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楼主: 晶彩

【科教片】矿物文章与精华帖摘要 (仅供参考,请勿回帖)

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发表于 2009-6-5 21:27 | 显示全部楼层
                     对一颗锡市石双晶的赏析

          我收藏的一颗锡石双晶,云南思茅地区产,尺寸2厘米,褐色、透明,接近宝石级。围岩与整体造型一般,故不作鉴赏,唯晶体结构不错,几乎是教科书式的,垂直生长。请看

从正面看,是标准的“膝状双晶”,而且是连续双晶


这颗锡石的晶面光泽极佳,属强金刚光泽(阳光下拍照)

         这是俯视角度,锡石四方晶系特征明显。中间那颗晶体的顶角是生长过程中受外界因素影响产生的错动

      换个角度看

         下面对这颗锡石结构进行理论分析。
         这颗锡石属于中温短柱型晶体,理论单晶晶型如下:





         所谓“膝状双晶”就是两颗晶体以一定角度成镜像连生,也就是“对称”连生。下图两颗晶体的红线就是它们成镜像连生的接触面:



      对称连生后即成为“膝状”双晶:




        有时候锡石可以是数颗晶体呈连续双晶,我收藏的就是,请看下图的分析:



         这颗连续双晶是有四颗大小不等的晶体构成,A和B构成双晶(红线接触);B和C又构成双晶(蓝线接触);D和B正中的角构成双晶(绿线接触)。请看下图:

   A、B、C三个晶体构成的三连晶。



四颗晶体成连续双晶。

[ 本帖最后由 矿花馆主 于 2009-6-5 21:43 编辑 ]

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发表于 2010-12-16 13:31 | 显示全部楼层
本帖最后由 舒童 于 2010-12-16 20:24 编辑

引自米露可文,原帖链接:http://bbs.qsw.cn/viewthread.php?tid=155778&

最近回归了,到处学习学习,补补这一年落下的功课,看到了台湾石友山中的风博客里面的文章,受益匪浅,
考虑到现在内地用户访问台湾网页经常出现失败的情况,特征求作者同意后转来论坛与大家分享。
作者山中的风应该是学习地质的专业人士,同时也是一位资深的矿物爱好者和收藏者,下面就是他的博客原文:

紫水晶洞之形成与外型成因
整理撰写:黄克峻(网名:山中的风)
原文地址:http://tw.myblog.yahoo.com/clouds-rains/article?mid=5272&prev=5298&next=5240&page=1&sc=1#yartcmt

乌拉圭与巴西素来就是紫水晶出产的圣地,当地所出产的紫水晶洞、紫水晶山占据了台湾水晶市场很大的一部分,几乎人人到处都可看到它们成为店面摆饰,或是在店内贩卖。但不知道大家是否曾经都有个疑问,为什么这些水晶洞几乎都有着类似的外型以及形貌,或是长成了个“山形”??

以前我曾经对于这些巧夺天工的山形紫水晶洞做了个很先决的判定: 天下哪有这么巧的事,所有的晶洞都是平底的! 这些话也就意思着我曾认为许多这些晶洞可能都是人为修饰过外形的,而是因为要方便摆饰所以都修成了“山形”;而确实市面上许多晶洞有许多修补的痕迹。但,经过了这么多年,山形的紫水晶实在是多到不象话,心想,怎么不想去改个外形来做营销呢? 心中的疑问在这些年来则是越来越大了。

结果,经过些资料收集后,证实过去我天真的想法其实是错误的。这些外形都是真实的,而确实矿区内所见的紫晶洞十之八九都是这个形貌。但,这更加引发我的好奇心,到底这样的外形是怎么形成的呢?


() 地质相关背景

世界最重要的紫水晶矿床是发现在乌拉圭以及巴西境内的一种火成岩-玄武岩中,这层火成岩在拉丁美洲的分布广泛,约有1,200,000km2的面积,而预测的体积约有800,000km3。这层玄武岩在乌拉圭被称之为阿拉佩火成岩体(Arapey Formation),在巴西则称之为希拉杰洛火成岩体(Serra Geral Formation),但两者都是同一层的火山大量喷发事件所导致的巨厚熔岩流层。一般来说在这两个国家所见的这层玄武岩,都是在白垩纪时期所喷发的岩浆所凝固而成的。虽然其预测的体积庞大,但实际在现地观察,这些玄武岩呈现层状,且厚度因地而异,有时超越1700公尺,而有时候仅有几公尺而已。

很多人听到这个岩体巨大的分布以及体积可能都直觉的说,那不是到处都有紫水晶? 答案其实是否定的,透过现地观察,紫水晶限定出现在特定的区域,以及特定的玄武岩熔岩流内。仔细区分这些层状玄武岩的种类,根据厚度以及构造细分可为两大类。以Ametista do Sul这个地方的玄武岩层为例,较为薄层“第一类”(Type I)熔岩流,其中心通常有着一层较为块状,有着矿化的大型晶洞层,另一种相较为厚的第二类熔岩流(Type II)在它的岩层中心则较没有晶洞构造,并有着因原始熔岩冷却时所产生的柱状解理。这两大种熔岩流的上下部皆各有一层多气孔的区域,但矿化的晶洞似乎多只在较为薄层(Type I)熔岩流中出现。


