鋰輝石（英文名：Spodumene；化學(xué)式：LiAl[Si2O6]）是單斜晶系的鏈狀硅酸鹽礦物，一種輝石族礦物，是主要含鋰元素的礦物之一，同時(shí)還含有微量的鈣、鎂等元素，偶爾還有鉻、銫[sè]、氦和稀土等混入，又稱為2型鋰輝石。鋰輝石的莫氏硬度為6.5~7，密度為3.03-3.22g/cm3。通常呈柱狀、粒狀或板狀，晶體的多色性較強(qiáng)，多呈灰白色、淺綠色、黃綠色、灰綠色、粉紅色、紫色、藍(lán)色或黃色等，條痕為無色。主要在富含鋰的花崗偉晶巖中形成，常與石英、鈉長石、微斜長石等共生。
鋰輝石是最主要的工業(yè)鋰礦物來源，也是鋰化學(xué)制品的原料，常應(yīng)用于鋰化工、玻璃和陶瓷等行業(yè)，有“工業(yè)味精”的美稱。因色彩多樣，可以用來制作手鏈、項(xiàng)鏈或衣服配飾等。鋰輝石按用途、化學(xué)成分和冶煉工藝要求分為三類：化工用鋰輝石、陶瓷用鋰輝石、低鐵鋰輝石。
主要特性
礦物組成
鋰輝石的化學(xué)式為LiAl[Si2O6]，其中Li2O的理論含量高達(dá)8.03%。為含鋰的硅酸鹽，鋰輝石精礦一般含Li2O為6.3~7.5%。實(shí)際上通常含量在2.91~7.66%范圍，這可能是由于鈉鉀置換鋰的緣故。可含有稀有元素、ree和銫的混入物，也可含有Fe、Mn、Ti、Ga、Cr、V、Co、Ni、Cu、Sn等微量元素。成分中含Cr3?和Fe2?的翠綠色稱“翠綠鋰輝石”，成分中含Mn多的紫色稱“紫鋰輝石”。
物理特性
鋰輝石呈無色、灰白色、淡褐色、灰綠色、粉紅色至帶藍(lán)色的亮紫色、綠色、黃色、藍(lán)色（很少見）。開采出來的深色鋰輝石寶石，特別是紫鋰輝石，在光的作用下可逐漸褪色，最后變得無色。晶體在加熱或被紫外線照射時(shí)會(huì)改變顏色，在陽光作用下也會(huì)失去光澤。焙燒至1000℃左右時(shí)迅速轉(zhuǎn)變?yōu)棣滦弯囕x石，并具熱裂性質(zhì)。鋰輝石呈玻璃光澤，透明至半透明，解理面微顯珍珠光彩。光學(xué)特性為二軸晶正光性，折射率為1.660～1.676（±0.005），雙折射率為0.014～0.016，2V=58°，色散為0.017。深色者對射線有較強(qiáng)的吸收能力，其中Ng>Nm>Np。紫鋰輝石：Ng為紫色，Nm淺紫色，Np接近無色；翠綠鋰輝石：Ng濃綠色，Nm為帶藍(lán)色的綠色，Np為淺黃綠色。原石通常沿垂直于C軸的面琢磨，光垂直于該面作用具有最大的吸收峰，顏色最深。
紫鋰輝石在長波紫外光照射下，發(fā)出中—強(qiáng)的粉紅色至橙色熒光，而在短波紫外光中產(chǎn)生橙色熒光。一些帶黃色的綠色鋰輝石在長波紫外光的作用下發(fā)出弱的橙黃色熒光，而在短波紫外光照射下發(fā)出的光更弱。
由于鐵的存在而顯黃綠色的鋰輝石吸收譜線的波長為438nm和433nm，且翠綠鋰輝石具有清楚的鉻的譜線，波長分別為690nm、686nm、669nm、646nm，另加接近620nm的寬譜帶。鋰輝石可呈現(xiàn)星光效應(yīng)和貓眼石效應(yīng)。鋰輝石具兩組平行{110}完全解理，夾角為87°，具{100}、{010}裂開，亞鋸齒狀斷口，莫氏硬度6.5～7，密度為3.18±0.030g/cm3，具脆性。
結(jié)構(gòu)特征
鋰輝石如是單斜晶系的鋰輝石，又稱“α-鋰輝石”。另外還有四方晶系的鋰輝石，稱“β-鋰輝石”。晶體呈柱狀，沿C軸延伸，有平行于C軸的條紋，橫斷面呈正方形。有的可形成巨大的晶體（長達(dá)16m），很多晶體晶面具凹痕，為形成后受溶解所致。可依（100）形成雙晶，集合體呈（100）發(fā)育的板柱狀、棒狀，也可呈致密的隱晶質(zhì)塊體。
