成為Al2[SiO4]O、晶體屬正交(斜方)晶系的島狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物。與藍(lán)晶石、夕線石成同質(zhì)多象。通常呈柱狀晶體,橫斷面接近四方形。有些紅柱石在生長(zhǎng)過(guò)程中俘獲部分碳質(zhì)和粘土礦物,在晶體內(nèi)定向排列,在橫斷面上呈十字形,稱空晶石。集合體形態(tài)多呈放射狀或粒狀,呈放射狀的,俗稱菊花石。呈粉紅色、玫瑰紅色、紅褐色或灰白色,玻璃光澤,柱面解理中等。摩斯硬度7-7.5,比重3.15~3.16。
紅柱石常見(jiàn)于泥質(zhì)巖和侵入體的接觸帶,是典型的接觸熱變質(zhì)礦物。中國(guó)北京西山盛產(chǎn)放射狀紅柱石。世界其他著名產(chǎn)地有西班牙安達(dá)盧西亞、奧地利的蒂羅爾州、巴西的米納斯吉拉斯等。
紅柱石有一個(gè)變種叫空晶石。在空晶石的剖面會(huì)呈現(xiàn)出黑色的十字結(jié)構(gòu)。這種十字結(jié)構(gòu)是紅柱石在形成時(shí)接收了一些碳和粘土所致。這種空晶石常被制成人們佩帶的小飾物。
紅柱石一般呈柱狀晶體,它的斷面差不多是四方形。紅柱石的晶體聚在一起成放射狀或粒狀。對(duì)于成放射狀的紅柱石,人們常稱作“菊花石”,意為它們像菊花的花瓣開(kāi)放一樣。
紅柱石為粉紅色、紅色、紫色、綠色、紅褐色、灰白色,灰黃色及淺綠色,具有玻璃光澤。有些質(zhì)量好且透明的紅柱石晶體還被當(dāng)作寶石。

基本資料 編輯本段

紅柱石
紅柱石
晶體形態(tài):斜方雙錐晶類;晶體呈柱狀,主要單形有:斜方柱m、n,平面雙面c;
晶體結(jié)構(gòu):晶系和空間群:正交晶系,D122h—Pnnm;
晶胞參數(shù):a0=7.78&Aring,b0=7.92&Aring,c0=5.57&Aring,z=4
粉晶數(shù)據(jù):5.54(1)2.77(0.9)4.53(0.9)
硬度:6.5-7.5
比重:3.13-3.16g/cm3
解理:不完全,解理完全
斷口:由交叉好的解理或裂理產(chǎn)生的細(xì)長(zhǎng)斷口
顏色:常呈灰白色或肉紅色,呈蘭,綠,紫色者少見(jiàn)
透明度:透明
其他:性脆

光學(xué)性質(zhì) 編輯本段

紅柱石多色性明顯
紅柱石多色性明顯
1. 顏色
褐綠色到褐紅色,少量呈褐色、粉紅色或紫色。
2. 光澤及透明度:
玻璃光澤。寶石級(jí)紅柱石透明至半透明。
3. 光性:二軸晶、負(fù)光性。
4. 折射率與雙折射率:RI:1.63-1.65, DR :0.010±0.003,含錳者DR高達(dá)0.029。
5. 多色性
多色性很強(qiáng),肉眼可見(jiàn),一些樣品還可見(jiàn)三色性。黃綠色的紅柱石多色性為黃色、綠色至紅色。
6. 發(fā)光性:多數(shù)無(wú)螢蟲,部分因產(chǎn)地而異。
7. 吸收光譜 綠色、淡紅褐色的紅柱石顯鐵的吸收譜。
8. 解理
紅柱石可見(jiàn)兩組解理,其中{110}方向?yàn)橹械冉饫?,{100}方向?yàn)椴煌耆饫恚瑪嗫诔蕝⒉顮睢?/span>
9. 硬度:摩氏硬度為 6.5~7.5
10. 相對(duì)密度:寶石級(jí)為3.18

