尖晶石（镁铝氧化物组成的矿物）
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更新时间：2023-05-19
尖晶石
镁铝氧化物组成的矿物
尖晶石是镁铝氧化物组成的矿物，因为含有镁、铁、锌、锰等等元素，它们可分为很多种。
基本信息
| 中文名 | 尖晶石 |
| 透明度 | 透明至不透明 |
| 化学式 | MgAl₂O₄ |
| 分子量 | 142.26 |
| 晶系 | 等轴晶系 |
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简介
历史
尖晶石是一种历史悠久的宝石品种，它的名字来源有两种：一说是来自希腊单词“火花”，形容其红艳似火的色泽；另一种说法是来自拉丁语Spina、Spinells，即尖端、荆棘，因为它的结晶外形为立方结晶，有一个尖锐的角，故以此命名。
尖晶石自古以来就是较珍贵的宝石。由于它的美丽和稀少，所以也是世界上最迷人的宝石之一。由于它具有美丽的颜色，自古以来一直把它误认为是红宝石。目前世界上最具有传奇色彩、最迷人的重361克拉的“铁木尔红宝石”(TimurRuby)和1660年被镶在英帝国国王王冠上重约170克拉的“黑色王子红宝石”(BlackPrince'sRuby)，直到近代才鉴定出它们都是红色尖晶石。
世界上最迷人、最著名并富有传奇色彩的红色尖晶石是“铁木尔红宝石”。宝石重361克拉，产于阿富汗，颜色为深红色，没有切面，只有自然抛光面，几乎没有光泽，因而更加呈现出宝石的自然美。有人把这颗
宝石称之为东方的“世界贡品”。从铭刻在宝石上的拥有者的标记可以知道，这颗宝石曾落到过鞑靼人征服者的手中。铁木尔1398年征服了德里，得到了这块宝石。1612年，宝石归属于英国王室。1851年，这颗宝石和其它几粒较小的宝石一起在世界大展中展出，并被作为“极大的尖晶石红宝石"记载在官方的清单中。后来它被送给了维多利亚女王，保存在英国伦敦白金汉宫的印度展览室中。在我国清代皇族封爵和一品大官帽子上用的红宝石顶子，几乎全是用红色尖晶石制成的，尚未见过真正的红宝石制品。世界上最大、最漂亮的红天鹅绒色尖晶石，重398.72克拉，是1676年俄国特使奉命在我国北京用2672枚金币卢布买下的，现存于俄罗斯莫斯科金刚石库中。
晶体结构
尖晶石晶体，属于等轴晶系，为面心立方，Z=8。基本结构是氧按ABC顺序在垂直于(111)方向堆积。四面体与八面体层相间，四面体与八面体数之比为2:1。尖晶石结构可看作氧离子形成立方最紧密堆积，再由X离子占据64个四面体空隙的1/8，即8个A位，Y离子占据32个八面体空隙的1/2，即16个B位。由此得出尖晶石单位晶胞的通式为X8Y16O32，简约后常写作XY2O4〔1～5〕。
正常尖晶石型结构：氧离子成立方紧密堆积，三价阳离子占据六次配位的八面体空隙，二价阳离子占据四次配位的四面体空隙。正尖晶石结构，结构通式XY2O4，X为二价阳离子，Y为三价阳离子。其中X占据四面体位置，Y占据八面体位置。
反尖晶石型结构：二价阳离子和半数三价阳离子占据八面体空隙，另半数三价阳离子占据四面体空隙。反尖
晶石型结构又称倒置尖晶石型结构。若结构中所有的X阳离子和一半的Y阳离子占据八面体位置，另一半Y阳离子占据四面体位置，则称反尖晶石结构，结构通式Y[XY]O4。磁铁矿(FeFeO4)的结构即属此种类型。
大多数天然尖晶石都具有介于这两种极端间的阳离子分布，其A、B位离子化合价比为2：3。在现有百余种尖晶石结构化合物中，除2：3外电价比最常见的是4：2，其结构多为反尖晶石结构，如TiMg2O4，TiZn2O4，TiMn2O4。反型结构可看作8个A位离子与16个B位离子中的8个进行相互换位，即8个Y离子进入四面体间隙（A位），而剩下8个Y离子与8个X离子复合占据正常情况下B位的八面体间隙。除正反两种极端情况外，还可能有混合型中间状态分布。这样可用反分布率α定量表示X离子占八面体上的分数，从而将各种尖晶石结构通式扩充如下：
正型：（X）四面体〔Y2〕八面体O4，α=0；
反型：（Y）四面体〔X，Y〕八面体O4，α=1；
混合型：（Yα，X1－α）四面体〔Xα，Y2－α〕八面体O4，0<α<1。
性质
光学性质
(1)颜色：有红色、橙红色、粉红色、紫红、无色、黄色、橙黄、褐色、蓝色、绿色、紫色等多种颜色。