(A) 薄层的Type I, 与厚层的Type II熔岩流



  受到开采紫水晶的Type I 薄层熔岩流,可见其灰色的玄武岩厚度约有15~20米厚


() 成矿机制

为何只有薄层的熔岩流才有紫水晶呢? 有人将这两种厚度的熔岩流在显微镜下相对比较,薄层熔岩流有着较为细的矿物颗粒,并且包含了较多火山玻璃质于其中,研究热水反应过程的人很快就指岀这个即可能为关键性差异,因为火山玻璃相当容易受到热水反应、溶解,能提供流体大量的硅质物质,而细颗粒的矿物则因为相对表面体积比的关系,远比粗颗粒的矿物颗粒更容易受到化学风化作用。因为这些基本因素,让在这些较薄的熔岩流岩体中流动的流体能含有较高的矿物质,而这些含矿的流体,就容易在熔岩流孔隙中沉淀出水晶等矿物。

所以紫水晶矿的成因关键,主要是受控于其玄武岩熔岩流是否能容易产生含矿流体,以及另一个我们还未提到的重要关键: 孔隙,而它就是造就紫水晶洞外形的重要因素。


() 孔隙成因

目前形成这些市面上常见紫水晶洞的孔隙成因有两套说法,一套是较为传统的玄武岩气孔学说,而另一套则是热水溶蚀学说,两个其实都有所根据。

孔隙成因(): 玄武岩气孔:

玄武岩我们都知道它曾经是火山所喷出的流动熔岩,而这些热呼呼烧死人不偿命的火山熔岩从地底喷发至地表之时,除了含有熔融状态的岩石之外,另外也含有大量的气体。这些气体多半以二氧化碳、硫化氢等的火山气体为主,在熔岩中以“气泡”的状态存在着。一般而言,这些“气泡”的大小变化颇大,视条件而异可由微米等级至数公分、甚至数公尺大小。当这热呼呼的火山岩浆慢慢冷却、凝固后,成为所谓的玄武岩之时,原先包含在其中的“气泡”,就成为坚硬火成岩中的一空洞了。这些空洞,或称孔隙,在后期含矿的热水或是流体侵入后,在其中开始沉淀许多了矿物晶体,形成所谓的 “晶洞”。 而这些气孔的外形、大小则控制着我们现今市场上所见的紫水晶洞的外形。在矿场内,许多这类的晶洞以奇特的圆柱状、钟状的外形出现在玄武岩中,透过仔细小心的移除一旁的玄武岩,将整颗气孔取下、修整,就成为目前到处可见的紫晶洞摆饰了。

   


             紫水晶洞有着原始气孔向上拖曳的外貌


有人针对紫水晶晶洞的外形特别提出了一些理论解释,其中最广为接受的是气泡迁移的说法。其理论其实很简单,主要是针对于喷发后的火山熔岩还是以高温的状态在地表上流动之时,其中的火山气体则因为浮力、以及熔岩相对黏滞度的关系,聚集成一大气泡且慢慢的往熔岩流浅处迁移,这样向上移动的过程当中产生了如此管状、钟状的向上拖曳构造。在熔岩流冷却之后,这样即产生这些大型气孔了,而这些大气孔在后期的热液沉淀之后即产生了紫水晶洞。

   利用数字仿真的方式,解释熔岩中的气体因浮力的关系上迁所产生的外貌


孔隙成因(): 热水溶蚀

这个学说其实是较为新的一个说法,是否能广为接受还需要一点时间验证。其主要的说法是谈到当熔岩流降温之时,它的岩石强度性质开始由塑性转为脆性,在熔岩流的内部产生了许多裂隙,而这些裂隙为后来由下方往上侵入的热液所反应,慢慢的溶解出结晶紫水晶的孔洞,而紫水晶也在同时间形成。这个说法的根据是来自许多紫水晶洞都伴随着角砾岩化的作用,在野外的观察上也有许多证据显示角砾岩化作用可能是发生在真正紫水晶发育之前,而单纯的熔岩流气体往上迁移的说法是无法解释角砾岩的存在的。

       野外露头所见与角砾岩共生的紫水晶洞


   溶蚀学说的示意图A-F顺序


以上这两个说法,或许两个都可能存在,看看市面上紫水晶的大小,我们大概可知道这些气孔可说是玄武岩中的巨无霸,今天若是跑到同样以玄武岩组成的澎湖望安地区,要想看到这样大小的气孔还真是不容易,多只能看到公分级的大小,充填着沸石、霰石等矿物。这可见拉丁美洲这些火成岩体的独特性了。

如此一来,虽然紫水晶洞修修补补状况都是存在的,除了夸张的拼装晶洞之外,大体上晶洞的外型趋势是类似的。您仔细看过紫水晶洞吗? 有想过它怎么会长这样子吗?下回在次看到它时,再次仔细观察吧!

