钾长石和钾纳石,钾纳长石 这些称呼是同一种矿石吗?其实
钾长石[1](KAlSi3O8)通常也称正长石,属单斜晶系,通常呈肉红色、呈白色或灰色.(3与8在相应元素符号位之后下标,整个化学式读作"硅酸铝钾")
钾钠长石含铁量:0.25—0.3%
SiO2:68.68%
K2O+Na2O>10%
Al2O3:17.39%与钾长石不同,首先就是多了钠元素,成分极有区别.
认同"钾钠石"说法的不多,应该是与钾钠长石混为一谈了,在许多情况下这两种确实是同一种物质.
1 氧O 水H2O 硅酸盐 硅铝酸盐、碳酸盐、磷酸盐等
2.硅Si 硅酸盐 SiO3^2-为主要成分
3.Al 铝 铝土矿Al2O3 铝硅酸盐(铝硅酸盐的成分不好写 比较复杂)
4.铁Fe 有黄铁矿 FeS2 黄铜矿CuFeS2 菱铁矿FeCO3 绿矾FeSO4.7H2o 赤铁矿Fe2O3
5.Ca 钙 方解石大理石(事实上很多岩石都含有碳酸钙)CaCO3 石膏CaSO4
6.Na 智利硝石NaNO3 岩盐NaCl 钠长石NaAlSi3O8
7.钾K 各种铝硅酸钾盐比较复杂 钾长石KAlSi3O8是其中一种
8.镁Mg菱镁矿MgCO3 白云石(CaCO3•MgCO3)水氯镁石(MgCl2•6H2O) 光卤石(KCl•MgCl2•6H2O)
9.H氢 土壤中的H2O是主要的 还有一些酸式盐矿石也含有
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钾
(金属元素)
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钾(Potassium)是一种银白色的软质金属,蜡状,可用小刀切割,熔沸点低,密度比水小,化学性质极度活泼(比钠还活泼)。是ⅠA族的元素之一,属于碱金属。钾在自然界没有单质形态存在,钾元素以盐的形式广泛的分布于陆地和海洋中,也是人体肌肉组织和神经组织中的重要成分之一。
中文名 钾
外文名 Potassium
元素符号 K
原子量 39.0983
管制类型 易制爆化学品
CAS号 7440-09-7
发现者 汉弗莱·戴维
钾盐以硝石(硝酸钾,KNO3),明矾(十二水合硫酸铝钾,KAl(SO4)2·12
H2O),还有草木灰(碳酸钾,K2CO3)的形式已经被认知了几个世纪。它们被用于火药,燃料和肥皂的制造。[1] 把含钾物质还原为元素挫败了早期的化学家,而且钾被Antoine Lavoisier分类为“泥土”。由于钾的活动性很强,难以用常用的还原剂(如碳)从钾的化合物将金属钾还原出来。之后在1807年,汉弗莱·戴维电解熔融氢氧化钾发现有金属小球形成,这就是钾。他注意到当把钾扔到水里时,钾会在水面上游动,并燃烧发出美丽的紫色的火焰。钾的名称来源于拉丁文Kalium,原意是“碱”。[2] 拉丁文名称从阿拉伯文Qali借来的。 中国科学家在命名此元素时,因其活泼性在当时已知的金属中居首位,故用“金”字旁加上表示首位的“甲”字而造出“钾”这个字。
物理性质
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钾为银白色立方体结构金属,理化性质和钠非常相似。钾质软而轻可用小刀切割,新切面有银白色光泽。
钾的密度0.862g/cm3(293K),熔点336K(63℃),沸点1043K(770℃)。
钾是热和电的良导体,具有较好的导磁性,质量分数77.2%的钾和22.8%的钠形成的钾钠合金熔点只有12℃,是核反应堆导热剂。钾单质还具有良好的延展性,硬度也低,能够溶于汞和液态氨,溶于液氨形成蓝色溶液。
已发现的钾的同位素共有28种,包括从32K至55K,其中在自然界中存在的只有39K、40K和41K,其他同位素都是由人工制造。40K有放射性,是岩石和土壤中天然放射性本底的重要来源之一。[1]
钾离子能使火焰呈紫色,可用焰色反应和火焰光度计检测。
化学性质
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钾的化学性质比钠还要活泼,仅比铯、铷活动性差。暴露在空气中,表面迅速覆
盖一层氧化钾和碳酸钾,使它失去金属光泽(表面显蓝紫色),因此金属钾应保存在液体石蜡或氩气中以防止氧化。钾在空气中加热就会燃烧,它在有限量氧气中加热,生成氧化钾;在过量氧气中加热,生成过氧化钾和超氧化钾的混合物。金属钾溶于液氨生成深蓝色液体,可导电,实验证明其中含氨合电子,钾的液氨溶液久置或在铁的催化下会分解为氢气和氨基钾。钾的液氨溶液与氧气作用,生成超氧化钾,臭氧作用,生成橘红色的臭氧化钾。
钾与水剧烈反应,甚至在冰上也能着火,生成氢氧化钾和氢气,反应时放出的热量能使金属钾熔化,并引起钾和氢气燃烧。
钾与氢、硫、氟、氯、溴、碘都能化合,可与低元醇反应放出氢气。
钾还能与汞形成钾汞齐:K + Hg = K[Hg]。它是平和的还原剂,与水反应不剧烈。钾和汞作用时会发生强烈的放热反应。
钾的常见氧化态为+1,但是也可以形成-1价的化合物,即碱化物,如KH。
在高中化学范畴认为钾盐均溶于水,但实际上高氯酸钾、酒石酸氢钾、六氯铂酸钾、钴亚硝酸钠钾、四苯硼酸钾等溶解度均较小。[1]
化合物
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氧化钾
氧化钾化学式K2O,分子量94.2,密度2.32g/cm3。易潮解,易溶于水。为白色粉末,溶于水生成氢氧化钾,并放出大量热。在空气流中加热能被氧化成过氧化钾或超氧化钾,易吸收空气中的二氧化碳成为碳酸钾。
过氧化钾
过氧化钾,黄色无定形块状物,易潮解。加热分解,遇水放出氧气,遇酸生成过氧化氢,过氧化钾能吸收二氧化碳并放出氧气。是强氧化剂。可由氢氧化钾与过氧化氢反应制得。
超氧化钾
超氧化钾是一种一级氧化剂,在许多方面类似于第I族金属过氧化物。遇易燃物、有机物、还原剂等会引起燃烧甚至爆炸。遇水或水蒸汽产生大量热量,同样可能发生爆炸。吸湿性极强,与水激烈反应生成氧及可被进一步分解的碱性过氧化物溶液。
氢氧化钾
氢氧化钾,白色粉末或片状固体。具强碱性及腐蚀性,中等毒性。极易吸收空气中水分而潮解,吸收二氧化碳而成碳酸钾。溶于水,能溶于乙醇和甘油。当溶解于水、醇或用酸处理时产生大量热量。0.1mol/L溶液的pH为13.5。相对密度2.044。熔点380℃(无水)。
含量分布
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地壳
钾的化合物早就被人类利用,由于钾的化学性质极为活泼,所以钾在自然界中只以化合物形式存在。人们古代就知道草木灰中存在着钾草碱(即碳酸钾),可用作洗涤剂。硝酸钾也被用作黑火药的成分之一。钾在地壳中的含量为2.47%,占第七位。 可用来提取钾盐的矿物有钾盐矿(KCl)、光卤石(KCl·MgCl2·6H2O)、杂卤石(2CaSO4·K2SO4·2H2O )。 分布极广的天然硅酸盐矿物中也含有钾,如钾长石K[AlSi3O8]。在云母、钾长石等硅酸盐中都富含钾。[1]
海洋
在海水中以钾离子的形式存在,含量约为0.38g/kg。[3] 钾在海水中含量比钠离子少的原因是由于被土壤和植物吸收多。在动植物体内也含有钾。除了氧、氢、氯、钠、镁、硫、钙之外 ,钾在海水中的含量最高。
人体
正常人体内约含钾175克,其中98%的钾以钾离子的形式贮存于细胞液内;血清中含钾3.5~5.5mmol/L。钾是细胞内最主要的阳离子之一。
