铝氧类矿物的晶体化学

10.1.2　铝氧类矿物的晶体化学

玻璃结石中铝氧类矿物有刚玉(α-Al₂ O₃)和铝氧(β-Al₂ O₃)，都是铝质和铝硅质耐火材料结石中常见的矿物，在结石中一般不会出现γ-铝氧。

1.刚玉

刚玉是铝氧矿物中稳定相α-Al₂O₃，晶体的理想形态为六方短柱状，晶体结构前面已有介绍。刚玉晶体在薄片中无色透明，无解理，正极高突起，折射率N_o= 1.767，N_e= 1.759，双折射率ΔN=0.008，一级白干涉色，平行消光，无双晶，一轴晶负光性。结石中有原生、次生和析晶三种存在形式:

(1)原生刚玉

由耐火砖碎片带入相应结石中的刚玉，称为原生刚玉。刚玉砖和锆刚玉砖结石中原生刚玉为紧密结合在一起的粒状，仍保留原砖结构特征;高铝砖结石和莫来石砖结石中原生刚玉则以细小粒状分散于针状莫来石及其矿物之间。原生刚玉还会因耐火砖碎片中其他成分被熔融，而且单个具熔蚀结构的柱状或六方板状晶体散落在玻璃体内，见图10.12。

(2)次生刚玉

以莫来石为主晶相的耐火砖结石在碱金属的促进下，由莫来石分解的Al₂ O₃单独结晶长大成自形度高的短柱状或板状刚玉，称为次生刚玉，多分布在铝硅质耐火砖结石颗粒周围，在高铝砖、黏土砖、莫来石砖等耐火砖结石中均会形成次生刚玉晶体。次生刚玉亦会与β-铝氧、莫来石等晶体伴生在一起。如图10.13所示。

图10.12　柱状刚玉200×，单偏光

图10.13　次生刚玉50×，正交

(3)析晶刚玉

在铝质及铝硅质耐火砖结石周围玻璃中，因Al₂O₃成分的渗入常析出六方片状或短柱状刚玉的自形晶，称为析晶刚玉，如图10.14所示。析晶刚玉亦常与六角片状β-铝氧及针状莫来石伴生。

这三种颗粒刚玉的区别在于:原生刚玉主要生在结石颗粒内及附近玻璃中，具有熔蚀结构，次生刚玉则出现在结石颗粒附近玻璃中的自形晶，无熔蚀现象;析晶刚玉与次生刚玉类似，只是晶体周围没有结石颗粒出现。

图10.14　析晶刚玉100×，单偏光

2.β-铝氧［(Na，K)₂O·11Al₂O₃］

含碱金属的氧化铝称为β-铝氧，晶体的理想形态与刚玉相似。β-铝氧在薄片中无色透明，多呈六方片状，正中突起，折射率N_o= 1.678，N_e= 1.635，双折射率ΔN=0.043，干涉色较高，平行消光，一轴晶负光性。

β-铝氧主要存在于具有玻斑析晶结构的高铝质耐火砖结石周围的玻璃中，在耐材析晶结石中亦常有六方片状及长板状β-铝氧的析晶。