磷酸盐、砷酸盐和钒酸盐
磷酸盐、砷酸盐和钒酸盐是指金属元素分别与磷酸根、砷酸根和钒酸根结合而成的化合物。这类矿物的大部分成员是由原生硫化物氧化而成,性质多样,颜色各异,但质地较软、易碎。
天蓝石、蓝铁矿与独居石
天蓝石有“假青金石”之称,是一种可与青金石媲美的中高档宝石。蓝铁矿硬度较低,且清脆,适用于收藏。独居石形成于伟晶岩、变质岩的矿脉中,是商业钚的主要来源。
天蓝石是一种碱性的镁铝磷酸盐,主要形成于多种地质环境中(如石英脉、花岗伟晶岩或变质岩中) ,与红柱石和金红石共生,变质伴生矿物有石英、石榴子石、蓝晶石、白云母、叶蜡石和刚玉等。晶体为双锥状或板状,较大,常为双晶,集合体呈块状、粒状和致密状;颜色为蓝色、浅蓝或蓝绿,参差状断口,条痕为白色;半透明至不透明,玻璃光泽至暗淡光泽。天蓝石是一种可与青金石媲美的中高档宝石,有“假青金石”之称。其著名产地有印度的巴汉达拉、美国的新罕布什尔州和加州、巴西的米纳斯热赖斯,以及安哥拉、瑞典、马达加斯加、奥地利等地。
天蓝石
天蓝石是一种镁铝磷酸盐,为单斜晶系,质地纯净。其硬度为5.0~6.0,密度为3.09(+0.08,0.10)克/立方厘米。一般为蓝色,不透明或半透明居多,透明的可作为宝石材料。
蓝铁矿,一种含水的铁磷酸盐类矿物,主要形成于铁矿床和富锰矿床的氧化带,长柱状或板状晶体,集合体为块状、片状或纤维状;纯净的蓝铁矿为无色,风化后逐渐变为深色,参差状断口,条痕为无色至蓝白色;透明到半透明,玻璃光泽至珍珠光泽。能溶于盐酸,且极易溶化。硬度较低,清脆,只适用于收藏。它还是绿松石、蓝铁方柱石玉的着色剂。著名产地有玻利维亚、喀麦隆、爱达荷州、加拿大、澳大利亚、日本以及俄罗斯等地。
蓝铁矿
1817年,A. G. Werner为了纪念最早在英国Cornwall地区发现蓝铁矿的英国矿物学家J. G. Vivian,用其名字为蓝铁矿命名。蓝铁矿主要产于含有机质较多的褐煤、泥炭、森林土壤中,也与沼铁矿共生。
独居石是组成独居石铈、独居石榴以及独居石钕的矿物系列,常具放射性。作为副矿物,它主要产在花岗岩、正长岩、片麻岩和花岗伟晶岩中,与花岗岩有关的热液矿床中也有产出。地质学家曾在伟晶岩中发现了重量达几千克的特大独居石晶体,体积极小,板状或柱状,呈双晶体,晶面粗糙且有条纹,也以粒状块体产出;颜色多样,从棕色、红棕、黄棕、粉红、黄色到浅绿或白色,贝壳状或参差状断口,条痕为白色;透明至半透明,松脂光泽、蜡状光泽至玻璃光泽。由于独居石的化学性质比较稳定,密度较大,故常形成滨海砂矿和冲积砂矿。独居石是商业钚的主要来源,其著名产地有巴西、印度、锡兰、澳大利亚、南非等。
独居石
独居石中含放射性元素钚 [1] ,是提取铈族稀土元素的重要矿物原料;单斜晶系,因常呈单晶体而得名;硬度为5.0~5.5,比重为4.9~5.5。
绿松石、银星石与磷灰石
绿松石是优质的玉材,质量极优的可作为收藏品。银星石是一种次生矿物,具有医疗保健作用。磷灰石却是制造磷肥和提取磷及其化合物的最主要矿物原料之一。
绿松石又名土耳其玉,由富含铝的岩浆岩或沉积岩风化淋滤而成。三斜晶系,隐晶质,少见微小晶体,常以块状、粒状、钟乳状、结核状或皮壳状、细脉状集合体产出;颜色呈蓝色、绿色或灰色,贝壳状断口,条痕为浅绿或白色;透明至不透明,蜡状光泽至暗淡光泽。绿松石属于优质玉材,被国际宝石界分为四个品级,由一级到四级分别为:波斯级、美洲级、埃及级和阿富汗级,以一级品为最佳。
绿松石
绿松石是铜和铝的磷酸盐集合体,以不透明的蔚蓝色最具特色,是世界稀有宝石品种之一,因其通过土耳其传入欧洲各国,故有“土耳其玉”之称,亦称“突厥玉”。
银星石,次生矿物 [2] ,形成于岩石的裂隙和节理面中。极少形成晶体,偶见微小柱状晶体,常以放射状、针状、皮壳状或球状的集合体产出;白色、黄色或黄棕色,亚贝壳状至参差状断口,白色条痕;透明至半透明,玻璃光泽、松脂光泽到珍珠光泽。具有医疗保健作用,在医学上可用于治疗吐血或咳血,其著名产地有英国和美国。
银星石
银星石由含磷的水溶液作用于含铝较丰富的矿物而成,多产于岩石的表面或裂隙内。热液矿脉晚期亦可形成,但少见,硬度为3.5~4.0。