形成原因
礦床成因應(yīng)屬花崗質(zhì)–偉晶巖期氣化高溫?zé)嵋旱V床。其形成機(jī)理：伴隨山體早期的造山運(yùn)動(dòng)，區(qū)內(nèi)富含稀有金屬元素的會(huì)同巖體在上侵過程中，不斷侵吞沿途的富含稀有金屬元素的變質(zhì)巖，使巖漿中的揮發(fā)組分和稀有金屬元素進(jìn)一步增加，隨著巖漿的結(jié)晶分異作用和氣運(yùn)作用，富含揮發(fā)組分及稀有金屬化合物流體不斷聚集到“巖漿室”頂部，形成富含揮發(fā)分熔體、射氣的硅酸鹽熔融體（偉晶巖漿），由于下部巖漿的不斷上拱和揮發(fā)組分的不斷增加，壓力不斷升高，圍巖在高壓下產(chǎn)生張（扭）性斷裂、裂隙，偉晶巖漿以氣液的形式脫離母巖充填于震旦紀(jì)洪山組變質(zhì)巖的各種封閉裂隙空間中，在持續(xù)高溫高壓下緩慢結(jié)晶而成。
在不同結(jié)晶階段，隨著成巖成礦溫度遞減，可以形成不同的偉晶巖，有序的以母巖為中心形成偉晶巖的分帶現(xiàn)象：早期溫度高，偉晶巖漿富鉀，形成微斜長石偉晶巖等簡單偉晶巖；中期溫度降低，鉀減少，鈉相對增加，在富含稀有金屬礦化劑的堿性溶液作用下，形成富鈉（長石）和稀有元素的復(fù)雜偉晶巖；至晚期，由于早中期堿金屬元素的析出，殘留SiO2過飽和形成脈石英。
偉晶巖漿在不斷通過揮發(fā)組分增加而升壓和以氣液的形式脫離母巖充填于圍巖裂隙中而釋壓，形成偉晶巖漿的間歇性脈動(dòng)，從而在偉晶巖內(nèi)部形成對稱分帶現(xiàn)象，即：圍巖裂隙早期被富鉀偉晶巖漿充填形成微斜長石偉晶巖，與圍巖產(chǎn)生鈉化、鉀化、云英巖化蝕變，具有鈮、鉭、鈹、錫礦化；由于偉晶巖漿的間歇性脈動(dòng)，之后再次沿該裂隙充填富鈉（長石）和稀有元素的復(fù)雜偉晶巖漿，并對早期的微斜長石偉晶巖進(jìn)行交代，產(chǎn)生鈉化、硅化等蝕變，具有鋰、鈮、鉭礦化，形成多世代充填結(jié)晶型鋰輝石礦物和交代型鋰輝石礦物；至晚期，殘留的過飽和SiO2沿該裂隙充填于復(fù)雜偉晶巖脈中心，對其產(chǎn)生硅化蝕變，形成塊狀石英偉晶巖或石英核。
分布區(qū)域
鋰輝石作為寶石晶體僅存在于富鋰的花崗偉晶巖中，與其他鋰礦物共生。19世紀(jì)70年代，在巴西見到了黃色透明晶體寶石級鋰輝石。1879年深綠色鋰輝石晶體發(fā)現(xiàn)于美國，與祖母綠共生。19世紀(jì)粉紅色鋰輝石—紫鋰輝石發(fā)現(xiàn)于加利福尼亞偉晶巖中。當(dāng)前，巴西是黃色與黃綠色鋰輝石及紫鋰輝石的主要產(chǎn)地。巴西所產(chǎn)的顏色更淺，綠色也更鮮艷，輻射后顯綠色。其他還有馬達(dá)加斯加、阿富汗等地也生產(chǎn)大量鋰輝石，紫鋰輝石、含鉻綠色翠綠鋰輝石皆為色澤絢麗的鋰輝石晶體。鋰輝石具脆性，易碎，故不存在于砂礦中。?鋰輝石在1000℃、壓力12×108Pa下穩(wěn)定，也可在900℃、壓力8×108Pa下穩(wěn)定，如果600℃時(shí)壓力可降至5.7×108Pa也可穩(wěn)定。此壓力指示地面下20km深度，因此可推斷鋰輝石偉晶巖的形成深度可能在20km左右。?鋰輝石在后生作用下，Li會(huì)大量流失，轉(zhuǎn)變?yōu)?a href="/hebeideji/7235894472234631228.html">蒙脫石、多水高嶺石、拜來石和石英等，但保留鋰輝石原來的形態(tài)，形成鋰輝石假象。
