长石矿物占地壳的50%以上。

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作者: Laura McKinney
创建日期: 4 四月 2021
更新日期: 14 可能 2024
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拉长石 是一种非凡的长石矿物。 “拉布拉多发光”一词是指可以在像这样的标本上看到的彩虹色。该原石宽约四英寸,收集在加拿大拉布拉多的纳因附近。

岩石中的长石: 该图总结了常见火成岩的矿物成分。它清楚地表明,长石矿物是花岗岩,闪长岩和辉长岩的重要成分-这些岩石类型构成了地壳的大部分。

什么是长石?

“长石”是一大类岩石形成的硅酸盐矿物的名称,这些矿物构成了地壳的50%以上。它们在世界各地的火成岩,变质岩和沉积岩中发现。长石矿物具有非常相似的结构,化学组成和物理性质。常见的长石包括原长石(KAlSi3Ø8),钠长石(NaAlSi3Ø8)和钙长石(CaAl22Ø8).

为了了解长石作为一种可形成岩石的矿物的重要性,让我们考虑一下其在地壳中的含量。地球上的大部分地壳都是由火成岩构成的,例如花岗岩,闪长岩和花岗闪长岩。长石也是辉长岩和玄武岩的重要成分,辉长石和玄武岩是地球大洋地壳中的主要岩石类型。所附图表显示了这些岩石是如何由长石矿物组成的。随着这些火成岩的风化变质,它们的长石矿物成为沉积物,沉积岩和变质岩的组成部分。

长石矿物在工业中有许多用途。它们用于制造各种玻璃和陶瓷产品。它们也被广泛用作油漆,塑料和橡胶的填料。几种流行的宝石是长石矿物。这些包括月光石,太阳石,拉长石,亚马逊石和光谱石。




长石矿物分类: 该三元图显示了长石矿物如何根据其化学成分进行分类。三角形左侧的矿物序列代表了碱性长石的固溶体系列。沿碱基的序列是斜长石长石的固溶体系列。三角形方格纸可从GeoShops.com网站防水纸.com获得。

长石矿物化学

长石组中的所有矿物均符合以下广义化学组成:


X(铝,硅)4Ø8

在这种一般化的组成中,X可以是以下七个离子中的任何一个:K +,Na +,Ca ++,Ba ++,Rb +,Sr ++和Fe ++。包含钾,钠和钙离子的长石很常见。钡,rub,锶和铁长石非常稀有。

随附的三角图说明了包含长石基团的两个固溶体系统。斜长石长石在纯钠长石(NaAlSi3Ø8)和纯钙长石(CaAl22Ø8)。碱性长石在纯钠长石和山梨酸钾(KAlSi)之间形成固溶体系列3Ø8).

表1列出了长石矿物及其化学成分的清单。




了解矿物的最好方法是研究一系列小样本,您可以处理,检查和观察其性质。商店中有便宜的矿物收藏品。

斜长石长石

阿比特人和钙长石有一种有趣的关系。阿比特是钠长石,钙长石是钙长石。它们两者都是从熔体中结晶形成的。在自然界中,许多熔体含有丰富的钠或钙,以及大量的铝,硅和氧。结果,大多数钠长石将在其晶体结构中包含一些钙替代钠,而大多数钙长石将在其晶体结构中包含一些钠替代钙。如果带有1+电荷的钠离子代替带有2+电荷的钙离子,则也会出现带有3电荷的铝离子与带有4-电荷的硅离子的平衡取代。

熔体中钠和钙的相对丰度变化很大,并且确实存在纯斜长石钠和纯斜长石钙之间的全系列矿物成分。这种连续的组合物被称为固溶体系列,因为它类似于熔体,其中溶解的钠和钙离子悬浮在整个溶液的各个位置,我们称之为熔体。

尽管纯钠长石和纯钙长石之间的矿物组成范围是由非常相似的矿物组成的,但它们的化学和物理性质却有所不同。为了便于交流,斜长石固溶体中不同位置的长石矿物被命名。这些名称是任意的,并且基于钠长石和钙长石的相对含量。这些斜长石矿物与中间成分的名称汇总在下表中。还可以看到它们沿着上述三角形图的底部形成斜长石长石系列。



碱石长石

长石矿物组成在NaAlSi之间3Ø8 和KAlSi3Ø8 被称为碱金属长石。它们包括钠长石(NaAlSi3Ø8),正钙铝石((Na,K)AlSi3Ø8),尿苷((K,Na)AlSi3Ø8),正长石(KAlSi3Ø8)和微线(KAlSi3Ø8).

