刚玉是一种矿物,主要成分是 氧化物(Al2O3),是天然存在的氧化铝晶体形式之一。 它是一种非常坚硬的矿物,通常在各种工业应用中用作磨料。 刚玉还以其高熔点和化学惰性而闻名,使其可用于耐火材料应用。

刚玉有多种颜色,包括红色、蓝色、绿色、黄色、棕色和白色。 刚玉的颜色是由某些杂质的存在决定的,例如 , 。 例如,含有铬杂质的刚玉会呈现红色,被称为 红宝石,而含有铁、钛杂质的刚玉会呈现蓝色,被称为蓝宝石。

由于其高导热性和光学透明度,刚玉还用于制造各种产品,例如半导体、电子元件和光学窗口。 此外,刚玉还用作 宝石 因其硬度和耐用性而受到重视,红宝石和蓝宝石是最受欢迎和众所周知的刚玉宝石。

总的来说,刚玉是一种多功能矿物,广泛用于各种工业和商业应用,也是一种流行的宝石。

名称:可能来自梵文 kurivinda(红宝石),通过泰米尔语 kurundam

矿产集团: 赤铁矿 组。

刚玉化学成分

刚玉主要由氧化铝 (Al2O3) 组成,占其化学成分的 95% 以上。 除了铝和氧之外,刚玉还可能含有少量其他元素作为杂质,这会影响其颜色和其他性能。 刚玉中发现的一些常见杂质包括铁、铬、钛和 。 这些杂质的存在会产生不同颜色的刚玉品种,例如红宝石(红色)和蓝宝石(蓝色)。 刚玉的确切化学成分可能会根据其来源和发现地点的不同而有所不同,但在所有情况下,氧化铝含量仍然是主要成分。

刚玉的物理性质

颜色 通常为灰色至棕色。纯净时无色,但微量的各种金属几乎可以产生任何颜色。铬产生红色(红宝石),铁和钛的组合产生蓝色(蓝宝石)。
条纹 无色(比划线板硬)
光泽 金刚质至玻璃质
透明度 透明、半透明至不透明
分裂 没有任何。刚玉确实显示出垂直于 c 轴的分型。
莫氏硬度 9
比重 3.9 至 4.1(对于非金属矿物来说非常高)
诊断属性 硬度,高比重,六方晶体有时逐渐变细为金字塔形,分型,有光泽,贝壳状断口
水晶系统 六角
韧性
临别的 菱面体和基底分割{0001},有时完美但中断;也因析出(勃姆石)而在{1011}上出现,在大块体上观察到(格鲁吉亚, 美国).
骨折 不规则/不均匀、贝壳状
密度 3.98 – 4.1 g/cm3(测量值) 3.997 g/cm3(计算值)

刚玉的光学性质

刚玉有几个重要的 光学特性 这使得它作为宝石具有很高的价值。 以下是刚玉的一些关键光学特性:

  1. 折射率:刚玉的折射率较高,约为1.76。 这意味着穿过宝石的光线会以相对锐利的角度弯曲,从而产生明亮闪亮的外观。
  2. 双折射:刚玉表现出双折射,这意味着它在光线穿过宝石时将其分成两束光线。 这可以在某些方向上产生双像效果。
  3. 多色:刚玉表现出多色性,这意味着从不同角度观察时,它会呈现出不同的颜色。 例如,当从一个角度观看时,蓝色蓝宝石可能呈现深蓝色,而从另一角度观看则呈现浅蓝色。
  4. 分散:刚玉具有相对较高的色散性,这意味着它可以将白光分解为其组成颜色,从而产生彩虹效果。
  5. 用户评论透明:优质刚玉透明度高,允许光线穿过石材而不会出现明显的吸收或散射。

总体而言,刚玉的光学特性决定了其作为宝石的美丽和价值,特别是在红宝石和蓝宝石等高质量标本中。

刚玉的形成和赋存

刚玉在高压和高温条件下形成,通常是变质或 火成岩。 它也可以在砂矿中形成 存款, 哪个是 沉积矿床 包含 矿物质 已从其原始源岩侵蚀并被水或风输送。 刚玉的形成通常涉及铝和富氧材料的浓缩,它们可以发生反应并结晶形成刚玉。

刚玉最常见于 变质岩,如 片岩 和片麻岩,它可能是区域变质作用或接触变质作用的结果。 在这些环境中,刚玉通常与其他高温矿物相关,例如 石榴石硅线石.

刚玉也存在于火成岩中 岩石,如 花岗岩正长岩,它可能是由于岩浆分异或分级结晶而发生的。 在这些环境中,刚玉通常与其他高温矿物相关,例如 长石.