制备方法
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生产金属钠用的是电解法,但在生产金属钾中却不能用此法,因为钾太容易溶解在熔化的KCl中,无法分
离收集。金属钾的生产方法采用金属钠与氯化钾在高温下的反应:Na+KCl=K↑+NaCl。钾的沸点比钠低,不断地将钾的蒸气分离出去,就能使反应持续进行。用真空蒸馏法可将钾的纯度提高为99.99%。由于钾比钠贵, 在一般情况下都用钠代替钾,钾盐的用途就比较少,但由于钾盐的吸湿性弱于钠盐,所以分析化学中常用钾盐做标准试剂。[1]
主要用途
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人体
钾可以调节细胞内适宜的渗透压和体液的酸碱平衡,参与细胞内糖和蛋白质的代谢。有助于维持神经健康、心跳规律正常,可以预防中风,并协助肌肉正常收缩。在摄入高钠而导致高血压时,钾具有降血压作用。
参与糖、蛋白质和能量代谢:糖原合成时,需要钾与之一同进入细胞,糖原分解时,钾又从细胞内释出。蛋白质合成时每克氮约需钾3mmol,分解时,则释出钾。ATP形成时亦需要钾。
参与维持细胞内、外液的渗透压和酸碱平衡:钾是细胞内的主要阳离子,所以能维持细胞内液的渗透压。酸中毒时,由于肾脏排钾量减少,以及钾从细胞内向外移,所以血钾往往同时升高,碱中毒时,情况相反。
维持神经肌肉的兴奋性。
维持心肌功能:心肌细胞膜的电位变化主要动力之一是由于钾离子的细胞内、外转移。
人体钾缺乏可引起心跳不规律和加速、心电图异常、肌肉衰弱和烦躁,最后导致心跳停止。一般而言,身体健康的人,会自动将多余的钾排出体外。但肾病患者则要特别留意,避免摄取过量的钾。
在乳制品、水果、蔬菜、瘦肉、内脏、香蕉、葡萄干中都含有丰富的钾
人体缺钾的主要症状是:心跳过速且心率不齐,肌肉无力、麻木、易怒、恶心、呕吐、腹泻、低血压、精神错乱、以及心理冷淡。
植物
钾能促进植株茎秆健壮,改善果实品质,增强植株抗寒能力,提高果实的糖分和维生素C的含量,和氮、磷的情况一样,缺钾症状首先出现于老叶。钾素供应不足时,碳水化合物代谢受到干扰,光合作用受抑制,而呼吸作用加强。因此,缺钾时植株抗逆能力减弱,易受病害侵袭,果实品质下降,着色不良。瓜、果、番茄等对钾肥的需求主要是在果实迅速膨大期。
钾肥一般是在基肥、冲施、追施、喷施和无图营养栽培时施入,果实膨大前期冲施、追施或叶面喷施0.5%磷酸二氢钾、硝酸钾、硫酸钾、氯化钾溶液。氯化钾不能用于瓜类和烟叶。
钾不足时,植株茎秆柔弱,易倒伏,抗寒性和抗旱性均差;叶片变黄,逐渐坏死。由于钾能移动到嫩叶,缺钾开始在较老的叶,后来发展到植株基部,也有叶缘枯焦,叶子弯卷或皱缩。
促进酶的活化。 生物体中有60多种酶需要钾离子作为活化剂。
促进光能的利用,增强光合作用。首先K+能保持叶绿体内类囊体膜的正常结构,缺K+时类囊体膜结构松散,影响光合作用的正常进行。同时又能促进类囊体膜上质子梯度的形成和光合磷酸化作用。
有利于植物正常的呼吸作用,改善能量代谢。
增强植株体内物质的合成和转运。比如,碳水化合物的合成与运转;增强蛋白质与核蛋白的合成;促进豆科植物根瘤菌的固氮作用。
增强植物的抗性。
增强抗冻性、抗旱、抗盐的能力;
增强植物对病虫害的抗性。试验表明,增施适量的钾肥,能有效地减少水稻的胡麻叶斑病、稻瘟病、纹枯病等;麦类的白粉病、赤霉病及小麦的锈病等等。
减少水稻受还原性物质的危害。[1]
储存方法
金属钾很活泼,需隔绝空气和水储存。一般把钾、钠储存在煤油和液体石蜡中。
储存库房应通风低温干燥;与酸、氧化剂分开存放。
贮存和使用都要注意安全,由金属钾引起的火灾,不能用水或泡沫灭火剂扑灭,而要用碳酸钠干粉。钾也对皮肤有很强的腐蚀性。
3.6.1 概述
长石是长石族矿物的总称。长石是地壳中分布最广的矿物,约占地壳重量的50%,占地壳体积的 60%。除了金伯利岩等少数超基性岩外,所有结晶岩石都含有长石,然而优质长石宝石却很少见。
长石族矿物常可形成巨大的晶体,例如在乌拉尔的伊门山上,有一个采石场所开采的矿体,居然是 一个规模巨大的天河石晶体;在盛产宝石级拉长石的加拿大拉布拉多(Labrador——“拉长石”一名起源 于此),曾发现一个长达61cm的拉长石晶体。
长石族矿物形成的宝石可以称之为长石质宝石。长石质宝石的名称有的与矿物名称一致,如拉长 石、天河石;有的则与矿物名称不同,如月光石、日光石。
长石族矿物包括众多矿物种、亚种和变种矿物,形成多种重要的宝石。在国家标准《珠宝玉石 鉴 定》 中确认的长石质宝石有月光石、日光石、天河石、拉长石四种。
我国国家标准《珠宝玉石 鉴定》给出的月光石折射率为1.518~1.526(±0.010),据此判断,这种 月光石的矿物不是拉长石,而只能是碱性长石。我国另一国家标准《珠宝玉石 名称》明确指出,月光石 的矿物名称为正长石。这些国家标准中规定的月光石矿物,与许多宝石学者的观点并不完全一致。
一般情况下,一种宝石只能是特定的某一种矿物形成的宝石,而月光石则是数种矿物都可形成的宝 石。于是,月光石究竟是何种矿物,宝石界众说纷纭。一般认为,凡具有月光效应的各种属的长石都可 称为月光石。但是,有的学者主张,月光石“应以拉长石质宝石具蓝-蓝白色变者为限” 。张仁山在其 《翠钻珠宝》一书中则提出了与此相反的观点,他认为 “月光石的折射率为1.520~1.525,玻璃光泽, 在透明的月光石中,常有一团耀眼的乳白色或月白色反光,其明如皓月,所以称为月光石,颜色为白 色、灰白色或青白色”,同时指出,“月光石宝石为透明白色,有明亮的乳白色月光”,而拉长石 “多 为灰褐等色,其彩色闪光为橘红、翠绿、翠蓝的单色变彩” 。
有人认为,“和氏璧” 就是长石质宝石。战国时期,楚人卞和在楚山中得到一块玉璞(有包皮的玉 石),先后献给楚厉王和楚武王,都被认为是以石头欺骗君王,分别被砍去左脚和右脚。后来,卞和抱玉 璞在荆山脚下痛哭,文王闻之,派人问明缘由,命工匠去掉玉璞外皮而得美玉,命名为 “和氏之璧” 。后来,赵国得到和氏璧,秦昭王想以十五座城换取和氏璧。赵国派使臣蔺相如携璧去秦,蔺相如察觉秦 昭王无意以城换璧,便机智地从昭王手中索回璧,命随从抱璧回国。于是有了 “价值连城”和 “完璧归 赵” 的典故与成语。秦始皇统一中国后,用和氏璧制成传国玉玺,其上刻有丞相李斯书写的 “受命于 天,其寿永昌”八个鸟虫形篆字。
和氏璧究竟是何种玉石,引起了诸多学者的研究兴趣和推测。章鸿钊等学者认为和氏璧是具有变彩 效应的拉长石,其依据是,唐末五代的道士杜光庭曾目睹和氏璧,并在其 《录异记》中作了 “侧而视之 色碧,正而视之色白” 的记述,这与变彩拉长石的变彩现象颇为相似。也有人认为和氏璧是月光石或其 他玉石。但是有学者认为,和氏璧既不是拉长石,更不会是月光石。和氏璧传至后唐,在契丹人打进洛 阳时,废帝李从珂抱传国玉玺焚于玄武楼,从此下落不明。不见和氏璧实物,所以其玉质之谜,只能推 测,难有定论。
长石族矿物,凡是颜色艳丽或具有各种光学效应的各个种属的长石,都可以作为装饰用的宝石,也 可作为观赏石和矿物晶体收藏品。全世界长石的产地很多。各种长石的产地将在相关章节中介绍。
美国华盛顿斯密逊博物院藏有:马达加斯加产的黄色正长石,249.6克拉;斯里兰卡产的浅绿色正长 石猫眼,104.5克拉;美国犹他州产的黄色拉长石,11.1克拉;格陵兰产的浅褐色透明正长石晶体,长 6cm。加拿大安大略多伦多市博物馆藏有缅甸产的12.25克拉的猫眼钠长石。
