電氣石是一類環狀硅酸鹽礦物,其結構通式可表示為XY3Z6Si6O18(BO3)3W4,式中X=Na+、Ca2+、K+、空位, Y=Mg2+、Fe2+、Mn2+、AI3+、Fe3+、Mn3+、Li+,Z=AI3+、Fe3+、Cr3+、Mg2+,W=OH-、F-、O2-。其中X,Y,Z三位置的原子或離子種類不同會影響電氣石的物理性質。晶體結構的對稱性為R3m。電氣石的主要礦種有鐵電氣石(Sehorl)、鎂電氣石(Dravite)和鋰電氣石(Elbaite)等。
主要電氣石族礦物及其密度如下表:
名稱 | 密度/g·cm |
鋰電氣石 | 2.84-3.1 |
鎂電氣石 | 2.9-3.29 |
黑電氣石 | 2.82-3.24 |
鐵電氣石 | 3.26-3.33 |
鈣鋰電氣石 | 3.05 |
鈣鎂電氣石 | 3.1 |
鐵鈣鎂電氣石 | 3.21 |
布格電氣石 | 3.31 |
鉻鎂電氣石 | 3.39-3.41 |
無堿鐵電氣石 | 3.14 |
無堿鋰電氣石 | 3.06 |
有學者將電氣石分為鎂鐵鋰電氣石、鈣鎂電氣石、鈉錳電氣石、布格電氣石四個礦物種。
(1)鎂鐵鋰電氣石:Na(MgFeAlLi)3Al6(BO3)3(Si6O18)(O,OH,F)4
根據三元完全類質同象(類質同象是在一種晶體的內部結構中﹐本來完全可由某種離子或原子占據的位置﹐部分地由性質類似的他種離子或原子所占據﹐共同形成均勻的﹑單一相的混合晶體的現象。一般而言,相互替代的原子或離子的半徑接近,離子類型和化學鍵相同或相近,則比較容易形成類質同象替代,同時還要能保持電價平衡)種的劃分分為三個亞種:
鎂電氣石(Dravite):NaMg3Al6(BO3)3(Si6O18)(OH)4
鐵電氣石(Schorl):NaFe3Al6(BO3)3(Si6O18)(OH)4
鋰電氣石(Elbaite):Na(Li1.5Al1.5)Al6(BO3)3(Si6O18)(OH)3(OH)
(2)鈉錳電氣石:NaMn3Al6(BO3)3(Si6O18)(OH)4
(3)鈣鎂電氣石:CaMg3(Al5,Mg)(BO3)3(Si6O18)(OH)4
(4)布格電氣石:NaFe3+3Al6(BO3)3(Si6O18)O3F