除了出现在岩石中之外,刚玉还存在于砂矿矿床中,特别是与河流和溪流相关的冲积或河流沉积物中。 在这些环境中,刚玉通常是小而圆形的卵石或颗粒,已从其原始源岩中被侵蚀并输送到下游。

刚玉产于世界许多地方,包括澳大利亚、巴西、印度、马达加斯加、缅甸、斯里兰卡、坦桑尼亚和美国。 刚玉的质量和颜色会根据其形成的位置和具体地质条件而有所不同。

刚玉的类型

刚玉是一种有多种颜色和形态的矿物,每种都有其独特的性质和特征。 一些最著名的刚玉类型包括:

  • 红宝石:红宝石是刚玉的红色品种,因铬杂质的存在而呈现颜色。 红宝石是世界上最有价值和最受欢迎的宝石之一,因其丰富的色彩和耐用性而备受推崇。
  • 蓝宝石:蓝宝石是刚玉的蓝色品种,与红宝石一样,它也因杂质的存在而呈现颜色。 蓝色蓝宝石是最著名和最受欢迎的蓝宝石形式,但蓝宝石有多种颜色,包括粉色、黄色、绿色和紫色。
  • 帕帕拉恰:帕帕拉恰是一种稀有且珍贵的刚玉品种,呈粉橙色。 “帕帕拉恰”这个名字源自梵文,意思是“莲花”,这种宝石因其独特而美丽的颜色而受到高度重视。
  • 变色蓝宝石:变色蓝宝石是一种刚玉,表现出一种称为“翠绿宝石效应”的现象,即宝石的颜色似乎会根据照明条件而变化。 这些宝石在日光下通常呈蓝色,在白炽灯下呈紫红色。
  • 星蓝宝石:星光蓝宝石是刚玉的一种,具有星光现象,在单一光源下观察时,宝石表面会出现星形光纹。 这种效应是由宝石内存在针状内含物引起的。
  • 白刚玉:白刚玉是一种外观无色或白色的刚玉。 由于其硬度和耐用性,它通常用作磨料。
  • 黑刚玉:黑刚玉是刚玉的一种,外观呈黑色或深灰色。 由于其高导热性和耐化学性,它通常用作磨料以及耐火材料应用。

刚玉的宝石用途

刚玉是世界上最有价值和最珍贵的宝石之一,其品种在珠宝和其他装饰应用中备受追捧。 以下是刚玉最常见的宝石用途:

  1. 红宝石:红宝石是刚玉的红色品种,是世界上最有价值和最受欢迎的宝石之一。 红宝石因其深红色而备受推崇,这是由于铬杂质的存在而造成的。 红宝石通常用于高端珠宝,例如戒指、项链和耳环。
  2. 蓝宝石:蓝宝石是刚玉的蓝色品种,也是一种非常珍贵的宝石。 蓝色蓝宝石是最著名和最受欢迎的蓝宝石形式,但蓝宝石有多种颜色,包括粉色、黄色、绿色和紫色。 蓝宝石通常用于多种珠宝,包括戒指、项链、手链和耳环。
  3. 帕帕拉恰:帕帕拉恰是一种稀有且珍贵的刚玉品种,呈粉橙色。 它是世界上最有价值和最受欢迎的宝石之一,通常用于高端珠宝,例如戒指和项链。
  4. 变色蓝宝石:变色蓝宝石是一种刚玉,表现出一种称为“翠绿宝石效应”的现象,即宝石的颜色似乎会根据照明条件而变化。 这些宝石在日光下通常呈蓝色,在白炽灯下呈紫红色,因其独特而美丽的颜色而备受推崇。
  5. 星蓝宝石:星光蓝宝石是刚玉的一种,具有星光现象,在单一光源下观察时,宝石表面会出现星形光纹。 这种效果是由宝石内存在针状内含物引起的,它使星光蓝宝石成为用于珠宝的高价值宝石。

总体而言,刚玉卓越的硬度、耐用性和美丽的颜色使其成为一种非常有价值和珍贵的宝石,可用于广泛的装饰应用。

刚玉的工业用途

由于其卓越的硬度、化学稳定性和耐热性,刚玉具有许多重要的工业用途。 刚玉的一些最常见的工业用途包括:

  1. 磨具:刚玉是已知最坚硬的矿物之一,使其成为极佳的研磨材料。 它用于一系列磨料应用,例如砂纸、砂轮和切削工具。
  2. 耐火材料:刚玉具有很强的耐热性和耐化学腐蚀性,使其成为耐火材料应用的理想材料。 它用于制造耐火砖,用于炼钢和玻璃制造等高温工业过程。
  3. 抛光和研磨:刚玉由于其硬度和晶粒细小,也可用作抛光和研磨材料。 它用于抛光和研磨各种材料,包括金属、玻璃和陶瓷。
  4. 电绝缘子:刚玉是一种优异的电绝缘体,可用于电气和电子应用。 用于制造电气设备的绝缘零件,如绝缘子、断路器、高压套管等。
  5. 催化剂支持:刚玉还用作一系列工业过程中的催化剂载体。 它用于支撑氨、甲醇和氢气等化学品生产中的催化剂。
  6. 宝石:高品质刚玉晶体,例如红宝石和蓝宝石,是用于珠宝和其他装饰应用的高价值宝石。