3.6.2 长石的物理化学性质和质量要求
3.6.2.1 长石族矿物的物理化学性质
长石族包括钾钠长石亚族、斜长石亚族和钡长石亚族。
长石的一般化学式可写为MT4O8,其中M=Na,Ca,K,Ba及少量Li,Rb,Cs,Sr等离子半径较大 的一价或二价碱金属及碱土金属离子;T=Si,Al及少量B,Ce,Fe3+,Ti等离子半径较小的四价或三价 离子。
从化学组成来看,大多数长石族矿物都包括在KAlSi3O8-NaAlSi3O8-CaAl2Si2O8三元系中,相当于 是由钾长石(Or)、钠长石(Ab)和钙长石(An)三种简单的长石端元分子组合而成。这三种长石分子之间的混 溶性与温度有关。
长石类宝石具有玻璃光泽,断口呈玻璃光泽至珍珠光泽或油脂光泽,矿物学特征见表3.6.1(转引自 王福泉)。
(1)钾钠长石亚族
钾钠长石亚族包括透长石、正长石、冰长石、微斜长石、歪长石和水铵长石。
钾钠长石化学成分为KAlSi3O8-NaAlSi3O8系列,含有一定数量的CaAl2Si2O8组分。在钾钠长石的固 溶体中,通常含有钙长石组分5%~10%(一般在5%以下)。
钾长石分子和钠长石分子的组合称为 “钾钠长石系列” 或 “碱性长石”,高温时组成完全类质同象 系列;随着温度降低,熔离为钾相和钠相,构成 “条纹长石” 。
表3.6.1 长石族宝石矿物学特征
(据Arein,1977)
条纹长石不是一种单独的矿物,而是钠长石(有时为更长石)嵌生于钾长石(通常是微斜长石或正长 石)中形成的两相混合体;主晶为正长石时称为 “正长纹长石”,主晶为微斜长石时称为 “微斜纹长 石” 。当主晶是钠长石,而钾长石嵌生于其中时,则称为 “反条纹长石” 。条纹长石和反条纹长石,是 K[AlSi3O8]与Na[AlSi3O8]在高温下形成的类质同象混晶在低温下发生分离的产物,或是由钾长石经钠长石 化形成的。
透长石、正长石和微斜长石是端元组分KAlSi3O8的三个同质多象变体,总称为 “钾长石” 。钾长石 一般含有较多的Ab组分,有时可高达50%。
A.透长石。透长石又称 “玻璃石”,是钾长石的高温变体,高于900℃结晶,含有相当数量的钠 长石分子(有时高达60%),常含Ba,Ca,Rb,Fe等。多为无色,灰白色,有的呈肉红、浅黄、淡褐等 色,透明度高,显玻璃光泽。折射率Ng=1.525~1.532,Nm=1.522~1.530,Np=1.518~1.525;一般为 1.516~1.526。双折射率一般为0.010(钾钠长石的折光率均引自 《宝玉石大典》中张志兰编写的“架状结 构硅酸盐类宝石”)。
B.正长石。正长石很少为纯粹的K[AlSi3O8],通常含有钠长石分子达20%,有时达50%左右,并含有 少量钙长石分子;钾可以部分的被钡取代,并常含有三价铁、钙和微量镓、铷等。正长石常为肉红、浅 黄、浅绿、浅红、灰白、白、无色等,具有猫眼、星光、日光、月光等效应的正长石是重要的宝石。折 射率Ng=1.523~1.539,Nm=1.522~1.533,Np=1.516~1.529;一般为1.518~1.526。双折射率一般为 0.008。
C.冰长石。一般认为冰长石是正长石的一个亚种,或是钾长石的低温变种,有的学者认为:冰 长石是透长石、正长石和微斜长石不同结构态同时并存的一个亚稳定混合物。冰长石含钾长石分子达 90%以上,无色透明,有时呈乳白色。《系统矿物学》指出,冰长石的端元组分为Or90 Ab9 An1(依 次为钾长石、钠长石、钙长石分子数之比),常含钡,无色透明或乳白色。折射率Ng=1.524~1.526, Nm=1.522~1.524,Np=1.518~1.520;双折射率0.006。
D.微斜长石。微斜长石很少为纯粹的K[AlSi3O8],经常含有20%~30%的钠长石分子。微斜长石是钾 长石的低温变体,低于900℃结晶。微斜长石常见的颜色为白色、灰色、浅黄或浅红色,有的呈极少见的 黑色。
E.歪长石。又名钾-高钠长石,是高温富钠的碱性长石,化学组成为(Na,K)[AlSi3O8],其中钾长 石分子少于37%,Na2O含量通常高于K2O,化学成分更接近于钠长石。颜色为白色、灰色、浅黄、浅红 或带绿色,透明至半透明。折射率Ng=1.527~1.536,Nm=1.526~1.534,Np=1.522~1.529;双折射率 0.005~0.007。
F.水铵长石。化学组成为NH4[AlSi3O8]·nH2O,是含铵的温泉与蚀变安山岩和钾钠长石作用的产物。—般 呈隐晶质,自形晶粒径仅0.05mm。由于矿物粒度小而不能作为宝石用,但是其矿物集合体可能形成玉石。
(2)斜长石亚族
长石分子和钙长石分子的组合称为 “钠钙长石系列”或 “斜长石”,含有钾长石组分5%~10%(一般 在5%以下),并含有少量的Ti,Fe3+,Fe2+,Mn,Mg,Ba,Sr。斜长石一般无色,因含分散的包体而呈 白色或其他色调。
按斜长石中所含Ab和An的分子数百分比的不同,分为酸性斜长石(An 0~30%)、中性斜长石 (An 30%~50%)和基性斜长石(An 50%~100%),包括以下6个矿物种:钠长石(Ab 100%~90%, An 0~10%),更长石(又称奥长石)(Ab 90%~70%,An 10%~30%),中长石(Ab 70%~50%,An 30%~50%),拉长石(Ab 50%~30%,An 50%~70%),培长石(Ab 30%~10%,An 70%~90%),钙长石 (Ab 10%~0,An 90%~100%)。
3.6.2.2 长石质宝石的品种
长石质宝石包括月光石、日光石、变彩长石、天河石和具有不同颜色和光学效应的各种长石。
(1)月光石
月光石有人称为 “月长石”(日文中的汉字名称),古时有 “月石” 、“白宝石”之称(现行国家标准 并不认同)。月光石多为碱性长石,部分为斜长石。碱性长石是富含钾钠的长石的总称,包括透长石、正 长石、微斜长石、歪长石和钠长石(含钙长石分子在5%以下者),以及条纹长石和反条纹长石。
在碱性长石中,钾长石和钠长石两个矿物相形成隐纹、微纹结构。当光线射到这种两相界面时,引 起反射,不同界面之间的反射光相互干涉而引起虹彩,呈浅蓝至乳白色闪光(也称乳光),称为 “月光效 应” 。
月光石最先发现于瑞士亚达拉山脉。现在,优质月光石产地主要有缅甸、斯里兰卡、美国、马达加 斯加、俄罗斯等;其次有坦桑尼亚、巴西、西澳大利亚等。我国内蒙古、河北、安徽等产有月光石,但 质量各有不同。
我国国家标准 《珠宝玉石 鉴定》规定:月光石折射率1.518~1.526(±0.010),双折射率 0.005~0.008。按此标准,月光石只能是钾钠长石亚族中的矿物。然而,我国众多学者认为,月光石包括 冰长石月光石、透长石月光石、微斜条纹长石月光石、钠长石月光石、拉长石月光石和更长石月光石等。
A.冰长石月光石。多数已知的月光石,其矿物成分为冰长石。这种冰长石中因有钠长石固溶体而有 云雾感。
B.透长石月光石。无色透明或半透明的月光石。
C.微斜条纹长石月光石。又称“朝鲜月光石”,含钾长石组分40%(分子数百分比,下同),钠长石组 分49%,钙长石组分11%。
D.钠长石月光石。这种月光石有白色乳光的月光效应;是以钠长石为主晶,钾长石嵌生于其中的反 条纹长石,具有蓝色闪光的游光效应。更长石嵌生于钠长石中也能形成钠长石月光石。
