电气石-水晶

重庆自然博物馆 2100433B

科学研究

电气石矿物种分类

有学者将电气石分为镁铁锂电气石、钙镁电气石、钠锰电气石、布格电气石四个矿物种。

（1）镁铁锂电气石：Na（MgFeAlLi）₃Al₆（BO₃）₃（Si₆O₁₈）（O，OH，F）₄

根据三元完全类质同象（类质同象是在一种晶体的内部结构中﹐本来完全可由某种离子或原子占据的位置﹐部分地由性质类似的他种离子或原子所占据﹐共同形成均匀的﹑单一相的混合晶体的现象。一般而言，相互替代的原子或离子的半径接近，离子类型和化学键相同或相近，则比较容易形成类质同象替代，同时还要能保持电价平衡 ）种的划分分为三个亚种 ：

镁电气石 （Dravite）：NaMg₃Al₆（BO₃）₃（Si₆O₁₈）（OH）₄

铁电气石 （Schorl）：NaFe₃Al₆（BO₃）₃（Si₆O₁₈）（OH）₄

锂电气石 （Elbaite）：Na（Li_1.5Al_1.5）Al₆（BO₃）₃（Si₆O₁₈）（OH）₃（OH）

（2）钠锰电气石：NaMn₃Al₆（BO₃）₃（Si₆O₁₈）（OH）₄

（3）钙镁电气石：CaMg₃（Al₅，Mg）（BO₃）₃（Si₆O₁₈）（OH）₄

（4）布格电气石：NaFe³ ₃Al₆（BO₃）₃（Si₆O₁₈）O₃F

电气石颜色分类

电气石按其颜色的不同，主要可分为黑色电气石和彩色电气石。其中，彩色电气石又可分为红色、蓝色、绿色、黄色等。通常黑色富铁 ；粉红色富锂、锰 ；褐色、黄色富镁 ；绿色富铬。其中，一般我们所见的为黑色电气石，主要有铁电气石、布格电气石等。

电气石电气石

电气石是一类环状硅酸盐矿物，其结构通式可表示为XY₃Z₆Si₆O₁₈（BO₃）₃W₄，式中X=Na 、Ca² 、K 、空位， Y=Mg² 、Fe² 、Mn² 、AI³ 、Fe³ 、Mn³ 、Li ，Z=AI³ 、Fe³ 、Cr³ 、Mg² ，W=OH^-、F^-、O^2-。其中X，Y，Z三位置的原子或离子种类不同会影响电气石的物理性质。晶体结构的对称性为R3m。电气石的主要矿种有铁电气石（Sehorl）、镁电气石（Dravite）和锂电气石（Elbaite）等。

主要电气石族矿物及其密度如下表 ：

电气石电气石块

矿山直接开采下来的单个晶体状或微小晶粒聚集成一定体积的块状电气石。

电气石电气石砂

粒径大于0.15mm小于5mm的电气石颗粒。

电气石电气石粉

电气石块或砂经过加工获得的粉状产品。

对于各型产品的具体参数，请参见《JC/T 2012-2010 电气石 电气石粉》中相关规定。

电气石研究简史

有关电气石的记载，始于古锡兰，之后陆续发现它具有电性、压电性，并被用于红外光谱探测和热像等仪器上。1880年Jacques和Pierre首次发现了电气石的压电性效应。1989年，日本学者Kubo首次发现了电气石存在自发电极、电气石微粒周围存在静电场现象，就此对电气石微粉的电场效应展开了一系列应用研究，由此兴起了电气石在环境、人体保健领域的研究新热潮。此后，日本，美国等国学者纷纷开始了对这一方面的应用性研究，陆续申请了多项专利。

　　特性

电气石自发电极性

当电气石晶体所处环境温度与压力变化时，晶体中带电粒子之间发生相对位移，正负电荷中心发生分离，晶体的总电矩发生变化，从而导致极化电荷产生。电气石的自发极化效应表现为，在电气石晶体周围存在着以c轴轴面为两极的静电场。当电气石晶粒很小时，电气石微粒的作用相当于一电偶极子，由于正负电荷作用相互抵消，在平行于c轴方向电场强度最大，电气石的自发极化效应是永久性的，与其结构和成分密切相关。

电气石压电、热电效应

电气石同时具有压电效应和热电效应，当周围环境发生变化，温度或压力改变时，电气石晶格内晶键发生扭转，电子发生转移，使得电气石一端带正电，另一端带负电。相反的电极被定义为c 和c^-，c 是冷却或加压过程中沿c轴压缩的正极，c^-是在加热或减压过程中沿c轴膨胀的负极。