辉石

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辉石辉石(pyroxene )是一种重要的硅酸盐矿物,是辉石类矿物的总称,常在火成岩和变质岩中被发现。

辉石类矿物的共同特点是其晶体中含有硅氧四面体形成的单链结构。

辉石的化学式可表示为XY(Si,Al)2O 6,其中X 代表钙、钠、镁和2价铁的离子,偶尔也可为锌、锰和锂等元素的离子。

Y 既可代表与X 相同的离子,也可以代表一些半径较小的阳离子如铬、铝、3价铁、钒、钪等。

与长石和角闪石不同,铝在辉石中几乎不能替代硅氧四面体链中的硅原子。

不含铁的辉石颜色较浅,含铁的辉石颜色较深,从深绿,棕色到黑色不等。

辉石的莫氏硬度在5~7之间,比重在3.1~3.5左右。

晶体多为短柱状(霓石例外,呈长柱状或针状),横切面为假八边形或假四边形。

集合体为粒状块体或交织状致密块体。

解理平行菱方柱{110}中等,两组解理相交成87o ~88 o 或92 o ~93 o 。

一般为玻璃光泽。

透明-不透明。

颜色因品种和所含杂质而异,大多偏深。

光性也随品种变化而略有差异,是区分品种的主要标志。

辉石族矿物是重要的造岩矿物之一,集中分布于超基性、基性、中基性以及碱性火成岩中,也见于一些深变质岩中。

而透辉石、钙铁辉石等则是一种重要的蚀变成因矿物。

按国际矿物学会的《辉石命名法》(1987),辉石族矿物共包括20个矿物种,按成分可分为4个化学组:Ca-Mg-Fe 辉石组、Na-Ca 辉石组、Na 辉石组和其他辉石组。

各组内部和相互间绝大多数都存在着广泛的类质同象替代现象。

但任一辉石中,X 阳离子的半径总是大于或至少是等于Y 阳离子半径。

Ca-Mg-Fe 辉石组中斜方辉石的顽辉石和铁辉石,含Ca 2Si 2O 6(Wo)分子很少,基本上是由Mg 2Si 2O 6(En)分子和Fe 2Si 2O 6(Fs)分子组成的完全类质同象系列。

此系列早先按 En 由多到少共分为顽辉石、古铜辉石、紫苏辉石、铁紫苏辉石、尤莱辉石和铁辉石6个矿物种;但现只以En50Fs50为界而划分为顽辉石和铁辉石两个矿物种。