E.拉长石月光石。具有黄褐色调游动蓝色闪光的拉长石,但不变彩,以此有别于变彩拉长石。
F.更长石月光石。矿物中除Ab、An外,尚含有少量钾长石和钡长石分子。
(2)日光石
日光石又称“太阳石” 、“砂金石”或“金星长石”,是长石中含有星点状或定向、成层排列的 赤铁矿、针铁矿、铁云母等包体,对入射白光产生散射作用,在弧面型宝石的弧面聚光,出现金黄色或 灰红色闪光,这种现象称为“日光效应” 。日光石因其矿物成分不同而分为更长石日光石和透长石日光 石。
日光石产地有挪威、美国、加拿大、俄罗斯、印度和缅甸等。
A.更长石日光石。呈赤色或金黄色火焰状闪光,是由细小片状镜铁矿或针铁矿内含物引起的。
B.透长石日光石。无色透明,因含铁而呈金黄色,有的呈深红橙色,有火焰状闪光(产自挪威)。尽 管国家标准《珠宝玉石 名称》认为日光石的矿物为奥长石,然而有的学者认为某些日光石并非奥长石, 而是透长石。
(3)变彩长石
有下列两个主要品种:
A.变彩拉长石。又称“虹彩拉长石”,以底色为暗烟灰色而区别于月光石,从不同角度观察可见到 连续变色现象。变彩拉长石主要产于加拿大、美国、德国、乌克兰和芬兰等;我国在内蒙古、湖北有发 现。
对于拉长石变彩效应的成因,一种说法是聚片双晶引起的,另一说法是片状包体或薄层条带析离体 所致。
B.变彩条纹长石。是一种以钾长石为主,钾、钠长石相间排列成条纹的长石。
(4) 天河石
含铷(Rb)、铯(Cs)的绿色微斜长石变种称为天河石,又称“亚马逊石”,—般含Rb2O 1.4%~3.3%,Cs2O 0.4%~0.6%。天河石是微斜长石中的主要宝石,呈天蓝色、绿色或蓝绿色斑点状,或带有十字形网状的条纹,常 不透明。天河石的致色原因,可能与其含铅(Pb)量有关,或与Pb置换K导致晶体结构缺陷有关。
天河石产地主要有美国、俄罗斯、南非、印度(尚产有猫眼和星光长石质宝石)和日本等;在我国产地 主要有新疆、甘肃、内蒙古、四川和云南等。
(5)正长石、微斜长石
正长石、微斜长石等可以因有星光效应、猫眼效应或透明而成为宝石。微斜长石质宝石有无色、白 色、淡红色(又称石竹色)、黄色、红色、绿到蓝绿色、黑色。
3.6.2.3 长石质宝石的质量要求
月光石以有色者为佳,如蓝灰色、绿色、浅黄、橙至淡褐色,无色者为次,高质量的月光石具有游 浮状蓝光。
天河石以纯正的蓝色为最佳,其次为稍带绿色的蓝色,透明度要高,杂质要少。
拉长石中的变彩拉长石,最好的具有蓝色变彩,其次为黄色、粉红色、红色、绿色变彩;非变彩拉 长石,有色或无色者皆可用作宝石,但透明度要高。
透长石要无色透明或半透明,无裂纹等缺陷,粒径要大;最好能具有猫眼效应。
歪长石应无色,或色艳,要透明、粒大。
3.6.3 长石质宝石的基本成矿规律
3.6.3.1 长石质宝石的形成
岩浆作用、变质作用和混合岩化作用都能形成长石。在伟晶岩阶段可以形成长石大晶。
(1)钾钠长石矿床
钾钠长石主要产于碱性和酸性侵入岩中,如正长岩、花岗岩、花岗闪长岩及其喷出岩中,也产于伟 晶岩和片麻岩中,但很少见于基性岩。在喷出岩中有透长石和歪长石。伟晶岩中的钾钠长石形成于伟晶 岩作用阶段至热液交代阶段。高温热液石英脉中也常有钾钠长石。黑云母与热液(水)作用可形成钾长石并 伴有绿泥石生成。冰长石是低温热液产物,也产于低级变质和交代岩石中。
(2)斜长石矿床
斜长石主要产于钙碱性侵入岩中,如斜长岩、辉长岩、苏长岩、花岗岩、花岗闪长岩等。斜长岩中 的斜长石多为中长石、拉长石,有的为培长石;伟晶岩中的斜长石为钠长石和奥长石;玄武岩、酸性流 纹岩很少含斜长石斑晶,而安山岩和石英粗面岩常含较多的斜长石斑晶;结晶片岩中常有钠长石斑晶; 钠长石化交代作用能形成大量钠长石,区域性的钠交代作用可形成含钠长石达60%的钠长石化片麻岩。
3.6.3.2 基本成矿规律
(1)月光石(图片3.6-1)
岩浆岩型月光石产于辉长岩-斜长岩体中;伟晶岩型月光石产于伟晶岩中,包括含稀有金属的透辉 石-正长伟晶岩、白云母伟晶岩、碱性正长伟晶岩等。朝鲜月光石则产于高温交代矿床中,与铁、铜矿物 共生。此外,尚产于片麻岩、麻粒岩等变质岩及砂矿中。
透长石(图片3.6-2)是高温相的钾长石,它的产出与岩浆固结时的温度有关,所以产于喷出岩和熔 岩—流纹岩、石英二长安山岩、粗面岩、响岩以及中酸性凝灰岩、熔结凝灰岩中,呈斑晶出现。在近地 表浅成岩中,由于岩浆冷凝迅速,有时也可见透长石。钾流纹斑岩中常有透长石斑晶,能显示月光效 应。在接触变质带中也曾发现透长石。
冰长石是钾长石的低温变种,形成于岩浆期后低温热液阶段,或产于低级变质岩或交代岩中。斯里 兰卡的冰长石麻粒岩岩脉中的冰长石,是白色或蓝色月光石。
歪长石多产于新生代碱性玄武岩和富钠质碧玄岩的深源包体中;有的产于安山岩、响岩和粗面岩 中;一般见于富钠火山岩中,如钠质粗面岩、碱性流纹岩等;可呈斑晶或基质产于碱性正长岩、霞石正 长岩中;有的产于花岗岩中。
钠长石主要产于碱性火成岩、钙碱性火成岩、钠长石片岩和花岗伟晶岩中。
更长石产于花岗岩、石英二长岩、花岗闪长岩、正长岩,以及相应的喷出岩和伟晶岩中。喷出岩中 的更长石,可呈斑晶产出。
拉长石(图片3.6-3、图片3.6-4)主要产于斜长岩、辉长-斜长岩、辉长-苏长岩、玄武岩及辉长伟晶 岩中。
(2) 日光石(图片3.6-5)
日光石主要产于片麻岩区的石英脉中,如挪威;或产于方钠石霞石正长岩中,如英格兰;也见于伟 晶岩中,如印度、马达加斯加。另外,美国、加拿大、俄罗斯等国也产日光石。
(3)具有月光效应和变彩效应的条纹长石
这种长石产于正长岩或二长岩中。
(4)天河石(图片3.6-6)
天河石产于花岗伟晶岩中。伟晶岩型长石矿床与花岗质岩浆或碱性岩浆有成生联系,所以常分布于 花岗岩体附近或花岗岩体的顶部,而与变质、超变质作用有关的伟晶岩型长石矿床,常分布于变质岩区 内。我国伟晶岩型长石矿,在北方多属加里东和海西期,而在南方则多为燕山期。
(5)正长石
正长石产于酸性、中性和碱性岩以及某些变质岩中,而其粗大晶体常见于伟晶岩和脉岩中,如斯里
兰卡、缅甸产有猫眼正长石,马达加斯加产黄色透明正长石大晶体。微斜长石产于酸性岩和碱性岩中, 而在伟晶岩中多为微斜长石条纹长石。
3.6.4 长石质宝石典型矿床
3.6.4.1 岩浆岩中的长石质宝石矿床
(1)乌克兰沃伦变彩(虹彩)拉长石矿床
辉长-斜长岩体内有灰色到黑色似层状拉长岩体,岩体长约200m,厚30~50m。拉长石晶体长数毫 米至数厘米,具有金黄色、紫蓝色虹彩。
(2)美国新墨西哥州月光石
侵入在第三纪流纹岩质凝灰岩内的流纹斑岩岩颈,分布有伟晶岩。伟晶岩由石英和透长石组成,并 含有钠长石、黑云母、磁铁矿、钛铁矿、钽铁矿等,其中部分透长石有月光效应。
(3) 内蒙古天河石
内蒙古的天河石产于钠长石化花岗岩岩脉或花岗伟晶岩脉中。
产于钠长石化花岗岩岩脉的天河石,形成于燕山期花岗岩活动的后期,天河石呈浅天蓝、浅蓝和蓝 绿等色,晶体长数毫米至数厘米。天河石化学成分为(%):SiO2 65.62,TiO2 0.002,Al2O3 18.04,Fe2O3 0.16,FeO 0.02,MNo 0.003,MgO 0.45,Na2O 3.19,K2O 11.41,Rb2O 1.44,烧失量0.16。
花岗伟晶岩脉中的天河石,赋存于长石石英块体带或长石块体带中,颜色较浅,晶体较大,可达 10cm以上。
(4)安徽庐江月光石