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发表于 2010-12-16 13:55 | 显示全部楼层
另外再从山中的风博客转一些他转来的紫晶洞开采的系列图片,这是一个相当大的洞哇~~

Image courstey of Antonio Da Silveira

前文提到过的薄层熔岩带上的采矿点

  


  

满满都是水晶,这时候还覆盖着很多沉积物,没有清洗

洞里还有个超过20厘米的方解


施工继续

扎成雪橇


成功出洞~

运输


开膛,清洗






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发表于 2010-12-16 15:20 | 显示全部楼层
本帖最后由 舒童 于 2010-12-16 15:54 编辑

鱼眼石专辑
原帖链接:http://bbs.qsw.cn/viewthread.php?tid=141488


各种形态的印度鱼眼石













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发表于 2010-12-16 15:44 | 显示全部楼层
桑巴:“羟基”是离子水吧?鱼眼石不论印度的还是大冶的,好象都含离子水。
但为什么印度的不叫羟鱼眼石,大冶的却要叫羟鱼眼石,奇怪!

瓦德:印度的鱼眼也不都是氟鱼眼,也有羟鱼眼,大冶好似没有氟鱼眼。楼主第一张照片就似羟鱼眼。

湖北石:


楼主第一个是氟鱼眼石,大冶去年底也出了氟鱼眼石

上图是大冶的氟鱼眼石,再跟一个大冶的羟鱼眼石

一,鱼眼石视其含氟或羟基的多少分为氟鱼眼石和羟鱼眼石。二,从晶型上看一般,氟鱼眼石为四方柱状,羟鱼眼石为片状

舒童:
鱼眼石的区分,我也没有实践经验,从化学式上看正如湖北石老师所说,氟鱼眼石:KCa4[(F,OH)Si8O20]·8H2O,羟鱼眼石:KCa4[(OH,F)Si8O20]·8H2O,相信大家从这里能看出区别,那就是F和羟基-OH的含量区别,欢迎对此有更高认识的老师发表见解。
另外还有一种更少见的钠氟鱼眼石,化学式:NaCa4[F│Si8O20]·8H2O



瓦德:谢谢湖北老师的讲解。但我还是头一次听到用结晶形态分羟或氟鱼眼,是经验之谈还是有理论根据?

矿花馆主:本帖对认知学习鱼眼石知识很有意义,置顶一段时间供大家学习。

舒童:既然老版垂青,那我也说说。嘿嘿。
首先说下鱼眼石的名称。Apophyllite源自古希腊语,意为“页状分离”,之所以取这个名字是因为鱼眼石受热的时候会因为失去水分子而呈剥离状或者片状分离。(这里和我们平时所说的反射光类似鱼眼的反射色理论不一样,是因为“鱼眼石”本身就是我们国人自己取的名称,而非直接由Apophyllite翻译而来。)但是,需要澄清的是,鱼眼石这个名称并非是指一种矿物,而是三种物理化学性质上非常接近的矿物组成的鱼眼石族。类似这样的名称还有,比如磷灰石、橄榄石、绿泥石等。

三种矿物分别是:Fluorapophyllite(氟鱼眼石):KCa4[(F,OH)Si8O20]·8H2O,Hydroxyapophyllite(羟鱼眼石):KCa4[(OH,F)Si8O20]·8H2O,Natroapophyllite(钠鱼眼石):NaCa4[F│Si8O20]·8H2O,前两种为正方晶系,钠鱼眼石为斜方晶系或假正方。氟鱼眼石有无色、白色、绿色、黄色、紫罗兰色,部分会有绿色或者黄色荧光反应;羟鱼眼石一般为白色或者无色,无荧光;钠鱼眼石为棕褐色、黄色至无色,无荧光。

在这三种之中,氟鱼眼石是最常见最普通的品种,颜色也是最丰富的。羟鱼眼石也比较常见,就是颜色要比较单调一些。目前被打上鱼眼石标签的一般就是这两种鱼眼石了。相对的,钠鱼眼石在数量和产地上就要稀少很多,而且棕色的外表也更容易和它的近亲相区别,氟鱼眼石和羟鱼眼石的区别则在于他们当中的氟离子和羟基离子的含量。由于鱼眼石的名称使用由来已久而且成了惯例,而且区分上比较难,所以很多矿物参考书中,都把三种鱼眼石或者有争议的鱼眼石归为一类,统称鱼眼石。

湖北石:
冯家山出的鱼眼石




舒童:
在众多矿物中,鱼眼石是非常受欢迎的,虽然普通大众对它并不是很了解,但是在矿物爱好者和收藏者来说,却是一种非常普及的入门矿物。这也许是因为一个刚刚开始收集矿标的国人,在收集方解石、水晶、萤石、黄铁矿之后,偶然会被这种闯入眼帘的鱼眼石所吸引,它有漂亮柔和的色彩,镜面的珍珠光泽,俊美的外形,并且与很多种矿物可以组合……
















      
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发表于 2012-5-4 20:09 | 显示全部楼层
矿物晶体有放射性么?

