電氣石Tourmaline
化學成分
(Na,Ca)(Li,Mg,Al)3(Al,Fe,Mn)6(BO3)3Si6O18(OH)4
物理性質
三方晶系，常呈柱狀晶體，斷面近似圓形之三角形，表面有平行長軸之條紋；硬度7～7.5，比重3.0～3.25。玻璃至松脂光澤，顏色隨成分而異，貝殼狀斷口。
含鐵之黑電氣石（Schorl）最普見，褐色之鈉鎂電氣石（Dravite）含有Mg。較少見之含鋰變種（含Na之鈉鋰電氣石Elbaite）；及含Ca之鈣鋰電氣石（Liddicolite），顏色較淺；另外有綠色的綠電氣石（Verdelite），黃色的、粉紅色的紅鋰電氣（Rubellite），藍色的藍電氣石（Indicolite），以及極罕見之白色或無色白電氣石（Achroite）等等。在單一晶體中有時也會呈現許多不同的顏色，含以同心圓狀環繞c軸排列，或呈層狀沿其長軸方向排列，具有相當明顯的焦電性和壓電性。
產地與產狀
臺灣電氣石之來源可分為次生和厚生兩類，分述如下：
A.沉積岩中之次生電氣石
沉積岩中重礦物的組成成分之一，是沉積作用再積的產物。產在現代沉積物和第三紀沉積岩中。
蔡東建（1951）發現臺灣西北部伴隨鋯石出產之重礦物中有電氣石，多為短柱狀晶體，磨圓，直消光，無解理，半透明，褐色或暗灰青色，多色性顯著，自黃灰色至褐黑色，分布較普遍。
陳培源（1953、1960）分析西部各地重砂後，發現電氣石為其中常見礦物之一。由電氣石之物性推斷其原生岩石可分三類：a.偉晶岩與酸性火成岩（表6-21-1之6至7）；b.酸性至中性變質侵入岩；c.變質泥質岩與片岩（表6-21-1之1）。其中以出於變質岩者占多數【Hutton, 1950；Krynine, 1946】。陳培源亦曾鑑定採自福建金門島料羅鼻海岸之重砂，亦發現含有電氣石。
西部產之重砂中，已鑑定之礦物計有24種，電氣石為其中之一【陳培源，1953、1959】。多屬細小之短柱狀晶體，碎屑及磨圓顆粒較少：晶體光澤甚強，磨圓者則較黯淡。包裹物以粉末狀鐵礦最多，其他如細小之鋯石等晶體亦有之。呈弱磁性。分布情形與十字石一般，在河砂及海砂中之分布尚普遍，但含率甚低（圖6-21-1）。
陳培源（Chen, P. Y., 1960）在南庄層中，已鑑定出18種重礦物，電氣石是其中之一，其粒徑較粗，且具弱磁性，形態多種，其中自形之柱面體最多，尖角碎塊較不普遍，圓形顆粒非常罕見（圖6-21-1）。標本中可鑑別出8種不同型態的電氣石，如表6-21-1所列。
澳底煤田地區屬古第三紀之大桶山層、龜山層、媽岡層、枋腳層，以及第三紀木山層等之重礦物組成極為單純，電氣石是主要礦物之一，其中龜山層者：白褐色、綠色；枋腳層者：綠褐色、綠灰色【呂學俊，1969】。
臺灣西南部濁水溪至曾文溪之間海岸平原，可辨認出5組重礦物群【張石角，1976】（如表6-21-2），其中電氣石含量均高，僅C2重礦物群中，由於電氣石結晶本身的水力學特性以及其分佈地點，和波浪海流之作用聯合效應，導致含率降低。就本區之重礦物種屬而言，酸性火成岩之電氣石為粉紅色，花岡岩偉晶岩是藍色，此區重礦物組成各有其分布範圍，以受物質來源影響為主，而電氣石屬於臺灣西南丘陵地新第三紀地層之穩定性重礦物。
臺灣省礦務局輔導組之南澳和仁地區長石礦調查研究報告（1981）中指出：偉晶花岡岩中偶有電氣石，該原岩較富含揮發性之鋰、硼、氯等元素，因此能形成電氣石、黃玉的機會較大，但南澳出產之偉晶花岡岩電氣石含量極少。
呂學俊（1967a）認為電氣石是臺灣重要重礦物之一，其概略特徵如下：多色性，直消光，多呈短柱狀，屈折率稍低，有褐、綠、青等各色，臺灣之第三紀及第四紀地層中含量相當多，平均粒度達0.22毫米，柱狀結晶或磨圓的碎片。其伸長比約為2【陳培源，1960；呂學俊，1967a】，結晶較肥短，顯示多樣的多色性，依型態及色彩可分為12種。黃褐色較普遍，柱狀結晶含有不透明球點或無色針狀包裹物，其他還有褐色、綠、暗褐、紅褐、暗綠、綠藍、藍、藍灰、灰、紫等，都呈柱狀或碎片出現，部分含包裹物。
臺灣沉積岩中：碧候層：電氣石是以碎片充填在膠結物；蘇澳群：電氣石含量少，結晶良好者更少，但呈多色性；烏來群：有很多種多色性（如上文）；汐止群、三峽群、苗栗群都含有較多的電氣石【呂學俊，1967a】。
在古第三紀的四稜砂岩層及白冷層中的變質石英砂岩、板岩，都含有電氣石，電氣石的色彩及晶形，表示其供應源似為花岡岩與其他火成岩相接觸之變質沉積岩類【呂學俊，1967a】。
周瑞燉（Chou, 1968）在北臺灣的中新世地層打鹿頁岩中，重礦物裡電氣石非常普遍，淡色到深棕色，約佔正石英砂岩中的3.1～8.42％，粒徑範圍0.08～0.35毫米，這些電氣石通常呈柱狀、橢圓，以及自形晶柱狀，淺紫至深藍的電氣石約佔0～3.6％，粒徑0.1～0.32毫米，這些常是不規則碎片以及長柱形。打鹿頁岩中，藍色電氣石是含量豐富的礦物之一。
B.臺灣原生的電氣石
在臺灣原生的電氣石大多生成在板岩、片岩、片麻岩和偉晶花岡岩中，在板岩和片岩中只偶見到灰藍色之微晶。而肉眼可見之晶體均出於偉晶岩的源頭山地區。在粉鳥林偉晶岩中，有密集黑色電氣石，長數公厘以至數公分（圖6-21-2）【宇佐美衛，1940；林啟文等，1993】。
礦物資料
光性：（－）；ω＝1.635～1.675；ε＝1.610～1.650。某些變種呈強多色性，O＞E。
柱狀晶形由（ ）和（ ）組成，末端有時可見（ ）和（ ）等低錐面，但多僅限於一端（圖6-21-1a、b、n）。外觀呈紫黑色，或不透明，晶面上有時有與長軸平行之條紋（常見於不透明種）。在透明種，二色性顯著；Z＝灰褐色，X＝淺灰黃色，最常見；Z＝灰紫色，X＝灰色，較少。垂直長軸方向，吸收最強（顯黑暗），是為其特徵。
