電氣石是以含硼為主的環(huán)狀硅酸鹽礦物,其工藝名稱為碧璽, 英文名:Tourmaline,意為“紅玉骨綏(sui)”、“混合寶石”。在我國的一些歷史文獻中也有將“托瑪琳”稱之為砒硒、碧霞希、碎邪金等,但多稱為“碧璽”。電氣石最早發(fā)現(xiàn)于斯里蘭卡,當(dāng)時被視為與鉆石、紅寶石一樣珍貴的寶石。人們注意到這種寶石在受熱時會帶上電荷,這種現(xiàn)象稱為熱釋電效應(yīng),故得名電氣石。
電氣石的化學(xué)式如下: Na(Mg,Fe,Mn,Li,Al)3Al6[Si6O18][BO3]3(OH,F)4或?qū)懗赏ㄊ剑?NaR3Al6[Si6O18][BO3]3(OH,F)4。
【化學(xué)組成】 電氣石是一種硼硅酸鹽礦物,即除硅氧骨干外,還有[BO3]絡(luò)陰離子團。其中Na+可局部被K+和Ca2+代替,(OH)-可被F-代替,但沒有Al3+代替Si4+現(xiàn)象。R位置類質(zhì)同像廣泛,主要有4個端員成分,即: 鎂電氣石 (Dravite)R=Mg; 黑電氣石(Schorl):R=Fe; 鋰電氣石(Elbaite):R=Li+Al; 鈉錳電氣石(Tsilaisit)R=Mn。 鎂電氣石—黑電氣石之間以及黑電氣石—鋰電氣石之間形成兩個完全類質(zhì)同像系列,鎂電氣石和鋰電氣石之間為不完全的類質(zhì)同像。Fe3+或Cr3+也可以進入R的位置,鉻電氣石中Cr2O3可達10.86%。
【物理性質(zhì)】 顏色隨成分不同而異:富含F(xiàn)e的電氣石呈黑色,富含Li、Mn和Cs的電氣石呈玫瑰色,亦呈淡藍色,富含Mg的電氣石常呈褐色和黃色,富含Cr的電氣石呈深綠色。此外,電氣石常具有色帶現(xiàn)象,垂直c軸由中心往外形成水平色帶,或c軸兩端顏色不同。玻璃光澤。無解理;有時可有垂直L3的裂開。硬度7~7.5。相對密度3.03~3.25,隨著成分中Fe,Mn含量的增加,相對密度亦隨之增大。不僅具有壓電性,并且還具有熱釋電性(因為其單向軸L3是唯一的極軸)。
【成因及產(chǎn)狀】 電氣石成分中富含揮發(fā)組分B及H2O,所以多與氣成作用有關(guān),多產(chǎn)于花崗偉晶巖及氣成熱液礦床中。一般黑色電氣石形成于較高溫度,綠色、粉紅色者一般形成于較低溫度。早期形成的電氣石為長柱狀,晚期者為短柱狀。此外,變質(zhì)礦床中亦有電氣石產(chǎn)出。
【鑒定特征】 柱狀晶形,柱面有縱紋,橫斷面呈球面三角形,無解理,高硬度為特征。
【主要用途】 其壓電性可用于無線電工業(yè);其熱釋電性可用于紅外探測、制冷業(yè)。色澤鮮艷、清徹透明者可作寶石原料(俗稱碧璽)。