总体而言,刚玉的硬度、耐热性和化学稳定性使其成为一系列工业应用中非常有价值的材料。

刚玉的经济价值

刚玉因其多种工业和宝石用途而具有显着的经济价值。 以下是影响刚玉经济价值的一些因素:

  1. 工业用途:刚玉广泛用于各种工业应用,包括作为磨料、耐火材料、电绝缘体和催化剂载体。 这些应用使刚玉成为制造、建筑和电子等一系列行业的重要材料。
  2. 宝石价值:高品质刚玉晶体,例如红宝石和蓝宝石,是非常珍贵的宝石,用于珠宝和其他装饰应用。 这些宝石的稀有性和美丽使其极具价值和抢手,价格往往达到每克拉数万甚至数十万美元。
  3. Rarity:虽然刚玉是一种比较常见的矿物,但是高品质的宝石级刚玉却比较稀有。 这种稀有性造就了刚玉宝石的高价值。
  4. 采矿和加工:刚玉的开采和加工需要大量的设备、劳动力和基础设施投资,这也有助于提高刚玉的经济价值。

总体而言,工业和宝石用途、稀有性以及采矿和加工成本的结合决定了刚玉的经济价值。 全球刚玉市场规模巨大,据估计每年市场规模达数十亿美元。

关于刚玉的有趣事实

以下是有关刚玉的一些有趣的事实:

  1. 刚玉是世界上最硬的矿物之一,莫氏硬度为 9。这使其成为用作磨料的理想材料。
  2. 红色的刚玉被称为红宝石,而蓝色的刚玉被称为蓝宝石。 其他颜色的刚玉,如黄色、粉色和绿色,被称为彩色蓝宝石。
  3. “刚玉”这个名字据信来自泰米尔语“kurundam”,意思是“红宝石”。
  4. 迄今为止发现的最大单颗刚玉晶体于 1958 年在津巴布韦发现。它重 3,546 克拉,尺寸为 205 毫米 x 163 毫米 x 100 毫米。
  5. 刚玉存在于许多不同类型的岩石中,包括花岗岩、玄武岩和变质岩。
  6. 在古代,红宝石被认为具有保护作用,经常被参加战斗的战士佩戴。
  7. 刚玉的颜色可以通过热处理过程改变,从而提高石材颜色的清晰度和强度。
  8. 刚玉具有高导热性,使其可用作隔热材料。
  9. 星光蓝宝石表现出一种称为星光的现象,即在单一光源下观察时,宝石表面会出现一颗六角星。
  10. 刚玉用于制造 LED 灯,因为该材料具有高透明度和耐用性。

配电系统

刚玉是一种分布广泛的矿物,在世界许多地方都有发现。 它存在于许多不同类型的岩石中,包括花岗岩、玄武岩和变质岩。 以下是发现刚玉的一些主要地点:

  1. 印度:印度是世界上最大的刚玉生产国之一,在泰米尔纳德邦、安得拉邦和卡纳塔克邦发现了矿床。
  2. 马达加斯加:马达加斯加以生产高品质刚玉(尤其是蓝宝石)而闻名。 这些矿床遍布全国多个地区,包括伊拉卡卡、安邦德罗米费希和萨卡拉哈。
  3. 斯里兰卡:斯里兰卡是刚玉(尤其是蓝色蓝宝石)的另一个主要生产国。 这些矿床遍布全国多个地区,包括拉特纳普勒地区。
  4. 澳大利亚:澳大利亚是刚玉(尤其是蓝宝石)的重要生产国。 在几个地区都发现了矿藏,包括新南威尔士州、昆士兰州和维多利亚州。
  5. 缅甸(缅甸):缅甸以出产世界上最优质的红宝石和蓝宝石而闻名。 这些矿床遍布全国多个地区,包括抹谷、孟苏和克钦邦。
  6. 美国:美国各地都有刚玉矿床,包括北卡罗来纳州、蒙大拿州和怀俄明州。
  7. 泰国:泰国以生产高品质红宝石和蓝宝石而闻名,特别是在尖竹汶府。
  8. 坦桑尼亚:坦桑尼亚是一个相对较新的刚玉产地,在翁巴谷和通杜鲁地区发现了矿床。

总体而言,刚玉在世界许多不同地区都有发现,其广泛的分布有助于其经济价值和在许多行业中的重要性。

常见问题

问:什么是刚玉?