中國新疆、河南省、湖南省、四川省等地皆發(fā)現(xiàn)有寶石級的鋰輝石。在新疆阿爾泰和西昆侖地區(qū)的花崗偉晶巖中的鋰輝石晶體以無色、玫瑰色、淡黃綠色為主，少量呈翠綠色，也有呈淡黃色、淡綠色、淡紫色者，透明度由不透明到透明（不透明者顏色多顯淺淡色），礦物成分復(fù)雜，具纖維狀結(jié)構(gòu)，與鋰云母、磷鋰錳礦石、彩色電氣石、綠柱石、鈮鉭鐵礦、磷鈣釷礦及白云母、鋯石等共生。河南所產(chǎn)的鋰輝石賦存于稀有金屬花崗偉晶巖中，呈綠、淡綠、褐、淡白等色，與碧璽、綠柱石、石榴石等共生。
應(yīng)用領(lǐng)域
作為鋰最主要來源的工業(yè)礦石—鋰輝石在陶瓷、冶金、搪瓷、特種玻璃、化工等方面的應(yīng)用迅速發(fā)展并日益擴(kuò)大。
在陶瓷坯體中的應(yīng)用
在陶瓷坯體中加入鋰輝石，既作助熔劑，同時(shí)又是保證生成低燒膨脹晶體的重要組分。傳統(tǒng)悅常因石英和方石英的相轉(zhuǎn)變所生產(chǎn)的體積變化，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力而杭熱振性差。在坯體中加入經(jīng)鍛燒后轉(zhuǎn)變?yōu)槿找讳囕x石的原料，其晶格結(jié)構(gòu)可吸納高嶺石相變游離出來的二氧化硅和外加的二氧化硅成固熔體，而透鋰長石的結(jié)構(gòu)卻不允許。它可使石英不斷熔解于熔體中，抑制殘余石英向熱娜脹系數(shù)比石英高得多的方石英轉(zhuǎn)化。還可降低β—石英向α—石英的晶型轉(zhuǎn)變溫度，使低熱膨脹系數(shù)的β—石英在更寬廣的溫度區(qū)域內(nèi)穩(wěn)定。加之鋰輝石有助于在較低溫度下就能形成莫來石以增加坯體強(qiáng)度。由于這些作用使鋰輝石質(zhì)陶瓷具有低燒膨脹性而有廣泛，特殊的用途。利用其良好的抗熱展性，廣泛應(yīng)用于窯具、感應(yīng)加熱部件、高溫夾具、電阻絲線圈、高壓輸電絕緣子、家庭用耐火餐具，以及熱電偶保護(hù)套等/利用其極低或零的熱膨脹系數(shù)，應(yīng)用于葉輪葉片、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)部件、噴嘴襯片、內(nèi)燃機(jī)部件以及要求尺寸很穩(wěn)定的高精度電子元部件。利用其高溫化學(xué)穩(wěn)定性，用于金屬澆鑄桶，實(shí)臉室用燃燒舟和燃燒管，以及酸授柑等。
在釉料中的應(yīng)用
應(yīng)用于工業(yè)上低膨脹陶瓷材料都是素瓷，但用于家庭炊具等制品時(shí)，為了便于洗滌、清潔與美觀，需在表面上施釉，而用于這種瓷坯的釉，其熱膨脹系數(shù)就更低。以鋰輝石為主要原料的氧化二鋰-氧化鋁二氧化硅系統(tǒng)的釉料為基礎(chǔ)，適當(dāng)加入一些乳濁劑及熔劑，能夠制備出相當(dāng)?shù)蜕踔翞榱闩蛎浵禂?shù)的釉、以適應(yīng)低膨脹坯的要求。這些釉之所以具有如此低的熱膨脹系數(shù)，是由于釉含有低燒膨脹的微晶，這些微晶大多數(shù)為β-鋰輝石和凱石英，懸浮在高膨脹的透明玻璃基體中仁。可在現(xiàn)有滿足工藝要求木含鋰輝石釉料的基礎(chǔ)上，調(diào)配人鋰輝石施于現(xiàn)有坯體上、可改善釉料的白度、光澤度、燒成范圍等性能。用鋰輝石代替部分長石制備衛(wèi)生瓷釉，以改進(jìn)色釉基釉料，適應(yīng)某些色料對基釉組份的要求，增加色釉品種。這種釉料具有燒成范圍寬，坯釉結(jié)合性能好，釉面強(qiáng)度高等特點(diǎn)。采用鋰輝石比用鱗片狀或葉片狀的鋰云母，易于粉碎加工，釉漿的施釉性能好。
