Ekanite 是一种硅酸盐矿物,化学成分通常表示为 Ca2ThSi8O20Ca2​ThSi8​O20​。它通常被发现为四方晶系,但由于钍的放射性衰变,它通常是变晶的,随着时间的推移会破坏其晶体结构。这种辐射损伤使矿物变得无定形,因此,新开采的钙镁石在提取后会逐渐改变结构和外观。

铁钙石相对较软,莫氏硬度约为 3.5 至 4,呈绿黄色至绿棕色,有时具有玻璃光泽。由于含有钍,它还具有轻微的放射性,这使得它对于放射性和矿物稳定性的研究特别感兴趣。

Ekanite 于 1953 年由斯里兰卡宝石学家 FLD Ekanayake 首次发现,他在斯里兰卡 Eheliyagoda 镇附近的宝石砾石中发现了这种矿物。最初,由于其外观,它被误认为是另一种矿物,但后来的分析证实它是一种新的矿物种类。

这种矿物被命名为“ekanite”,以纪念其发现者,表彰他对其鉴定做出的贡献。第一个科学描述和命名是由加拿大地质学家 BW Anderson 进行的,他认识到了 ekanite 的独特成分和特性,将其与其他已知的矿物区分开来。 矿物质.

据信,ekanite 的起源与热液过程有关,通常在含钍流体与富硅相互作用的环境中形成 岩石。它的稀有性和不寻常的特性使其成为正在进行的地质研究的主题,并引起收藏家和科学家的兴趣。

Ekanite 的理化性质

晶体结构和化学成分

Ekanite 的化学式为 Ca2ThSi8O20Ca2​ThSi8​O20​,含有钙、钍、硅和氧。它结晶为四方晶系,是一种四面结构,两个轴等长,一个轴不同。由于钍的放射性衰变,通常无法观察到理想的晶体结构,从而导致称为变晶化的现象。这个过程会破坏晶格,随着时间的推移,使矿物结构变得无定形。

物理特性

  • 颜色:Ekanite 通常呈现从绿黄色到绿棕色的一系列颜色。具体的色调可以根据具体的化学成分和复生化的程度而变化。
  • 硬度:在衡量各种矿物耐刮擦性的莫氏硬度中,ekanite 相对较软,硬度等级约为 3.5 至 4。这使得它更容易被刮擦,不太适合某些类型的珠宝。
  • 用户评论透明:Ekanite 的范围从透明到半透明。新开采的晶体可能会显示出更高的清晰度,但暴露于辐射和环境因素可能会随着时间的推移改变其外观和透明度。

紫外光下的荧光

电石的有趣特性之一是它能够在紫外线下发出荧光。当暴露在紫外线下时,ekanite 会发出绿色荧光,这种荧光非常独特,增加了它在收藏家中的吸引力。这种荧光主要是由于其 以及稀土元素含量,稀土元素通常以微量元素形式存在于矿物中。尽管荧光的强度和存在可能因个体样本及其特定化学成分而异,但绿色荧光在短波紫外线下尤其显着。

这些特性不仅定义了铁钙石作为矿物的特性,而且还有助于其科学兴趣,特别是在与放射性对矿物结构和特性的影响相关的研究中。

Ekanite 的形成和地质背景

通常发现 Ekanite 的岩层类型

Ekanite 主要与 伟晶岩变质岩。这些类型的岩层由于其复杂的化学成分和形成条件,有利于像铁钙石这样的稀有矿物的存在。

  • 伟晶岩: 这些都是侵入性的 火成岩 是在岩浆结晶的最后阶段形成的。伟晶岩以含有大晶体和多种稀有矿物而闻名。高浓度的挥发性元素和缓慢的冷却允许生长不寻常和稀有的矿物,如铁钙石。
  • 变质岩:变质过程,涉及 改造 岩石受热、压力或化学活性流体的作用,也可以 到 ekanite 的形成。在这些环境中,电石可以通过预先存在的矿物在高温高压下重结晶而形成,通常是由于钍和富含二氧化硅的流体的存在而促进的。

有助于其形成的地质过程

铁钙石的形成与热液活动密切相关。这些过程涉及富含矿物质的热水通过地壳的裂缝和孔隙的循环。这些流体在冷却时会沉积矿物质,在岩石的空腔和裂缝中形成铁钙石和其他矿物质的晶体。钍是钍石的关键成分,其存在表明其形成也受到有利于重放射性元素浓缩的地球化学环境的影响。

全球常见地点和著名矿山

Ekanite 非常罕见,世界上只有少数几个地方发现了大量的 Ekanite:

  • 斯里兰卡:ekanite 的最初发现发生在斯里兰卡,特别是在 Eheliyagoda 附近的宝石砾石中。该地区仍然是电石的主要产地,当地矿山为收藏家市场生产少量产品。
  • 挪威和马达加斯加:挪威和马达加斯加也发现了 ekanite。在这些地点,在类似的地质环境中发现了与富含钍矿物有关的铁钙石。
  • 美国:在美国,特别是在加利福尼亚州,据报道存在少量的 ekanite。这些通常与伟晶岩地层有关。

由于其稀有性,因此没有传统意义上的“著名矿山”,因为这种矿物不像更常见的矿物那样大规模商业开采。相反,ekanite 通常是在主要开采其他矿物或宝石的矿山中次要发现的。它的稀有性和形成所需的特定条件使其成为矿物收藏家和地质研究人员的珍贵发现。

Ekanite 的应用和用途

由于其独特的性质和稀有性,铁钙石的应用有限但很有趣,主要在科学和宝石学领域。以下是一些主要用途:

科学研究

  • 放射性研究:Ekanite 含有钍(一种放射性元素),对于研究放射性对矿物的影响具有重要价值。科学家研究辐射如何随着时间的推移影响矿物的晶体结构,这有助于了解放射性环境中的地质过程。
  • 矿物学研究:Ekanite 提供了对形成稀有含钍矿物的地球化学条件的见解。它有助于了解伟晶岩和变质岩的结晶过程,提供有关这些环境的热和化学历史的线索。

宝石学

  • 收藏品:由于其稀有性和独特的特性(例如颜色和荧光),水钙石受到矿物收藏家的高度评价。虽然由于其柔软性和放射性而通常不用于主流珠宝,但它在私人收藏和教育展示中受到追捧。
  • 荧光显示器:ekanite 在紫外线下发出的绿色荧光是一个显着特征,使其在博物馆和展览中具有教育和展示目的。它有助于展示矿物中的荧光现象。

教育用途

  • 教学工具:在教育环境中,ekanite 可用于教授 矿物学、晶体学以及放射性对矿物的影响。它是自然核衰变过程如何改变矿物质的一个实际例子。

辐射屏蔽研究

虽然不是矿物本身的直接应用,但对像铁钍石这样的含钍矿物的研究可以为材料科学研究提供信息,特别是在开发辐射屏蔽材料方面。钍的行为及其与矿物基质中其他元素的相互作用可以为设计有效的辐射屏蔽提供有价值的见解。

限制

Ekanite 的使用,特别是在更商业或更广泛的应用中,受到其放射性和处理时所需小心的限制。此外,它的稀有性以及其物理性能由于辐射损伤而随着时间的推移而退化的可能性限制了其在更动态或日常应用中的可用性。

总体而言,虽然普通消费品中可能找不到铁钙石,但它在科学研究中的作用及其对收藏家的吸引力使其成为地质界值得注意的矿物。