磷灰石形成于岩浆岩或变质石灰岩中。柱状或板状晶体,以块状、致密状或粒状集合体产出;一般为绿色,也有无色、白色、黄色、浅红、棕色、灰色或紫色,贝壳状至参差状断口,条痕白色;透明到半透明,玻璃光泽至松脂光泽。它是制造磷肥和提取磷及其化合物最主要的矿物原料之一。其次,因磷灰石晶体色泽润美、透明,可当作低档宝石收藏。其世界著名产地是俄罗斯。
磷灰石(右)
磷灰石是提取磷的主要原料之一。硬度为5.0,以副矿物见于各种成岩中,在碱性岩中可以形成有工业价值的矿床。沉积成因的磷灰石因含有机质而被染成深灰至黑色。
砷铅矿与臭葱石
砷铅矿是炼铅的主要矿物之一。臭葱石是一种罕见的砷酸盐矿物。臭葱石与砷铅矿相同,加热后会发出大蒜气味,若在密封空间内进行加热,可释放出水分。
砷铅矿常与磷氯铅矿、钒铅矿、方铅矿、硫酸铅矿、异极矿、毒砂等共生于铅矿床的氧化带。晶体呈针状、圆桶状或狭长的柱状,以葡萄状、颗粒状集合体产出;颜色为黄色、橙色、棕色、白色、无色到浅绿色,亚贝壳状或参差状断口,白色条痕;透明到半透明,玻璃光泽或松脂光泽。砷铅矿能被盐酸溶解,也能熔于火中,并散发出强烈刺鼻的大蒜味。它是炼铅的主要矿物之一。
砷铅矿(上)/臭葱石(下)
砷铅矿形成于铅锌矿床氧化带,常与磷氯铅矿、毒砂等共生;可与磷氯铅矿、钒铅矿构成完全固溶体系列。臭葱石通常形成于富含砷矿体的外层氧化带,也会在温泉外围呈壳层状沉淀。硬度为3.5~4.0。
臭葱石,一种罕见的砷酸盐矿物,通常形成于富含砷矿体的外层氧化带,也会在温泉的外围呈壳层状沉淀。双锥状、柱状或板状晶体,常以块状、土状集合体产出;颜色为绿色、蓝色到棕色、无色或紫罗兰色,亚贝壳状断口,条痕为白色;透明到半透明,玻璃光泽、松脂光泽或暗淡光泽。可被盐酸或硝酸溶解,与砷铅矿和橄榄铜矿相同,加热后散发出大蒜气味,若在密封空间内进行加热,可释放出水分。
钒钾铀矿与钒铅矿
钒钾铀矿与钒铅矿都能被酸溶解,它们是提取钒的主要矿物原料。其次,它们还可分别提炼出铀、铅等,因而极具经济价值。
钒钾铀矿又称“钒酸钾铀矿”,一种次生矿物,主要分布于有机质的沉积岩的风化带或沉积铀矿床的氧化带中。晶体微小且扁平,通常以粉状、微晶状块体以及皮壳状集合体产出;颜色为鲜黄或绿黄,参差状断口,黄色条痕;半透明,晶体为珍珠光泽,块体为暗淡光泽。钒钾铀矿具有强烈放射性,能被酸溶解。矿中所含铀的比重为53%,钒的比重约为12%,是提取铀、钒及镭的矿物原料。
钒钾铀矿
一种次生矿物,分布于有机质的沉积岩的风化带,或见于沉积铀矿床的氧化带中。硬度为2.0~2.5,是提炼铀的重要矿物。
钒铅矿属于磷灰石族矿物,其结晶构造与磷灰石极为相似。晶体为六方柱状或针状,通常为致密块状;颜色为鲜红、红色和棕红色,贝壳状或参差状断口,条痕为白色或浅黄;透明到半透明,松脂光泽到半金刚光泽;易熔于火,也能被酸溶解产生溶液。溶液蒸发后会出现红色残留物,而其他钒酸类矿物则呈白色沉淀物。
钒铅矿
钒铅矿又称“褐铅矿”。主要形成于铅矿床的氧化带,是提炼钒的矿物原料,也可以用来提炼铅。钒铅矿为三方或六方晶体,硬度为3.0。
作为一种不常见的矿物,钒铅矿只能从一个已经存在的矿物通过化学变化来形成,因此它是一种次生矿物。在干旱气候条件的地区,钒铅矿则通过原生铅矿石氧化形成。自然环境下,钒铅矿出现在含铅矿床的氧化带上,其中钒是从硅酸盐矿物的围岩中溶解出来的。钒铅矿常与砷铅矿、磷氯铅矿、钒铅锌矿、钒铜铅矿、钼铅矿、白铅矿、硫酸铅矿、方解石、重晶石和诸如褐铁矿之类的氧化铁矿物伴生。钒铅矿是提炼钒的重要矿石,也是提炼铅的次要矿物。此外,其艳丽的色泽使之成为许多矿物收藏家的目标。
钒铅矿的矿藏遍布世界各地,人们在全世界超过400座矿井中发现过它。
[1] 钚:一种放射性元素,原子能工业的重要原料,可作为核燃料与核武器的裂变剂。也是放射性同位素热电机的热量来源,常用于驱动太空船。
[2] 次生矿物:为岩石或矿石形成之后,其中的矿物遭受化学变化而改造成的新生矿物,其化学组成和构造都经过改变而不同于原生矿物。如橄榄石经热液蚀变而形成的蛇纹石,正长石经风化分解而形成的高岭石,方铅矿经氧化而形成的铅矾,铅矾进一步与含碳酸的水溶液反应而形成的白铅矿等,均是次生矿物。