什么是电气石 电气石的含义

化学组成 电气石是一种硼硅酸盐矿物，即除硅氧骨干外，还有[BO3]络阴离子团。其中Na+可局部被K+和Ca2+代替，(OH)-可被F-代替，但没有Al3+代替Si4+现象。R位置类质同像广泛，主要有4个端员成分，即：

镁电气石 (Dravite)R=Mg；

黑电气石(Schorl):R=Fe；

锂电气石(Elbaite):R=Li+Al；

钠锰电气石(Tsilaisit)R=Mn。

镁电气石—黑电气石之间以及黑电气石—锂电气石之间形成两个完全类质同像系列，镁电气石和锂电气石之间为不完全的类质同像。Fe3+或Cr3+也可以进入R的位置，铬电气石中Cr2O3可达1086%。

晶体结构三方晶系； -R3m;a0=1584～1603 nm,c0=0709～0722 nm;Z=3。电气石晶体结构基本特点为[SiO4]四面体组成复三方环。B配位数为3，组成平面三角形；Mg配位数为6(其中有两个是OH-)，组成八面体，与[BO3]共氧相连。在[SiO4]四面体的复三方环上方的空隙中有配位数为9的一价阳离子Na+分布。之间以[AlO5(OH)]八面体相联结(图G-24)。

形态晶体呈柱状，晶体两端晶面不同，因为晶体无对称中心。柱面上常出现纵纹，横断面呈球面三角形(图G-25、G-26)，这是因为发育一系列高指数晶面引起的，至于为什么发育一系列高指数晶面，可能与表面能有关，因为，从几何的角度来看三方柱的表面能是比较大的，发育为球面三方柱会降低表面能，但球面三方柱必导致部分高指数晶面的发育。双晶依(10 1)或(40 1)发育，但较少见。集合体呈棒状、放射状、束针状、亦成致密块状或隐晶质块状。

图G-25电气石的晶体

三方柱:m{01 0};六方柱:a{11 0};三方单锥:r{10 1},o{02 1};复三方单锥:u{32 1}

图G-26 电气石晶体呈柱状、柱面上出现纵纹

物理性质 颜色随成分不同而异：富含Fe的电气石呈黑色，富含Li、Mn和Cs的电气石呈玫瑰色，亦呈淡蓝色，富含Mg的电气石常呈褐色和**，富含Cr的电气石呈深绿色。此外，电气石常具有色带现象，垂直c轴由中心往外形成水平色带，或c轴两端颜色不同。玻璃光泽。无解理；有时可有垂直L3的裂开。硬度7～75。相对密度303～325，随着成分中Fe，Mn含量的增加，相对密度亦随之增大。不仅具有压电性，并且还具有热释电性(因为其单向轴L3是唯一的极轴)。

成因及产状 电气石成分中富含挥发组分B及H2O，所以多与气成作用有关，多产于花岗伟晶岩及气成热液矿床中。一般黑色电气石形成于较高温度，绿色、粉红色者一般形成于较低温度。早期形成的电气石为长柱状，晚期者为短柱状。此外，变质矿床中亦有电气石产出。

鉴定特征 柱状晶形，柱面有纵纹，横断面呈球面三角形，无解理,高硬度为特征。

电气石岩是一种重要的热水沉积岩，主要指那些具有一定沉积结构构造、电气石含量大于20%（体积）、与围岩层理整合产出的岩石（层）。电气石岩大部分与硅质岩、碧玉岩、钾长石岩共生。大厂锡矿的富电气石岩条带呈黑色致密状，与硫化物硅质岩条带呈韵律状互层的纹层、条带或过渡层，条纹层宽01～10cm，矿物粒度2～8μm，呈无定向针状体，以富镁电气石为主，MgO为771%～1005%，FeO为019%～450%，电气石岩中碳质较高。

在早前寒武纪的铁碧玉岩及鞍山式铁矿中，电气石是常见矿物，如鞍山引长岭铁矿的顶底板及近矿围岩中有电气石富集，构成电气石石英岩、电气石黑云片岩、变粒岩等。电气石种类有规则变化，由近铁矿的黑电气石到远铁矿变为镁电气石。内蒙古三合明等地的鞍山式铁矿是海相岩浆期后热水喷流沉积铁碧玉岩变质成因，因此电气石变粒岩、片岩等是喷流沉积变质岩，电气石是热水沉积矿物。在辽东元古宙硫铁矿床中，热水沉积电气石岩与硫铁矿紧密伴生，与元古宙的一些硼镁岩系，构成了辽东特有的富硼热水沉积特征。

硼是易溶不相容元素，主要存在于海水及海相泥质沉积物中，因此海底热液可以交代富硼泥质沉积物形成电气石岩或直接结晶沉积形成电气石岩。一般情况下，热水沉积电气石岩以镁电气石为主，在某些情况下也有黑电气石产出，其成分与海底热卤水成分有关。

电气石岩的矿物成分主要为电气石、石英、其次为碳质、白云母（绢云母），此外还可含有磁黄铁矿、黄铁矿、闪锌矿等硫化物以及锡石、方解石、绿泥石、绿帘石及微量磷灰石等，但不同类型的电气石其矿物含量变化较大。其中电气石可呈针状、他形粒状产出，也可呈半自形-自形粒状（图10-22）。岩石多呈显微晶质结构，局部见筛状结构及脱胶状结构，有块状、条带状（图10-23）、纹层状构造，有些可见交错层理及包卷层理等构造。

图10-22 电气石岩中的自形粒状电气石及环带

（广西一洞，正交偏光，×88）

（引自李毅，2010）

图10-23 电气石岩的条带状构造

（广西一洞）

（引自李毅，2010）

萤石及萤石化交代在成矿中起到重要作用，尤其是在酸性、碱性岩浆热液交代蚀变岩中，萤石化非常普遍，与稀土矿、有色金属、贵金属、稀有金属及放射性金属矿化关系非常密切。在现代主要是在高温地热环境中，或高温热液矿区发现有萤石存在，如湘南柿竹园矿区、香花岭地区等。白云鄂博矿区含矿岩性主要是萤石碳酸盐岩和磁铁矿萤石岩，与钾长石岩和火成碳酸岩呈渐变过渡关系，应是高温热水沉积萤石岩的典型岩性。

电气石粉成分中富含挥发组分硼及水，成因多与气成作用有关，一般产于花岗伟晶岩中。也可作为变质矿物，产于电气石粉变粒岩中。还见于镁夕卡岩中，由交代作用形成。透明无瑕的电气石粉可作宝石，在中国称为碧玺；由于电气石粉有压电性，可用于测压仪表的元件。电气石是多元素的天然矿物，主要化学成分是SiO2、TiO2、CaO、K2O、LiO、Al2O3、B2O3、MgO、Na2O、Fe2O3、FeO、MnO以及P2O5，电气石主要成分有镁、铝、铁、硼等10多种对人体有利的微量元素。电气石也叫托玛琳。托玛琳出现在我国是公元644年唐太宗征西时得到的，称之为“碧玺”,托玛琳化学成分比较复杂，是一种以含硼为主，还含铝、钠、铁、镁、锂等元素的硅酸岩矿物。托玛琳最早发现于斯里兰卡，人们注意到这种宝石在受热时会带上电荷，这种现象称为热释电效应，故得名电气石。