Powellite 是一种矿物,属于更广泛的类别 矿物质 称为钼酸盐和钨酸盐。 它被具体归类为钼酸钙,化学式为Ca(MoO₄)。 “Powellite”这个名字源自矿物学家约翰·艾伦·鲍威尔(John Allan Powell),他在矿物学领域做出了重大贡献 矿物学.
钙辉石通常作为氧化热液中的次生矿物出现 矿床,通常与其他含钼矿物相关,例如 辉钼矿。 它以其特有的晶体结构而闻名,可以呈现出一系列颜色,包括黄色、橙色、棕色,甚至无色。 Powellite 鲜艳的色彩和独特的晶体习性使其成为收藏家和爱好者中受欢迎的矿物。
Powellite 值得注意的特性之一是其在紫外 (UV) 光下发出的荧光。 根据晶格中作为杂质存在的特定元素,Powellite 可以发出各种颜色的荧光,增加其视觉吸引力。
除了美学价值之外,Powellite 还具有一些工业应用。 它可以用作钼的次要来源,钼是各种工业过程中的重要元素,包括钢铁生产、电子和催化。
总之,Powellite 是一种钼酸钙矿物,因其多彩的外观、独特的晶体结构和荧光特性而受到重视。 在热液矿中兼具地质意义 存款 以及在某些工业过程中的实际应用。
化学成分和晶体结构
Powellite的化学成分用Ca(MoO₄)表示,表明它由与钼酸根(MoO₄)阴离子键合的钙(Ca)阳离子组成。 这种成分使 Powellite 属于更广泛的钼酸盐矿物类别。 钼酸盐阴离子由一个钼原子 (Mo) 与四个氧原子 (O) 以四面体排列键合而成。
Powellite 的晶体结构基于四方晶系,这意味着其晶格具有三个彼此成直角的轴,其中两个轴长度相等,而第三个轴较长或较短。 在这个四方框架内,钙阳离子和钼酸盐阴离子以特定的模式排列,形成了 Powellite 独特的晶体结构。
Powellite 的晶体结构可以更准确地描述为层状。 这些层由互连的 MoOXNUMX 四面体片形成。 钙阳离子位于这些片之间,占据四面体之间的空间。 这种分层排列有助于矿物独特的物理和 光学特性.
Powellite 的显着特征之一是其在紫外 (UV) 光下倾向于表现出强烈的荧光。 这种荧光是晶格中存在的杂质或微量元素的结果。 这些杂质的确切性质可能有所不同,从而导致不同的荧光颜色。 这种特性增加了 Powellite 的视觉吸引力,使其成为收藏家们追捧的矿物。
综上所述,Powellite的化学成分是Ca(MoO₄),表明存在钙离子和钼酸根离子。 其晶体结构基于四方晶系,具有MoO₄四面体和钙阳离子的层状排列。 晶格中存在的杂质会在紫外光照射下产生特征性荧光。
Powellite 的形成和赋存
硅钙石通常形成于氧化热液环境中,这是热流体与热液相互作用的环境。 岩石 以及地球表面附近的矿物。 它通常作为次生矿物出现,这意味着它是通过涉及以下过程形成的: 改造 预先存在的矿物。 Powellite 的形成与含钼矿物的存在以及钙和其他必需元素的可用性密切相关。
地质环境: Powellite 常见于各种地质环境中,包括:
- 斑岩 铜 存款: 斑岩铜矿可能与斑岩铜矿床有关,斑岩铜矿床是在侵入火成岩杂岩的上部发现的大型矿化带。 这些沉积物是通过相互作用形成的 热液 与主岩一起存在,钼通常作为这些系统中的次要成分存在。
- 矽卡岩 存款: 矽卡岩是热流体与富含碳酸盐的岩石(例如 石灰石 or 大理石)。 富钼流体可以 铅 Powellite 的形成 矽卡岩矿床.
