Corundum
一种坚硬的结晶矿物,形成红宝石和蓝宝石。
刚玉是氧化铝(Al₂O₃)的晶体形态,通常含有微量的铁、钛、钒和铬。作为一种造岩矿物,它天然透明,但根据其晶体结构中存在的过渡金属杂质不同而呈现不同颜色。它的两种主要宝石变种是红宝石和蓝宝石。红宝石的红色来自铬,而蓝宝石则根据所含特定过渡金属的不同可呈现多种颜色;一种罕见的粉橙色品种被称为帕德玛刚玉蓝宝石。“刚玉”一词源自泰米尔-达罗毗荼语单词kurundam(意为红宝石-蓝宝石),该词也出现在梵语中,写作kuruvinda。由于其硬度——纯刚玉在莫氏硬度标度上被评为9.0——它可以划伤几乎所有其他矿物。刚玉砂是一种无宝石价值的黑色粒状刚玉,与磁铁矿、赤铁矿或铁尖晶石混合,广泛用作砂纸和大型金属、塑料及木材加工工具上的磨料。刚玉的密度为4.02 g/cm³(251 lb/cu ft),对于一种由铝和氧等低原子质量元素组成的透明矿物来说,这个密度异常高。刚玉形成于变质环境中,如云母片岩、片麻岩和一些大理石中。它也出现在低硅火成岩中,如正长岩和霞石正长岩侵入体,以及超基性侵入体附近的岩体中,与煌斑岩脉伴生,并在伟晶岩中形成大晶体。由于其坚硬且耐风化,它经常作为碎屑矿物出现在河流和海滩的沙子中。有记录的最大天然刚玉单晶体尺寸约为65 cm × 40 cm × 40 cm,重152 kg(335 lb),不过这一记录后来已被某些合成晶锭超越。磨料级刚玉在津巴布韦、巴基斯坦、阿富汗、俄罗斯、斯里兰卡和印度开采。历史上,它曾从美国北卡罗来纳州与纯橄榄岩相关的矿床以及加拿大安大略省克雷格蒙特的一处霞石正长岩中开采。刚玉砂级刚玉发现于希腊纳克索斯岛和美国纽约州皮克斯基尔附近。合成磨料级刚玉由铝土矿制造。在中国良渚文化和三星村文化(后者位于金坛区)中,发现了四把可追溯到公元前2500年的刚玉斧。1837年,马克·安托万·戈丹通过加热氧化铝并加入少量铬作为着色剂,制造出第一批合成红宝石。1847年,J. J.
Quick Facts
- Category
- Oxide mineral – Hematite group
- Formula
- Al; 2; O; 3
- Imasymbol
- Crn
- Strunz
- 4.CB.05
- Dana
- 4.3.1.1
- System
- Trigonal
- Class
- Hexagonal scalenohedral (3m); H-M symbol: (3 2/m)
- Unit cell
- a 4.75 Å, c 12.982 Å; Z 6
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背景与渊源
刚玉产于变质岩区,如云母片岩、片麻岩和一些大理石中,也产于低硅火成岩的正长岩和霞石正长岩侵入体中。它还与超基性侵入体相邻,与煌斑岩脉伴生,并在伟晶岩中形成大晶体。由于其硬度和耐风化性,它通常作为碎屑矿物出现在河流和海滩的沙子中。磨料级刚玉在津巴布韦、巴基斯坦、阿富汗、俄罗斯、斯里兰卡和印度开采;历史上曾从美国北卡罗来纳州的矿床和加拿大安大略省克雷格蒙特的一处霞石正长岩中开采。刚玉砂级刚玉发现于希腊纳克索斯岛和美国纽约州皮克斯基尔附近。
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刚玉的重要性源于其非凡的硬度(莫氏硬度9.0),这使其可用作砂纸和机加工工具中的磨料。刚玉砂是一种与磁铁矿、赤铁矿或铁尖晶石混合的黑色粒状变种,常用于此目的。合成刚玉通过避免破坏性开采,对环境的影响低于天然刚玉,但其生产是能源密集型的,并且涉及可能带来风险的化学品。除了装饰用途外,合成刚玉还用于机械零件、耐刮擦光学器件、手表镜面、卫星仪器窗口、激光组件和陶瓷装甲。其高密度(4.02 g/cm³)对于一种由低原子质量元素组成的透明矿物来说是不寻常的。刚玉结构类型也存在于各种二元和三元化合物中。