化學(xué)組成 編輯本段

紅柱石
紅柱石
化學(xué)組成為 Al2[SiO4]O、晶體屬正交(斜方)晶系的島狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物。英文名來(lái)自首先發(fā)現(xiàn)它的西班牙名城安達(dá)盧西亞(Andalucia)。與藍(lán)晶石、夕線石成同質(zhì)多象。
集合體形態(tài)多呈放射狀或粒狀,呈放射狀的,俗稱菊花石。呈粉紅色、玫瑰紅色、紅褐色或灰白色,玻璃光澤,柱面解理中等。摩斯硬度6.5~7.5,比重3.15~3.16。紅柱石常見(jiàn)于泥質(zhì)巖和侵入體的接觸帶,是典型的接觸熱變質(zhì)礦物。中國(guó)北京西山盛產(chǎn)放射狀紅柱石。世界其他著名產(chǎn)地有西班牙的安達(dá)盧西亞、奧地利的蒂羅爾州、巴西的米納斯吉拉斯等。紅柱石加熱至1300℃變?yōu)?/span>莫來(lái)石,是高級(jí)耐火材料,用途同藍(lán)晶石。淡紅色或綠色透明的晶體可作寶石。空晶石因在粉紅、灰白的底色上襯托有黑十字,常被加工成工藝裝飾品。

分布范圍 編輯本段

紅柱石
紅柱石
紅柱石常見(jiàn)于泥質(zhì)巖和侵入巖的接觸變質(zhì)帶中。世界著名產(chǎn)地有西班牙安達(dá)盧西亞、奧地利的蒂羅爾州、巴西的米納斯吉拉斯等。中國(guó)北京西山盛產(chǎn)放射狀的紅柱石。中國(guó)目前對(duì)紅柱石的開(kāi)發(fā)利用,已展現(xiàn)出廣闊的前景。中國(guó)紅柱石的使用起步較晚,從78年開(kāi)始對(duì)紅柱石等高鋁礦物資源進(jìn)行了找礦、評(píng)價(jià)和勘探,工業(yè)上對(duì)它的要求則是依據(jù)使用條件而變化。根據(jù)近幾年來(lái)對(duì)紅柱石的找礦效果得知,中國(guó)這類礦物資源十分豐富,有利于這類礦物生成的地質(zhì)條件普遍存在。遼寧、吉林青海、甘肅、陜西、山東、河南、新疆、福建、湖北、四川、北京等省市都有所發(fā)現(xiàn)。許多地區(qū)的礦床中紅柱石礦物含量較高,且礦物組成簡(jiǎn)單,貯量多在中型以上。

工業(yè)指標(biāo) 編輯本段

紅柱石
紅柱石
對(duì)紅柱石礦的開(kāi)發(fā)利用,總的來(lái)說(shuō),應(yīng)著眼于經(jīng)濟(jì)效益,從各種使用角度提出不同的指標(biāo)要求。目前國(guó)內(nèi)在這方面尚無(wú)統(tǒng)一規(guī)定,現(xiàn)參照國(guó)家地質(zhì)總局地生——(1978)1201號(hào)、冶金部(78)冶基字第3278號(hào)聯(lián)合頒發(fā)的:《關(guān)于安排蘭晶石普查勘探和礦山設(shè)計(jì)建設(shè)工作的通知》,簡(jiǎn)述如下:
1、紅柱石原礦品級(jí)劃分(礦物量):邊界品位5%;Ⅰ級(jí)品≥8%,Ⅱ級(jí)品5~8%。
2、可采厚度、夾石剔除厚度均為1米。