月光石产于黑云母二长岩中,呈粒状和似斑状,含量约40%。在月光石中,钾长石分子占98%,钠长 石分子占2%,可称为“正长隐纹长石月光石” 。矿物中的隐纹结构,能使白光发生衍射和变彩,导致该 地的月光石出现浅蓝色晕状闪光。
3.6.4.2 伟晶岩中的长石质宝石矿床
(1)新疆哈密天河石矿床
矿区位于天山隆起带内,出露地层主要为前寒武系、石炭系和二叠系等。岩浆活动有加里东期花 岗岩、华力西期侵入岩;华力西中期侵入岩分布广、期次多,包括超基性岩、闪长岩、辉石闪长岩、石英闪长岩、黑云母花岗岩和白云母花岗岩等。据杨汉臣等研究,华力西中期的中细粒花岗岩中,分 布有含天河石的伟晶岩脉,岩脉分异作用明显;黑云母花岗岩体,长30km以上,岩体中分布有分异作 用形成的含天河石和烟水晶的花岗伟晶岩脉。天河石主要产于分异良好的花岗伟晶岩脉的长石石英块 体带中,含量在5%以上,天河石呈板状,淡蓝、蓝绿色,粒度一般为10cm×10cm×5.5cm,个别达 50cm×50cm×10cm。结构简单的花岗伟晶岩脉中有天河石石英交代体,天河石呈短柱状、板状,蓝绿、天蓝色,粒度为1.5cm×1.2cm×0.5cm,部分达3.5cm×2cm×2cm。天河石矿物成分见表3.6.2。
表3.6.2 云南、新疆天河石化学成分表 (单位:%)
注:*含Fe2O3。(据李治芬)
(2)四川米易县天河石矿床
矿区位于康滇地轴内,出露有前震旦纪变质岩系地层,分布有晋宁期、华力西晚期、印支期等岩浆 岩。含天河石伟晶岩脉呈不规则脉状或透镜体状产于石英正长岩断裂带中,长度在10m以上,厚度在小于 1m。天河石产于伟晶岩脉的长石块体带中,天河石呈鲜艳绿蓝色,颜色均匀,微具玻璃光泽,透明至半 透明,晶体长一般在8~12cm,最大达20cm。天河石矿物成分见表3.6.2。
(3)河北宣化月光石
分布于宣化一带太古代变质岩系中的花岗伟晶岩中,钠长石月光石与石英、钾长石、黑云母、磁铁 矿、褐帘石等共生,钠长石月光石粒径大于10cm者多见,无色、浅灰白、浅黄色,透明,转动时可见淡 蓝紫色乳光。
据陆慕逊研究,宣化月光石的化学成分介于钠长石和更长石之间,计算得出长石牌号为An10,经费 氏旋转台研究为An9。硬度5.4,密度2.80g/cm3。折射率Ng=1.5395,Nm=1.5326,Np=1.5303。淡蓝色 乳光的成因,是由富钠的低温钠长石为主要相和含一定量钙的斜长石为次要相,二者成超微薄片状平行 [010]的规则排列引起的。月光石化学成分为(%):SiO2 66.75,TiO2 0.01,Al2O3 20.83,Fe2O3 0.21, MgO 0.16,CaO 0.94,Na2O 9.12,K2O 0.64,P2O5 0.01,H2O+ 0.185,H2O- 0.185。
3.6.4.3 砂矿型长石类宝石矿床
内蒙古拉长石月光石砂矿床。据李海负研究,拉长石月光石砂矿床分布范围,长约20km,宽约 4km。现代砂矿来源于下白垩统含拉长石砾石的古砂矿。
拉长石透明至半透明,粒度一般为长1~2cm,最长达6cm。浅黄至酒黄色,宝石级拉长石透明度极 高,有月光效应,少数有猫眼效应。拉长石中的钙长石分子和钠长石分子各占50%,这种拉长石属于接近 中长石的拉长石。
3.6.5 河北省长石质宝石成矿远景
3.6.5.1 成矿地质条件较好的成矿远景区
河北省长石质宝石主要分布于张家口地区的火山岩中,其次分布于碱性岩、酸性岩和花岗伟晶岩中。
(1)透长石、钠长石
分布于张家口、崇礼、沽源一带的上侏罗统张家口组二段的石英斑岩、流纹岩及粗面岩中,都含有 透长石斑晶,其粒径2~8mm,含量<5%。流纹岩的矿物粒径>0.05mm,可能形成玉石。在尚义下马圈 有次安山岩呈岩床状侵入于中侏罗统碎屑岩中,次安山岩含板状钠长石斑晶。
(2)歪长石
分布于张北县周坝、二道边一带的第三纪中新世汉诺坝玄武岩的含铬尖晶石纯橄岩包体中,含有歪 长石晶体,其粒径最小为0.5~1cm,一般为2~3cm,最长达13cm。歪长石晶体呈板状,无色透明或乳白 色,带浅黄、黄褐色。在万全、阳原的汉诺坝玄武岩中发现的歪长石,晶体长2~2.5cm,厚1cm,板状, 无色透明。
(3)变彩条纹长石
承德甲山燕山期正长岩体(图3.6.1),侵入在侏罗系和三叠系地层中,面积达11km2。岩体中部有灰 绿色粗-巨粗辉石正长岩,面积0.15km2;深色中-粗辉石正长岩,面积0.16km2,分布于正长岩体的东部 边缘。辉石正长岩,含条纹长石约84%、单斜辉石5%~6%、角闪石2%~3%、石英2%~4%。条纹长石颗 粒粗大,一般长3~4cm,对径2~3cm,磨光面呈深绿色、蓝色变彩,闪闪发光,是一种很有开发价值的 变彩宝石,目前仅作装饰板材开发利用。
图3.6.1 承德县甲山正长岩体地质剖面图 (据王文学等)
平泉西坝和平泉大庙辉石正长岩,面积21km2,钾长石为隐条纹长石,含量55%~60%,粒径 4~5mm(详见4.7.5.1部分)。
(4)平山县后驼头钠长石月光石和天河石
月光石和天河石产于太古界片麻岩分布区的花岗伟晶岩中。斜长石月光石包围在不透明的斜长石 中,切磨后呈现带蓝色的朦胧闪光。天河石呈淡蓝绿色,晶体长5~50cm,直径1~7cm,不透明,裂纹 多。含Rb2O 0.17%~0.35%,矿物含矿率2.6%。
河北省太古代变质岩系中常分布有花岗伟晶岩,这些伟晶岩的成因可能与混合岩化作用有关,其中 可能产有天河石或钠长石月光石。所以应在混合岩发育区寻找伟晶岩型长石质宝石。
3.6.5.2 有成矿线索的成矿远景区
(1)黑色微斜长石
是一种极其罕见的长石类宝石品种,产于涞源花岗岩体中。微斜长石呈斑晶产出,黑色,半透明, 晶体长1~3cm,对径大于1cm。
(2)承德大庙的斜长石
斜长伟晶岩产于大庙斜长岩中,呈不规则脉状,脉宽1~2m,斜长石晶体巨大;苏长伟晶岩,产于 苏长岩和暗色斜长岩中。
(3)隆化乌梁素沟、兔子沟斜长石
伟晶岩中的斜长石,晶体完整,灰褐、褐黄色,油脂光泽,粒径3~5mm。
(4)迁西汉儿庄天河石
天河石产于钠长石化花岗岩中。
(5)串岭沟组钾长板岩
钾长板岩几乎全由自生微粒钾长石组成(详见6.4.6.1部分中的串岭沟组)。串岭沟组在河北境内分布 广泛,有可能形成玉石或砚石。
(6)钠长石岩
由钠长石化形成的细粒钠长石岩可能形成玉石,应予注意。
此外,应注意在各种岩浆岩中发现宝石级长石斑晶。如洪山杂岩体主要由辉石正长岩、黑云母角 闪正长岩、正长岩等组成,局部出现霓石正长斑岩和巨斑正长岩。赤城县汤泉斑状花岗岩,侵入小张家 口超基性岩中,出露面积35km2,钾长石斑晶占40%~60%,奥长石斑晶占10%~25%,斑晶长1~3cm, 岩石含稀土元素。赤城县蒋家堡红砂梁巨斑状花岗岩,斑晶钾长石占40%~55%,钠长石占20%~30%。崇礼县谷咀子斑状花岗岩,面积15km2,钾长石斑晶长3~5cm,有的达10cm以上,占岩石面积的 25%~70%,并有斜长石斑晶。
CAS号: 1332-58-7
分子式: H2 Al2 O8 Si2 . H2 O
分子量: 258.16
纯品白色,一般含杂质者呈灰色或淡黄色,致密的或松散粉状,有泥土味。吸水后呈暗色,并有特殊的粘土昧。相对密度2.54~2.60,熔点约1785℃。有很好的滑溜性。不燃烧。不溶于水、乙醇、稀酸和碱液。加水揉和后有可塑性。
熔点 1750 °C
密度 2,6 g/cm3
折射率 1.6200
形态 粉末
颜色 75-96
PH值 6-7 (50g/l, H2O, 20℃)(浆料)
