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十字石:外观独特,形如其名,你认识它吗?

昆明理工大学地学科普
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十字石是一种因外形而得名的矿物,它的英文名称Staurolite源于希腊语,“stauros”代表十字架,“lithos”代表石头。因为其晶体通常形成“十”字或“X”形的贯穿双晶产出,故名为十字石。

十字石现藏于昆明理工大学地学博物馆

十字石属单斜晶系矿物,晶体结构与蓝晶石相似,单个晶体呈短柱状、棱柱状,十字石双晶发育很常见,即两个单体相交形成十字形的穿插双晶,一般相交为60°或90°。十字石化学成分比较复杂,总体相当于两个蓝晶石加上氢氧化铁所组成,化学式中存在类质同象,Fe2+可被Mg2+(≤4%)代替,偶尔亦可被Co(≤8.5%)和Zn(≤7.4%)代替,Al3+可被Fe3+(≤5%)代替。

十字石通常呈深褐、红褐、黄褐色,很少见蓝色,在薄片中呈淡金黄色;玻璃光泽至半金属光泽,但变化后常显黯淡无光或如土状,解理{010}中等,摩氏硬度7-7.5,相对密度3.74-3.83。

十字石主要是区域变质及少数接触变质作用的产物,它的成分特点除要求有足够含量的SiO2和Al2O3外,还要有一定量的Fe(OH),因此它生成于某些区域变质岩石中,少数接触变质作用也会产生十字石。常见于云母片岩、千枚岩、片麻岩中,常与石榴石、云母、蓝晶石、钠长石、矽线石等共生,岩石中形成的十字石常呈变斑晶,加之独特的外形,使它比较显眼。

十字石在生产生活领域鲜有应用,除少数达到宝石级的晶体可加工为宝石外,目前尚无发现工业价值。但在岩石学研究领域,十字石是一种中温、中压变质矿物,它的出现可以指示区域变质的程度,是地质学家用于评估岩石变质的温度、深度和压力的一种指标矿物。

附:本期十字石标本作为世界岩矿标本之一,系民国初年清华大学建校初期利用“庚子赔款”定制的两套地质教学标本之一,涵盖来自世界五大洲1700余件岩石和矿物标本。许多标本采自岩石和矿物的原始命名地、经典矿区和地层剖面,有些矿床经历长期采掘后已不复存在,故而收藏的许多标本不可复得。这套标本抗战时随清华南迁,几经辗转通过国立西南联合大学留存至昆明理工大学,并近乎完好地保存至今,见证了中国现代地质学科和地学教育的形成和发展历程,具有重要的科研、历史和文物价值。

撰稿:朱俊、申岑、王雷

科学顾问:张世涛

拍摄:杨宇晨

依托单位:昆明理工大学国土资源工程学院

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刘海飞123
少师级
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2022-11-26
科普义务工作者开始了
少傅级
十字石通常呈深褐、红褐、黄褐色,很少见蓝色,在薄片中呈淡金黄色。
2022-11-26
科普6378d8卢
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2022-11-26