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辉沸石:大自然馈赠的干燥剂和吸附材料

昆明理工大学地学科普
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本期主角辉沸石来自其被世人首次发现的地方——冰岛。在标本上,辉沸石呈棱角分明的白色片状及板状结晶,如落地之霜花般散布,优雅而纯洁。

来自冰岛的辉沸石(世界岩矿标本之一)

辉沸石为沸石族矿物中的一员,沸石的得名源于1756年,瑞典矿物学家克朗斯提(Axel Fredrik Cronstedt)发现有一类天然硅铝酸盐矿物在灼烧时会产生沸腾现象,因此命名为“沸石”。

沸石族矿物内部具架状结构,一般化学式为AmXpO2p·nH2O,其中A为Na、Ca、K和少量的Ba、Sr、Mg等;X为Si、Al。可以看出,沸石族矿物的化学组成可以在相当大范围内变化,这使得许多沸石只能给出近似的化学式。沸石家族拥有数十种矿物,常见的有片沸石、钙十字沸石、辉沸石、方沸石、毛沸石、丝光沸石等。化学组成存在差异、晶体结构中的多面体空间的不同、各自通道体系不同造就了各种各样的沸石种类。沸石族矿物所属的晶系不一,晶体形态多数呈纤维状或束状、柱状,部分为板状、菱面体、八面体、立方体等近三向等长的粒状。

家族中的成员之一——辉沸石属于单斜晶系,颜色为无色、白色、淡黄、棕色或粉色等,结晶呈板状、片状或纤维状等,集合体常呈以放射状、晶簇状、稻草束状等,常见十字贯穿双晶。辉沸石具玻璃光泽,{010}解理完全,解理面具珍珠光泽,摩氏硬度为3.5-4,比重为2.09-2.22。

辉沸石为低温热液作用的产物,在玄武岩、安山岩等岩石的空洞或裂隙中作为次生矿物出现,少数产于变质岩中,与其它类型的沸石(如片沸石等)、方解石、鱼眼石、葡萄石等共生。

辉沸石细节展示(世界岩矿标本之一)

辉沸石有着重要的经济用途,其晶体内部存在着大量的空隙和通道使它成为了天然的“分子筛”,主要用作干燥剂、吸附材料、催化剂、洗涤剂等,应用领域涉及环境保护(废气废水处理净化等)、农业土地改良、化学工业、轻工业等。此外,具有观赏价值的辉沸石也是常见的矿物收藏品。

辉沸石的世界著名产地有冰岛、印度、加拿大新斯科舍省(Nova Scotia)、德国等。

附:本期标本均属于世界岩矿标本,珍藏于昆明理工大学地学博物馆,系民国初年通过“庚子赔款”定制的地质教学标本之一。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,近乎完好得保存至今,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

评论
科普5cd13971955ba
大学士级
2023-03-20
千至
少师级
沸石家族拥有数十种矿物,常见的有片沸石、钙十字沸石、辉沸石、方沸石、毛沸石、丝光沸石等。
2023-03-20
科普5dfc4f1bb909c
太傅级
2023-03-19