霞石
霞石（「Nepheline」或「nephelite」，源自古希臘語「νεφέλη」（nephélē）「雲」）為二氧化矽不飽和矽酸鋁，化學式：Na3KAl4Si4O16，是似長石族中的一種造岩礦物，存在於低二氧化矽深成岩和噴出岩及與之相關的偉晶岩中，主要應用於玻璃和陶瓷製造業以及其他行業，並作為鋁礦石進行過研究。
| 霞石 | |
|---|---|
 | |
| 基本資料 | |
| 類別 | 網矽酸鹽、似長石 |
| 化學式 | (Na,K)AlSiO4 |
| 施特龍茨分類 | 9.FA.05 |
| 晶體分類 | 錐體(6) 赫爾曼–莫甘記號: (6) |
| 晶體空間群 | P63 |
| 性質 | |
| 分子量 | 146.08 克/摩爾 |
| 顏色 | 白、灰、棕、棕灰或淡紅色 |
| 晶體慣態 | 粒顆塊到稜柱狀 |
| 晶系 | 六方晶系 |
| 雙晶 | 在[1010]、[3365]和[1122] |
| 解理 | [1010]貧乏 |
| 斷口 | 亞貝殼狀 |
| 莫氏硬度 | 6 |
| 光澤 | 玻璃狀到油性 |
| 條痕 | 白色 |
| 比重 | 2.55–2.65 (平均: 2.59) |
| 光學性質 | 單軸(-) |
| 折射率 | nω = 1.529–1.546; nε = 1.526–1.542 |
| 雙折射 | δ = 0.003–0.004 |
| 其他特徵 | 非放射性、非磁性、非螢光 |
| 參考文獻 | [1][2][3] |
描述和屬性
霞石晶體非常罕見，屬於六方晶系，通常具有終止於底面的短六稜體形狀[4]。這些晶體似乎較實際狀況更對稱[5]，但在稜體表面人為產生的不對稱蝕刻圖形表明，這些晶體為異極晶形和四半面體，唯一的對稱要素是極性六次對稱軸[6]。霞石存在於緻密的粒狀凝聚體中，可以是白、黃、灰、綠或微紅色，莫氏硬度5.5-6，比重為 2.60-2.65，通常呈半透明狀，帶有油性光澤[4]。
霞石的低折射率和弱雙折射幾乎與石英相同，但由於霞石中的雙折射符號為負，而石英中的為正，因此在顯微鏡下很容易區分這兩種礦物[4]。霞石的一項重要測定特徵是易於被鹽酸分解，分離為凝膠狀二氧化矽（可能容易被色素染色）和鹽塊[7]。因此，當浸入酸中時，霞石透明晶體會變得渾濁[4]。
結構和成分
霞石的矽酸鋁主鏈具有相當開放的六元環互鎖結構，類似於鋁取代了所有其他矽原子的鱗石英結構。這種結構在每個晶胞（晶格單位）中產生一個近六邊形間隙格位和三個不規則間隙格位。在理想的霞石中，六邊形格位被鉀離子占據，不規則位置則被較小的鈉離子占據，從而產生鈉鉀原子比率（3:1）。相當於氧化鉀的理想重量百分比為 8.1%，而在天然霞石中看到的氧化鉀成分範圍為 3% 至 12%之間[9]，也可能存在少量鈣[8]。
在高溫下，霞石與原鉀霞石（KAlSiO4）形成完整的固溶體系列。在溫度約低於攝氏1000度（華氏1830度）時，霞石和原鉀霞石之間存在很大的混溶間隙，類似於微斜長石和鈉長石之間的混溶間隙。落入此間隙中的成分在冷卻時會經歷出溶，霞石和原鉀霞石將會分離成單獨的薄片層[4]。
發生
霞石是一種在貧矽火成岩中發現的造岩礦物，其中包括霞石正長岩、輝長岩和響岩。通常與白榴石、方鈉石、鉀長石和富鈉斜長石、角閃石或輝石類一起出現，但幾乎從未與石英伴生過[8]。在科拉半島、挪威和南非以及美國緬因州的利奇菲爾德、阿肯色州磁鐵灣，還有新澤西州的比默維爾等地都發現了大量含霞石的岩石露頭；安大略省班克羅夫特附近發現的正長岩中也含有大量高純度的霞石礦床[10]。
脂光石（「Elaeolite」，1809年由德國化學家克拉普羅特命名，名稱源自希臘語中的「ἔλαίον」-「油」和「λίθος」-「石」；德語：「Fettstein」-「費茨通」）[7]是一種塊狀半透明霞石，顏色較深，油脂光澤[11]。
使用
由於它的高氧化鋁含量，無鐵霞石在玻璃製造中代替長石具有極高的經濟價值，這種用途的霞石大多產自安大略省。 霞石是科拉半島磷灰石開採的副產品，已在陶瓷、皮革、橡膠、紡織、木材和石油工業中得到廣泛應用[10]，它可用作塗料、塑料和泡沫橡膠的填料，並已被研究作為煉鋁產業中鋁土礦的替代品[8]。
參考文獻
- ^ 霞石 (PDF). 礦物手冊. [2021-11-05]. （原始內容存檔 (PDF)於2021-11-05）.
- ^ 霞石, MinDat.org
- ^ 霞石, WebMineral.com
- ^ 4.0 4.1 4.2 4.3 4.4 Klein, Cornelis; Hurlbut, Cornelius S., Jr. Manual of mineralogy : (after James D. Dana) 21st. New York: Wiley. 1993: 546–547. ISBN 047157452X.
- ^ Nesse, William D. Introduction to mineralogy. New York: Oxford University Press. 2000: 35. ISBN 9780195106916.
- ^ Borchardt-Ott, Walter. Crystallography 2nd. Berlin: Springer. 1995: 159. ISBN 3540594787.
- ^ 7.0 7.1 7.2 Spencer, Leonard James. Nepheline. Chisholm, Hugh (編). Encyclopædia Britannica 19 (第11版). London: Cambridge University Press: 383. 1911.
- ^ 8.0 8.1 8.2 8.3 Nesse 2000，第226頁.
- ^ Klein & Hurlbut 1993，第544-545頁.
- ^ 10.0 10.1 Klein & Hurlbut 1993，第547頁.
- ^ eleolite. Dictionary of Gems and Gemology. 2009: 298. ISBN 978-3-540-72795-8. doi:10.1007/978-3-540-72816-0_7337.
- 本條目包含來自公有領域出版物的文本: Leonard James Spencer. Nepheline. Chisholm, Hugh (編). Encyclopædia Britannica (第11版). London: Cambridge University Press. 1911.