矿物晶体有放射性吗?很多人都会提这个问题。大家对“放射性”的恐惧可以理解,因为有广岛原子弹和切尔诺贝利的现实案例,但对矿物晶体的放射性疑虑来自哪里呢?难道我们接触的水晶、玉、宝石都有放射性吗?网上也有不少关于矿物放射性的文章,但阅读下来我发现还是有不少缺乏事实依据的成分,所以我决定综合各种中英文文献,去除某些描述不实或夸张的说法,并结合自己对放射性矿物标本的检测结果,帮助大家重新认识矿物收藏中的放射性问题。

关于放射性的一些常识

放射性元素
    有些元素能够自发地从不稳定的原子核内部放出粒子或射线(如 α、β、γ 射线等),同时释放出能量,最终衰变形成稳定元素,这种性质称为放射性,这类元素称为放射性元素。
    天然存在的放射性元素只有钋、氡(气体)、钫、镭、锕、钍、镤和铀,其中铀和钍最为常见,其它天然放射性元素都是从铀-238、铀-235 和钍-232 通过 α 或 β 衰变产生。自然界也存在着某些稳定元素的放射性同位素(同位素是同一化学元素的不同种原子,它们原子核内的质子数相同,但中子数不同),例如钾-40(约占钾元素的 0.012%),它是岩石和土壤中天然放射性本底的重要来源之一。非放射性元素的同位素可能具有放射性,例如碳-12 和碳-13 没有放射性,碳-14 就有放射性。
    人工放射性元素在自然界中并不存在,是通过核反应人工合成的元素,如锝、钷和原子序数大于 93 的元素。其中比较出名的就是锝(用于医疗)和钚(用于核工业)。

天然本底辐射
    天然放射性元素是构成自然界的组成部分,在各类岩石、土壤、水体、大气、乃至人体中都有不同数量的放射性元素存在。你知道铀在地球上的含量有多少吗?平均每吨地壳物质中约含2.5克铀,这比钨、汞、金、银等元素的含量还高。铀在各种岩石中的含量很不均匀,例如在花岗岩中的含量就要高些,平均每吨含3.5克铀。碳和钾是构成人体的必要元素,自然界中含有一定比例的碳-14 和钾-40,所以人体内也必然会存在这些放射性同位素。
    这些天然存在的微量放射性辐射就是天然本底辐射,它已是自然平衡体系的一部分,不会危害人类健康,因为人类和其它生命在进化过程中,已经适应了本底辐射环境。

三种射线
    放射性物质具有 α、β、γ 三种衰变形式,分别释放出 α、β、γ 三种射线。
    α 射线是氦原子核,带两个正电荷;β 射线的是电子,带一个负电荷;γ 射线是是光子(电磁波),只是波长更短,能量更高。三种射线中以 α 射线的电离能力最强,对人体伤害最大,但其穿透力相当弱,几厘米的空气或普通衣服就能完全挡住 α 射线,α 射线也无法穿透皮肤,对身体内部造成损害;β 射线具有较好的穿透力;γ 射线具有极强的穿透力,超过 X 射线,可以穿透几厘米厚的铅板,但由于它的电离能力较弱,所以对人体造成的伤害最小。
    α 和 β 射线经过几英寸的空气或者普通玻璃就会被阻隔,γ 射线穿透力虽强,但对人体的伤害也最小,所以放射性物质在体外对人造成的危害是相当有限的。但如果放射性物质进入体内,危害就要大得多,这在后文的“内照射”中将作解释。有一点要记住,α 射线的内照射是各种放射性危害中最大的,也是大部分放射性疾病的罪魁祸首。

人体能承受多大的辐射
    辐射的剂量是以毫西弗或微西弗来表示(很少使用西弗,是因为它是相当大的计量单位),1 毫西弗等于 1000 微西弗,或等于 0.001 西弗。美国环保署(EPA)发布的人均年吸收辐射上限是 1 毫西弗(不包括生活中的辐射,例如手机、电视等)。
    核辐射对人和生物的伤害,与核辐射的剂量、人们暴露于核辐射的时间以及核物质的半衰期有关,虽然严重者可立即致死,但具体而言:当短时辐射量低于 100 毫西弗时,对人体几乎没有危害。下图是一个很好的例证:国外科学家带着橡胶手套直接拿取纯钚的金属饼,难道他不要命了?要知道 γ 射线可以穿透几英寸厚的铅板,更不用说区区橡胶手套了。可见短时的放射性物质体外接触(辐射量低于 100 毫西弗,100000 微西弗),不足以对人体健康造成危害。英国女王伊莉莎白二世访问哈维尔核子实验室时,就曾受邀触摸了一块以塑料包裹的钚环,以体验其“温暖”的感觉。



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发表于 2012-5-4 20:15 | 显示全部楼层
   那么放射性矿物标本的辐射有多大呢?与其接触是否会损害健康呢?我用盖革计数器测量了我收集的含铀云母(钙铀云母、铜铀云母、钡铀云母)和沥青铀矿的辐射剂量,这些标本尺寸从 2-5cm 不等,在 5cm 开外的地方含铀云母的放射性均在 5 微西弗以下,而沥青铀矿达到了 26 微西弗。依据上面的实践经验,这些标本的放射性远低于 100 毫西弗,根本不用担心短时间的观赏和接触会损害健康。