在窯具中的應(yīng)用
在匣缽料中，加入鋰輝石，起助熔作用，能促進(jìn)剛玉燒結(jié)Ι有利于莫來石的生成，還能與石英、繭青石等晶質(zhì)形成共熔體，改善熱性能和機(jī)械強(qiáng)度，使匣缽使用壽命提高。以鋰輝石為主要原料，生產(chǎn)輥道窯用瓷管調(diào)整鋰輝石含量使瓷管配方組成點(diǎn)落在負(fù)膨脹區(qū)附近，該瓷管具有低的膨脹系數(shù)，熱穩(wěn)定性好，同時(shí)配方組成點(diǎn)又在莫來石析晶區(qū)，故燒成后針狀莫來石較多，提高機(jī)械強(qiáng)度。而其使用壽命主要取決于這兩個(gè)因素。取化學(xué)原料的鋰。如用包括鍛燒，熱水淋濾，蒸發(fā)一結(jié)晶的工藝生產(chǎn)鋰的氫氧化物；有的則先鍛燒鋰輝石，然后再與硫酸反應(yīng)生成硫酸鋰，或者用碳酸鈉將其轉(zhuǎn)化為碳酸鋰/由簡單的鋰化合物可用電解法制得鋰。除陶瓷工業(yè)外，碳酸鋰也以日益增長的速度應(yīng)用于鋁工業(yè)。當(dāng)理加入鋁的還原電解槽中時(shí)，可增加熔池的導(dǎo)電性，降低操作溫度并使產(chǎn)量增加。純凈的碳酸鋰還成功地用于發(fā)狂郁悶癥的化學(xué)治療。
品質(zhì)鑒定
紫鋰輝石的特征是具有淺粉紅色至帶藍(lán)色的紫色，其他顏色的鋰輝石與石英、綠柱石、黃玉相似。但所有這些寶石都具有較低的折射率。石英與綠柱石密度較低，但黃玉的密度比鋰輝石要高。鋰輝石與硅鈹石相似，區(qū)別在于二者的光學(xué)特征不同，鋰輝石是二軸晶，而硅鈹石是一軸晶。對藍(lán)柱石與鋰輝石的鑒別須借助于雙折射率及密度。鋰輝石有氣液兩相包體，有的具管狀包體及礦物包體。?粉紅色玻璃與粉紅色合成尖晶石，與紫鋰輝石的顏色相似，后兩者皆是均質(zhì)體，易區(qū)別之。
人工優(yōu)化
輻照處理可使無色或近于無色的鋰輝石轉(zhuǎn)變?yōu)榉凵⒆仙{(diào)，或轉(zhuǎn)變?yōu)榘稻G色。?人工輻射使紫鋰輝石產(chǎn)生暗綠色，與翠綠鋰輝石極相似，其顏色不穩(wěn)定，加熱或光照后可褪色。中子輻射過的鋰輝石產(chǎn)生亮黃色，可區(qū)別于天然的鋰輝石。這種輻照過的產(chǎn)生了橙色、黃色、黃綠色的鋰輝石，具殘留放射性，但是很穩(wěn)定，且不易檢測。
歷史
紫鋰輝石是美國著名礦物學(xué)家、寶石學(xué)家、蒂芙尼公司 & Co珠寶品牌的首席珠寶師喬治·弗雷德里克·昆茨（George Frederick Kunz）1902年首次發(fā)現(xiàn)于加利福尼亞州，并以其名字所命名。最耀眼的時(shí)刻是作為俄羅斯的棕樹葉王冠和英國杜洛斯特公爵夫人所佩戴的項(xiàng)鏈。
?翠綠鋰輝石，又名希登石（翠鉻鋰輝石），1879年首次發(fā)現(xiàn)于美國北卡羅來納州的亞歷山大城。為了紀(jì)念礦物工程師—William Earl Hidden（1853-1918）而命名。
參考資料 >
“鋰”清過去，“鋰”解未來.微信公眾平臺(tái).2024-01-05
寶石小科普——鋰輝石.微信公眾平臺(tái).2024-01-05
贛南河源鋰輝石礦礦床地質(zhì)特征與成礦模式.漢斯期刊.2025-03-11
傾聽礦物的聲音——鋰輝石.微信公眾平臺(tái).2025-03-13