Al 2 O 3
【化學組成】 有時含微量的 Fe、 Ti、 Cr、 Mn、 V、 Si 等， 以類質同像置換或機械混入物形式存在于剛玉中。
【晶體結構】 三方晶系；
63dD-R 3 c； a 0 =0. 477 nm， c 0 =1. 304 nm; Z=6。 晶體結構見圖 Y-3。 沿垂直三次軸方向上 O2- 成六方最緊密堆積， 而 Al 3+ 則在兩 O 2- 層之間， 充填的八面體空隙。 八面體在平行{0001} 方向上共棱成層(圖 Y-3(a) ) ， 在平行 c 軸方向上， 共面聯結構成兩個實心的［AlO 6 ］ 八面體(圖 Y-3(b) 中帶斜線方塊) 和一空心由 O2- 圍成的八面體(圖 Y-3(b) 中空白方塊) 相間排列的柱體。［AlO6 ］ 八面體成對沿 c 軸呈三次螺旋對稱(圖 Y-3(c) ) 。 由于 Al—O 鍵具離子鍵向共價鍵過渡的性質(共價鍵約占 40%) ， 從而使剛玉具共價鍵化合物的特征。 兩個較為靠近的 Al3+ 發(fā)生了斥力， 因而兩組 O2 層之間的 Al3+ ， 并不處于同一水平面內。成聚片雙晶(圖 Y-5) ， 以致在晶面上常常出現相交的幾組條紋。 剛玉的晶體形態(tài)與其形成時的介質成分有關： 產于 SiO 2 含量低的巖石(如正長巖、 斜長巖等) 中的剛玉， 呈長柱狀和近三向等長的晶形； 而產于 SiO 2含量有所增高的巖石中的剛玉， 其晶體形態(tài)則以板狀為特征。 集合體成粒狀或致密塊狀。 六方柱: a{11 2 0} ； 平行雙面 c{0001} ； 六方雙錐: n{11 2 1} , z{22 4 3} , w{14, 14,28 , 3} ; 菱面體: r{10 1 1} 雙晶面（1011）
【物理性質】 一般為灰、 黃灰色， 含 Fe 者呈黑色； 含 Cr 者呈紅色者， 稱紅寶石； 含 Ti 而呈藍色稱藍寶石； 在有些紅寶石和藍寶石的{0001} 面上可以看到成定向分布的六射針狀金紅石包體而呈星彩狀， 稱星彩紅寶石或星彩藍寶石； 玻璃光澤。無解理； 常因聚片雙晶或細微包體產生{0001} 或{10 1 1} 的裂開(圖 Y-6) 。硬度 9。 相對密度 3. 95～4. 10。 熔點 2 000～2030° C， 化學性質穩(wěn)定， 不易腐蝕。
【成因及產狀】 剛玉可以形成于巖漿作用、 接觸變質作用和區(qū)域變質作用過程中。 巖漿作用中剛玉形成于富 Al 2 O 3 、 貧 SiO 2 的條件下， 因而多見于剛玉正長巖和斜長巖中或剛玉正長巖質偉晶巖中。 接觸交代作用形成的剛玉， 見于火成巖與灰?guī)r的接觸帶。 區(qū)域變質作用中粘土質巖石經變質作用可形成剛玉結芯片巖。 各種成因的含剛玉礦床或巖石， 遭受風化破壞時， 剛玉往往轉入砂礦之中。
【鑒定特征】 以其晶形， 雙晶條紋和高硬度作為鑒定特征。
【主要用途】 主要利用其高硬度作為研磨材料和精密儀器的軸承。 晶形好、 粗大， 色澤美麗且無瑕者，為高檔寶石， 如紅寶石、 藍寶石、 星彩紅寶石、 星彩藍寶石等。 人工合成的紅寶石可作為激光材料。 [1] [2] 下一頁 |
