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2025年7月14日 星期一

每天一礦物 —— 矽鋅礦

摘自来源:礦研所老牛 

以下文章若出現藍字乃本人註解。 

矽鋅礦(Willemite

(名字致敬荷蘭國王威廉一世,實際上是鋅礦界的「螢光小王子」!)

化學式:Zn₂SiO₄(鋅+矽+氧組成的「三元合金」,鋅含量高達58.6%,堪稱鋅礦裡的「土豪金」)

特點:矽鋅礦是鋅礦中的「螢光明星」,純淨時呈無色或淺黃綠色,但在紫外線下會發出耀眼的蘋果綠螢光!它硬度高、耐高溫,常和閃鋅礦「搭夥」出現在鋅礦床裡,堪稱礦石界的「夜店咖」──白天低調,晚上發光!


寶石關聯

矽鋅礦本身就是收藏級寶石界的「潛力股」!常被打磨成刻面寶石或弧面寶石,俗稱「鋅橄欖石」(別和橄欖石混淆哦)。它也是磷鋅礦(次生鋅礦物)的「前輩」——磷鋅礦常在矽鋅礦風化後形成,兩者在寶石加工中互為「黃金搭檔」。

化學組成

主要成分是矽氧四面體+鋅離子,化學式簡單但「性格倔強」-鋅含量高導致它比普通矽酸鹽更堅硬(莫氏硬度5.5),但怕酸(鹽酸一泡就冒泡溶解)。偶爾混入錳、鐵等雜質,顏色會從無色變粉紅或棕黃。

晶體形態

矽鋅礦最愛「三方晶系的六角形派對」-常見柱狀、板狀晶體,也喜歡組團成粒狀、纖維狀集合體。和閃鋅礦的「立方體呆萌臉」比起來,它像被拉長的鑽石原石,閃著玻璃到油脂的光澤。

物理性質

硬度5.5(能刻動銅幣但怕小刀劃臉),密度4.0 g/cm³,比重大得像小鐵塊但韌性好。它還有個「遇熱變身」的技能──加熱到1500℃也不融化,堪稱「鋅礦界的耐熱戰士」。


光學性質

矽鋅礦是「高折射率選手」(1.70),光線穿透時明顯偏折,所以看起來比實際上更閃亮!它有強烈多色性(不同角度顏色變幻),紫外線下還會發出螢光,堪稱「寶石界的夜店燈球」。


其他特性

矽鋅礦是「螢光體質」-在長波紫外線下會發出蘋果綠螢光,在短波下可能變弱或消失。它也特別怕酸,但耐鹼性強,冶金師傅常用鹼法提鋅時,它比閃鋅礦更「淡定」。


地質產狀

矽鋅礦喜歡在熱液礦脈裡扎堆,尤其是含鋅的矽卡岩礦床。它也愛在風化殼裡搞「次生富集」──原生閃鋅礦被氧化後,鋅離子重新結晶成矽鋅礦,堪稱「鋅礦界的輪迴轉世」。


全球產地

美國(新澤西州富蘭克林礦區「螢光寶石天堂」)、比利時(阿爾薩斯鋅礦帶)、中國(雲南箇舊鋅礦)、德國(厄爾士山脈)、墨西哥(奇瓦瓦州礦洞)。反正有鋅礦的地方,地下可能就埋矽鋅礦的「螢光寶藏」。


礦床成因

矽鋅礦主要靠熱液交代作用形成-地下熱水帶著鋅、矽、氧元素,在岩石裂縫裡「熬煮」成礦。接觸變質帶的矽卡岩礦床也會生產它,堪稱「高溫高壓下的鋅結晶實驗」。


市場價值

矽鋅礦本身價格中等(幾十到幾百塊一克拉),但高品質螢光寶石能賣上千塊!收藏級標本因獨特的螢光效應備受追捧,畢竟「夜店燈球」等級的寶石可不多見。


工業應用

矽鋅礦主要用於提煉鋅金屬(鋅電池、鍍鋅鋼板都靠它),少量用於陶瓷工業當釉料添加劑(讓瓷磚更亮)。它的螢光特性也被用於地質探礦-紫外線燈一照,礦脈無處遁形!


科學研究與環保

矽鋅礦是研究地球鋅循環的「活化石」-透過分析它的晶體結構和螢光特性,科學家能還原古代鋅礦床的形成環境。但開採可能污染土壤和水源,環保人士呼籲「無氰提鋅」新技術。


總結介紹

矽鋅礦這傢伙堪稱礦物界的「螢光魔術師」──白天是無色或淡彩的普通石頭,夜晚卻在紫外線下變身蘋果綠「迪斯可球」!它是鋅礦中的高富帥(鋅含量超58%),從寶石收藏到工業提鋅都少不了它,連地質學家都靠它的螢光找礦脈。雖然它怕酸、怕刮痕,但架不住獨特的發光技能和稀缺性,堪稱「暗夜寶石之王」。下次去博物館看到會發光的石頭,記得靠近紫外線燈——要是閃出蘋果綠光芒,那絕對是矽鋅礦在「炫技」!

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