中国高岭土矿产资源排名世界前列,已探明267处矿产地,探明储量29.10亿吨,其中:我国非煤建造高岭土,资源储量居世界第五位.已探明储量14.68亿吨,主要集中分布在广东,陕西,福建,江西,湖南和江苏六省占全国总储量的84.55%;含煤建造高岭土(高岭岩)储量占世界首位,探明储量为14.42亿吨,主要分布在山西大同,怀仁,朔州,内蒙古准格尔,乌达,安徽淮北,陕西韩城等地其中以内蒙古准格尔煤田的资源最多。
国内有五大高岭土矿产地:
(1)湖南省衡阳县界牌镇矿产资源丰富。高岭土、纳长石、钾长石、石英石储量达2亿吨,现有采矿及矿产品加工企业近40家。大牌岭矿区(以高岭土矿为主)单矿蕴藏量雄居亚洲之冠达8000万吨。全镇年采矿量在50万吨以上,供应全国数百家陶瓷厂。
(2)茂名地区高岭土,茂名盆地内高岭土矿属沉积岩风化残积亚型矿床,其石英等砂质含量大于50%,故称为砂质高岭土矿。茂名高岭土从成因上说经过风化残积——搬运自磨——再风化三个阶段,高岭土风化完全,晶片以单片状为主,粒度细。主要为造纸涂料原料。
湘彩水泥基渗透结晶型防水涂料是一种应用于水泥混凝土的刚性防水材料,被广泛应用于各种大大小小的工程项目。
历史起源
水泥基渗透结晶型防水材料是1942年德国化学家 Laurilensen(劳伦斯・杰逊)在解决水泥船渗漏水的实践中,产生与发明的。欧美称为: Capillarystalline Waterproofing Materials简称CCCW。这种材料系由普通硅酸盐水泥、石英砂或硅砂、带有活性功能基团的化学复合物组成。它以粉状形式供应用户。大多数的应用是仅仅与水拌合(有的情况下还要加入化学添加剂),调配成可以涂刷或喷涂的浆料。正如它的名称示意的内涵,它不仅形成一个有效的防水涂层,而且原本含有的活性化学复合物,向混凝土内部部渗透,与混凝土中的水分、Ca(OH)2产生化学反应,形成不溶的结晶体复合物,进而靠结晶体增长填塞毛细通道。这些结晶体,通常可以增长到0.4mm即高于混凝土毛细管径的最大尺寸,从而使混凝土致密防水。
1965年从欧洲引进到日本,在日本高速发展的时期,获得了良好的发展机遇,日本防水涂料协议会会长小新井治美对其的评价是:“对环境保护,对人类生存均显其优的防水材料”。
作用原理
湘彩水泥基渗透结晶型防水涂料是以普通硅盐酸水泥,精细石英砂等为基料,采用德国进口多种活性化学物质制成的粉状刚性防水材料。
本品含有活性化学物质遇水后,生成的结晶体不断生长并填充混凝土内部的毛细孔隙,并向混凝土内部渗透,在混凝土中形成不溶于水的结晶体,堵塞毛细孔道,从而使混凝土致密、防水。具有多次抗渗和自我修复的特点和性能,并且具有极强的抗压能力。本品具有借助渗透作用,能和混凝土结合为整体,可以达到长久性的防水、防潮和保护钢筋、延长混凝土结构主体的正常使用寿命。
另外,水泥基渗透结晶型防水材料具有催化特性,一旦遇水可以不断产生化学反应,生成的结晶体不断生长并填充混凝土内部的毛细孔隙,因此,混凝土结构即使局部受损发生渗漏,在遇到水后也会产生结晶作用自行修补愈合(0.4mm的裂缝)。
水泥基渗透结晶型防水材料具有多次抗渗和自我修复的特点和性能,并且具有极强的抗压能力,防水层和混凝土表面形成完整的体系,不会分离,并且材料可以充分吸收混凝土表面的水分来参与其结晶反应,不会发生空鼓现象。由于具有透气不透水的特点,因此可以和混凝土结构同步进行养护。
实际运用
1、路桥工程上的运用
路桥工程大部分还是市政工程,但绝大部分路面、桥段不属于地下工程,以往几乎就不使用水泥基渗透结晶型防水材料,但近年来,随着人们对水泥渗透结晶防水的认识的不断加深,已开始逐步将产品应用到这个领域。
路桥工程应用此类材料施工,我们建议主要应用于路面施工缝的衔接补强,桥墩混凝土基面的防水防腐涂层,焊接处的防腐防水处理。不主张作为唯一材料使用于路面和桥面。
2、建筑外墙上的运用
目前,建筑外墙使用的防水涂料比较多,但确实存在不少问题。先要刮腻子找平,如果不均匀细致,就会影响涂料的粉刷,起壳开裂现象较多,防水效果当然也会受影响。如果遇上阴雨天气不能施工,还会影响整体施工工期。
如果在工程价格方面能够接受的前提下,我们建议建筑外墙的防水工程可以用水泥基渗透结晶型防水材料。
和常用的外墙涂料相比,使用水泥基渗透结晶型防水材料有几个好处:一是涂层和基面的相融性强,不起壳开裂,防水效果就好;
二是涂层本身有防水性能,又有渗透结晶原理,防水效果更好,而涂层外的彩色涂料只起一个装饰作用,不同涂层作用明显。但常规施工时,腻子只起找平作用,防水涂层既要承担防水的责任,又要承担装饰的义务,往往就很难两全其美。短期内或许还可以接受,长期效果就不好评价了。
3、厨卫上的运用
在厨房,卫生间等建筑内部的防水施工中,目前使用比较多的还是JS复合防水涂料和K11防水涂料等等。随着人们对渗透结晶型防水材料的认识不断深入,会了解到此类材料在厨卫防水工程上的优势。因此,越来越多的城市地区开始使用水泥基渗透结晶防水涂料。
厨卫防水工程在施工过程中,重点应注意于预埋管和混凝土基面接缝的合理处理。我们有三个建议:
1、管缝处理按堵漏施工方法操作,凿出V型槽进行封堵,然后再涂刷湘彩水泥基渗透结晶防水涂料,形成防水层。
2、沿侧墙上延20~30CM也做水泥基防水涂层,以确保不会从墙角渗漏。
3、有条件的话,全卫浴间都做防水涂层,包括顶层,以避免上层的渗漏水下滴。
4、屋面维修上的运用
水泥基渗透结晶型防水材料,长期以来,被拒绝于大面积的屋面防水工程上的运用,理由只有一个,它是刚性防水材料,一旦结构开裂,防水涂层就会失去效果。
这种拒绝,应该说是有道理的,但如果深入探讨一下,人们就会怀疑所有的防水材料。因为防水材料是用来防水的,不是用于防止结构开裂的,即便是柔性防水材料,一旦受到牵拉变形,谁也不能保证其是否还有防水效果。
所以,我们在理智地拒绝水泥基渗透结晶型防水材料用于大面积屋面防水工程的同时,也应该可以考虑其在屋面工程的其他作用。
在屋面防水工程方面,我们建议三点:
1、小型建筑的平、斜屋面,均可使用此类材料,有条件的话,可以在做柔性防水之前,可先涂刷水泥基渗透结晶防水涂料,做成两道防水,以确保万无一失。在别墅的应用比较广泛,刚柔防水结合来做,一道刚性,一道柔性,刚性用水泥基,柔性以JS或水性聚氨酯防水、液体卷材等材料,防水做出来效果非常好。
2、屋面维修工程可采用此类材料,诸如施工缝、沉降缝的维修,小面积顶板的渗漏等等,见效快,效果好。
3、大面积屋顶工程在做刚、柔、保温三道,甚至更多道防水工程时,可用水泥基渗透结晶型防水材料做第一道刚性防水,可参照相关的板块分格、刚柔相济的多道防水工程。
施工工艺
一、基层处理:
1.基层检查,应确保基层充分干燥、结实、无油污及其它松散物。(对于较大的孔洞及裂缝应先用修补砂浆进行修补)
2.润湿基面,用清水充分润湿基层,待基面无明水时方可施工 。
二、使用步骤:
1. 配料搅拌;
2.涂刷时力度均匀,注意不要漏刷;前后两遍涂刷时保持垂直相交的角度,以充分覆盖到位;单次涂 刷不宜过厚,不能超过1mm,防止干固后产生裂缝;
3.养护、保护也重要
施工24小时后建议用湿布覆盖涂层或喷雾洒水对涂层进行养护,在完全干固前须禁止踩踏、雨水、晒、尖锐损伤,特别是在后期装修要特别注意不要破坏防水层;
4.细心检查防后患
涂刷时一定要细致,涂刷后仔细检查,防水涂层固化后,不应出现起泡,空鼓,皱折,露胎,起皮等。
今天小蜜蜂就介绍到这啦,水泥基渗透结晶防水的运用,大家是不是更了解了一些,有家装辅料任何问题,欢迎在线提问噢!