礦石性質(zhì) 編輯本段

礦物組成
紅柱石多數(shù)呈斑狀變晶結(jié)構(gòu)。斑晶內(nèi)含有碳質(zhì)、石英、云母、金屬礦物、石榴石電氣石等。有些伴生礦物如石榴石、碳質(zhì)等可通過(guò)選礦加以回收。
礦物特征
紅柱石屬于斜方晶系,晶體沿C軸延伸呈斜方柱形。由于柱面夾角為89℃左右,因而外觀很象四方柱形。集合體呈放射狀、粒狀,可見(jiàn)穿插雙晶。柱面解(110)完全。薄片無(wú)色,有時(shí)略帶粉紅色調(diào),在同一片面上顏色分布往往也不均勻,深淺不一,呈斑點(diǎn)狀。平行或?qū)ΨQ消光,具微弱多色性:Npi淡紅(1.629~1.639),Nm淡綠(1.633~1.639),Ng淺綠(1.637~1.650)。橫切面近四方形,有時(shí)可見(jiàn)兩組近于正交的解理。在紅柱石中,有時(shí)見(jiàn)有黑色碳質(zhì)物包裹體(可稱空晶石)。利用紅柱石多帶色的特點(diǎn)可以將它和矽線石加以區(qū)別。
內(nèi)外部顯微特征:紅柱石包體主要為磷灰石、金紅石白云母、石墨及各種黏土礦物。一些礦物包體還具有十分完整的特征晶形,如短柱狀磷灰石微晶和針狀金紅石等等,氣液包體也是紅柱石中常見(jiàn)的包體,此外在顯微鏡下還常見(jiàn)色帶、解理、雙晶紋等生長(zhǎng)結(jié)構(gòu)??站械陌w為黑色碳質(zhì)包體,呈十字形分布。
表面性能
紅柱石本身無(wú)電磁性,但其表面性質(zhì)又決定著表面斷裂鍵的類型和斷裂程度,這與其結(jié)晶化學(xué)過(guò)程有關(guān)。它的晶體被破碎時(shí)將產(chǎn)生高能組合優(yōu)勢(shì)的陽(yáng)離子Al、Fe等。紅柱石表面親水,破碎后其上部分存在有金屬陽(yáng)離子。零電點(diǎn)PH為7.2,一般比硅酸鹽破碎物要高。
紅柱石礦物由Al-O鍵和Si-O鍵組成。鉛氧體PH=9時(shí),出現(xiàn)零電點(diǎn)。而石英在PH=2或稍大于2時(shí),就出現(xiàn)零電點(diǎn)。由此可以認(rèn)為鋁氧硅酸鹽礦物的零電點(diǎn)在2~9之間,這個(gè)性質(zhì)有利于它們的分選提純。
化學(xué)組分
紅柱石是無(wú)水硅酸鹽,屬于蘭晶石族。其化學(xué)式為Al2O3·SiO2或Al2O[SiO4]。
理論化學(xué)組分
Al2O3 63.1%,SiO2 36.9%,但是由于成礦結(jié)晶、蝕變、風(fēng)化等原因,晶格中常含有Ag、Fe、Ti等一些雜質(zhì),致使化學(xué)分析結(jié)果偏離理論值。
光學(xué)性質(zhì)2
薄片中無(wú)色,微帶粉色,顏色分布不均勻。
二軸晶。Np=1.629-1.640,Nm=1.633-1.644,Np=1.639-1.651。2V=-86°。
弱多色性:Np-淡紅,Nm、Ng-淡綠。

工藝特性 編輯本段

紅柱石
紅柱石
工業(yè)上利用紅柱石,主要是取其耐高溫的特性。紅柱石在常壓下加熱至1350℃以后,開(kāi)始轉(zhuǎn)化成與原晶體平行的針狀莫來(lái)石。
莫來(lái)石晶體是鋁硅酸鹽在高溫作用下唯一穩(wěn)定的形式,其理論轉(zhuǎn)化率為87.64%。
紅柱石在加熱轉(zhuǎn)化成莫來(lái)石的過(guò)程中,可以形成良好的莫來(lái)石網(wǎng)絡(luò),體積膨脹約4%。這是一種不可逆的晶體轉(zhuǎn)化,一經(jīng)轉(zhuǎn)化,則具有更高的耐火性能,耐火度可達(dá)1800℃以上,且耐驟冷驟熱,機(jī)械強(qiáng)度大,抗熱沖擊力強(qiáng),抗渣性強(qiáng),荷重轉(zhuǎn)化點(diǎn)高,并具有極高的化學(xué)穩(wěn)定性(甚至不溶于氫氟酸)和極強(qiáng)的抗化學(xué)腐蝕性。

