石英石是什么材质

问题一：石英石是有什么材料做的？ 石英是一种物理性质和化学性质均十分稳定的矿产资源，石英石是目前石英石板材生产厂家对其所生产的板材的一种简称，由于其板材主要成分石英含量高达93%以上，因此称为石英石。形成过程 岩浆在侵入演化活动过程中，由于温度、压力等条件的改变，分异出富含SiO2的热液，顺层理、裂隙贯入围岩变质岩系中，或沿先期岩浆岩的接触破碎带侵入，形成脉状石英岩矿体石英分类石英石种类：粉石英、绿石英、白石英、黄石英。石英石按类别分：普通石英砂，精制石英砂，高纯石英砂，熔融石英砂，硅微粉。石英石的主要材料是石英，色彩丰富的组合使其具有天然石材的质感和美丽的表面光泽。石英石台面色彩多样，戈壁系列、水晶系列、麻石系列、闪星系列更具特色，可以广泛应用于公共建筑（酒店、餐厅、银行、医院、展览、实验室等）和家庭装修（厨房台面、洗脸台、厨卫墙面、餐桌、茶几、窗台、门套等）领域，是一种无放射性污染、可重复利用的环保、绿色新型建筑室内装饰材料。 需要指出的是，石英石的质量好坏与树脂的含量多少有直接的关系。石英石中石英的含量越高，树脂量越低，质量就越好，越接近于天然，越不易变形。专家指出，当石英石中树脂的含量大于10%时，其相应技术指标就会随之下降，这时的石英石已不能称之为真正的石英石了。

问题二：人造石和石英石的区别是什么？ 首先来了解一下人造石和石英石共同之处：一、色彩丰富具有天然石材的质感和美丽的表面光泽；二、都很环保，无毒无辐射，可与食物直接接触；三、都可阻燃，都是防火材料；人造石与石英石区别一、原材料不同：人造石：是一种由天然矿石粉、亚克力、高性能树脂和天然颜料经过真空浇铸或模压成型的矿物填充型高分子复合材料；石英石：是由约93%的石英晶体颗粒，加上色素、树脂、胶水和抗菌剂，然后真空高温、高压下制成的。二、可塑性：人造石：几乎没有任何设计上的限制，创意无限，表现无限。石英石：其以较高含量的石英结晶体为主体结构，使其质地更加坚硬、紧密，不易做特殊造型，可塑性低于人造石。三、 抗污性、抗划痕性人造石：易产生划痕，易渗色，使用时需注意保养。石英石：具有其他材料无法比拟的耐磨、耐刮、防渗透等特性。四、修复性人造石：损伤后可以通过修补、打磨、抛光来修复，延长久使用寿命。石英石：石英石因为硬度太硬的原因，一旦破例则不像人造石那样好修复。正常情况下石英石不需打理。五、耐热性人造石：不耐热，不耐高温，建议不要将发热的器皿直接放在表面，可使用隔热垫。石英石：虽比一般的材料更具耐热性，但为了长期使用，建议不要将发热的器皿直接放在表面，可使用隔热垫。六、价格石英石台面的价格比人造石台面的价格要昂贵。

问题三：石英石是用什么材料做的 你说的是人造石英石么？如果是请继续看：

1、石英石 3目到325目规格的。可加入一些玻璃粉5-50目。一起88%-92%左右。

2、树脂 不饱和聚酯树脂 8%-12%左右。

3、固化剂 树脂的1%左右。

4、偶联剂 树脂的1%左右。

5、色料、微量添加剂等。

希望对你有用。

问题四：石英石板材有几种原料合成，每种原料的作用是什么 树脂、石英砂粉、玻璃、色浆、固化剂、偶联剂是我们生产石英石常用的原辅材料。

〈一〉树脂

1 全名:不饱和聚脂树脂

2 聚合物固含量≥65%

3 树脂黏度850～1200Mpas(根据温度调整树脂黏度)

4 树脂发热峰温度:160℃～170℃

5 外观:石英石专用树脂,无色,无杂质,半透明液体

〈二〉石英粉

1 细度要求240目～400目

2 白度要求≥95度(用树脂加石英粉调成糊状,要求白色或半透明合格,发黑,发黄为不合格)

3 Si02的含量≥98%

〈三〉石英砂

1 颗粒均匀,无杂质,异物,不能含金属铁

2 4～40目且颗粒不能有风化石

〈四〉玻璃

1 透明玻璃,要求无碎纸,杂物及其它杂色玻璃颗粒

2 镜玻要求不掉色，灰底、白底匀可。

〈五〉色浆

要求直接用色浆，因色粉不能完全分散,会导致板材色差

〈六〉固化剂

中温固化剂:过氧化二乙基已酸叔丁酯(OT)

室温引发剂:过氧化甲乙酮

促进剂:环烷酸钴

〈七〉偶联剂

硅烷偶联剂(KH-570)

