尖晶石

基本介绍

尖晶石化学分子式为(Mg，Fe，Zn，Mn)(Al，Cr，Fe)2O4，成分比较复杂，包括了铝尖晶石和铬尖晶石等亚族。含铁的尖晶石亚族即为不透明的磁铁矿、磁赤铁矿等。大部分尖晶石为铝尖晶石亚族，其中Mg2+和Fe2+可以任意比例混合。晶体系：属等轴晶系，结晶习性：常呈八面体晶形，有时八面体与菱形十二面体、立方体成聚形。可以人工合成，其熔点为2135℃，耐火度约为1900℃。

尖晶石的英文名称为Spinel，意思是有尖角的结晶体。它是一种镁铝的氧化物，因此尖晶石和刚玉有联系。尖晶石的颜色多种多样，有红色、粉红色、紫红色、无色、蓝色、绿色等。作为宝石的尖晶石几乎是透明的镁尖晶石。

尖晶石是一族矿物，在自然界中形成于熔融的岩浆侵入到不纯的灰岩或白云岩中经接触变质作用形成的。有些出现在富铝的基性岩浆岩中。宝石级尖晶石则主要是指镁铝尖晶石，是一种镁铝氧化物。晶体形态为八面体及八面体与菱形十二面体的聚形。颜色丰富多彩，有无色、粉红色、红色、紫红色、浅紫色、蓝紫色、蓝色、黄色、褐色等。尖晶石的品种是依据颜色而划分的，有红、橘红、蓝紫、蓝色尖晶石等。玻璃光泽，透明。贝壳状断口。淡红色和红色尖晶石在长、短波紫外光下发红色荧光。

地域产地

尖晶石常产于片岩、蛇纹岩及相关岩石中，大多宝石级尖晶石发现于冲积扇中。它可以产于大理岩中（矽卡岩型），与红宝石、蓝宝石等共生，也可以产于砂矿。

尖晶石的主要产地有缅甸抹谷、斯里兰卡、肯尼亚、尼日利亚、坦桑尼亚以及塔克吉斯坦、越南、美国和阿富汗等。

品质特点

光学性质

(1)颜色：有红色、橙红色、粉红色、紫红、无色、黄色、橙黄、褐色、蓝色、绿色、紫色等多种颜色。

(2)光泽及透明度：玻璃至亚金刚光泽，透明至半透明。

(3)光性特征：均质体。

(4)折射率：1.718（+0.017，-0.008），锌尖晶石为1.805，铁尖晶石为1.835，铬尖晶石可高达2.00，无双折射率。

(5)色散：0.02

(6)发光性：红色、橙色尖晶石在长波紫外光下呈弱至强红色、橙色荧光，短波下无至弱红色、橙色荧光；黄色尖晶石在长波紫外光下弱至中等强度褐黄色，短波下无至褐黄色；绿色尖晶石长波紫外光下无至中的橙-橙红色荧光。无色尖晶石无荧光。

(7)吸收光谱：红色和粉红色尖晶石山铬致色，在黄绿区以550nn，为中心有宽吸收带，紫区吸收，红区有多条荧光线，被描述为风琴管状。

(8)特殊光学效应：星光效应（四射星光、六射星光），变色效应。

(9)结晶特点：晶体常呈八面体晶形和磨蚀卵石，有时为八面体与菱形十二面体和立方体聚形，具特征的尖晶石律双晶，即以{111}为双晶结合面构成的接触双晶。

(10)偏光镜下：颜色随成分而变，无色、浅玖瑰色(镁尖晶石)、暗绿色(铁尖晶石)、浅灰白色(锌尖晶石)。尖晶石为均质体，但锌尖晶石可有光性异常。

力学性质

(1)解理：解理不发育，常见贝壳状断口。

(2)硬度：摩氏硬度8。

(3)密度：3.57-3.90，一般为3.60，含Zn高的品种（锌尖晶石）可达4.60。

热学性质

尖晶石可用热处理改善颜色。蓝色者在900℃加热变成绿色，加热到1200℃变成黄色。这种改色效果稳定。也有将红色尖晶石加热去掉棕色成分获得纯红色的报道。

内部包裹体

1、固态包体：常见八面体尖晶石包体，单独、成行排列或呈指纹状分布。有时见八面体负晶，其内局部被方解石、白云石充填，其次可见片状石墨、柱状磷灰石、石英等包体。在缅甸产的尖晶石中发现有细小雾状包体，刀片状榍石包体，密集时可形成星光效应。

2、液态包体：开放裂隙中常见液态包体。八面体晶体包体周围可有张力裂隙形成的指纹状包体。

3、生长现象：可见沿八面体晶面发育的生长带及双晶纹，在正交偏光下油浸观察易观察。

品种种类

尖晶石常以颜色及特殊光学效应来划分宝石品种，常见的品种有：

(1)红色尖晶石：主要含微量致色元素Cr3+而呈各种色调的红色其中纯正红色的是尖晶石中珍贵的宝石品种，这种品种过去常把它误认为是红宝石，如英国王冠上的红宝石“黑王子红宝石”“铁木儿红宝石”等，直到近代才鉴定出是尖晶石。其中中红色至深红色的尖晶石是普遍受欢迎的红色宝石品种，浅粉色至暗红色的尖晶石则与石榴石相像。

(2)蓝色尖晶石：它含有Fe2+和Zn2+而呈蓝色。多数蓝色尖晶石都是从灰暗蓝到紫蓝，或带绿的蓝色。

(3)橙色尖晶石：是橙红色至橙色的尖晶石品种。

(4)无色尖晶石：纯净无色者很少。多数天然无色尖晶石或多或少带有粉色色调。

(5)绿色尖晶石：一般是含Fe2+所致，颜色发暗，有的基本呈黑色，真正的黑色的尖晶石在蒙特桑玛、泰国红蓝宝石矿等有发现。

(6)变色尖晶石：非常稀少。在日光下，呈蓝色，在人工光源（白炽灯）下，呈紫色。

(7)星光尖晶石：这种尖晶石一般呈暗棕红色、暗紫色到黑色，数量很少，尖晶石内部可具有多组针状包体，使其具有四射或六射星光，主要发现于斯里兰卡。