电气石Tourmaline
电气石Tourmaline
化学成分：(Na,Ca)(Li,Mg,Al)3(Al,Fe,Mn)6(BO3)3Si6O18(OH)4物理性质：三方晶系，常呈柱状晶体，断面近似圆形之三角形，表面有平行长轴之条纹；硬度7～7.5，比重3.0～3.25。玻璃至松脂光泽，颜色随成分而异，贝壳状断口。 ：含铁之黑电气石（Schorl）最普见，褐色之钠镁电气石（Dravite）含有Mg。较少见之含锂变种（含Na之钠锂电气石Elbaite）；及含Ca之钙锂电气石（Liddicolite），颜色较浅；另外有绿色的绿电气石（Verdelite），黄色的、粉红色的红锂电气（Rubellite），蓝色的蓝电气石（Indicolite），以及极罕见之白色或无色白电气石（Achroite）等等。在单一晶体中有时也会呈现许多不同的颜色，含以同心圆状环绕c轴排列，或呈层状沿其长轴方向排列，具有相当明显的焦电性和压电性。 产地与产状：电气石之来源可分为次生和厚生两类，分述如下： A.沉积岩中之次生电气石：沉积岩中重矿物的组成成分之一，是沉积作用再积的产物。产在现代沉积物和第三纪沉积岩中。 ：蔡东建（1951）发现西北部伴随锆石出产之重矿物中有电气石，多为短柱状晶体，磨圆，直消光，无解理，半透明，褐色或暗灰青色，多色性显着，自黄灰色至褐黑色，分布较普遍。 ：陈培源（1953、1960）分析西部各地重砂后，发现电气石为其中常见矿物之一。由电气石之物性推断其原生岩石可分三类：a.伟晶岩与酸性火成岩（表6-21-1之6至7）；b.酸性至中性变质侵入岩；c.变质泥质岩与片岩（表6-21-1之1）。其中以出于变质岩者占多数。陈培源亦曾鉴定采自福建金门岛料罗鼻海岸之重砂，亦发现含有电气石。 ：西部产之重砂中，已鉴定之矿物计有24种，电气石为其中之一。多属细小之短柱状晶体，碎屑及磨圆颗粒较少：晶体光泽甚强，磨圆者则较黯淡。包裹物以粉末状铁矿最多，其他如细小之锆石等晶体亦有之。呈弱磁性。分布情形与十字石一般，在河砂及海砂中之分布尚普遍，但含率甚低（图6-21-1）。 ：陈培源（Chen, P. Y., 1960）在南庄层中，已鉴定出18种重矿物，电气石是其中之一，其粒径较粗，且具弱磁性，形态多种，其中自形之柱面体最多，尖角碎块较不普遍，圆形颗粒非常罕见（图6-21-1）。标本中可鉴别出8种不同型态的电气石，如表6-21-1所列。 ：澳底煤田地区属古第三纪之大桶山层、龟山层、妈冈层、枋脚层，以及第三纪木山层等之重矿物组成极为单纯，电气石是主要矿物之一，其中龟山层者：白褐色、绿色；枋脚层者：绿褐色、绿灰色。 ：西南部浊水溪至曾文溪之间海岸平原，可辨认出5组重矿物群（如表6-21-2），其中电气石含量均高，仅C2重矿物群中，由于电气石结晶本身的水力学特性以及其分布地点，和波浪海流之作用联合效应，导致含率降低。就本区之重矿物种属而言，酸性火成岩之电气石为粉红色，花冈岩伟晶岩是蓝色，此区重矿物组成各有其分布范围，以受物质来源影响为主，而电气石属于西南丘陵地新第三纪地层之稳定性重矿物。 ：省矿务局辅导组之南澳和仁地区长石矿调查研究报告（1981）中指出：伟晶花冈岩中偶有电气石，该原岩较富含挥发性之锂、硼、氯等元素，因此能形成电气石、黄玉的机会较大，但南澳出产之伟晶花冈岩电气石含量极少。 ：吕学俊（1967a）认为电气石是重要重矿物之一，其概略特征如下：多色性，直消光，多呈短柱状，屈折率稍低，有褐、绿、青等各色，之第三纪及第四纪地层中含量相当多，平均粒度达0.22毫米，柱状结晶或磨圆的碎片。其伸长比约为2，结晶较肥短，显示多样的多色性，依型态及色彩可分为12种。黄褐色较普遍，柱状结晶含有不透明球点或无色针状包裹物，其他还有褐色、绿、暗褐、红褐、暗绿、绿蓝、蓝、蓝灰、灰、紫等，都呈柱状或碎片出现，部分含包裹物。 ：沉积岩中：碧候层：电气石是以碎片充填在胶结物；苏澳群：电气石含量少，结晶良好者更少，但呈多色性；乌来群：有很多种多色性（如上文）；汐止群、三峡群、苗栗群都含有较多的电气石。 ：在古第三纪的四稜砂岩层及白冷层中的变质石英砂岩、板岩，都含有电气石，电气石的色彩及晶形，表示其供应源似为花冈岩与其他火成岩相接触之变质沉积岩类。 ：周瑞炖（Chou, 1968）在北的中新世地层打鹿页岩中，重矿物里电气石非常普遍，淡色到深棕色，约占正石英砂岩中的3.1～8.42％，粒径范围0.08～0.35毫米，这些电气石通常呈柱状、椭圆，以及自形晶柱状，浅紫至深蓝的电气石约占0～3.6％，粒径0.1～0.32毫米，这些常是不规则碎片以及长柱形。打鹿页岩中，蓝色电气石是含量丰富的矿物之一。 B.原生的电气石 ：在原生的电气石大多生成在板岩、片岩、片麻岩和伟晶花冈岩中，在板岩和片岩中只偶见到灰蓝色之微晶。而肉眼可见之晶体均出于伟晶岩的源头山地区。在粉鸟林伟晶岩中，有密集黑色电气石，长数公厘以至数公分（图6-21-2）。 矿物资料：光性：（－）；ω＝1.635～1.675；ε＝1.610～1.650。某些变种呈强多色性，O＞E。 ：柱状晶形由（）和（）组成，末端有时可见（）和（）等低锥面，但多仅限于一端（图6-21-1a、b、n）。外观呈紫黑色，或不透明，晶面上有时有与长轴平行之条纹（常见于不透明种）。在透明种，二色性显着；Z＝灰褐色，X＝浅灰黄色，最常见；Z＝灰紫色，X＝灰色，较少。垂直长轴方向，吸收最强（显黑暗），是为其特征。