武汉广俊人造石加工厂倾情奉献

问题五：六百块钱一米的石英石是什么材质有毒吗 一、石英石其实很实用，也很高大上。

石英石没毒的，而且主要成分石英不易产生化学反应，600元基本可以买到中高端的石英石了，不过特别高端的基本都上千了，实用与耐用方面都差不多，就是样式可能差别很大，比如石英石有花纹板，但国内能做的厂家也不多，北京某厂提供的“石英石印象花纹”就属于高端的。所谓有害的假的石英石价格一般在300元以内的，当然了300元以内也有便宜的真石英石。

二、假石英石的特点

有很多石英石用岗石冒充的，识别方法很简单，石英石可是比铁要硬的，岗石就做不到这一点，壁纸刀一刀下去岗石就会被划出凹痕，但用在真石英石上，壁纸刀的刀刃会出现明显的磨损变钝。

问题六：如何鉴别真正的石英石？ 2014年最新石英石鉴别办法！最实用的方法！

首先测试是不是防渗透！辨别办法！随身携带一个油性记号笔也就是一两块钱！在台面表面划十公分长，停三分钟用手或者干抹布擦掉（不要用湿的）能擦掉无痕迹，首选！

其次鉴别耐划痕！用刀片或者金属累的东西对台面表面划伤！是否能留下划痕！没有划痕没有粉末掉下来！这种石材台面首选！

再次！看店面里的样品台面接缝处，是否有脏的地方！边型是否有黑、黄、脏的渗色！如果有这家店面购买的使用后！比他样品还要差！因为样品没有厨房里的脏！都能很脏！使用后会更脏！这家店就不用考虑！反之，拼接处没有**脏的现象就用记号笔划一下！能擦掉！首选！

最后测试方法简单，看石英石品牌！

问题七：这个石头是什么材质的 石英还是 40分 这个石头是巴山玉，很值钱

问题八：厨房台面用什么材料好三种材料优点大对比 台面是橱柜最重要的组成部分之一。洗菜、切菜、烹饪、调理等等都是在台面上完成，而且台面经常与食品接触，使用过程中，台面炉孔部位经常冷热交替变化，水槽部位承重不均匀等特点，都对台面结构和制造工艺提出较高要求。因此，台面材料品质、加工精度、强度、硬度、便面状态、无毒性、无放射性等射性等性能是否决定台面使用质量的关键指标。1、天然石材由于密度不均匀，所以比较容易开裂，而且天然石含有很多自然矿物成分，是有辐射的。加工成本也比较高，所以现在已经很少选用天然石做台面。2、人造石只是一个统称，分普通板材，铝粉板，纯亚克力板，复合亚克力板，石英石，金刚石，普通台面主要成分是钙粉。人造石台面就是指普通板材而言，质地较软，耐污性、耐热性差，容易变形变色。优点是具有可修复性，可做造型和弧形拼接。石英石是石英砂或石英颗粒，主要成分是二氧化硅，好的石英石石英砂含量93%以上。石英石的硬度，光度，耐磨耐划，防渗透性能更好，而且不变形，一般使用年限在十年以上。坚硬耐划、耐高温性能好、不渗透、环保卫生、无毒无辐射，色泽鲜艳，表面光洁易清理。缺点是：不易造型，直角拼接，容易有缝易留卫生死角。近几年石英石发展较快，有逐步取代人造石的趋势。随着人们认知度和生活需求的提高，石英石越来越受到客户的青睐，已经超越人造石成为主流台面首选。3、不锈钢是用于家庭橱柜的传统原材料，一般是在高密度防火板表面加一层薄不锈钢板。 优点：硬度高，耐高温，使用寿命长，金属色泽非常漂亮。根据表面处理工艺不同可分为：压花、拉丝、镜面三种。质地坚固，易于清洗，实用性较强。缺点：不锈钢台面外表很前卫，而且亮晶晶的不显脏。但感觉较“硬”，给人“冷冰冰”的感觉，且不易变化。在橱柜台面的各转角部位和各接合部缺乏合理的、有效的处理手段。一旦台面被利器划伤就会留下无法恢复的痕迹，这些细碎的划痕中容易隐藏脏东西。 注意事项：不管是那种台面，都要注意及时清理，尽量避免直接在台面上放热锅、切菜剁排骨等操作。避免尖锐物体划伤，要用软布和中性洗涤液擦拭。

问题九：装修用石英石与合成石有什么区别 合成石是浇铸石英石或岗石，密度低硬度差抗渗透能力差，拼接有明显缝隙，建议不用做橱柜台面，石英石要好很多，石英石硬度密度高浅色拼接无缝，而且耐高温，无毒！