它们的单斜同质多象变体则称为斜顽辉石和斜铁辉石。

含Wo>5%的辉石均属于单斜辉石;但相对贫钙的易变辉石的空间群与斜顽辉石和斜铁辉石相同,与其他大多数单斜辉石不同,在它与普通辉石间实际上存在类质同象混溶的间隙。

至于透辉石和钙铁辉石,则是所有辉石中最富钙的矿物种。

c a i y zCa-Mg-Fe 辉石组Na 辉石组中的主要成员是硬玉和霓石。

它们与Ca -Mg-Fe 辉石组之间存在着广泛的类质同象替代关系,其中间成员即是Ca-Na 辉石组的绿辉石和霓辉石。

在其他辉石组中,仅有锂辉石(LiAlSi 2O 6)较为常见。

辉石形态和物理性质由Si 2O 6单链结构所决定,辉石都具有平行柱面的中等解理,解理面相交成87°。

晶体呈横截面为正方形或八边形短柱状晶形。

集合体常呈粒状或放射状等。

但硬玉几乎总是由很细小晶体紧密交织而成的致密块状集合体,性极坚硬。

辉石均呈玻璃光泽。

颜色从白色、灰色或浅绿色到绿黑、褐黑以至黑色,主要随含铁量的增高而变深;较为富镁的顽辉石(即早先所称的古铜辉石)特征性地呈古铜色。

辉石的摩斯硬度在5~7之间,以硬玉和锂辉石为最高,Ca-Mg-Fe 辉石组的成员稍低。

辉石的比重也随成分而异,从锂辉石的3.16至铁辉石的4.0左右,主要随铁含量的增高而增大,但常见辉石的比重都介于3.2~3.6之间。

c a i y z辉石产状普通辉石是火成岩、尤其是基性岩超基性岩中很常见的一种造岩矿物,在月岩中也很丰富;有时也见于变质岩中。

铁辉石在自然界很少产出;但顽辉石则是超基性、基性火成岩中很常见的矿物。

较富铁的顽辉石(相当于早先所称的紫苏辉石)也见于深变质的区域变质岩中;富镁的在陨石中也很常见。

透辉石和钙铁辉石是典型的夕卡岩矿物;透辉石在一些基性、超基性火成岩和高级区域变质岩中也有产出。

霓石和霓辉石主要产于碱性火成岩中,它们在岩石学中常被称为碱性辉石。

锂辉石只见于富锂的花岗伟晶岩中,晶体往往很大。

美国南达科他州基斯通伟晶岩中的一个锂辉石晶体,大小约为12m ×1.2m ×0.6m,重将近30吨;中国新疆阿尔泰产出的一个锂辉石巨晶,重达36.2吨。

硬玉只见于变质岩中,它是组成玉的主要矿物成分。

缅甸的密支那河流域和中国的西藏、云南等地是硬玉的世界著名产地。

硅灰石硅灰石wollastonite 是一种三斜晶系,细板状晶体,集合体呈放射状或纤维状。

化学式CaSiO 3或CaOSiO 2,理论组成SiO 2 为51.75%、CaO 48.25%。

常含铁、锰、镁。

颜色呈白色,有时带浅灰、浅红色调。

玻璃光泽,解理面呈珍珠光泽。

硬度4.5~5.5,密度2.75~3.10g/cm3。

完全溶于浓盐酸。

一般情况下耐酸、耐碱、耐化学腐蚀。

吸湿性小于4%。

吸油性低、电导率低、绝缘性较好。

硅灰石是一种典型的变质矿物,主要产于酸性岩与石灰岩的接触带,与符山石、石榴石共生。

还见于深变质的钙质结晶片岩、火山喷出物及某些碱性岩中。

c a i y z硅灰石Wollastonite 晶体结构 USGS 硅灰石Wollastonite c a i y z硅灰石Wollastonite透辉石透辉石(Diopside ) 辉石族矿物。

化学式:CaMg[Si 2O 6],常与钙铁辉石(CaFe[Si 2O 6])形成类质同像。

处于二者之间的中间成员,被称为“次透辉石”和“铁次透辉石”;此外也、常混入少量的锰,三价铁、铝、铬、钒、钛等。

单斜晶系。

晶体短柱状。

淡绿色,一般随铁含量增加而加深至暗绿色和黑色;此外也有白、黄、褐、灰、红褐、紫、蓝等色。

透明-微透明。

玻璃光泽。

二轴正晶,+2v =50o ~63 o 。

折射率ng =1.695~1.728,nm =1.672~1.702,np =1.664~1.699;重折射率0.024~0.031。

无多色性(深色品种有弱多色性)。

色散弱。

在紫外长波下有橙黄色荧光,有时为紫红色荧光,短波下有蓝或乳白色荧光;也可能出现桃红色磷光。

硬度5~6。

相对密度3.29±0.03。

具辉石型的两组解理。

断口参差状至贝壳状。

透辉石是较常见的矿物,其典型产状是接触交代变质成因,即所谓的矽卡岩矿物。

c a i y z透辉石(Diopside )晶体结构c a i y z透辉石(Diopside )c a i y z方解石(白色)上的透辉石(绿色)透辉石(Diopside )c a i y z顽火辉石顽火辉石(Enstatite)是斜方辉石族中的一个亚种。

斜方辉石族是一个复杂的铁镁硅酸盐固溶体系列。

由于铁的成分加大,矿物晶体颜色变深。

主要成分MgO 和SiO 2,次要成分为Al 、Ca 、TiO 2和MnO ,含Fe 量少于5%斜方晶系,晶体呈柱状,通常完好的晶体少见,双晶常见,大多数以水蚀卵石产出。

颜色:无色、灰色、绿色、褐色等。

密度为3.30g /cm 3,硬度为5.5,柱面解理,两组交角近于90o 。

主要产于基性和超基性岩及层状侵入岩中、火成岩、变质岩等岩石中。

c a i y zUSGS 顽火辉石(Enstatite) c a i y z紫苏辉石紫苏辉石(Hypersthene ),斜方辉石族矿物,系顽辉石(en)与斜方铁辉石(fs)类质同像系列的另一中间成员(相当en70%~50%,fs30%~50%),可以化学式(Mg ,Fe2+)2Si 2O 6表示。