- 静脉和替代存款: 钙辉石也可能出现在矿脉和替代矿床中,其中富含矿物质的流体渗透到岩石的裂缝和空隙中,从而形成次生矿物。
- 高温水热系统: 在某些情况下,Powellite 可以在与火山活动相关的高温热液系统中形成。
与矿床和成矿过程的关系: Powellite 的存在通常表明矿床内有钼矿化。 钼通常与各种金属矿床伴生,而辉钼矿 (MoSXNUMX) 等原生含钼矿物的蚀变会形成 Powellite。 当热液在岩石中循环时,当温度、压力和化学成分等条件合适时,它们可以从原生矿物中滤出钼,并以次生形式沉积,如硅铝矿。
影响钙钛矿形成的因素: 有几个因素影响 Powellite 的形成:
- 钼的来源: 母岩或矿床中存在的原生钼矿物是形成 Powellite 所需的钼的来源。
- 钙的可用性: 钙离子的可用性对于 Powellite 钼酸钙结构的形成至关重要。
- 流体成分: 热液的化学成分,包括 pH 值、温度和矿物质含量,会影响蚀变过程中形成的矿物质。
- 温度和压力: 热液系统的温度和压力条件影响着Powellite和其他矿物的稳定性。
- 时间: 热液活动的持续时间在决定矿物蚀变发生的程度方面发挥着重要作用。
总之,Powellite 在氧化热液环境中形成,通常与含钼矿物伴生。 它发生在多种地质环境中,包括斑岩铜矿床、矽卡岩矿床、矿脉系统和高温热液系统。 Powellite 的形成受到钼、钙的可用性、流体成分、温度、压力和矿化过程持续时间等因素的影响。
波威石的物理性质及鉴定
颜色变化和外观: Powellite 呈现出多种颜色,包括黄色、橙色、棕色,甚至无色。 这些颜色变化通常归因于晶格内存在不同的杂质或微量元素。 该矿物可以棱柱状晶体或柱状聚集体的形式存在,也可能在其他矿物上形成结壳或涂层。 Powellite 的光泽通常为金刚砂到亚金刚砂,赋予其闪亮且反光的外观。
荧光和发光特性: Powellite 最显着的特征之一是在紫外 (UV) 光下具有强烈的荧光。 当暴露在紫外线下时,Powellite 会发出可见光,其颜色通常与其正常外观不同。 确切的荧光颜色取决于晶体结构中存在的特定杂质。 该特性使 Powellite 脱颖而出,并且是对其识别的有价值的诊断特征。
莫氏硬度、解理和断裂:
- 莫氏硬度: Powellite 的硬度约为 3.5 至 4 莫氏标度。这意味着它可能会被硬度更大的材料划伤,例如钢钉或铜币。
- 乳沟: Powellite 具有明显的基底解理,这意味着它可以轻松地沿特定平面分裂以形成平坦的表面。 解理面是矿物晶格层状结构的结果。
- 断裂: 矿物的断口通常为不均匀至贝壳状。 不均匀裂缝的特点是表面不规则和锯齿状,而贝壳状裂缝则呈现出光滑、弯曲的表面,让人想起碎玻璃。
其他识别特征:
- 密度: Powellite 的密度可能有所不同,但通常在 4.3 至 4.5 g/cmXNUMX 范围内。
- 透明度: Powellite 通常是透明到半透明的,允许光线以不同程度的透明度透过。
- 条纹: Powellite 的条纹呈淡黄色至白色,这是矿物粉状时的颜色。 这可以通过将矿物与未上釉的瓷盘摩擦产生条纹来观察。
- 水晶习惯: 鲍威尔石通常形成为棱柱晶体或柱状聚集体。 它也可能出现在涂层、结皮和葡萄状(葡萄状)地层中。
综上所述,Powellite的鉴定包括观察其颜色变化、紫外光下的荧光以及硬度、解理和断裂特征等物理特性。 尤其是它的荧光,是它与许多其他矿物区别开来的独特特征。 这些识别特征及其晶体习性和其他特性有助于矿物学家和收藏家将 Powellite 与其他矿物区分开来。
Powellite 的用途和应用
工业应用:
- 少量钼来源: 虽然 Powellite 不是钼的主要来源,但它可以作为这种必需元素的次要来源。 钼具有重要的工业应用,特别是在钢和其他合金的生产中。 它增强金属的强度、硬度和耐腐蚀性,使其适用于各种工业用途。
- 催化: 钼化合物,包括从 Powellite 等矿物中提取的化合物,在各种化学反应中用作催化剂。 它们在促进和加速工业化学过程中发挥着至关重要的作用,例如 石油 精炼和化学品生产。