(2)光泽及透明度：玻璃至亚金刚光泽，透明至半透明。
(3)光性特征：均质体。
(5)色散：0.02
(6)发光性：红色、橙色尖晶石在长波紫外光下呈弱至强红色、橙色荧光，短波下无至弱红色、橙色荧光；黄色尖晶石在长波紫外光下弱至中等强度褐黄色，短波下无至褐黄色；绿色尖晶石长波紫外光下无至中的橙-橙红色荧光。无色尖晶石无荧光。
(7)吸收光谱：红色和粉红色尖晶石山铬致色，在黄绿区以550nn，为中心有宽吸收带，紫区吸收，红区有多条荧光线，被描述为风琴管状。蓝色尖晶石由铁或偶由钻致色，主要吸收带在蓝区，以458 nm吸收带为最强，还有478nm等几条较弱的带。锌尖晶石的吸收光谱与蓝色尖晶石的相似，只是弱些。合成蓝色尖晶石：钴致色，绿、黄和橙黄区有3条较强的吸收带，绿区吸收带最窄。630nm、580nm、543nm，其中间580nm吸收带最宽
热学性质
尖晶石可用热处理改善颜色。蓝色者在900℃加热变成绿色，加热到1200℃变成黄色。这种改色效果稳定。也有将红色尖晶石加热去掉棕色成分获得纯红色的报道。
分类
颜色
尖晶石常以颜色及特殊光学效应来划分宝石品种，常见的品种有：
(1)红色尖晶石：主要含微量致色元素Cr而呈各种色调的红色其中纯正红色的是 尖晶石中最珍贵的宝石品种，这种品种过去常把它误认为是红宝石，如英国王冠上著名的红 宝石“黑王子红宝石”“铁木儿红宝石”等，直到近代才鉴定出是尖晶石。其中中红色至深红色的尖晶石是普遍受欢迎的红色宝石品种，浅粉色至暗红色的尖晶石则与石榴石相像。
(2)蓝色尖晶石：它含有Fe和Zn而呈蓝色。多数蓝色尖晶石都是从灰暗蓝到紫 蓝，或带绿的蓝色。
(3)橙色尖晶石：是橙红色至橙色的尖晶石品种。
(4)无色尖晶石：纯净无色者很稀少。多数天然无色尖晶石或多或少带有粉色色调。
(5)绿色尖晶石：一般是含Fe所致，颜色发暗，有的基本呈黑色，真正的黑色的尖晶石在蒙特桑玛、泰国红蓝宝石矿等有发现。
产地及产状
鉴别
形态差异
蓝色、灰蓝色、蓝紫色、绿色尖晶石与蓝宝石容易相混，区别在于：蓝宝石二色性明显，色带平直，有丝绢状包裹体和双晶面。两种宝石的密度、折光率、偏光性都不同。
评价与选购
尖晶石的质量评价主要从颜色、透明度、净度、切工和大小等方面进行，其中颜色最为重要。颜色以深红色最佳，其次是紫红、橙红、浅红色和蓝色，要求颜色纯正、鲜艳。透明度越高，瑕疵越少，则质量越好。尖晶石最好的颜色是深红色，其次是紫红、橙红、浅红和蓝色。要求色泽纯正、鲜艳。
尖 晶石的透明度影响颜色和光泽，同时受净度影响，尖晶石的净度一般以包体少为佳。包体多或是晶体结构的强烈变形，都会影响尖晶石的透明度。透明度越高，则质量越好。大多数尖晶石都比较干净，倘若尖晶石出 现瑕疵，价格就比较低。
尖晶石切工也是影响其价格的一个因素。优质尖晶石常以刻面型切工出现，而且要求切磨比例正确，以祖母绿型切工为佳。尖晶石在切割时，不必过多考虑方向性，尽可能切磨得越大越好，并需要精细抛光。对于大小，超过10ct以上的尖晶石是较少的，因此，每克拉价格也比一般尖晶石高一些。
颜色、透明度、重量是尖晶石的评价与选购的主要依据，优质的尖晶石要求颜色好、透明度高、净度好、切工比例及抛光修饰程度好。尖晶石有各种颜色，通常含有较多的包裹体，呈层层分布，透明度较好。红色尖晶石最受人欢迎，鲜红色，透明度高，重量大的是其佳品。有星光效应的尖晶石也较贵重。深红、大红、艳蓝、绿的尖晶石也较好。
参考资料
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美丽又有应用价值的矿物--尖晶石-新华网2020-11-20T20:17:36+08:00[引用日期2022-06-01 18:35:46]
[2]
缤纷“彩宝”作年礼，新年生活更多彩2021-01-28T08:36:01+08:00[引用日期2022-06-02 10:16:22]
[3]
美丽又有应用价值的矿物--尖晶石-新华网2020-11-20T20:17:36+08:00[引用日期2022-06-02 10:16:28]
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火星变地球解锁地球宜居之谜是关键2020-10-12T18:46:36+08:00[引用日期2022-06-07 09:49:13]
