荧光矿物 - 圣诞方解石

光是矿物中很有趣的一种现象,但大部分荧光矿物在非荧光状态下并不夺人眼球,甚至和普通岩石无异,比如这块我收集的“圣诞方解石”切片。

圣诞方解石

    这是一种非常容易识别的含有荧光矿物的岩石,其中的两种矿物会在短波紫外光下发出强烈的荧光:方解石(Calcite)发出红色荧光,硅锌矿(Willemite)发出绿色荧光。红绿对比强烈,再加上没有荧光的黑色 NF Franklinite(锌铁矿),非常具有观赏性。通常这种岩石被称为“圣诞方解石(Christmas Calcite)”或者“疯狂方解石(Crazy Calcite)”。

    斑点状的圣诞方解石比较多,另一些图案相对较少,但更有趣:

脉络状和大块面图案的圣诞方解石相对较少

    圣诞方解石仅产自美国新泽西西北角的 Franklin 锌矿以及附近的 Sterling Hill 锌矿,这块地区发现了超过 400 多种矿物,以及 85 种荧光矿物,是名副其实的荧光矿物天堂。目前这两座锌矿已建成博物馆。

    右边地图显示了 Sterling Hill 矿物博物馆的位置。

硅锌矿 Willemite

    硅锌矿(Willemite)是一种比较稀少的锌矿,但在新泽西 Franklin 地区却很多,以至于在那里它成为一种重要的锌矿石。Franklin 的矿床很独特,不仅有大量的硅锌矿,还发现很多其他稀有矿物,有的甚至量很大。比如红锌矿(Zincite),锌铁矿(Franklinite,以产地命名),蔷薇辉石(Rhodonite),硫镉矿(Greenockite),荧光方解石,各种沸石,以及其他很多稀少而有趣的矿物。

    地质学家在比利时发现了硅锌矿的褐色晶体,并以荷兰国王 Willem 一世为其命名(Willemite)。其实在 Franklin 地区更早地发现了硅锌矿,但只有描述而未命名。

    对硅锌矿的主要需求来自于它的荧光特性,几乎所有的硅锌矿标在紫外光下都会发出明亮的绿色荧光。在 Franklin 地区,它和红色荧光方解石组合在一起,更加独特。有些硅锌矿甚至有磷光效应(Phosphorescence,就是当灯光拿走以后,矿物能继续发光一段时间)。硅锌矿是荧光矿物中最好的样本之一,也是荧光矿物爱好者必定收藏的矿种。

Franklin 荧光岩石矿物成分

方解石(Calcite):碳酸钙 CaCO3,是石灰岩、大理石、白垩的主要成分。明亮的橙-红色荧光。

文石(Aragonite):碳酸钙 CaCO3。蓝色荧光。

透辉石(Diopside):钙镁硅酸盐 CaMgSi2O6,灰色到白色,少量的铁会使其呈现绿色。明亮的淡蓝色荧光。

锌铁矿,锌铁尖晶石(Franklinite):ZnFe2O4,黑色,没有荧光。

糜棱岩(Mylonite):糜棱岩是一种带条纹的岩石,形成于断层的岩层错动。糜棱岩很吸引人,因为它具有显著的条纹和红-绿荧光。

块硅镁石(Norbergite):硅镁石类矿物之一, 硅镁石类矿物具有硅酸盐和氧化物的混合层状结构。在紫外光下,会发出淡黄色荧光。

硅锌矿(Willemite):锌的硅酸盐 Zn2SiO4,属于稀有锌矿。硅锌矿在短波紫外光下具有高度荧光性,产生明亮的黄-绿荧光。在日光下,它也有不同颜色。它的形态主要有纤维状集合体,褐色块状集合体,以及苹果绿透明集合体。

硅灰石(Wollastonite):Ca3Si3O9 白色到灰色,存在于变质岩中,用于制陶、涂料、塑料、水泥等。硅灰石在不同标本中发出明亮的黄色到橙色荧光。

红锌矿(Zincite):由氧化锌(ZnO)组成的矿物,色彩为橙-黄到深红,没有荧光,但本身很漂亮。

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