建议找人造石加工厂做石英石台面

问题十：粉石英石是什么样的 答：什么是石英石微粉？石英石微粉有什么用途？ 石英砂又名硅砂,是生产石英玻璃、光学玻璃、玻璃陶瓷、熔融石英、 磨料磨具、硅酸铅、硅酸钾、偏硅酸钠等产品的主要原料,还可以运用于工程建筑,水处理,铸造,炼钢,绝缘材料,装饰材料等。生产优质的高纯石英砂、水晶粉、熔融石英等系列品种，这些均是光学、玻璃、电子、化学，耐火及研磨工业的主要原材料。化学工业可制造水玻璃、 硅胶、干燥剂，石油精炼催化剂。 制造外墙涂料， 马路画线漆等石英砂粉：石英是一种物理性质和化学性质均十分稳定的矿产资源，石英的化学成分为SiO2，晶体属三方晶系的氧化物矿物，即低温石英（a-石英），是石英族矿物中分布最广的一个矿物种。广义的石英还包括高温石英（b-石英）。石英块又名硅石， 主要是生产石英砂(又称硅砂)的原料， 也是石英耐火材料和烧制硅铁的原料。石英砂岩，主要成份为石英，密度为每平方厘米265克，莫氏硬度为7， 结晶属于六万晶体系，外观成白色、青灰色、灰白色等。主要用于玻璃制品，铸造工业，冶金工业，陶瓷铀面，耐火材料，水泥工业，化学工业等。石英石由于其莫氏硬度比较高，一般的磨粉机很难把它研磨成细粉，对于石英石的加工只能采用高细度,高强度的磨粉机,目前市面上比较看好的是上海科利瑞克机器有限公司的超细石头粉磨机,该磨机可加工硬度低于9的各种石料。在磨粉机磨辊和磨环的材质选择上，上海科利瑞克机器有限公司选用了目前国内最硬质的材料50硅锰，经过特殊工艺锻打而成。因此在硬度上可以说是国内首位。完全可以加工石英石微粉。

（一）刚玉族

刚玉 Corundum Al2O3

三方晶系。晶体常呈完好的六方柱状、桶状或近似腰鼓状，常见依菱面体 ），较少依（0001）的聚片双晶，以至在晶面上常见几组相交的双晶纹（图4-17）。

纯净刚玉为无色透明，一般为灰色、蓝灰色或黄灰色。含不同杂质时呈不同颜色，含铁者呈黑色；含铬元素而呈红色者，称红宝石；含铁、钛元素而呈蓝色者称蓝宝石；含镍者呈**。在有些红宝石和蓝宝石的（0001）面上可以看到成定向密集分布的针状金红石包体而呈六射星彩状，称为星彩红宝石或星彩蓝宝石。玻璃光泽；硬度9；无解理；常因聚片双晶或细微包裹体产生｛0001｝或｛ ｝的裂理。密度395～410g/cm。3

刚玉多形成于高温富Al2O3贫SiO2的岩浆结晶作用中，因而见于刚玉正长岩和斜长岩、玄武岩或刚玉正长岩质伟晶岩中。接触交代作用形成的刚玉，见于火成岩与碳酸盐岩的接触带中。黏土质岩石经区域变质作用则可以形成刚玉结晶片岩或富铝片麻岩。此外，由于刚玉性质很稳定，原岩遭受风化破坏后，也可出现于砂矿中。

★以其晶形，双晶条纹和高硬度作为鉴定特征。

由于高硬度刚玉可作为研磨材料和精密仪器的轴承；单晶可作激光材料；色彩鲜艳者可作名贵宝石，如鸽血红色红宝石、帝王色蓝宝石等。具有星彩的红宝石、蓝宝石则更为珍贵。

图4-17 刚玉的晶形和裂理

c｛0001｝平行双面；α｛ ｝六方柱；r｛ ｝菱面体；n｛ ｝和m｛14·14· ·3｝六方双锥

赤铁矿 Hematitie Fe2O3

三方晶系。单晶体常呈板状，主要由板面与菱面体等所组成之聚形（图4-18）。在（0001）面上常出现由（ ）双晶条纹组成的三角形花纹。集合体形态多样：显晶质的有片状、鳞片状或块状，其中具金属光泽的片状集合体称为镜铁矿；具金属光泽的细鳞片状集合体称为云母赤铁矿；隐晶质集合体有鲕状、肾状、粉末状和土状等，其中土状赤铁矿称铁赭石。

图4-18 赤铁矿的晶体与晶簇

c｛0001｝平行双面；r｛ ｝，e｛ ｝，z｛ ｝菱面体；n｛ ｝六方双锥

显晶质的赤铁矿呈铁黑至钢灰色；隐晶质的鲕状、肾状和粉末状者呈暗红色；条痕均为樱红色，故俗称“红铁矿”；金属光泽（镜铁矿、云母赤铁矿）至半金属光泽，或土状光泽。不透明。硬度55～6，土状者显著降低。密度50～53g/cm3。镜铁矿常因含磁铁矿细微包裹体而具较强的磁性。

赤铁矿是自然界分布很广的铁矿物之一。它可形成于各种地质作用之中，但以热液作用、沉积作用和沉积变质作用为主，可形成有工业意义的矿床。我国河北宣化、湖南宁乡等地是著名的沉积成因的赤铁矿产地；辽宁鞍山等地是著名的沉积变质成因的赤铁矿产地。

★樱红色条痕和某些形态特点是鉴定赤铁矿的最主要特征。

提炼铁的最主要矿物原料之一，其粉末可用作红色颜料。

（二）金红石族

在自然界中，TiO2有三个同质多象变体，即金红石、锐钛矿和板钛矿。其中金红石分布最广，而锐钛矿和板钛矿少见。

金红石 Rutile TiO2

四方晶系。单晶体呈柱状、棒状或针状。双晶常见依（101）为接合面成肘状双晶或轮式双晶（图4-19）。集合体呈不规则粒状或致密块状。

通常呈棕褐色至褐红色；条痕浅黄棕色至浅褐色；金刚光泽；半透明至不透明。硬度6；性脆；解理平行｛110｝中等。密度42～43g/cm3。

金红石分布很广，形成于高温条件下，主要产于变质岩系的含金红石石英脉和伟晶岩脉中。此外，在岩浆岩中作为副矿物出现，亦常呈粒状见于片麻岩等变质岩中。金红石由于化学稳定性好，常见于砂矿中。