收藏性和宝石学:
- 矿物采集: Powellite 鲜艳的色彩变化、荧光特性和独特的晶体结构使其深受矿物收藏家的追捧。 收藏家看重 Powellite 标本的美观性和稀有性,从而导致这些矿物的市场蓬勃发展。
- 宝石学: 虽然不常用作 宝石 由于其相对柔软,具有强烈色彩和强荧光的有吸引力的 Powellite 样本可被视为宝石学领域的收藏品。 这些标本可以被切割和抛光以制作展示品而不是传统珠宝。
- 矿物鉴定: 宝石学家和矿物学家经常研究 Powellite 和类似矿物,以更好地了解它们的性质和特征。 这些知识有助于更广泛地了解矿物形成、晶体学和地质过程。
总之,Powellite 在工业领域中作为次要钼源和催化剂得到应用。 由于其美学品质、鲜艳的色彩、荧光和独特的晶体结构,它在矿物收藏和宝石学领域具有重要意义。 虽然它不是传统意义上的宝石,但它对于爱好者来说具有收藏价值,并且对矿物和宝石学的研究做出了贡献。
地理分布 主要矿床
Powellite 是一种出现在各种地质环境中的矿物,通常与富含钼的环境有关。 虽然它不像其他一些矿物那样分布广泛,但它可以在世界不同地区找到。 以 Powellite 矿产而闻名的一些主要矿床和地区包括:
- 美国: Powellite 已在美国多个地点发现,包括科罗拉多州、内华达州、亚利桑那州和加利福尼亚州。 这些矿床通常与斑岩铜系统和其他热液矿化有关。
- 智利: 智利以其丰富的矿产资源而闻名,在该国境内各种富含铜和钼的矿床中都可以找到Powellite。 这些矿床通常与安第斯山脉有关。
- 秘鲁: 与智利一样,秘鲁也是另一个拥有丰富矿产资源的南美国家。 钙辉石可以在与铜和钼矿化有关的矿床中找到。
- 加拿大: 据报道,加拿大出现了一些 Powellite,特别是在热液活动和相关区域 矿床.
- 俄国: 鲍威尔石已在俄罗斯发现,包括乌拉尔山脉地区,该地区以其多样化的矿藏而闻名。
- 哈萨克斯坦: 这个中亚国家是各种矿藏的所在地,据报道,Powellite 的出现与钼和铜矿化有关。
- 澳大利亚: 硅铝矿可以在澳大利亚部分地区找到,包括与铜和钼有关的矿化区域。
- 中国: 在中国,特别是在地质作用活跃的地区,已有一些 Powellite 的报道。
需要注意的是,这些地区的 Powellite 的可用性及其分布可能有所不同,并且这种矿物通常作为热液矿床中的次生矿物被发现。 此外,正在进行的地质勘探和研究可能会在未来发现新的矿点和矿床。
在工业和技术中的重要性
在陶瓷和玻璃行业中的作用: Powellite,由于其钼酸盐和钙成分,可在陶瓷和玻璃工业中应用。 钼化合物,包括从 Powellite 等矿物中提取的化合物,在陶瓷釉料和玻璃配方中用作着色剂和遮光剂。 它们可以赋予陶瓷和玻璃一系列颜色,从黄色到橙色。 这些化合物通常少量添加,以在成品中实现特定的颜色或视觉效果。
除了着色之外,钼化合物还可以增强陶瓷和玻璃的物理性能。 它们可以提高颜料在高温下的稳定性,增加釉料的耐用性,并影响玻璃的折射性能。 使用 Powellite 中的钼化合物有助于陶瓷和玻璃产品实现颜色和效果的多样性。
在核应用中的作用: 钼是 Powellite 的主要成分之一,在核技术中具有应用。 其中一些应用包括:
- 核反应堆: 钼因其能够承受高温和腐蚀性环境的能力而被用于建造核反应堆。 它用于反应堆容器和控制棒等部件。
- 放射性药物: 某些钼同位素用于生产用于医学成像和治疗的放射性药物。 Technetium-99m 是锝的放射性同位素,由钼 99 衰变产生,广泛用于单光子发射计算机断层扫描 (SPECT) 等医疗程序。
- 研究堆: 钼在研究反应堆中用于生产具有各种科学和医学应用的同位素。
- 核聚变: 人们正在研究钼材料在核聚变反应堆中的应用,该反应堆旨在通过聚变原子核来复制太阳的能源生产。 钼的高熔点和抗辐射能力使其成为聚变装置中面向等离子体材料的潜在候选者。
值得注意的是,虽然钼化合物用于这些核应用,但它们通常源自辉钼矿或其他含钼矿物,而不是专门来自辉钼矿。 尽管如此,Powellite 在为这些应用提供钼方面的作用凸显了其在技术和工业中更广泛的意义。