内照射
    内照射是放射性核素进入生物体(常通过呼吸道和消化道),使生物受到来自内部的射线照射。通常对 γ 射线来说,因其射程长、穿透力强,与外照射并无多大差别;而对于 β 和 α 射线,将会引起生物体内极高能量的局部吸收,导致特异的生物学效应,引起的细胞损伤和癌变。事实上在体内,造成最大伤害的往往是 α 射线。由于放射性核素只有全部从体内排出或全部衰变完后,对机体的照射作用才停止,其有效累积剂量可能大于 1.0 Sv。
    内照射的典型案例就是美国使用贫铀弹而导致战斗和非战斗人员的慢性放射性疾病。
    贫铀是提炼铀-235(用于核弹和反应堆)后剩下的铀-238,由于铀-238 的放射性较低,尤其是释放 γ 射线的能力较弱,所以铀-238 不像铀-235 那样极其危险。但铀-238 释放 α 射线的能力很强,只比铀-235 稍弱。只是 α 射线的穿透能力是最差的,在空气中只能前进几厘米,α 射线理论上甚至不能穿透人的皮肤,所以从外部辐射上看,铀-238 的危害不大。一般情况下,用普通的橡皮手套就可以完全杜绝铀-238 的辐射危害。特殊情况下,短时间用手拿起铀-238 也不会造成严重后果。当然,如果长时间直接接触铀-238,也会损伤人的皮肤。
    铀是自然界比重最大的物质,所以贫铀被美国以及北约用于制造威力强大的穿甲弹。正常状态下未使用的贫铀弹一般是无害的,只要按照正常的保存和运送方法。但是贫铀弹在被使用后,其严重危害性就会全部暴露出来。穿甲弹的贫铀弹芯在击中目标后的高温中会剧烈燃烧,同时产生大量烟雾和粉尘,随空气流动而四处飘散,通过呼吸道进入人体内,或者沾染到泥土、水源和植物上。我们知道,由于有空气、衣物和皮肤的阻隔,贫铀的射线不会从外部对人造成较大危害。但是如果这些粉尘进入人体就是完全另外一种情况了。铀-238 微粒可以直接作用于脆弱的内脏器官,α 射线会近距离地给细胞造成严重危害,导致癌症和其他症状。由于贫铀粉尘都是从消化道和呼吸道侵入,所以这些部位的器官最容易产生病变,比如鼻癌、肺癌、胃癌等。如果摄入太多粉尘的话,这些有毒微粒还会通过血液进入肝脏、肾脏和骨骼,导致更严重的伤害。这些病都是慢性病,病症在5年之内都不会显现。
    最新调查表明,伊拉克战后的的癌症死亡率是战前的十倍。其中受害最重的是儿童,癌症死亡率高达千分之十六。美国自己也尝到了使用贫铀弹的苦果,所谓的“海湾战争综合症”、“科索沃战争综合症”在一定程度上是由使用贫铀弹引起的。主要表现为体质下降,心情烦躁、头痛,肌肉关节痛,睡眠障碍等症状。
    由此可见,放射性矿物标本的外照射危害是很小的,但要杜绝进入人体,避免造成内照射。除了放射性以外,铀的化学毒性也不能忽视。所以对于收藏者和矿商来说,接触放射性矿标后要洗手,千万不要在放射性矿标附近吃、喝、抽烟。
    由于内照射是最为严重的放射性危害,核工业和实验室建立了严格的放射性物质处理和使用制度。专业人士并不担心接触放射性物质,但以下情况是需要重视的:
  • 放射性物质衰变会产生放射性气体氡,它很容易通过呼吸进入体内,造成内照射。所以放射性物质(包括矿物标本)必须存放在通风良好的环境中。
  • 任何放射性物质的散落,必须处理干净:未被预警的人们可能会长期和这些碎屑接触,进而在不知情的状况下让这些物质通过呼吸或消化道进入体内。

岩石、矿物晶体的放射性
    有人认为矿物晶体有放射性,所以不如收藏奇石。事实上,岩石都是由各种矿物组成的,如果矿物有放射性,岩石怎么可能没有呢?天然放射性元素中,最常见的是铀和钍,铀在地壳中的含量比钨、汞、金、银等元素还高,其中在花岗岩中的含量更高些,有些花岗岩被检测出放射性超标的原因就是铀和钾-40。
    建筑行业在对石材的检测中提及某些花岗岩和大理石具有“强放射性”,超过标准值的 5-6 倍。由于建筑的石材用量巨大,而且里面的人和这些石材朝夕相处,所以必须严格限定其放射性指标,以免对人的健康产生任何潜在的损害。但这些石材所谓的“强放射性”与纯放射性物质或者放射性矿标的放射性强度比起来是微不足道的。如果将这些花岗岩或者大理石作为标本或者奇石收藏,我完全可以忽略其放射性,因其含有的放射性物质总量太少了。
    对于矿标收集来说,如果矿物晶体的化学组成中不含有铀、钍等放射性元素,那么基本就可以认定它没有放射性。
    有些文章随便对矿物冠以“极强的放射性”这种不科学的说法,我觉得有点危言耸听。也有文章提及某些稀土矿物具有“强放射性”,例如硅铍钇矿,也有些夸张。稀土元素本身没有放射性,若其矿石具有放射性也是因为含有其它放射性元素的缘故,怎可能是“强放射性”?那铀矿岂不是“超超超强放射性”了?
    前文已经解释,放射性物质在体外对人造成的损害是有限的,纯的放射性物质尚且如此,更不用说微量放射性物质了。导致放射性疾病的最大元凶是进入体内的放射性物质产生的 α 射线内照射,α 射线会造成细胞、染色体的损伤,进而导致癌症发病率的上升。所以放射性气体氡、放射性尘埃、食物中的放射性沾染对人的危害更大,因为这些放射性物质很容易通过呼吸道或消化道进入人体而形成内照射。放射性矿物开采及提炼过程中工人也多半是因为吸入放射性粉尘而导致内照射,进而患上慢性放射性疾病的。所以收藏放射性矿物,不用担心和其短时的接触,但要防止碎片洒落而不清理,更要防止其进入人体,还要注意其衰变产生的放射性氡气(注意通风)。


