花岗岩晶洞或伟晶岩脉里,那些黑色、细长、表面像被细砂纸顺着长度磨过一遍的柱状晶体,多半是电气石。它的横断面是三边外凸的三角形,这个形状在常见矿物里很少见,找到一根断开的晶体,断面就能交出答案。
柱面上的纵纹平行于晶体长轴,这是第一眼特征
电气石属三方晶系,柱面发育,柱面上有一组平行于 c 轴的细纵纹,纹路笔直,从晶体根部一直走到顶端,中途不断。纵纹间距多在 0.1–0.5 毫米,肉眼可见,手指顺着摸有轻微阻滞感,横着摸则光滑;沟槽很浅,只在斜光下才看得出。
纵纹的成因是柱面反复交替生长,相邻两带的宽度略有差异,形成细槽。同一根晶体上,不同柱面的纵纹密度可以不同,转一圈能看到疏密变化。这种顺长轴走、不横跨、不交叉的纹,是电气石最省事的第一判据,也最容易被忽略。
横断面是三边外凸的球面三角形
把晶体横着敲断,断面呈三角形,三条边向外鼓,三个角是圆的,不是尖的。这个形状来自柱面与锥面的交切,教科书称球面三角形。直径多在 2–10 毫米,断面向外微凸,摸上去没有锋利的棱,边缘常带细小的阶梯,整体像一枚三棱透镜。
与它对比,角闪石断面是菱形,辉石断面近方形,绿柱石断面是正六边形。三者都是柱状,断面却各不相同,断面形状比颜色可靠得多。在砂矿里捡到无晶头的碎柱,只要断面是外凸三角形,仍可判电气石,磨圆了也认得出。
硬度 7 到 7.5,没有解理,断口呈贝壳状
电气石硬度 7–7.5,与石榴子石相近,小刀和玻璃都划不动,但能被石英勉强划伤。它没有解理,断口为贝壳状,断面边缘常见细小的阶梯。密度 3.0–3.2 克/立方厘米,比石英略重,手感差别不大,不能单靠重量判断,得靠断面和纵纹。
另一个特征是热电性。把晶体加热再冷却,两端会带相反电荷,能吸附纸屑;摩擦后同样有效。这个性质在 18 世纪就被记录,电气石的名字即由此而来。野外用摩擦吸附做辅助验证可行,但需晶体完整、表面干燥,湿晶体吸不住纸屑。
黑电气石最常见,彩色的是锂电气石
常见的黑色电气石称黑电气石,富含铁,颜色漆黑,条痕灰黑,晶体粗大,柱长可达 30–100 毫米。彩色的是锂电气石,含锂和氟,同一根晶体上可分绿、粉、蓝几段,色带垂直长轴分布,这种分带本身就是鉴定特征,肉眼一眼能看出。
两者硬度、密度、晶形一致,断面形状也相同,区别只在颜色和伴生矿物。手上没有仪器时,把黑色柱状、带纵纹、断面三角形的晶体统一记作电气石即可,不必硬分亚种,亚种要靠成分分析才能落定;颜色差别在野外够用,不必专门送样。
关键数据
下列数据取自矿物学教材与矿物学专著给出的通用区间,电气石族内各亚种的数值有交叠。记录时按区间写,不要按某一亚种的单值去套,容易出错;同一族内不同亚种的密度能差出 0.1 以上,写区间比写单值稳当。
- 莫氏硬度 7–7.5,小刀与玻璃均划不动。
- 密度 3.0–3.2 克/立方厘米。
- 柱面纵纹平行长轴,纹间距 0.1–0.5 毫米。
- 横断面为三边外凸的球面三角形。
- 晶体直径 2–10 毫米,柱长可达 30–100 毫米。
边界
纵纹不是电气石独有。阳起石、透闪石也有平行长轴的纵纹,绿柱石偶尔也有。区别在断面:角闪石类为菱形,绿柱石为六边形,只有电气石是外凸三角形。单凭纵纹定案会出错,必须配合断面一起看,只凭一条会误判。
碎成砂粒后两条判据同时失效。粒径小于 0.5 毫米时,纵纹看不见,断面也磨圆,只能靠多色性和重矿物分析。此时电气石在镜下呈明显的多色性,一个方向颜色深、转 90 度变浅,这是砂片鉴定的常用依据之一,也是它区别于普通重矿物的地方。
参考文献
- 潘兆橹 主编.《结晶学及矿物学》(第三版). 地质出版社, 1994. —— 电气石族。
- 王濮, 潘兆橹, 翁玲宝 等.《系统矿物学》. 地质出版社, 1982. —— 族内物性。
- 全国科学技术名词审定委员会.《地质学名词》. 科学出版社. —— 纵纹术语。