主要用途 編輯本段

紅柱石
紅柱石
鑒于紅柱石具有的物化性能,是目前已知的優(yōu)質(zhì)耐火材料之一。它除用作冶煉工業(yè)的高級(jí)耐火材料,技術(shù)陶瓷工業(yè)的原料以外,還可冶煉高強(qiáng)度輕質(zhì)硅鋁合金,制作金屬纖維以及超音速飛機(jī)和宇宙飛船的導(dǎo)向型之用。據(jù)報(bào)導(dǎo),國(guó)外尚利用富鋁紅柱石進(jìn)行煤的氣化和制作雷達(dá)天線罩。一部分結(jié)晶良好、色澤鮮艷的也可制作工藝品和裝飾品。其應(yīng)用領(lǐng)域還在不斷擴(kuò)大。
制作不定形耐火材料:這對(duì)提高高溫操作等冶金工藝有著特殊的效益。不定形耐火材料不經(jīng)燒成而直接利用,可節(jié)約燃料能源,而它在高溫下體積穩(wěn)定,則對(duì)其使用壽命影響很大。實(shí)踐中,若燒注料和可塑料按配比使用時(shí),會(huì)含有一定量的粘土和無(wú)機(jī)物結(jié)合劑,因而造成不定形耐火材料高溫和冷卻過(guò)程中收縮,出現(xiàn)裂縫和剝落,縮短耐火材料的使用壽命。為了控制和減少耐火材料制品在長(zhǎng)期高溫下收縮,若在配料中加入定量的紅柱石,利用膨脹穩(wěn)定的特性,就可消除不定形材料的上述收縮小現(xiàn)象,延長(zhǎng)材料的使用壽命可達(dá)五年之久。
耐火磚:紅柱石燒后制成型材,可用于熱風(fēng)爐、熱風(fēng)塔、再熱炒等關(guān)鍵部位,也可用于各種輔助性澆注和操作設(shè)備、還可以制作窯爐設(shè)施、高溫鋁硅酸鹽絕緣體、翻砂模面料。使用紅柱石制成的耐火纖維作爐襯,比之耐火土或輕質(zhì)磚爐襯可節(jié)能30~50%。利用紅柱石耐火磚除可減少燃料消耗,增加穩(wěn)定性外,還可節(jié)約40%以上一般耐火材料的消耗。
生產(chǎn)硅鋁合金、氧化鋁和鋁金屬的原料:因紅柱石Al2O3含量高,鐵、鈦和鈣等氧化物雜質(zhì)含量低,用于生產(chǎn)含鋁60%的硅鋁合金時(shí),可以不用氧化鋁,即可簡(jiǎn)化生產(chǎn)程序又可提高生產(chǎn)工效。
從七十年代開(kāi)始,紅柱石已廣為我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)所重視,其應(yīng)用領(lǐng)域也在迅速擴(kuò)大。紅柱石經(jīng)過(guò)煅燒后形成的莫來(lái)石具有很高的耐火度、化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度,因此在冶金、建材及其他工業(yè)部門得到廣泛應(yīng)用。

發(fā)展影響 編輯本段

隨著時(shí)間的推移,紅柱石的影響力逐漸擴(kuò)大到其他國(guó)家和地區(qū)。它被帶到歐洲、中東印度等地,并在那里得到了廣泛應(yīng)用。在歐洲,紅柱石成為建筑師和設(shè)計(jì)師的最愛(ài),他們將其用于教堂、宮殿和城堡的裝飾。中東的貴族則喜歡將紅柱石用于制作茶具和裝飾品,以展示其社會(huì)地位和財(cái)富。印度的宮廷和寺廟也使用紅柱石來(lái)裝飾,以彰顯其雄偉的建筑風(fēng)格和宗教意義。

除了其美麗的外觀和裝飾功能,紅柱石還被認(rèn)為有著神奇的能量和靈性。許多人相信它具有保護(hù)和平衡身心的功效。更有意思的是,在民間傳說(shuō)中,人們相信紅柱石能夠帶來(lái)愛(ài)情和幸福。因此,許多人選擇將紅柱石作為情侶之間的信物,以表達(dá)他們對(duì)愛(ài)情的承諾和祝福。

雖然紅柱石在古代和現(xiàn)代都享有盛譽(yù),但由于其稀缺性和制作的復(fù)雜性,它的價(jià)格昂貴且供不應(yīng)求。因此,真正純正的紅柱石成為了奢侈品市場(chǎng)的寵兒,只有有限的富人和收藏家能夠購(gòu)買得起。不過(guò),現(xiàn)代科技的發(fā)展使得人們可以通過(guò)人工合成的方式制造出類似的紅柱石,這極大地推動(dòng)了紅柱石的普及與應(yīng)用。

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