電氣石李江濤.

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1、中國地質(zhì)大學(xué)（北京）期末考試論文專用課程名稱：環(huán)境礦物學(xué)導(dǎo)論班號：10011113學(xué)號：1001111306姓名:李江濤成績：電氣石李江濤10011113摘要:電氣石在許多地質(zhì)體中都是很常見的副礦物,其化學(xué)和物理性質(zhì)穩(wěn)定,常常作為重礦物產(chǎn)在許多碎屑沉積巖中,但也有在成巖作用的晚期階段通過自生作用形成。電氣石是一種可供利用的天然非金屬礦產(chǎn)資源，也是一種極為重要的新型功能礦物材料。因電氣石存在自發(fā)電極，在其微粒周圍存在靜電場現(xiàn)象，能發(fā)射遠紅外射線，釋放負離子等可供開發(fā)利用的特性，所以，電氣石的開發(fā)利用已經(jīng)成為21世紀(jì)新型功能礦物材料研發(fā)熱點之一。本篇報告對電氣石的特性以及研發(fā)現(xiàn)狀有一個

2、簡單的介紹，使得讀者對電氣石這一種新型礦物有一個初步的認識。關(guān)鍵詞：電氣石；碧璽；貓眼效應(yīng)；自發(fā)極化電極電氣石當(dāng)下被稱為“碧璽(Tourmaline)”，亦被譽為“落入人間的彩虹”當(dāng)下碧璽與藍寶石、紅寶石、金水菩提、坦桑石、祖母綠等，具有天然色彩的寶石歸納為彩色寶石的范疇。深受大眾所喜愛，具有巨大的增值空間。電氣石的化學(xué)成分為(Na,K,Ca)(Al,Fe,Li,Mg,Mn)3(Al,Cr,Fe,V)6(BO3)3(Si6O18)(OH,F)4。其結(jié)晶狀態(tài)為晶質(zhì)體，屬于三方晶系，為渾圓三方柱狀或復(fù)三方錐柱狀晶體，晶面縱紋發(fā)育，具有各種顏色，如紅藍紫黑等，且同一晶體內(nèi)外或不同部位可呈

3、雙色或多色。一般為玻璃光澤，無解理，硬度較大，密度為3.06（+0.20，－0.60）g/cm，具有貓眼效應(yīng)，變色效應(yīng)（稀少）等特殊光學(xué)效應(yīng)。在中國“碧璽”這個詞語最早出現(xiàn)在清朝。清朝的古典中曾有相關(guān)記載：“碧亞么之名，中國載籍，未詳所自出。清會典圖云：妃嬪頂用碧亞么。滇海虞衡志稱：碧霞璽一曰碧霞玭，一曰碧洗；玉紀(jì)又做碧霞希。今世人但稱碧亞，或作璧璽，璽靈石，然已無問其名之所由來者，惟為異域方言，則無疑耳?！薄逗蜐h三才圖會》碧璽是用狻麑陣凈化。在清朝之后的一些歷史著作中，也曾找到了“砒硒”、“碧璽”、“碧霞?！?、“璽靈石”等的稱呼，而現(xiàn)代社會人們則稱呼這種奇特的寶石為碧璽。傳說碧璽

4、特別受慈禧太后的喜愛，慈禧太后的殉葬品中就有很多碧璽首飾，其中不乏西瓜碧璽這樣的珍貴品種。碧璽的品種多樣，現(xiàn)今主要有藍色碧璽，紅色碧璽，綠色碧璽，多色碧璽等。其中藍色碧璽指淺藍色至深藍色碧璽的總稱。藍色碧璽由于較為罕見，現(xiàn)已成為碧璽中價值最高的色種。紅色碧璽指粉紅至紅色碧璽的總稱。紅色是碧璽以紫紅色和玫瑰紅色最佳，有紅碧璽之稱，在中國有“孩兒面”的叫法。但自然界以棕褐、褐紅、深紅色等產(chǎn)出的較多，色調(diào)變化較大。綠色碧璽指黃綠至深綠以及藍綠、棕色色碧璽的總稱。多色碧璽指由于電氣石色帶十分發(fā)育，常在一個晶體上出現(xiàn)紅色、綠色的二色色帶或三色色帶；色帶也可依Z軸為中心由里向外形成色環(huán)，內(nèi)紅外

5、綠者稱為“西瓜碧璽”。任課教師：申俊峰許虹日期：年月日中國地質(zhì)大學(xué)（北京）期末考試論文專用課程名稱：環(huán)境礦物學(xué)導(dǎo)論班號：10011113學(xué)號：1001111306姓名:李江濤成績：由于電氣石特殊的晶體結(jié)構(gòu)使得它具有自發(fā)極化效應(yīng)，從而表現(xiàn)出了特殊的性能：發(fā)射遠紅外線、永久地釋放負離子、生物電特性。同時，廣泛的類質(zhì)同象替換還使電氣石具有多種礦物質(zhì)和微量元素的特性。這些特殊性能都是電氣石族礦物環(huán)境屬性的直接表現(xiàn)：(1)電氣石自發(fā)極化效應(yīng)電氣石能夠永久地在一端產(chǎn)生正電極，而在另一端產(chǎn)生負電極，這與一般誘電體只有放入電場才會產(chǎn)生電極化不同，電氣石不放入電場中，礦石本身也有電極化產(chǎn)生，其電極不

6、受外界電場影響。電氣石的正電極可以吸收負離子，并通過自身把電荷輸送到負電極，這些電荷和負電極自身又產(chǎn)生的負離子釋放出來，源源不斷地從晶體外沿著電力線傳到正電極，形成了循環(huán)不息的電場，就像磁鐵的磁極一樣，有自發(fā)的磁場存在。電氣石自發(fā)極化現(xiàn)象的產(chǎn)生是晶體中有非中心對稱單向極軸的緣故，在結(jié)晶學(xué)構(gòu)造上存在著未成鍵的孤對電子和游離的正離子，而使晶體結(jié)構(gòu)上的正負極性中心不重合產(chǎn)生永久電極性，永久電極性的存在又使晶胞周圍聚集了一定量浮動異極性電荷，在溫度和壓力變化時，晶體內(nèi)部的能量和結(jié)構(gòu)位置發(fā)生了變化，異極性電荷很容易脫離原位而使正負電荷重新分布，整個晶體偶極矩發(fā)生變化而強化了白發(fā)電場強度，從而

7、導(dǎo)致了自發(fā)極化效應(yīng)產(chǎn)生。(2)發(fā)射遠紅外線電氣石在常溫下能發(fā)射波長4～14gm，發(fā)射率在0．92以上的遠紅外線。電磁理論指出，產(chǎn)生紅外輻射除要求分子與外界電磁場交換能量，導(dǎo)致分子出現(xiàn)轉(zhuǎn)動或振動能級躍遷外，還要求分子具有固有偶極矩。對于異類原子或由多原子組成的分子，只有在分子轉(zhuǎn)動和振動引起偶極矩的變化，或由于分子結(jié)構(gòu)的對稱性發(fā)生改變時，才會引發(fā)物質(zhì)吸收或發(fā)射紅外線。由于電氣石既具有壓電性又具有熱電性，即使在常溫下，一旦壓力或溫度發(fā)生微小的變化，其內(nèi)部即可發(fā)生強烈的振動，