Albite和Sanidine在NaAlSi之间形成固溶体系列3Ø8 和KAlSi3Ø8。具有(Na,K)AlSi成分的正正石3Ø8,在它们之间占据中间位置。

原藻酸酶和微碱通常具有非常接近KAlSi的成分3Ø8。 Sanidine的成分也非常接近KAlSi3Ø8。这三个KAlSi3Ø8 矿物是多晶型物,这意味着它们具有相同的化学组成,但晶体结构不同。 Sanidine具有单斜晶结构,正胶酶为单斜晶,Sanidine为三斜晶。用KAlSi形成这三种矿物的决定因素3Ø8 组成是温度。 Sanidine是高温形式,正统酶是中温形式,microcline是低温形式。

方糖 是由富含长石的火成岩和变质岩风化形成的沉积岩。它是一种砂岩,至少含有25%的长石。

沉积和沉积岩中的长石

在长石火成岩和变质岩风化产生的沉积沉积物中,长石通常在烃源区附近最为丰富。长石通常随着距源的距离而减少,因为在运输过程中,长石会受到风化的侵蚀而变成粘土矿物。另外,它们的两个方向的完美裂解使它们容易受到机械风化的影响,这减小了它们的粒径,并使更大的表面积暴露于化学风化。

Arkose是一种沉积岩,是由富含长石的火成岩和变质岩的风化形成的。这种起源是显而易见的,因为arkose是一种砂岩,含有至少25%的长石,通常呈易于识别为长石的颗粒形式。通常发现阿科斯糖是沿梯度下降并靠近长石晶粒风化的露头。长距离运输会破坏长石的颗粒,长时间暴露在风化下会使长石转化为粘土矿物。粘土矿物是长石对沉积记录的另一贡献。它们以泥土或土壤的形式积累,经常形成页岩和泥岩的沉积物。

直角劈开: 长石最具诊断性的特性之一是它的两个解理方向,通常以90度或接近90度相交。


长石矿物的特性

尽管有许多长石矿物,但它们都具有很窄的物理特性,这些特性出奇地一致。它们中的大多数表现出两个完美的解理方向,它们相交于或接近九十度。在随附的照片中可以看到此类切割的例子。

大多数长石矿物的莫氏硬度约为6至6.5,比重介于2.5至2.8之间。它们都有玻璃光泽,通常在乳沟的脸上呈珍珠色。下表显示了长石矿物群的一般物理性质。

长石的这些一致的特性即使在长石晶体很小的情况下也非常有用。熟悉长石劈裂的人可以捡拾一块大小只有几毫米的晶体的火成岩,用手持透镜对其进行检查,并轻松地将长石与岩石中的其他矿物区分开。通过最少的实践,他们还可以使用一组矿物硬度镐和手持透镜来确定此类细小颗粒的莫氏硬度。

斜长石和碱以外的长石

除斜长石和碱系列外,还有许多长石矿物。表1列出了一些长石矿物。这里有一些例子:

  • 猛石是一种铵长石,化学成分为(NH4)(铝硅3O8。已经发现长石矿物在水热活动中发生了改变。
  • Banalsite(Na244Ø16)是稀有的钡长石。它与锶矿(Na244Ø16),其中钡和锶相互替代。
  • celsian,paracelsian和hexacelsian是稀有的钡长石和多晶型物,它们具有BaAl的化学成分22Ø8。它们在低温热液环境中形成。
  • Filatovite是一种极为稀有的砷酸盐长石,仅在俄罗斯东部的几个喷气孔附近被发现为小晶体。
  • 红宝石碱是一种稀有的含rub长石,化学成分为(Rb,K)(AlSi3Ø8)。它与微氯类似,但是在没有钾和rub相互替代的情况下从未发现过。

月球上的长石: “创世纪岩石”是有史以来最著名的岩石之一。阿波罗15号的宇航员詹姆斯·欧文和戴维·斯科特于1971年从月球上收集了它。分析显示,它几乎完全由斜长石长钙长石构成,大约有40亿年的历史。报道阿波罗任务的记者开始称该标本为“创世记岩石”,名字也因此被卡住了。图片由NASA提供。

地外长石

长石已经在我们太阳系的其他部分被发现。在阿波罗飞行任务期间访问月球的宇航员带回了许多富含长石的岩石样本。已经检查了几十个被认为起源于火星的陨石,其中大多数含有长石矿物。人们认为地球上约有5%的陨石起源于维斯塔小行星,其中许多含有长石。

维斯塔陨石: 碳粉陨石的透射光显微照片,该陨石归因于小行星维斯塔。该标本是玄武岩,富含钙质斜长石。图片由田纳西大学哈里·麦克斯威恩(Harry McSween)提供。

火星陨石中的长石: 美国国家航空航天局分析了“黑美人”陨石(NWA 7034),它一直是一颗被小行星撞击炸毁的火星。NWA 7034由水泥制成的玄武岩碎片制成,玄武岩是由快速冷却的熔岩形成的岩石。陨石中的碎片主要是长石和辉石。图片由NASA提供。

土壤中的长石: 该地图显示了美国土壤A Horizo​​n中长石类矿物的分布。在新英格兰,落基山脉地区和西海岸等火成岩露面的地区,丰度最高。单击图像放大。

长石矿物的用途

美国每年生产约60万吨长石。大部分长石被粉碎成细颗粒或粉末,然后在生产平板玻璃,瓷砖,玻璃纤维隔热材料,油漆,塑料,陶器,容器玻璃和其他产品的工厂中消费。这些产品中的大多数在商业和住宅建筑中都起着重要作用,并且对长石的需求得到了建筑业的健康支持。