收集放射性矿物的注意事项

    只要有适当的保护措施以及预警得当,即使是非专业人士也可以安全地收藏放射性矿物标本。

  • 不要收藏超过 4-5 cm 的标本,因为辐射的强弱和放射性物质的多少有关。
  • 放射性矿标是可以用手直接接触的(放射性不大),但也要尽量减少皮肤接触的次数和时间,最好的方法是将它们放于透明的盒子里观赏。如果接触放射性矿物后,请用肥皂洗手。
  • 再小的放射性矿标,也不要将其放在日常活动的房间内(卧室、起居室、书房)。
  • 绝不要在放射性矿物周围吃喝东西、抽烟或睡觉。
  • 对放射性矿标做好记号。
  • 注意让小孩和过于好奇的大人远离放射性矿物。
  • α 和 β 射线经过几英寸的空气或者普通玻璃就会被阻隔,γ 射线穿透力很强,但其衰减和距离也有很大的关系。
  • 铀和钍放射性衰减会产生放射性的氡气,一个较好的办法是在放置放射性矿物的橱柜内安装一个水族气泵,将气体抽到外面,这样使得橱柜内的氡气不至于积累到对人造成伤害的程度。
  • 如果你准备收集含铀云母等放射性矿物,那么就去买一个盖革计数器,通过数据了解矿标的放射性强弱 — 既不用过度防护,也不能忽视潜在的风险。

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发表于 2012-5-4 20:25 | 显示全部楼层
我写这篇文章,并非弱化放射性的潜在危害,也非建议大家都去收集放射性矿物。如果你天天要接触的东西,放射性指标就要严格,比如建筑中装饰的石材,日常佩戴的珠宝等;但放射性标本不同,你不会天天去接触,只是偶尔看一次,而且绝不放在日常起居的地方。这样短时的接触就不会造成什么危害。另外你如果收集无比巨大的奇石,那么本身质量就非常巨大,里面所含放射性物质的总量也就上去了,而且奇石一般不像标本,能放入盒子或者柜子,奇石都是敞开放置,而且往往会放在人们起居的地方,如果某些奇石有极微量的放射性的话,那才是要注意的呢!我觉得这比一个4-5cm的放在盒子中的小标本危害更大。

行业内的放射性指标是普适性的,目的是为了让没有防护的人在任何情况下都不会造成健康损害,这些标准包括建材、食品、环境监测等。但用这样的放射性指标(以及相应的检测仪器)来看待矿物标本,就常常会得出具有“强放射性”的结论。好比砷是有毒物质,我们有很多严格的限制标准,如果拿这个标准来衡量矿物,那么很多矿物标本都“很毒”。如果有人说,矿物晶体因为常含有砷和各种重金属元素,会对人造成潜在的健康损害,你作为矿物爱好者,并对矿物有所了解,一样会不以为然。只要注意对待就是了,接触好标本就洗手,不要吃下肚子,会有什么危害呢?我觉得“要注意矿物晶体的放射性”和“要注意矿物晶体的毒性”这两个命题是类似的,都有一定的依据,但描述都很不科学。收集矿物的人都是讲求科学的,只要你了解放射性危害产生的原因,然后注意规避,那么收集观赏放射性矿物的人一样可以长命百岁。

所以知道更多并无坏处,大部分人对放射性矿物敬而远之,我赞同;但如果你哪天决定收藏放射性矿物,那么就好好了解它,而不是冠以一个简单的“强放射性”这种不科学的描述,这对收藏者本身没有任何保护意义。收集放射性矿物的注意事项,上文也已经说的很清楚了,如果你要“与狼共舞”,那么就遵循这些注意事项吧,

我觉得放射性标准是针对大众的:目的是为了让不知情的普通人在任何情况下(长期接触,哪怕误食、吸入),都不至于产生健康危害,所以这样的放射性标准会非常严格。但是收藏放射性矿物标本,是是需要收藏者拥有一定知识和保护手段、对放射性矿物有所了解、并知道如何有效保护自己。就好比让一个完全不懂的人去玩弄各种矿物,一样很危险(比如小孩),他也许会摸摸矿物,再舔舔手指。

人类每时每刻都生活在各种辐射中。来自天然辐射的个人年有效剂量全球平均约为2.4毫西弗,其中,来自宇宙射线的为0.4毫西弗,来自地面为0.5毫西弗,吸入(主要是室内氡)产生的为1.2毫西弗,食入为0.3毫西弗。
戴夜光表每年有0.02毫西弗;乘飞机旅行2000公里约0.01毫西弗;每天抽20支烟,一年有0.5至1毫西弗;一次X光检查0.1毫西弗。