和安利一起用爱好点亮美好日常,把兴趣玩成一份前景无限的事业!
矿区大地构造位置上处于扬子板块与华北板块的碰撞造山折返带——苏鲁大别造山带威海折返带上。该矿床由山东省第三地质矿产勘查院于1998~2009年在矿区开展勘查工作,由于处于山东省AAA级旅游风景区,勘查工作受限,经详查工作后,目前为一小型铍矿床,但不应忽视其成矿意义。
3.3.1.1 矿区地质
矿区岩性:主要出露中生代宁津所超单元和槎山超单元一套正长岩-正长花岗岩,及少量脉岩(图3.49)。其中槎山超单元院夼单元中粗粒正长花岗岩,较富MgO、CaO、K2O,Be含量较高(6×10-6)。本区铍矿即赋存于其中的构造蚀变带中。脉岩主要发育花岗斑岩,沿断裂呈脉状展布。
图3.49 大疃刘家铍矿矿区地质略图
(据山东省第三地质矿产勘查院,2009)
1—粗粒正长花岗岩;2—中粗粒正长花岗岩;3—斑状中粒含黑云辉石正长岩;4—中细粒含角闪正长岩;5—花岗斑岩;6—碎裂岩;7—蚀变带及编号;8—矿体及编号;9—地质界线;10—压扭性断裂编号及产状;11—张性断裂编号及产状;12—探槽位置;13—见矿/不见矿钻孔位置;14—基线、勘探线及编号
矿区构造:主要发育8条北西向压扭性断裂或张性断裂,均不同程度发生矿化蚀变,控制了铍矿体的形成与定位。其中,F6为张性断裂,区内出露长约2000m,宽25~50m,走向290°~330°,倾向NE,倾角75°~85°,局部地段直立或反倾;带内由角砾岩、碎裂岩等组成,发育绢云母化、高岭土化、碳酸盐化等蚀变;断裂带两侧发育次级断裂,多充填有碳酸盐细脉;该断裂及其次级断裂分别控制着Ⅰ和Ⅱ蚀变带铍矿体的分布,是区内主要控矿断裂。其他7条均为压扭性断裂,呈斜列分布,沿断裂两侧见发育宽0.05~0.01m的石英细脉或花岗斑岩脉。其中F2、F8、F5分别控制着Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ蚀变带。研究发现,两断裂带间距越窄,蚀变越强,矿化越明显,形成矿体的可能性就越大。有时两断裂间距增宽、延长,而矿体和矿化带则逐渐减弱或消失,一般在两断裂之间,可能形成矿体或矿化带。
3.3.1.2 矿床地质
(1)蚀变带特征
矿区5条蚀变带,均严格受断裂构造控制,走向285°~330°,倾向NE为主,倾角55°~78°;不同断裂控制蚀变带规模不一,总体上长80~1800m不等,宽约0.5~30m;带内岩石由发育绢云母化、高岭土化、碳酸盐化、硅化、滑石化的正长花岗岩组成,局部见有硅质细脉沿裂隙充填;局部绢云母化、高岭土化强烈地段矿化强烈形成矿体。
(2)矿体特征
矿体呈透镜状、脉状产于正长花岗岩内蚀变带中,分支复合现象较明显(图3.50、3.51);长60~353m,倾斜延深36~138m,平均厚1.03~7.79m,厚度较稳定;品位平均0.0320%~0.1468%,有用组分分布均匀;以绢云母化、高岭土化、碳酸盐化、硅化、滑石化蚀变为标志。
图3.50 大疃刘家矿区200线地质剖面图
(据刘玉潭等,2008)
1—第四系;2—正长花岗岩;3—黑云正长岩;4—碎裂状花岗岩;5—高岭土化正长花岗岩;6—铍矿体及其编号
图3.51 大疃刘家矿区76线地质剖面图
(据山东省第三地质矿产勘查院,2009)
(3)矿石特征
矿区含矿岩性为蚀变正长花岗岩及蚀变岩:褐铁矿(少)-石英(少)碳酸岩(少)-绢云母岩,包括全风化和半风化矿石;前者主要分布在地表,强烈风化呈土黄色、灰土黄色、灰绿土黄色、褐土黄色,粉末状、土状、土块状,滑腻感较强,具丝绢光泽,白色划痕;后者分布在钻孔中,呈灰绿色,变余结构,块状构造,锤敲易碎,手掰易断。
矿石自然类型为羟硅铍石绢云母型铍矿石(图版Ⅷ-1~图版Ⅷ-4)。以鳞片变晶结构为主,其次为鳞片花岗变晶结构、自形晶结构、交代结构、轻微碎裂结构,呈土状、粉末状构造,其次是蜂窝状和空洞状构造、块状构造、角砾状构造(图版Ⅷ-5~图版Ⅷ-12)。矿石中主要矿物为绢云母(85%~90%)、方解石(3%~7%)、石英、钾长石、斜长石、高岭石,以及少量重晶石、磷铝铈石、褐铁矿(3%)等。其中有用矿物羟硅铍石(化学式Be4[Si2O7](OH)2),矿物颗粒细小,无色、白色,主要呈针柱状、长柱状细小晶体散布于绢云母中,部分晶体沿横断面发生断裂、晶体弯曲、波状消光,少数分布于绢云母、硅化石英粒间或被石英包裹,其次与褐铁矿、方解石、重晶石连生于绢云母中,可穿插褐铁矿、方解石、重晶石,有时可见针柱状自形晶分布于方解石、重晶石单晶中,呈包裹连晶。与国内其他地区铍矿相比,矿物组合显示低温特征,有用矿物颗粒明显细小,表明该矿床成矿温度较低。
矿石化学成分以SiO2为主,其次是Al2O3、K2O等。有用元素BeO含量平均为0.099%。其中以羟硅铍石单矿物存在的BeO占79.45%;少部分BeO呈分散状态分散在其他矿物中(占20.55%),以赤铁矿、褐铁矿中BeO含量较高,其次是绢云母、重晶石等。矿石中Au、Ag、Ce、Rb等元素含量均有异常显示,后二者与围岩具有较高含量相对应,说明围岩可能即为其母岩。
(4)矿体围岩及蚀变
矿体围岩为正长花岗岩或正长岩(少量),主要发育绢云母化、绢英岩化、高岭土化、碳酸盐化、硅化、滑石化等蚀变,其中铍矿化与绢云母化密切相关,绢云母化强烈地段,矿化程度高。暗示成矿Be元素可能主要来自于围岩,而不是外来热液。
(5)矿物生成顺序及矿化阶段划分
矿床成矿划分为3个矿化阶段,即①绢英岩化阶段:热液活动早期,围岩花岗岩钾长石发生交代作用,形成大量的绢云母、石英,及少量方解石、重晶石、黄铁矿等中-低温度矿物,其中绢云母以细鳞片状集合体为主,石英呈粒状与绢云母共生,可能随交代作用的进行,有较多的SiO2进入热液被带出,充填断裂边界裂隙形成是石英细脉;②绢云母、羟硅铍石-重晶石-黄铁矿化阶段:热液活动中晚期,随着有用矿物组分的升高以及物理化学条件的变化,伴随着绢云母蚀变的继续,陆续结晶出了羟硅铍石、黄铁矿,并有少量重晶石、高岭石等低温矿物生成,其中绢云母呈粒状或放射状集合体与碳酸盐分布在一起;③表生氧化阶段:主要是发生风化作用,生成褐铁矿、赤铁矿,以及少量高岭土等矿物。
3.3.1.3 流体包裹体特征
由于矿石中矿物结晶温度低,石英流体包裹体极为细小,故选取对矿石方解石中的流体包裹体进行了研究。
(1)包裹体岩相学特征
所研究包裹体主要为气液两相包裹体;室温下由水溶液相( )及气泡( )两相组成;多呈圆形、椭圆形及不规则状,大小为4~6μm,气液比为10%。
(2)均一温度和盐度、密度
本次研究仅获得6 组方解石包裹体测温数据,测试结果显示(表3.18),包裹体的冰点温度(Ti)范围为-9.2~-6.6℃,根据Potter等(1978)成矿盐度公式计算得出包裹体盐度(NaCleq)范围为9.99%~13.11%(图3.52a),平均11.23%;包裹体的均一温度值在134.8~176℃之间,主要在152~164℃之间(图3.52b);根据盐水溶液包裹体温度-密度关系方程(Shepherd et al.,1985)估算得出,流体包裹体密度为0.97~1.02g/cm3(图3.52c),平均0.99g/cm3。总的来看,大疃刘家铍矿成矿流体为偏低温、中低盐度、低密度流体。