★以其颜色、四方柱形、膝状或轮式双晶为特征。与相似矿物锡石和锆石的区别是：锡石具较大密度（68～70g/cm3），而锆石具较大的硬度（75）。

我国金红石产地主要分布于湖北枣阳、山西代县和河南。

提炼钛的重要矿物原料。主要用于颜料、玻璃等工业，以及光学材料和特殊陶瓷等。

图4-19 金红石的双晶

图4-20 锡石双晶与晶簇

（wwwfortunecitycom）

锡石 Cassiterite SnO2

四方晶系。单晶体常呈由四方双锥和四方柱所组成的聚形。以（101）为双晶接合面的肘状双晶常见（图4-20）。集合体呈不规则粒状或致密块体。

纯净的锡石很少见，几乎无色，一般为黄棕色至深褐色；条痕白色至淡黄褐色；金刚光泽，断口油脂光泽。透明度随颜色的深浅而异，大多为半透明至不透明。硬度6～7；性脆；解理平行｛110｝不完全；贝壳状断口。密度68～70g/cm3。

锡石的形成主要与酸性岩，尤其与花岗岩有密切的关系，其中以气化-高温热液成因的钨锡石英脉和热液锡石硫化物矿床最有价值。此外也常见于伟晶岩、矽卡岩和砂矿中。

我国云南个旧、广西大厂及南岭一带是最著名的锡石产地。

★锡石的晶形和颜色很相似于金红石和锆石，但其密度远较后二者为大。

提炼锡的最重要矿物原料。

（三）石英族

本族矿物包括SiO2的一系列同质多象变体：α-石英、β-石英、α-鳞石英、β1-鳞石英、β2-鳞石英、β-方石英、柯石英、斯石英等，其主要特性列于表4-1中。此外，将含水的SiO2蛋白石矿物，也合并在本族内描述。

表4-1 SiO2同质多象变体的主要特性

在SiO2的各种天然同质多象变体中，由于不同的变体结构中质点的排布紧密程度有所差异，从而反映在形态和某些物理性质上（如密度等）有所不同。

在石英、鳞石英及方石英各自的高、（中）低温变体之间，其同质多象转变过程迅速且是可逆的。但石英与鳞石英间及鳞石英与方石英间的转变过程随温度的降低，相当缓慢直至最后转变为本身的低温变体。

α-石英 α-Quartz SiO2

三方晶系。单晶通常呈六方柱和菱面体等单形所成之聚形（图4-21）。柱面上常具横纹。集合体呈粒状、梳状、晶簇状或致密块状。

α-石英因含各种杂质，颜色多种多样，形成不同的变种。常见无色、白色和灰色等。纯净无色透明的石英晶体，称水晶；烟灰、烟**者称烟水晶；暗棕色者称茶晶；黑色者称墨晶；紫色者称紫水晶；**者称黄水晶；呈浅红色、粉红色的石英称蔷薇石英；呈乳白色的称乳石英。内含针状金红石、电气石等包裹体者称为发晶；含有液态和气体共同组成的包裹体，摇晃时水珠分合，称水胆水晶。含密集定向规则排列的纤维状、针状包裹体而呈现猫眼效应者，称为石英猫眼。由石英交代纤维状石棉具丝绢光泽者呈黄褐色者称虎睛石；而淡蓝色者称鹰眼石。玻璃光泽，断口呈油脂光泽。硬度7；无解理；贝壳状断口。密度265g/cm3。具压电性。

隐晶质的石英集合体，单晶呈纤维状，杂乱或略具定向排列者称玉髓（石髓），外形常成肾状、钟乳状、葡萄状、皮壳状等。一般为淡黄、乳白色（白玉髓）；灰蓝至蓝绿色（蓝玉髓）；橙红至红褐色（红玉髓）；不同色调的绿色（绿玉髓）、绿色中夹红色斑点者（血玉髓）。呈红褐色、黄褐色和暗绿色含杂质不透明致密块状玉髓称为碧玉。具有不同颜色条带、环带状或花纹相间分布的玉髓称为玛瑙（图4-22）。蜡状光泽，微透明。硬度65。

图4-21 石英的晶体形态与紫水晶晶簇

A、B—α-石英理想形态：m｛ ｝六方柱；r｛ ｝，z｛ ｝菱面体；s｛ ｝或｛ ｝三方双锥；｛ ｝或｛ ｝三方偏方面体。C—β-石英晶体的理想形态：m｛ ｝六方柱；r｛ ｝六方双锥。D—紫水晶晶簇