常为绿色至带绿的黑色或带褐的黑色。

由于常沿解理面含有细微鳞片状的铁质包裹体(如板钛矿、针铁矿、赤铁矿等),而可具有特殊的闪烁光泽。

硬度5~6。

相对密度3.30~3.50。

具辉石型解理。

含铁高的有弱磁性。

产于富含铁质的基性火成岩(如辉长-苏长岩、粗面岩、安山岩等)中,也见于片麻岩(如辉石角闪片麻岩、石榴石片麻岩等),是一种重要的造岩矿物。

紫苏辉石(Hypersthene )c a i y zUSGS 紫苏辉石(Hypersthene ) 紫苏辉石(Hypersthene )c a i y z普通辉石普通辉石Augite ,化学式:Ca(Mg ,Fe ,A1)[(Si ,A1)2O 6]是最常见的辉石矿物,它是一种含钙、镁、铁、钛和铝的硅酸盐。

它的晶体粗大,出现在很多岩石中。

普通辉石晶体属单斜晶系的单链状结构。

短柱状,横断面近八边体,集合体常为粒状、放射状或块状,呈绿黑色或黑色,玻璃光泽,硬度:5.5-6。

{110}解理中等或完全,解理交角87度,比重:3.22-3.88g/cm 3。

普通辉石Augite 晶体结构c a i y z普通辉石Augitec a i y z锂辉石锂辉石Spodumene 单斜辉石族矿物。

化学式LiAl[Si 2O 6],常有微量的钠、钙、镁,偶而还有铬、稀土、氦和铯等混入。

晶体呈短柱状或板状,直立晶面有晶面条纹。

巨大晶体长16米。

集合体呈板棒状,也有致密的隐晶块体。

白、浅绿、绿、黄绿、黄褐、粉红、紫、蓝绿、蓝等色均有。

透明-微透明。

玻璃光泽,解理面微带珍珠状变彩。

二轴正晶,+2v =50o ~70 o 。

折射率ng =1.665~1.682,nm =1.660~1.671,np =1.651~1.670;重折率0.012~0.025。

多色性显著,粉红色晶体为:无-淡绿色-淡紫-紫-紫罗兰色;绿色晶体:无色-淡绿色-蓝绿色-绿色。

色散0.017。

于紫外光下,紫色者有桃红-橙色荧光;黄绿色者有橙黄色荧光;翠绿锂辉石没有荧光,但在x 光下有橙色磷光。

硬度6~7。

相对密度3.184-0.03。

具辉石型解理完全或中等,有沿{100}的裂开。

断口参差状-裂片状。

与其他辉石族矿物不同,锂辉石是一种伟晶岩矿物,产于花岗伟晶岩中,常与水晶、电气石、绿柱石等伴生。

著名产地有美国、巴西、缅甸等地。

c a i y z锂辉石Spodumene锂辉石Spodumenec a i y z翠辉石翠辉石Jadeite 也称“硬玉”,单斜辉石族矿物。

化学式 NaAl[Si 2O 6]。

晶体少见,常成缴密块状集合体产出(即所谓翡翠)。

白、淡紫,不同深浅的绿色,或带灰、黄、褐、蓝色调的绿色,也有肉红色,因类质同像混人的fe2+,fe3+,cr3+,ni3+,mn2+等呈色离子的多寡而定。

玻璃-油脂光泽。

透明-微透明。

二轴正晶,+2v =67o ~72 o 。

折射率ng =1.652~1.667,nm =1.645~1.659,np =1.640~1.654(集合体平均1.66±);重折率0.012~0.020。

无多色性。

硬度6.5~7。

辉石型解理中等,另还可有平行{010}和{100}的不完全解理。

相对密度3.30~3.40。

纯粹的翠辉石是很稀少的,因为它的分子即可加入到透辉石中,又可加人到霓石中,所以,从翠辉石到透辉石,或到霓石都存在有类质同像混合体;某些普通辉石中也可有翠辉石分子。