表6-21-1 南庄层重矿物中电气石之二色性变异与形态特色
Type Dichroism Characteristics
E
O
1
Very pale yellowish gray.
Yellowish gray.
Perfect or broken prismatic crystal; legth:width about 2 or larger; opaque dust-like inclusion numerous, often concentrate along the long axis of the crystal.
2
Pale smoky yellow.
Gray with a yellow tint.
Perfect or broken prism; elongation about 2, clear crystal, or with sparse inclusions of opaque dots or colorless blobs or blade.
3
Smoky yellow or drab.
Bluish gray with a brownish tint.
Clear stout prism, occasionally a worn grain; rarely with sparse dustlike or bubble in-clusions; elongation ranges about 2 to nearly 1 or less.
4
Brownish yellow
Dull brown with a greenish tint.
Mostly fractured prisms, occasionally as worn grains, some rather large, about 0.25 mm wide. Clear or with sparse inclusions.
5
Pale brownish purple.
Slate blue.
Clear stout prism; elongation about 2 to 1.
6
Pale purple.
Blue.
Angular fragment with inclusions of small opaque dots or bubbles.
7
Pale blue.
Dark blue.
Clear angular fragment.
8
Black or opaque (Pale purple or blown in crushed fragment)
Slate blue in tiny crushed fragment.
Mostly angular equant grains.
表6-21-2 西南海岸重砂矿床中，各重矿物的平均组成表
重矿物组 重矿物 A B C1 C2 D
石榴子石
2.14
14.26
19.97
11.93
31.57
电 气 石
15.64
14.21
22.27
3.52
15.01
十 字 石
-
1.03
2.30
0.46
1.57
蓝 晶 石
-
0.03
0.35
-
-
角 闪 石
6.79
1.89
0.51
3.27
1.13
辉 石
34.89
2.83
0.40
4.63
1.38
锆 石
0.96
13.79
17.04
32.66
21.42
金 红 石
-
1.62
3.27
3.85
4.69
绿 帘 石
8.23
5.95
2.62
1.25
1.51
蚀 变 石
12.28
10.14
8.57
5.44
5.82
磷 灰 石
0.75
4.71
5.72
0.92
6.43
绿 泥 石
3.63
19.66
14.03
0.94
4.58
紫苏辉石
12.49
2.22
0.05
2.61
1.62
黄 玉
-
0.43
1.02
0.46
0.96
独 居 石
-
0.09
0.19
3.96
-
白 云 石
0.96
4.87
1.57
2.35
1.72
其 他
0.96
2.27
1.49
1.69
0.45
A：石榴子石–电气石–辉石–角闪石 B：石榴子石–电气石–锆石–绿泥石 C1：石榴子石–电气石–锆石 C2：石榴子石–锆石 D：A + C1