图4-22 玛瑙

图4-23 蛋白石的电子扫描电镜照片

（据Darragh et al，1976）

SiO2球体直径约300nm

α-石英在自然界分布极广，是许多火成岩、沉积岩和变质岩的主要造岩矿物，也是多种金属、非金属矿脉的主要脉石矿物。隐晶质石英多为外生作用的产物，玛瑙为低温热液的胶体成因产物，主要充填产于喷出岩的孔洞中。

★α-石英以其晶形，无解理，贝壳状断口，硬度为其鉴定特征。如由高温β-石英转变而成，则仍可保持六方双锥的假象。

α-石英的用途很广。晶体中没有任何包裹体、双晶或裂缝的部分纯净水晶，是制作石英谐振器和滤波器的压电材料，用于手表和半导体无线电工业。此外，由于水晶对红外和紫外光谱具有良好的透明性，是制作光谱棱镜、透镜等光学装置的重要光学材料。玛瑙、紫水晶、黄水晶、蔷薇石英、玉髓、碧玉等可作为首饰和工艺雕刻品的材料。纯净的石英砂用作光纤玻璃、光伏太阳能材料、照明灯具泡壳、耐酸碱耐高温化学器具、玻璃原料、研磨材料、耐火材料及瓷器配料等。

蛋白石 Opal SiO2·nH2O

通常认为，蛋白石为非晶质矿物。但根据扫描电子显微镜（图4-23）和X射线的研究发现，其内部存在着方石英雏晶和SiO2球体的亚显微晶质结构堆积，并存在一定量的水分子。通常呈肉冻状块体或葡萄状、钟乳状、皮壳状等。

颜色不定，通常为蛋白色，因含各种杂质而呈现不同颜色。通常微透明；玻璃光泽或蛋白光泽。无色透明者称玻璃蛋白石；半透明而具强烈的橙、红等反射色者称火蛋白石；半透明带乳光的或具变彩效应的蛋白石称贵蛋白石（欧泊）。硬度5～55。密度视含水量和吸附物质的多少介于19～23g/cm3之间。

低温热液形成，其中从火山温泉中沉淀而成的称硅华。在外生条件下可由硅酸盐矿物遭受风化分解而产生的硅酸溶液凝聚而成。带至海水中的硅酸溶液，被硅藻、放射虫等生物吸收后构成硅质骨骼，死亡后堆积而成为硅藻土。

★以其蛋白光泽和变彩为其特征。与石髓之区别是蛋白石硬度较低。

宝石级的贵蛋白石、火蛋白石等可作名贵首饰和工艺雕刻品材料，如黑欧泊、白欧泊、火欧泊。硅藻土质轻多孔，用于制作过滤剂，也是重要的建筑保温材料和隔音材料。

（四）尖晶石族

在尖晶石族矿物中，根据其成分中三价阳离子的不同，分为尖晶石系列，如尖晶石（MgAl2O4）；磁铁矿系列，如磁铁矿（FeFe2O4）；铬铁矿系列，如铬铁矿（FeCr2O4）三个系列。

尖晶石 Spinel MgAl2O4

尖晶石与铁尖晶石（FeAl2O4）之间存在着完全类质同象的关系。

等轴晶系。单晶体常呈（111）八面体形，有时八面体与菱形十二面体组成聚形。双晶依尖晶石律（111）成接触双晶（图4-24）。无色者少见，通常呈红色（含Cr）、绿色（含Fe3＋）或褐黑色（含Fe2＋和Fe3＋）；玻璃光泽。硬度8；无解理；偶有平行｛111｝裂理。密度355g/cm3。

图4-24 尖晶石的晶形和双晶

o｛111｝八面体

形成于侵入岩与白云岩或镁质碳酸盐岩的接触交代带中，在富铝贫硅的泥质岩的热变质带亦可形成尖晶石。作为副矿物，见于基性、超基性岩浆岩中。此外，也常见于砂矿中。

★以其八面体晶形，尖晶石律接触双晶和高硬度为主要鉴定特征。

透明色美者可作为宝石材料。

磁铁矿 Magnetite FeFe2O4

等轴晶系。单晶体常呈八面体（图4-25），较少呈菱形十二面体。双晶依尖晶石律（111）成接触双晶。集合体常呈致密块状和粒状。

图4-25 磁铁矿的八面体晶体

铁黑色；条痕黑色；半金属光泽；不透明。硬度6；无解理；有时具｛111｝裂理；性脆。密度520g/cm3。具强磁性。

主要形成于内生作用和变质作用过程中，作为副矿物几乎见于所有岩石类型中。是岩浆成因铁矿床、接触交代铁矿床、气化-高温含稀土铁矿床、沉积变质铁矿床以及一系列与火山作用有关铁矿床中的主要铁矿物。因其稳定性好，亦常见于砂矿中。我国磁铁矿的产地很多，其中以四川攀枝花（岩浆成因铁矿床）、辽宁鞍山（沉积变质铁矿床）、湖北大冶（接触交代铁矿床）、内蒙古白云鄂博（气化-高温热液矿床）等最为著名。