美国几乎所有长石的生产都来自北卡罗来纳州,爱达荷州,加利福尼亚州,弗吉尼亚州,俄克拉荷马州和南达科他州的采石场。这些地区产生的长石足以供应全国几乎所有的消费量。可用于未来生产的资源是巨大的。唯一的挑战是长石资源可能不在距消费点方便的距离处。但是,美国每年对净进口的依赖度(基于长石表观消费量的百分比)很低,通常不超过10%至20%。

炽热的太阳石: 太阳石凸圆形宝石的特写照片,显示出美丽的暗淡闪光,是由石头中的铜片状夹杂物反射的光引起的。

蓝色拉长石: 一个飞白石凸圆形的照片与电蓝色颜色的戏剧。照片版权iStockphoto /乔安娜·帕利斯(Joanna-Palys)。

星月石: 月球形的凸圆形宝石,展现出罕见的四线星。

现象长石

长石矿物的几种变种被用作宝石。月光石,太阳石和拉长石中的三个因其独特的光学现象而闻名。

月长石是一种宝石材料,由微观组成不同的长石矿物的微观薄层和交替层组成。当光进入抛光的宝石并遇到这些层时,它会向多个方向散射。这会在宝石内产生发光,称为adularescence。辉光似乎略微漂浮在宝石的表面下方,并随着照明源的移动,观察角度的变化或宝石在灯光下的移动而移动。人们喜欢这种柔和的发光,尤其是当它具有醒目的颜色或月光石的身体颜色令人愉悦时。正长石是长石现象最常见的长石矿物。但是,钠长石,寡钙镁橄榄石和拉长石也是众所周知的。

Sunstone是一种宝石,其中包含具有共同方向的微小板状和高反射性颗粒。当光进入宝石时,它会撞击这些粒子,并以闪光的闪光将其反射,这被称为反光。颗粒可能是铜,赤铁矿,云母或其他反射性矿物的细小薄片。拉长石和低镁橄榄石是长石矿物,最常具有冒险性。在一些地区,有色但无泡的拉长石也被称为“日光石”,但通常在附近开采冒险性材料。

拉长石有时在微观层中与钠长石或其他斜长石矿物共生。当光进入抛光的宝石并以直角入射到这些层时,光将被散射,改变其波长并产生虹彩反射。这可以导致强烈的彩虹色闪烁,呈蓝色,绿色,黄色,橙色和粉红色。这种现象被称为“拉布拉多发光”,并以最出名的矿物来命名。

月光石,太阳石和拉长石的惊人特性几乎总是被切割成圆顶形的凸圆形。它们的惊人特性取决于抛光宝石内成直角的微光结构。为了做到这一点,了解这些宝石的光学现象的熟练工匠必须研究毛坯并切割宝石,以使产生光学现象的平面平行于切割宝石的底部。

机敏的切割工可能会在月光石原石中发现罕见的空洞或星空。经过适当的规划,定位和熟练的切割,可以使用此毛坯制作凸圆形的凸圆形猫眼或四线星。

月长石是非凡的长石中最著名的,但在许多受欢迎的珠宝店中都找不到。所有这三种宝石都最好在宝石和宝石展览或专门从事独特而有趣的宝石和珠宝的商店中找到。可以在网上轻松找到它们;但是,最好购买这些宝石或珠宝,并在那里放置它们,在光线下玩耍,并检查光学效果的强度,颜色和图案。如果您有许多件可供选择,请检查其中的许多件,因为其中一件或几件对您的吸引力要比其他件大得多-并且不同的宝石也会对不同的人有吸引力。最好不要让供应商或朋友随意选择。如果您选择最吸引您的眼珠,那将是最幸福的。

亚马孙凸圆形面: 亚马孙石是微绿长石的绿色到蓝绿色的商品名,通常被切成凸圆形,珠子和碎石。

刻面长石: 拉长石长石的两个标本已切成刻面的石头。来自俄勒冈州的标本通常被称为“日光石”-甚至没有现象的标本也没有被许多人认为值得称呼“日光石”名称的红宝石。


其他宝石长石

尽管惊人的长石很难与之抗衡,但还有一些其他的长石可以制成值得注意的宝石。这些也最好在宝石和宝石展览或商店中找到,这些展览或商店专门研究有趣和不同类型的宝石和珠宝。

亚马孙石是微绿长石的绿色到蓝绿色的商品名,通常被切成凸圆形,珠子和碎石。绿色是由矿物中的微量铅引起的。举世闻名的亚马逊石晶体所在地位于科罗拉多州的弗里蒙特,埃尔帕索和泰勒县地区,在发火和变质岩的空洞中发现了这种烟状石英。尽管名称“ amazonite”表明巴西是该材料的主要来源,但在亚马逊盆地中却找不到。

长石矿物通常存在于宝石品质的透明晶体中。正长石,拉长石和低聚长石是切面长石矿物的例子。从这些矿物中切下来的宝石可以很漂亮。但是,由于珠宝客户并不了解和要求它们,因此在珠宝中很少见到它们。此外,切面长石的莫氏硬度为6至6.5,并且两个方向均具有完美的解理性,因此具有耐久性问题。切面最多的长石是“珍贵宝石”市场的。