(3)成矿压力及深度
采用邵洁莲(1990)经验公式,计算出大疃刘家铍矿成矿流体的压力范围为15.33~18.47MPa,平均值为16.88MPa,表明铍矿成矿压力较小。利用孙丰月等(2000)提出的成矿压力与成矿深度关系式,计算得出矿床成矿深度范围为1.53~1.85km,表明为浅成。
表3.18 大疃刘家铍矿流体包裹体测试结果
图3.52 大疃刘家铍矿成矿流体的均一温度、盐度、密度直方图
综上,大疃刘家铍矿床成矿流体为偏低温(134.8~176℃)、中低盐度(9.99%~13.11%)、低密度(0.97~1.02g/cm3)的流体,成矿深度为浅成(1.53~1.85km),明显区别于国内其他地区的铍矿床(张国成,2007)。
3.3.1.4 矿床成因及找矿标志
(1)矿床成因及成矿机制
目前,世界上已发现、开发的铍矿主要与花岗伟晶岩、花岗岩、火山岩有关;主要包括绿柱石型、金绿宝石型([BeAl2O4],Chrysobryl,湖南郴州)、香花石型([Ca3Li2Be3Si3O12(F,OH)2],湖南香花岭)、日光榴石型([Mn8(BeSiO4)6S2],Helvine,广东潮州、江西安远)、羟硅铍石型等;以绿柱石型和羟硅铍石型矿床为主,前者如俄罗斯科拉半岛、乌拉尔山脉、Transbakyl和西伯利亚地区矿床,巴西Cerra州的Casavel-Cristais和Quixeramobim-Cachoeira矿床,中国新疆的可可托海3号脉(花岗伟晶岩型大型稀有金属锂、铍、铌、钽、铷、铯矿床,铍矿石3608万t)、云南香格里拉钨铍矿中伴生铍矿等;后者包括美国的犹他州斯波山的霍格斯拜克和托帕兹,加拿大托尔西北地区(Thor)湖地区的5个羟硅铍石矿(品位高,含BeO0.85%,1.6Mt矿石,含钽、铌、稀土元素、锆、镓和铍),中国新疆白杨河地区与早二叠世火山岩有关的铍-铀矿床,等(张国成,2007)。从矿床成因上看,主要包括花岗岩型、花岗伟晶岩型、气-热交代型和热液脉型等(程永长等,1996)。
大疃刘家铍矿床,赋存于碱性花岗岩中,以有用矿物为单一的羟硅铍石而区别于新疆白杨河地区Be-U矿床,以矿石矿物颗粒细小且主要包裹于蚀变绢云母中而区别于其他地区羟硅铍石矿床(郑元泽等,2012),为国内外所独有。但与其他已知热液型铍矿床对比来看(表3.19),也存在着一定的统一性,表现为:①铍矿形成与富碱质岩浆活动有关,碱性正长岩类、钙碱性正长花岗岩具成矿专属性;②稀有、稀土共伴生金属元素明显高于同类岩石丰度值,且岩石中所含放射性元素U、Th及总量高于平均丰度值;③矿化带均受断裂构造控制。分析认为,大疃刘家铍矿应属于中低温岩浆热液脉型矿床,成矿物质来源推测为围岩。
表3.19 国内主要铍矿床类型特征对比
注:大疃刘家铍矿特征据本书;其他类型矿床特征据程永长等,1996整理。
研究表明,Be属两性元素,在岩浆作用的不同阶段,其含量随基性岩(玄武岩)向酸性岩的演化过程不断升高,并且在花岗岩中由早到晚含量不断增加,在岩浆分异作用晚期阶段的碱性岩浆中得以富集。在结晶之前的硅酸盐熔体中,由于富Na、K,介质是碱性,Be2+以铍酸根的形式[BeO4]6-存在,同时岩浆中具有较丰富的高价阳离子 Ti4+,Zr4+,REE3+等,有利于发生[BeO4]6-对[SiO4]4-的置换,从而进入长石、辉石等矿物晶格(韩吟文等,2003):
在长石中:
在辉石中:
伴随构造运动,岩浆演化后期富含Be的残余岩浆沿裂隙上升迁移过程中,涌入构造破碎带,与大量的富含CO2的大气水相混合,酸性流体的加入改变了早先的碱性环境,破坏了晶格平衡,析出大量的Be,破碎的未固结的碱性花岗岩也逆反发生置换作用,共同发生沉淀、富集,以羟硅铍石(化学式Be4[Si2O7](OH)2)的形式包裹于绢云母等其他蚀变矿物中,或与绢云母、方解石、重晶石、黄铁矿等其他矿物连生,形成铍矿体,同时伴生稀土元素的富集。
(2)成矿时代
热液脉型矿床成矿时代,主要受限于晚期热液的侵入交代活动。成矿母岩槎山花岗岩成岩年龄为205.7±1.4Ma(郭敬辉等,2005),限定了成矿时代的上限。从矿区成矿阶段流体包裹体测试结果来看,流体偏低温、中低盐度、低密度,应继承了少量岩浆热液的成分,故推测,成矿热液主要来源于被加热的地下水,可能部分来源于母岩浆晚期热液。初步认为该矿床的形成大约在印支晚期—燕山早期。
CAS号:1332-58-7
分子式:H2 Al2 O8 Si2 . H2 O
分子量:258.16
纯品白色,一般含杂质者呈灰色或淡黄色,致密的或松散粉状,有泥土味。吸水后呈暗色,并有特殊的粘土昧。相对密度2.54~2.60,熔点约1785℃。有很好的滑溜性。不燃烧。不溶于水、乙醇、稀酸和碱液。加水揉和后有可塑性。
熔点 1750 °C
密度 2,6 g/cm3
折射率 1.6200
形态粉末
颜色75-96
PH值6-7 (50g/l, H2O, 20℃)(浆料)
中国高岭土矿产资源排名世界前列,已探明267处矿产地,探明储量29.10亿吨,其中:我国非煤建造高岭土,资源储量居世界第五位.已探明储量14.68亿吨,主要集中分布在广东,陕西,福建,江西,湖南和江苏六省占全国总储量的84.55%;含煤建造高岭土(高岭岩)储量占世界首位,探明储量为14.42亿吨,主要分布在山西大同,怀仁,朔州,内蒙古准格尔,乌达,安徽淮北,陕西韩城等地其中以内蒙古准格尔煤田的资源最多。
国内有五大高岭土矿产地:
(1)湖南省衡阳县界牌镇矿产资源丰富。高岭土、纳长石、钾长石、石英石储量达2亿吨,现有采矿及矿产品加工企业近40家。大牌岭矿区(以高岭土矿为主)单矿蕴藏量雄居亚洲之冠达8000万吨。全镇年采矿量在50万吨以上,供应全国数百家陶瓷厂。
(2)茂名地区高岭土,茂名盆地内高岭土矿属沉积岩风化残积亚型矿床,其石英等砂质含量大于50%,故称为砂质高岭土矿。茂名高岭土从成因上说经过风化残积——搬运自磨——再风化三个阶段,高岭土风化完全,晶片以单片状为主,粒度细。主要为造纸涂料原料。
(3)龙岩高岭土,属风化残余型高岭土矿床。由于含铁量低于0.3%,钛低于0.02%,并含有一定量低温溶剂元素(Li2O)是电瓷、高档日用、美术瓷的理想原料。
(4)苏州阳山高岭土,该矿床为热液蚀变型高岭土。质地纯净的苏州阳山泥,其化学成分十分接近高岭石的理论成分,Al2O3含量可高达39.0%左右,颜色洁白、颗粒细腻。主要用于催化剂载体及化工原料。
(5)合浦高岭土:属风化残余型高岭土矿床。主要用于建筑陶瓷原料。
(6)北方煤系高岭土:为沉积型高岭岩,主要分布于我国产煤区域,可用于建筑、涂料、油漆及造纸涂料——煤系土。
上述6大产区产量约占中国80%以上,在资源类型方面也有主要的代表性。