★以其晶形，黑色条痕和强磁性可与其相似的矿物如赤铁矿、铬铁矿等相区别。

提炼铁的最重要的矿物原料之一。所含的V、Ti、Cr等元素可综合利用。

（五）黑钨矿族

黑钨矿（钨锰铁矿）Wolframite（Fe，Mn）WO4

黑钨矿是钨锰矿和钨铁矿的完全类质同象系列的中间成员。

单斜晶系。晶体常呈板状或短柱状，平行柱延伸方向常具纵向条纹。双晶常依（100）或（023）成接触双晶（图4-26）。集合体为板状、刃片状或粗粒状。

图4-26 黑钨矿晶体形态、双晶与晶簇

α｛100｝，b｛010｝，c｛001｝，d｛102｝平行双面；w｛011｝，k｛210｝，n｛110｝菱方柱

暗红褐至铁黑色；条痕黄褐色（随含Fe量的增加而加深）至褐黑色；半金属光泽；性脆；解理平行｛010｝完全。密度712～751g/cm3（随含Fe量的增高而增大）。具弱磁性。

黑钨矿成因上与花岗岩关系密切，主要产于高温热液石英脉及云英岩化花岗岩中。常与石英、锡石、毒砂、萤石、电气石等共生。黑钨矿也能形成砂矿。我国是世界上最大的产钨国，矿床类型丰富，华南一带是世界著名的黑钨矿产区，具代表性的钨矿产地如广东锯板坑、湖南柿竹园、福建洛坑、广西大明山，等等。

★黑钨矿以其板状、刃片状形态，褐黑色，｛010｝完全解理和密度大为其鉴定特征。

提炼钨的最主要的矿物原料。钨的特种合金钢用于军工武器制造、坦克装甲、火箭发动机、高速切削工具等。钨丝用于电光源灯丝及X射线发生器的阴极材料等。

一、传统宝石学颜色成因

传统宝石学主要基于宝石的化学成分和外部构造特点，将宝石颜色划分为自色、他色和假色。

1自色

由作为宝石矿物基本化学组分中的元素而引起的颜色，这些致色元素多为过渡金属离子，如铁铝榴石、绿松石、孔雀石、蓝铜矿等。

2他色

由宝石矿物中所含杂质元素引起的颜色。他色宝石在十分纯净时呈无色，当其含有微量致色元素时，可产生颜色，不同的微量元素可以产生不同的颜色。如尖晶石，其化学成分主要是Mg Al2O4，纯净时无色，含微量的Co元素时呈现蓝色，含微量Fe元素时呈现褐色，而含微量Cr元素时呈现红色。另外同一种元素的不同价态可产生不同的颜色，如含Fe3＋常呈棕色，含Fe2＋则呈现浅蓝色。同一元素的同一价态在不同的宝石中也可引起不同的颜色，如Cr3+在刚玉中产生红色，在绿柱石中产生绿色。

3假色

假色与宝石的化学成分和内部结构没有直接关系，而与光的物理作用相关。宝石内常存在一些细小的平行排列的包裹体、出溶片晶、平行解理等。它们对光的折射、反射等光学作用产生的颜色就是假色。假色不是宝石本身所固有的，但假色能为宝石增添许多魅力，这一方面的具体内容已在宝石的特殊光学效应一节里进行了较详细的叙述。

二、近代科学宝石颜色的成因

随着科学的发展，人们发现宝石的颜色不仅仅取决于其化学组成，更重要的是取决于其内部结构。近代科学颜色成因理论打破了传统颜色成因理论中的自色、他色的界限，从晶体场理论、分子轨道理论和能带理论等的角度揭示了宝石颜色成因的本质。

（一）离子内部的电子跃迁呈色（晶体场理论）

晶体场理论研究的对象是处于宝石晶体结构中的过渡金属元素和某些镧系、锕系元素。它把晶体场看成一种正负离子间的静电作用，将带有正电荷的阳离子称为中心离子，把带有负电荷的阴离子和络阴离子统称为配位离子，或简称配位体。晶体场理论与其他理论的区别在于，它把配位体处理为一个点电荷，点电荷作用的实质是产生静电势场力，这种静电势电场又被称之为晶体场。晶体场跃迁包括d-d跃迁和f－f跃迁。元素周期表中第四、五周期的过渡金属元素分别含有3d和4d轨道，镧系和锕系元素分别含有4f和5f轨道。在配位体的存在下，过渡元素五个能量相等的d轨道和镧系元素七个能量相等的f轨道分别分裂成几组能量不等的d轨道和f轨道。当它们的离子吸收光能后，低能态的d电子或f电子可以分别跃迁至高能态的d或f轨道，这两类跃迁分别称为d-d跃迁和f－f跃迁。由于这两类跃迁必须在配位体的配位场作用下才可能发生，因此又称为配位场跃迁。

过渡金属元素的d-d电子跃迁引起宝石颜色变化的最好例子是红宝石、祖母绿及变石，图1-4-11为三者的紫外可见吸收光谱。

图1-4-11 红宝石、祖母绿及变石的UV吸收光谱

A——红宝石；B——变石C——祖母绿

红宝石中致色离子为Cr3＋，从Cr3+的3d3电子组态导出的自由离子谱项为：基谱项为4F，激发谱项为4P、2G、2D等。八面体场中，由基谱项4F分裂为三个能级，即4A2、4T2、4T1。红宝石的吸收光谱特征表明，在可见光区域内，出现两个强而宽的吸收带，分别由4A2→4T2、4A2→4T1能级之间的跃迁所致。d电子在4A2→4T2、4A2→4T1能级间跃迁的过程中，分别吸收225和302e V能量，其余吸收后的残余能量组合成红宝石的颜色（见图1-4-12）。

