电气石李江涛.

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1、中国地质大学（北京）期末考试论文专用课程名称：环境矿物学导论班号：10011113学号：1001111306姓名:李江涛成绩：电气石李江涛10011113摘要:电气石在许多地质体中都是很常见的副矿物,其化学和物理性质稳定,常常作为重矿物产在许多碎屑沉积岩中,但也有在成岩作用的晚期阶段通过自生作用形成。电气石是一种可供利用的天然非金属矿产资源，也是一种极为重要的新型功能矿物材料。因电气石存在自发电极，在其微粒周围存在静电场现象，能发射远红外射线，释放负离子等可供开发利用的特性，所以，电气石的开发利用已经成为21世纪新型功能矿物材料研发热点之一。本篇报告对电气石的特性以及研发现状有一个

2、简单的介绍，使得读者对电气石这一种新型矿物有一个初步的认识。关键词：电气石；碧玺；猫眼效应；自发极化电极电气石当下被称为“碧玺(Tourmaline)”，亦被誉为“落入人间的彩虹”当下碧玺与蓝宝石、红宝石、金水菩提、坦桑石、祖母绿等，具有天然色彩的宝石归纳为彩色宝石的范畴。深受大众所喜爱，具有巨大的增值空间。电气石的化学成分为(Na,K,Ca)(Al,Fe,Li,Mg,Mn)3(Al,Cr,Fe,V)6(BO3)3(Si6O18)(OH,F)4。其结晶状态为晶质体，属于三方晶系，为浑圆三方柱状或复三方锥柱状晶体，晶面纵纹发育，具有各种颜色，如红蓝紫黑等，且同一晶体内外或不同部位可呈

3、双色或多色。一般为玻璃光泽，无解理，硬度较大，密度为3.06（+0.20，－0.60）g/cm，具有猫眼效应，变色效应（稀少）等特殊光学效应。在中国“碧玺”这个词语最早出现在清朝。清朝的古典中曾有相关记载：“碧亚么之名，中国载籍，未详所自出。清会典图云：妃嫔顶用碧亚么。滇海虞衡志称：碧霞玺一曰碧霞玭，一曰碧洗；玉纪又做碧霞希。今世人但称碧亚，或作璧玺，玺灵石，然已无问其名之所由来者，惟为异域方言，则无疑耳。”《和汉三才图会》碧玺是用狻麑阵净化。在清朝之后的一些历史著作中，也曾找到了“砒硒”、“碧玺”、“碧霞希”、“玺灵石”等的称呼，而现代社会人们则称呼这种奇特的宝石为碧玺。传说碧玺

4、特别受慈禧太后的喜爱，慈禧太后的殉葬品中就有很多碧玺首饰，其中不乏西瓜碧玺这样的珍贵品种。碧玺的品种多样，现今主要有蓝色碧玺，红色碧玺，绿色碧玺，多色碧玺等。其中蓝色碧玺指浅蓝色至深蓝色碧玺的总称。蓝色碧玺由于较为罕见，现已成为碧玺中价值最高的色种。红色碧玺指粉红至红色碧玺的总称。红色是碧玺以紫红色和玫瑰红色最佳，有红碧玺之称，在中国有“孩儿面”的叫法。但自然界以棕褐、褐红、深红色等产出的较多，色调变化较大。绿色碧玺指黄绿至深绿以及蓝绿、棕色色碧玺的总称。多色碧玺指由于电气石色带十分发育，常在一个晶体上出现红色、绿色的二色色带或三色色带；色带也可依Z轴为中心由里向外形成色环，内红外

5、绿者称为“西瓜碧玺”。任课教师：申俊峰许虹日期：年月日中国地质大学（北京）期末考试论文专用课程名称：环境矿物学导论班号：10011113学号：1001111306姓名:李江涛成绩：由于电气石特殊的晶体结构使得它具有自发极化效应，从而表现出了特殊的性能：发射远红外线、永久地释放负离子、生物电特性。同时，广泛的类质同象替换还使电气石具有多种矿物质和微量元素的特性。这些特殊性能都是电气石族矿物环境属性的直接表现：(1)电气石自发极化效应电气石能够永久地在一端产生正电极，而在另一端产生负电极，这与一般诱电体只有放入电场才会产生电极化不同，电气石不放入电场中，矿石本身也有电极化产生，其电极不

6、受外界电场影响。电气石的正电极可以吸收负离子，并通过自身把电荷输送到负电极，这些电荷和负电极自身又产生的负离子释放出来，源源不断地从晶体外沿着电力线传到正电极，形成了循环不息的电场，就像磁铁的磁极一样，有自发的磁场存在。电气石自发极化现象的产生是晶体中有非中心对称单向极轴的缘故，在结晶学构造上存在着未成键的孤对电子和游离的正离子，而使晶体结构上的正负极性中心不重合产生永久电极性，永久电极性的存在又使晶胞周围聚集了一定量浮动异极性电荷，在温度和压力变化时，晶体内部的能量和结构位置发生了变化，异极性电荷很容易脱离原位而使正负电荷重新分布，整个晶体偶极矩发生变化而强化了白发电场强度，从而

7、导致了自发极化效应产生。(2)发射远红外线电气石在常温下能发射波长4～14gm，发射率在0．92以上的远红外线。电磁理论指出，产生红外辐射除要求分子与外界电磁场交换能量，导致分子出现转动或振动能级跃迁外，还要求分子具有固有偶极矩。对于异类原子或由多原子组成的分子，只有在分子转动和振动引起偶极矩的变化，或由于分子结构的对称性发生改变时，才会引发物质吸收或发射红外线。由于电气石既具有压电性又具有热电性，即使在常温下，一旦压力或温度发生微小的变化，其内部即可发生强烈的振动，