当辐射剂量低于100毫西弗时,医学上观察不到对人体的确定性效应,即明显的组织损伤;当剂量超过4000毫西弗,在没有医学监护的情况下,有50%的死亡率,而当剂量超过6000毫西弗时,则可能致命。

国际辐射防护委员会规定工作人员全身均匀照射的年剂量应该低于50毫西弗,广大居民应该低于1毫西弗。为防止随机效应,我国放射卫生保护基本标准中规定,放射性工作人员受到全身均匀照射时的年剂量当量不应超过50毫西弗,公众应该低于5毫西弗,如果长期持续受到放射性照射,则年剂量不应该高于1毫西弗。以上限制都不包括天然本底辐射(上文所述约为2.4毫西弗)和医疗照射。
2.4.2.1 个人受到由可控制的源和实践产生的辐射照射(包括内外照射),不得超过2.4.2.4~2.4.2.8中规定的剂量当量限值。
2.4.2.2 剂量当早限值不包括医疗照射和天然本底照射。
2.4.2.3 剂量当量限值分两类:一类适用于辐射工作人员(见2.4.2.4),另一类适用于公众成员(见2.4.2.8)。
2.4.2.4 为了限制随机效应,辐射工作人员的年有效剂量当量限值为50毫西弗.为了防止非随机效应,眼晶体的年剂量当量限值为150毫西弗;其他单个器官或组织的年剂理当量限值为500毫西弗.
2.4.2.5 辐射工作人员由于事先计划的特殊照射所受的有效剂量当量在一次事件中不得超过100毫西弗,在一生中不得超过250毫西弗;并同时受2.4.2.4中器官或组织的年剂量当量限值的限制。
事先计划的特殊照射必须得到本单位或上级辐射防护部门的批准,并应经过周密的计划安排。对接受这种照射有员,应进行个人剂量监测和医学观察,结果应记入个人剂量和健康档案。
下列人员不得接受事先计划的特殊照射:过去已接受过有效剂量当量超过250毫西弗的异常照射的工作人员;育龄妇女;年龄未满十八岁者。
2.4.2.6 从事辐射工作的育龄妇女接受照射时,应按月大致均匀在加以控制。对已知怀孕的妇女接受的照射,除按均匀的剂量率加以控制外,在一年内接受的有效剂量当量应限制在15毫西弗以下。
2.4.2.7 年龄在16~18周岁的学生和学徒工,由于教学培训需要接受照射时,一年内受到的有效剂量当量不得超过15毫西弗。年龄小于16 周岁按公众成员 控制。
2.4.2.8 公众成员的年有效剂量当量不超过1毫西弗。如果按终生剂量平均的年有效剂量当量不超过1毫西弗,则在某些年份里允许以每年5毫西弗作为剂量限值。公众成员的皮肤和眼晶体的年剂量当量限值为50毫西弗。

如果仔细阅读,你会发现有针对皮肤和眼晶体的单独剂量限值(对公众成员来说,全身年剂量为1毫西弗,皮肤和眼晶体年剂量是50毫西弗)。对于放射性矿物标本,我不会建议你放在口袋里,或者紧贴眼睛观看,而是隔开一定距离观赏(不用非常远,10-20cm),接触部分也仅限于手部的皮肤。这同紧贴胸部进行的X胸透是不一样的,和全身的CT照射也完全不同。

有了上述数据作为参考,然后再加上盖革计数器的检测,你就可以计算自己受到的放射剂量是否超标了。每个放射性标本都不同,我检测的只是我收集的标本,如果你想知道你的标本放射性有多大,怎样的观赏是安全的,那么也请务必去买一个盖革计数器(能读取微西弗数值)。

我的含铀云母标本在5cm开外,盖革计数器的读数就已经在5微西弗(当你看到微西弗的时候,其单位其实是微西弗/小时,1微西弗=0.001毫西弗)以下了,我一年顶多也就看2-3次(每次把几个标本都看一遍,也不需要10分钟吧),平时我把这些标本都放置于远离日常活动的阳台一侧,所以我估摸着还不至于对自己的健康造成什么危害吧。另外盖革计数器还有一个好处,就是它在检测的时候,会有滴滴的声音,速度约急促,就意味着周围的辐射越大,本身就已经是很好的警示作用了。