祖母绿吸收光谱特征表明（见图1-4-13），在可见光区域内，出现两个强而宽的吸收带，分别由4A2→4T2、4A2→4T1能级之间的跃迁所致。d电子在4A2→4T2、4A2→4T1能级间跃迁的过程中，分别吸收204和292e V能量，其余吸收后的残余能量组合成祖母绿的颜色。

图1-4-12 红宝石的UV吸收光谱

图1-4-13 祖母绿的UV吸收光谱

变石的化学式组成（BeAl2O4）介于红宝石和祖母绿之间，影响铝氧八面体的金属离子只有Be一种，因此Cr3＋离子与周围配位体电场强度低于红宝石而高于祖母绿，它的金属氧离子之间化学键的性质也介于红宝石和祖母绿之间。变石中Cr3＋离子4A2→4T2跃迁吸收的能量为216eV，介于红宝石（225eV）和祖母绿（204eV）之间，而4A2→4T1跃迁所吸收的能量（298eV）与红宝石和祖母绿相差不大。在可见光区域内，变石中红光和蓝绿光透过的几率近于相等，于是外部环境的光源条件（色温）就决定了变石的颜色。例如，色温较高的日光灯中蓝绿色成分偏多，导致变石中蓝绿色成分的叠加，而呈现蓝绿色。反之，白炽灯光源中色温偏低，导致变石中红色成分的叠加，而呈现红色（见图1-4-14）。

图1-4-14 变石的UV吸收光谱

（二）离子间的电荷迁移呈色（分子轨道理论）

分子中单个电子的状态函数称为分子轨道。根据分子轨道模型，认为一个分子中所有的轨道都扩展至整个分子上。占据这些轨道的电子不是定域在某个原子上，而是存在于整个分子之中。根据分子轨道理论，电子可以从这一个原子轨道上跃迁到另一个原子轨道上去，这种电子跃迁称为电荷迁移。

某些分子既是电子给体，又是电子受体，当电子受辐射能激发从给体外层轨道向受体跃迁时，就会产生较强的吸收，这种光谱称为电荷迁移光谱。伴随电荷转移，在吸收光谱中产生强吸收带，如果电荷转移带出现在可见光范围内，则产生相应的颜色。电荷迁移有多种形式，它可以发生在同核原子价态之间，也发生在异核原子价态之间。

1金属—金属原子间的电荷迁移

金属—金属原子间的电荷迁移可分为同核原子价态之间的电荷迁移和异核原子价态之间的电荷迁移。

（1）同核原子价态之间的电荷迁移

同核原子价态之间的电荷迁移来自不同价态的同一过渡元素的两个原子之间的相互作用，当两个不同价态的同核原子分布在不同类型的格点中，且两者之间有能量差时，电子可发生转移，并产生光谱吸收带，从而使宝石呈现颜色。堇青石的蓝紫色的产生是这种情况的典型实例。在堇青石中，Fe3+和Fe2+分别处于四面体和八面体位置中，两个配位体以共棱相接，当可见光照射到堇青石时，其Fe2+的一个d电子吸收一定能量的光跃迁到Fe3+上，此过程的吸收带位于17000cm-1（相当于黄光），使堇青石呈现蓝色。蓝色、绿色电气石和海蓝宝石也是由于Fe2+-Fe3+间的电荷迁移而呈的色。

（2）异核原子价态之间的电荷迁移

图1-4-15 蓝宝石的UV吸收光谱

异核原子价态之间的电荷迁移的典型实例是蓝宝石（见图1-4-15），在蓝宝石中Fe2+与Ti4+分别位于相邻的以面相连接的八面体中，Fe、Ti离子的距离为0265nm，二者的d轨道沿结晶轴重叠，当电子从Fe2+中跑到Ti4+中时，Fe2+转变为Fe3+，而Ti4+转变为Ti3+，即Fe2++Ti4+→Fe3++Ti3+。电荷迁移的这一过程，伴随着的光谱吸收能为211eV，吸收带的中心位于588nm，其结果是在蓝宝石的c轴方向只透过蓝色，呈现蓝色。当两个八面体在垂直c轴方向上以棱相连接时，这时电荷转移吸收带略向长波方向位移，使蓝宝石在非常光方向上呈现蓝绿色。异核原子价态之间的电荷迁移，也是蓝色黝帘石、褐色红柱石呈色的原因。

2其他类型的电荷迁移

除了上述两种类型的电荷迁移外，还有非金属与金属原子之间的电荷迁移和非金属与非金属原子之间的电荷迁移。

宝石中常见的非金属与金属原子之间的电荷迁移为O2-→Fe3+。02-与Fe3+之间的电荷迁移对可见光光谱中紫色、蓝色光强烈吸收，导致宝石呈金**。金**绿柱石、金**蓝宝石的颜色均由02-→Fe3+之间的电荷迁移引起。

