花岗伟晶岩的晶洞里,常有一根根六棱柱状的淡绿或淡蓝晶体,端面平整,柱面发亮。多数人把它当作石英,敲一下才发现硬度不对。绿柱石与石英外形相似,分开它们的钥匙在柱面纹路的方向上,而不在颜色,颜色可以从无色排到深绿。
柱面纹是竖的,石英是横的
绿柱石的柱面有纵向条纹,平行于晶体长轴,一条条从上贯到下。石英的柱面是横向条纹,垂直于长轴,像叠起来的薄片。把晶体立起来看,纹路是竖是横,一眼就分开。纹密的晶体,柱面像拉过丝的玻璃。
成因不同。绿柱石生长时柱面交替发育,留下细密的纵向生长纹;石英的横纹来自晶面反复停歇与重启。两者的纹都很细,宽度常在 0.1 毫米以下,要打侧光才看得清,指甲横刮有阻滞感。
硬度 7.5–8,比石英高半级
绿柱石硬度 7.5–8,比石英的 7 高半级,石英划不动它,它能划伤石英。测试挑棱角,用石英尖刻绿柱石的柱面,看有没有永久划痕,再反过来试一次。划痕要用新鲜面,风化的表皮容易误判。
端面是好用的部位。绿柱石底面平整,常呈六边形,边长 5–30 毫米;石英的端面由锥面组成尖头,很少有平底。这一条在完整晶体上一目了然,比测硬度快得多。断了的晶体,端面仍能看到六边形轮廓。
密度 2.63–2.92,与石英几乎重合
绿柱石密度 2.63–2.92 克/立方厘米,纯净端元约 2.66 克/立方厘米,与石英的 2.65 克/立方厘米几乎一样,掂重分不开。含铯、铷的变种能到 2.9 克/立方厘米,手感才变沉,颜色多半偏粉。同一晶洞里能差出 0.2。
折射率 1.57–1.60,与石英的 1.54–1.55 差得不多,镜下也不好分。密度和折射率都不是它的强判据,真正可靠的是硬度、柱面纹和晶形。单看折射率,两者几乎重叠,表盘上 1.55 与 1.58 只隔三小格。
混进来的是电气石与磷灰石
电气石最容易混。它也呈六方柱、也有纵向条纹,但条纹更深更粗,横断面是带弧边的三角形,不是六边形;硬度 7–7.5,密度 3.0–3.2 克/立方厘米。加热后一端能吸起纸屑,绿柱石不会。
磷灰石也成六方柱,硬度只有 5,小刀能划动,密度 3.1–3.2 克/立方厘米,比绿柱石重。它的柱面没有纵纹,端面常见溶蚀凹坑,颜色偏黄绿。硬度一测就能排除,断口也不一样。
关键数据
下列数值覆盖绿柱石族常见成员,碱金属含量高的变种偏向上限。测密度前要把晶体表面的泥质洗净,附着物会让读数偏低。称重要用静水法,普通天平称不出差别。
- 硬度 7.5–8,能划伤石英。
- 密度 2.63–2.92 克/立方厘米。
- 折射率 1.57–1.60,与石英接近。
- 解理 {0001} 不完全,断口贝壳状。
- 六方柱,柱面纵纹,端面常见六边形。
- 晶体直径 5–30 毫米,柱面长可达数十厘米。
边界
蚀刻与磨圆的晶体判据会丢。经水流搬运的绿柱石卵石,柱面和端面都被磨掉,纵纹看不清,只剩硬度与密度;硬度又与石英接近,这时很容易判错。滚圆的卵石只剩硬度可用,误差能到一级。
细晶与集合体也难办。绿柱石有时呈致密块状,没有晶形,颜色发白,与块状石英几乎一样。本文判断,这类标本只能靠硬度对比,条痕都是白色帮不上忙。定案通常要做 X 射线衍射与电子探针。
参考文献
- 王濮, 潘兆橹, 翁玲宝.《系统矿物学》上册. 地质出版社, 1982. —— 绿柱石族成分与物理性质。
- Deer W A, Howie R A, Zussman J. An Introduction to the Rock-Forming Minerals. 3rd ed. Mineralogical Society, 2013. —— Beryl 条目。
- 潘兆橹.《结晶学及矿物学》. 地质出版社, 1994. —— 晶面花纹与晶体习性。
- 《中国大百科全书·地质学》. 中国大百科全书出版社, 1993. —— 绿柱石、伟晶岩条目。