尖晶石化學(xué)分子式為(Mg,F(xiàn)e,,Zn,Mn)(Al,,Cr,,F(xiàn)e)2O4,,成分比較復(fù)雜,包括了鋁尖晶石和鉻尖晶石等亞族,。含鐵的尖晶石亞族即為不透明的磁鐵礦、磁赤鐵礦等,。大部分尖晶石為鋁尖晶石亞族,其中Mg2+和Fe2+可以任意比例混合,。晶體系:屬等軸晶系,結(jié)晶習(xí)性:常呈八面體晶形,,有時(shí)八面體與菱形十二面體、立方體成聚形,。可以人工合成,,其熔點(diǎn)為2135℃,,耐火度約為1900℃,。
尖晶石的英文名稱為Spinel,意思是有尖角的結(jié)晶體,。它是一種鎂鋁的氧化物,因此尖晶石和剛玉有聯(lián)系,。尖晶石的顏色多種多樣,,有紅色、粉紅色,、紫紅色、無色,、藍(lán)色,、綠色等。作為寶石的尖晶石幾乎是透明的鎂尖晶石,。
尖晶石是一族礦物,,在自然界中形成于熔融的巖漿侵入到不純的灰?guī)r或白云巖中經(jīng)接觸變質(zhì)作用形成的。有些出現(xiàn)在富鋁的基性巖漿巖中,。寶石級尖晶石則主要是指鎂鋁尖晶石,是一種鎂鋁氧化物,。晶體形態(tài)為八面體及八面體與菱形十二面體的聚形。顏色豐富多彩,,有無色、粉紅色,、紅色,、紫紅色、淺紫色,、藍(lán)紫色、藍(lán)色,、黃色、褐色等,。尖晶石的品種是依據(jù)顏色而劃分的,有紅,、橘紅、藍(lán)紫,、藍(lán)色尖晶石等。玻璃光澤,,透明,。貝殼狀斷口,。淡紅色和紅色尖晶石在長、短波紫外光下發(fā)紅色熒光,。
尖晶石常產(chǎn)于片巖,、蛇紋巖及相關(guān)巖石中,大多寶石級尖晶石發(fā)現(xiàn)于沖積扇中,。它可以產(chǎn)于大理巖中(矽卡巖型),與紅寶石,、藍(lán)寶石等共生,也可以產(chǎn)于砂礦,。
尖晶石的主要產(chǎn)地有緬甸抹谷,、斯里蘭卡、肯尼亞,、尼日利亞,、坦桑尼亞以及塔克吉斯坦,、越南,、美國和阿富汗等。
(1)顏色:有紅色,、橙紅色、粉紅色,、紫紅、無色,、黃色,、橙黃、褐色,、藍(lán)色,、綠色、紫色等多種顏色,。
(2)光澤及透明度:玻璃至亞金剛光澤,,透明至半透明。
(3)光性特征:均質(zhì)體,。
(4)折射率:1.718(+0.017,,-0.008),鋅尖晶石為1.805,,鐵尖晶石為1.835,鉻尖晶石可高達(dá)2.00,,無雙折射率,。
(5)色散:0.02
(6)發(fā)光性:紅色、橙色尖晶石在長波紫外光下呈弱至強(qiáng)紅色,、橙色熒光,,短波下無至弱紅色、橙色熒光,;黃色尖晶石在長波紫外光下弱至中等強(qiáng)度褐黃色,,短波下無至褐黃色;綠色尖晶石長波紫外光下無至中的橙-橙紅色熒光,。無色尖晶石無熒光,。
(7)吸收光譜:紅色和粉紅色尖晶石山鉻致色,在黃綠區(qū)以550nn,,為中心有寬吸收帶,,紫區(qū)吸收,,紅區(qū)有多條熒光線,被描述為風(fēng)琴管狀,。
(8)特殊光學(xué)效應(yīng):星光效應(yīng)(四射星光,、六射星光),變色效應(yīng),。
(9)結(jié)晶特點(diǎn):晶體常呈八面體晶形和磨蝕卵石,,有時(shí)為八面體與菱形十二面體和立方體聚形,具特征的尖晶石律雙晶,,即以{111}為雙晶結(jié)合面構(gòu)成的接觸雙晶,。
(10)偏光鏡下:顏色隨成分而變,無色,、淺玖瑰色(鎂尖晶石),、暗綠色(鐵尖晶石)、淺灰白色(鋅尖晶石),。尖晶石為均質(zhì)體,,但鋅尖晶石可有光性異常。
(1)解理:解理不發(fā)育,,常見貝殼狀斷口,。
(2)硬度:摩氏硬度8。
(3)密度:3.57-3.90,,一般為3.60,,含Zn高的品種(鋅尖晶石)可達(dá)4.60。
尖晶石可用熱處理改善顏色,。藍(lán)色者在900℃加熱變成綠色,,加熱到1200℃變成黃色。這種改色效果穩(wěn)定,。也有將紅色尖晶石加熱去掉棕色成分獲得純紅色的報(bào)道。
1,、固態(tài)包體:常見八面體尖晶石包體,,單獨(dú),、成行排列或呈指紋狀分布。有時(shí)見八面體負(fù)晶,,其內(nèi)局部被方解石、白云石充填,,其次可見片狀石墨,、柱狀磷灰石、石英等包體,。在緬甸產(chǎn)的尖晶石中發(fā)現(xiàn)有細(xì)小霧狀包體,,刀片狀榍石包體,密集時(shí)可形成星光效應(yīng),。
2,、液態(tài)包體:開放裂隙中常見液態(tài)包體,。八面體晶體包體周圍可有張力裂隙形成的指紋狀包體,。
3,、生長現(xiàn)象:可見沿八面體晶面發(fā)育的生長帶及雙晶紋,,在正交偏光下油浸觀察易觀察,。
尖晶石常以顏色及特殊光學(xué)效應(yīng)來劃分寶石品種,,常見的品種有:
(1)紅色尖晶石:主要含微量致色元素Cr3+而呈各種色調(diào)的紅色其中純正紅色的是尖晶石中珍貴的寶石品種,這種品種過去常把它誤認(rèn)為是紅寶石,,如英國王冠上的紅寶石“黑王子紅寶石”“鐵木兒紅寶石”等,,直到近代才鑒定出是尖晶石,。其中中紅色至深紅色的尖晶石是普遍受歡迎的紅色寶石品種,,淺粉色至暗紅色的尖晶石則與石榴石相像,。
(2)藍(lán)色尖晶石:它含有Fe2+和Zn2+而呈藍(lán)色,。多數(shù)藍(lán)色尖晶石都是從灰暗藍(lán)到紫藍(lán),,或帶綠的藍(lán)色,。
(3)橙色尖晶石:是橙紅色至橙色的尖晶石品種。
(4)無色尖晶石:純凈無色者很少,。多數(shù)天然無色尖晶石或多或少帶有粉色色調(diào)。
(5)綠色尖晶石:一般是含F(xiàn)e2+所致,,顏色發(fā)暗,有的基本呈黑色,,真正的黑色的尖晶石在蒙特桑瑪、泰國紅藍(lán)寶石礦等有發(fā)現(xiàn),。
(6)變色尖晶石:非常稀少,。在日光下,呈藍(lán)色,,在人工光源(白熾燈)下,呈紫色,。
(7)星光尖晶石:這種尖晶石一般呈暗棕紅色、暗紫色到黑色,,數(shù)量很少,尖晶石內(nèi)部可具有多組針狀包體,,使其具有四射或六射星光,主要發(fā)現(xiàn)于斯里蘭卡,。