（三）能带间的电子跃迁呈色（能带理论）

能带理论是研究宝石材料的一种量子力学模式，是分子轨道理论的进一步发展。它较好地解释了天然彩色钻石的呈色机理及其金刚光泽的产生原因。能带理论认为：固体中电子并非束缚于某个原子上，而为整个晶体所共有，并在晶体内部三维空间的周期性势场中运动。电子运动时的能量具一定的上下限值，这些电子运动所允许的能量区域就称之为能带。它与晶体场理论和分子轨道理论的区别是：晶体场理论和分子轨道理论主要适用于局部离子和原子团上的电子，电子是定域的，是局部态之间的跃迁；能带理论则与之相反，它认为电子是不定域的，是非局部态之间的电子跃迁。能带又可分为：①导带（又称空带），由未填充电子的能级所形成的一种高能量带。②带隙（又称禁带），价带最上部的面（又称为费米面）与导带最下部面之间的距离，禁带的宽度随矿物键性的不同而不同；③价带（又称满带），由已充满电子的原子轨道能级所构成的低能量带，当自然光通过宝石时，宝石将吸收能量使电子从价带跃迁至导带，所需的能量取决于带隙的宽度，即价带顶部与导带底部间的能量差，又称能量间隔，一般用ΔEg表示。不同的宝石由于能量间隔不同而呈现不同的颜色。与晶体场理论一样，电子从导带返回至价带的过程中，其吸收的能量仍以光的形式发射出来。例如，Ⅱa型钻石带隙的能量间隔（ΔEg=54e V）大于可见光的能量，即电子从价带跃迁至导带时吸收的能量为54e V，故吸收主要发生在紫外光区，对可见光能量无任何吸收，故理论上，IIa钻石为无色（见图1-4-16）；由于Ⅰb型钻石中含有微量的孤氮原子，氮原子外层电子（1s22s22p3）比碳原子（1s22s22p2）多一个，额外的电子则在禁带中生成一个杂质能级（氮施主能级），由此缩小了带隙的能量间隔，电子从杂质能级跃迁至导带所吸收的能量为22e V（564nm），故该类钻石显橙**（见图1-4-17）。

（四）晶格缺陷呈色

宝石晶体结构中的局部范围内，质点的排列偏离其格子状构造规律（质点在三维空间作周期性的平移重复）的现象，称为晶格缺陷。其产生原因与宝石晶体内部质点的热振动、外界的应力作用、高温高压、辐照、扩散、离子注入等有关。

例如，在上地幔的高温高压环境中结晶出的金刚石晶体，被寄主岩浆（金伯利岩岩浆或钾镁煌斑岩岩浆）快速携带到近地表时，温压条件的迅速改变和晶体与围岩物质的相互碰撞，则易导致侵位金刚石晶体的结构局部发生改变，并诱发晶格缺陷，使一部分原本无色的金刚石的颜色发生改变，从而形成褐黄、棕**及粉红色金刚石。

图1-4-16 Ⅱa型钻石中电子跃迁图示

图1-4-17 Ⅰb型钻石中电子跃迁图示

色心作为晶格缺陷的一种特例，泛指宝石中能选择性吸收可见光能量并产生颜色的晶格缺陷。属典型的结构呈色类型。色心的种类十分复杂，但最常见的为电子心（F心）、空穴心（V心）及杂质离子心。

1电子心（F心）

电子心（F心）是由宝石晶体结构中阴离子空位引起的。就整个宝石晶体而言，当阴离子缺位时，空位就成为一个带正电的电子陷阱，它能捕获电子。如果一个空位捕获一个电子，并将其束缚于该空位，这种电子呈激发态，并选择性吸收了某种波长的能量而呈色。因此，电子心是由一个阴离子空位和一个受此空位电场束缚的电子所组成的。例如，紫色萤石晶体中的氟离子离开正常格位，而形成一个阴离子空位（缺少负电荷），该结构位显示正电性，形成一个带正电的电子陷阱。为了维持晶体的电中性，阴离子空位必须捕获一个负电子，由此产生了颜色。

2空穴心（V心）

空穴心（V心）是由晶体结构中阳离子缺位引起的。从静电作用考虑，缺少一个阳离子，等于附近增加了一个负电荷，则附近一个阴离子必须成为“空穴”才能保持静电平衡。因此，空穴心是由一个阳离子空位捕获一个“空穴”所组成的。例如，烟晶中以类质同象形式替代Si4+的Al3+杂质，在晶格位中形成正电荷不足的位置（正电荷陷阱），为了维持暂时的电中性，Al3+离子周围必须有相应的正一价阳离子存在。当水晶受到辐照后，与最近邻的O2-将失去一个多余的电子，而残留下一个空穴，形成空穴心（V心）。利用辐照源的带电粒子（加速电子、质子）、中子或射线辐照宝石，通过带电粒子、中子或Y射线与宝石中离子、原子或电子的相互作用，最终在宝石中形成电子－空穴心或离子缺陷心。如辐照处理钻石、蓝黄玉等，辐照的本质是提供激活电子、格位离子或原子发生位移的能量，从而形成辐照损伤心。