答:刚玉是一种由氧化铝 (Al2O3) 组成的矿物。 它是一种非常坚硬的矿物,莫氏硬度为 9,通常用作磨料。

问:刚玉有哪些不同颜色?

答:最知名的刚玉颜色是红宝石(红色)和蓝宝石(蓝色)。 然而,刚玉也可以有其他颜色,如黄色、粉色、绿色和紫色。

问:刚玉是怎样形成的?

答:刚玉是经过高压、高温变质作用形成的 改造 预先存在的岩石。 它也可以通过分步结晶过程在火成岩中形成。

问:刚玉产自哪里?

答:刚玉在世界许多地方都有发现,包括印度、马达加斯加、斯里兰卡、澳大利亚、缅甸、美国、泰国和坦桑尼亚。

问:刚玉有什么用?

答:刚玉有多种工业和商业用途,包括用作磨料、制造耐火材料、生产 LED 灯以及用作珠宝首饰中的宝石。

问:刚玉与刚玉有何不同 钻石?

答:刚玉和金刚石都是硬矿物,但金刚石比刚玉硬,莫氏硬度为 10。金刚石也是一种完全不同的矿物,由纯碳组成,而刚玉由铝和氧组成。

问:什么颜色的刚玉最有价值?

答:刚玉最有价值的颜色通常是红色(红宝石)和蓝色(蓝宝石),优质宝石在宝石市场上售价很高。

问:如何辨别宝石是否是刚玉?

答:刚玉由于硬度高、折射率高,相对容易识别。 使用另一种硬度等级较低的矿物进行简单的划痕测试可用于确定石头是否是刚玉。 此外,刚玉通常具有特有的晶体形状,并且在显微镜下观察时可以表现出多色性和双折射。

问:刚玉可以进行处理或强化吗?

答:是的,可以对刚玉进行处理或增强以改善其外观或颜色。 一种常见的处理方法是热处理,它可以改善某些类型刚玉的净度和颜色。 其他处理包括扩散处理(将其他元素引入晶体结构以产生不同的颜色)和裂缝填充(涉及用物质填充到达表面的裂缝以提高宝石的净度)。

问:刚玉是稀有矿物吗?

答:刚玉并不是一种稀有矿物,世界上很多地方都有它的发现,而且储量也比较丰富。 然而,高品质的刚玉宝石标本可能非常稀有且有价值,尤其是某些颜色或具有非凡净度的宝石标本。

问:刚玉可以在实验室合成吗?

答:是的,刚玉可以在实验室中使用多种方法合成。 合成刚玉可用于多种工业和商业用途,包括作为磨料和用于 LED 灯的生产。 然而,由于缺乏稀有性和独特性,合成刚玉通常不用作宝石。

问:迄今为止发现的最大刚玉有多大?

答:迄今为止发现的最大的刚玉晶体重约 750 磅(340 公斤),于 1902 年在斯里兰卡的拉特纳普勒地区发现。该晶体是一颗蓝色蓝宝石,被命名为“亚当之星”。

问:刚玉在珠宝中的历史是怎样的?

答:几个世纪以来,刚玉一直被用作珠宝宝石,红宝石和蓝宝石在历史上一直受到皇室和富人的高度重视。 古希腊人和罗马人因其美丽而珍视刚玉,并相信它具有保护作用。 在中世纪,红宝石和蓝宝石被用于宗教珠宝,在文艺复兴时期,它们在贵族中流行。

问:合成刚玉和天然刚玉有什么区别?

答:合成刚玉是在实验室生产的,而天然刚玉是通过自然地质过程形成的。 合成刚玉可用于多种工业用途,而天然刚玉通常用作珠宝中的宝石。 虽然合成刚玉具有与天然刚玉相似的化学成分和物理特性,但由于缺乏稀有性和独特性,它不被认为具有天然标本的价值或独特性。

问:陨石中能找到刚玉吗?

答:是的,在陨石中发现了刚玉,特别是来自月球和火星的陨石。 这些刚玉晶体通常比地球上发现的小得多,并且通常包含在其他矿物中。

参考资料

  • 博内维茨,R.(2012)。 岩石和矿物。 第二版。 伦敦:DK 出版社。
  • Handbookofmineralogy.org。 (2019)。 手册 矿物学。 [在线] 网址:http://www.handbookofmineralogy.org [访问日期:4 年 2019 月 XNUMX 日]。
  • Mindat.org。 (2019)。 刚玉:矿物信息、数据和地点.. [在线] 网址:https://www.mindat.org/min-727.html [访问日期:4 年 2019 月 XNUMX 日]。