刚玉

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刚玉(直径1cm,山东)

  刚玉汉语拼音:Gangyu;英语:Corundum),化学成分为Al2O3晶体属于三方晶系的氧化物矿物。Al2O3有α、β、γ等多种变体,自然条件下稳定的α–Al2O3变体称为刚玉。英文名称源于印度文的矿物名“kauruntaka”。在刚玉的晶体结构中,氧原子呈六方最紧密堆积,最紧密堆积层垂直于三次对称轴,铝原子则充填于其2/3数的八面体空隙中,形成“刚玉型”结构。

  刚玉是A2X3型化合物的一种典型结构。晶体多呈如腰鼓状、柱状、板状;集合体呈块状或粒状。常呈白、灰、灰黄等色,含少量杂质染成各种颜色。含Cr3+呈红色,称红宝石;含Ti4+和Fe2+呈蓝色,称蓝宝石。玻璃光泽至金刚光泽。无解理,常因存在聚片双晶出现裂理。莫氏硬度高达9,仅次于金刚石。密度3.95~4.10克/厘米3。化学性能稳定,不易受风化或腐蚀。

  刚玉产于富铝、贫硅的火成岩变质岩中,并常见于冲积砂矿中。世界著名的宝石级刚玉产地有缅甸的抹谷、斯里兰卡的拉特纳普勒、柬埔寨的马德望和拜林等。希腊的纳克索斯盛产刚玉砂。中国新疆海南山东福建江苏台湾等地都有产出。

  一般的刚玉或刚玉砂,加入结合剂制成砂布、砂纸、砂轮等,均用作超精研磨和抛光材料;由于它与水泥、沥青有很好的调和性,被用于公路止滑、化工厂的地板铺装及堰堤护床的表装材料。红宝石和蓝宝石都是名贵的宝石,现在人工培养的刚玉(含红宝石、蓝宝石)已大量替代天然刚玉而被广泛利用。红宝石还用作激光发射材料,精密仪器、钟表的轴承材料等。

作为宝石的刚玉——红宝石

红宝石原石
红宝石戒指
  • 红宝石(ruby)
  • 矿物名称:刚玉。
  • 材料性质:
    • 化学成分:Al2O3;可含有Cr、Fe、Ti、Mn、V等元素。
    • 结晶状态:晶质体。
    • 晶系:三方晶系。
    • 晶体习性:柱状、桶状,少数呈板状或叶片状。
    • 常见颜色:红、橙红、紫红、褐红色。
    • 光泽:玻璃光泽至亚金刚光泽。
    • 解理:无解理,双晶发育的宝石可显三组裂理。
    • 摩氏硬度:9。
    • 密度:4.00(±0.05)g/cm³。
    • 光性特征:非均质体,一轴晶,负光性。
    • 多色性:中等至强。
    • 折射率:1.762~1.770(+0.009,-0.005)。
    • 双折射率:0.008~0.010。
    • 紫外荧光:长波:弱至强,红、橙红。
    • 短波:无至中,红、粉红、橙红,少数强红。
    • 吸收光谱:694nm, 692nm, 668nm, 659nm吸收线,620nm~540nm吸收带,476nm, 475nm强吸收线,468nm弱吸收线,紫光区吸收。
    • 放大检查:丝状物,针状包体,气—液两相包体,指纹状包体,雾状包体,负晶,晶体包体,生长纹,生长色带,双晶纹。
    • 特殊光学效应:星光效应,猫眼效应(稀少)。

作为宝石的刚玉——蓝宝石

蓝宝石原石
蓝宝石戒指
  • 蓝宝石(sapphire)
  • 矿物名称:刚玉。
  • 材料性质:
    • 化学成分:Al2O3;可含Fe、Ti、Cr、V、Mn等元素。
    • 结晶状态:晶质体。
    • 晶系:三方晶系。
    • 晶体习性:桶状,少数呈板状或叶片状。
    • 常见颜色:蓝色、蓝绿、绿、黄、橙、粉、紫、黑、灰、无色。
    • 光泽:玻璃光泽至亚金刚光泽。
    • 解理:无解理,双晶发育的宝石可显三组裂理。
    • 摩氏硬度:9。
    • 密度:4.00(+0.10,-0.05)g/cm³。
    • 光性特征:非均质体,一轴晶,负光性。
    • 多色性:中等至强。
    • 折射率:1.762~1.770(+0.009,-0.005)。
    • 双折射率:0.008~0.010。
    • 紫外荧光:蓝色:长波:无至强,橙红;短波:无至弱,橙红。
    • 粉色:长波:强,橙红;短波:弱,橙红。
    • 橙色:一般无,长波下可呈强,橙红。
    • 黄色:长波:无至中,橙红、橙黄;短波:弱红至橙黄。
    • 紫色:长波:无至强,红;短波:无至弱,红。
    • 无色:无至中,红至橙。
    • 黑色、绿色:无。
    • 热处理的某些蓝宝石有弱蓝或弱绿白色荧光;某些具变色效应的蓝宝石具有红色荧光。
    • 吸收光谱:蓝色、绿色、黄色:450nm吸收带或450nm, 460nm, 470nm吸收线。
    • 粉红、紫色、变色蓝宝石具红宝石和蓝色蓝宝石的吸收谱线。
    • 放大检查:色带,指纹状包体,负晶,气-液两相包体,针状包体,雾状包体,丝状包体,矿物包体,双晶纹。
    • 特殊光学效应:变色效应,星光效应。