表6-21-1 南莊層重礦物中電氣石之二色性變異與形態特色【陳培源（Chen, P. Y., 1960）】
| Type |
Dichroism |
Characteristics |
|
E
|
O |
|
1
|
Very pale yellowish gray.
|
Yellowish gray.
|
Perfect or broken prismatic crystal; legth:width about 2 or larger; opaque dust-like inclusion numerous, often concentrate along the long axis of the crystal.
|
|
2
|
Pale smoky yellow.
|
Gray with a yellow tint.
|
Perfect or broken prism; elongation about 2, clear crystal, or with sparse inclusions of opaque dots or colorless blobs or blade.
|
|
3
|
Smoky yellow or drab.
|
Bluish gray with a brownish tint.
|
Clear stout prism, occasionally a worn grain; rarely with sparse dustlike or bubble in-clusions; elongation ranges about 2 to nearly 1 or less.
|
|
4
|
Brownish yellow
|
Dull brown with a greenish tint.
|
Mostly fractured prisms, occasionally as worn grains, some rather large, about 0.25 mm wide. Clear or with sparse inclusions.
|
|
5
|
Pale brownish purple.
|
Slate blue.
|
Clear stout prism; elongation about 2 to 1.
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|
6
|
Pale purple.
|
Blue.
|
Angular fragment with inclusions of small opaque dots or bubbles.
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|
7
|
Pale blue.
|
Dark blue.
|
Clear angular fragment.
|
|
8
|
Black or opaque (Pale purple or blown in crushed fragment)
|
Slate blue in tiny crushed fragment.
|
Mostly angular equant grains.
|
表6-21-2 臺灣西南海岸重砂礦床中，各重礦物的平均組成表【張石角，1976】
重礦物組
重礦物 |
A |
B |
C1 |
C2 |
D |
|
石榴子石
|
2.14
|
14.26
|
19.97
|
11.93
|
31.57
|
|
電 氣 石
|
15.64
|
14.21
|
22.27
|
3.52
|
15.01
|
|
十 字 石
|
-
|
1.03
|
2.30
|
0.46
|
1.57
|
|
藍 晶 石
|
-
|
0.03
|
0.35
|
-
|
-
|
|
角 閃 石
|
6.79
|
1.89
|
0.51
|
3.27
|
1.13
|
|
輝 石
|
34.89
|
2.83
|
0.40
|
4.63
|
1.38
|
|
鋯 石
|
0.96
|
13.79
|
17.04
|
32.66
|
21.42
|
|
金 紅 石
|
-
|
1.62
|
3.27
|
3.85
|
4.69
|
|
綠 簾 石
|
8.23
|
5.95
|
2.62
|
1.25
|
1.51
|
|
蝕 變 石
|
12.28
|
10.14
|
8.57
|
5.44
|
5.82
|
|
磷 灰 石
|
0.75
|
4.71
|
5.72
|
0.92
|
6.43
|
|
綠 泥 石
|
3.63
|
19.66
|
14.03
|
0.94
|
4.58
|
|
紫蘇輝石
|
12.49
|
2.22
|
0.05
|
2.61
|
1.62
|
|
黃 玉
|
-
|
0.43
|
1.02
|
0.46
|
0.96
|
|
獨 居 石
|
-
|
0.09
|
0.19
|
3.96
|
-
|
|
白 雲 石
|
0.96
|
4.87
|
1.57
|
2.35
|
1.72
|
|
其 他
|
0.96
|
2.27
|
1.49
|
1.69
|
0.45
|
A：石榴子石–電氣石–輝石–角閃石
B：石榴子石–電氣石–鋯石–綠泥石
C1：石榴子石–電氣石–鋯石
C2：石榴子石–鋯石
D：A + C1
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圖6-21-1
圖6-21-2
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