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发表于 2012-5-4 20:38 | 显示全部楼层
下表为辐射对人体的影响以及相应标准.
辐射剂量(mSv)影响和标准
0.05核电站工作人员一年累计辐射。
0.1 - 0.3做一次X射线胸部透视的剂量。
0.2乘飞机从东京到纽约之间往返一次的剂量(宇宙射线和飞行高度有关)。
1.0一般公众一年工作所受人工放射剂量(ICRP推荐)
从事辐射相关工作的妇女从被告知怀孕到临产所受人工放射剂量极限。
1.2与1天平均吸1.5盒(30支)纸烟同居的被动吸烟者一年累计辐射[7]
1.5日本人一年累计所受辐射。
2.0从事辐射相关工作的妇女从被告知怀孕到临产腹部表面所受人工放射剂量极限。
2.4地球人平均一年累计所受辐射(宇宙射线0.4,大地0.5,氡1.2,食物0.3)
4一次胃部X射线透视的剂量。
5从事辐射相关的妇女工作者一年累计所受辐射法定极限。
6.91次CT检查
7 - 20CT全息摄影。
10日本原子力安全委员会所制定“室内避难”的辐射剂量。
13 - 601天平均吸1.5盒(30支)纸烟者一年累计[7][8]
50从事辐射相关工作者(非女性)一年累计所受辐射法定极限。
日本原子力安全委员会所制定“避难”的辐射剂量。
自卫队员,消防员,警察(妇女除外)一年累计所受辐射法定极限。
100已证明对人体健康明显有害的辐射剂量极限
从事辐射相关工作者(非女性)五年累计所受辐射法定极限。
从事辐射相关工作者(非女性)在紧急状况下从事一次作业所受辐射法定极限[9]
250福岛第一核电站事故现场人员暂定辐射剂量上限。
白血球减少。
500淋巴球减少。
国际放射防护委员会规定除人命救援外所能承受的辐射极限。
1,000出现被辐射症状。恶心,呕吐。水晶体浑浊。
2,000细胞组织遭破坏,内部出血,脱毛脱发。死亡率5%。
3,000 - 5,000死亡率50%(局部被辐射时3,000 : 脱毛脱发、4,000 : 失去生育能力、5,000 : 白内障、皮肤出现红斑)[10]
7,000 - 10,000死亡率99%。
10,001以上

有几个观点,我要突出一下:
1)对人健康产生影响的放射性指标中有短期辐射和长期累积辐射两项,短期辐射值的上限是100毫西弗,长期累积辐射是每年1毫西弗(不包括天然本底辐射以及医疗),偶尔的年份可以达到5毫西弗。这好比气温,人可以承受短时60度的气温,但持续24小时能接受的气温就要低得多。放射性矿物标本的接触属于短期辐射,我收集的放射性矿标检测下来辐射值远小于100毫西弗(我的含铀云母大概在5微西弗,沥青铀矿大概在26微西弗),这也是为啥在国外矿展上,观众可以放心观看放射性矿物标本的原因。

2)放射性矿物的放射性是强还是弱?有人看到我的检测结果,就想当然认为放射性很弱,这种理解是错误的!!!以5微西弗(其实是5微西弗/小时)为例,如果你接触24小时,就是5x24=120微西弗,10天就是1200微西弗,或者1.2毫西弗,已经超过了普通人一年的累积辐射量上限(即使每天8小时,一个月也超标了)。这就是为什么绝对不能将放射性矿物放在人们日常起居的地方(卧室、起居室、书房)的原因。我如果一年看6次放射性矿物,每次10分钟,那么累积辐射量也只是5微西弗,远远低于累积辐射量上限,所以对健康是不会产生什么 损害的。但是如果你和放射性矿物天天相处,那就危险了!!!所以特别是经常接触放射性矿物的矿商们,千万要注意自己的长期累积辐射量!!!

有人说你把标本放在阳台上就安全了?安全不安全,我想当然说了不算。这个时候就要靠盖革计数器来测量了。你可以测量1m、2m。。。开外以及房间内的放射性读数,然后换算成一年的累积辐射量。在房间内,我已经检测不到放射性了(只有本底辐射)。当然如果你能把这些标本放在更远的地方,自然更加安全,

3)收集放射性矿物或者经常接触放射性矿物的矿商,一定要有盖革计数器,来读取各种辐射信息。国外专业的矿商甚至会对每个卖出的放射性矿物标本标注放射值。

4)为什么建筑石材中的放射性指标那么苛刻?原因很简单,如果你用大理石或者花岗石装修家居,那么就是24小时或者至少是每天12小时相处,这样如果正常人每年可以接受的照射量上限是1毫西弗的话,这些建筑石材的放射性不得高于1000/365/24=0.11微西弗(24小时相处),当然其实行业标准要更加严格。

在自然界,只有 4 种主要的放射性元素和地球寿命差不多:
    铀-238:占铀总量的 99%,半衰期是 45 亿年
    铀-235:占铀总量的 1%,半衰期是 7 亿年
    钍-232:半衰期 140 亿年
    钾-40:占钾总量的 0.01%,半衰期 12.8 亿年。钾-40 相比稳定的 钾-39 和 钾-41 来说太少了,因此钾并不被看作是放射性元素。
    基本上来说,所有的放射性矿物不是含铀就是含钍。

为什么这么说呢?我们知道天然的放射性元素有钋、氡(气体)、钫、镭、锕、钍、镤和铀,但是所有的放射性元素都有半衰期,也就是每经过一定的时间就会有一半的元素衰变成其他稳定元素。比如为啥自然界几乎没有钚(核工业燃料),因为钚最稳定的同位素钚-244的半衰期是8200万年,对于46亿年的地球历史来说,天然存在的钚早就减半减半再减半了不知多少次了,已经几乎可以说没有了,更不用说形成矿物了。

所有放射性元素的始祖都是铀-238、铀-235和钍-232,包括钋、氡、钫、镭、锕、镤,在这3条衰变链中会形成很多半衰期较短的元素(半衰期短,放射性就强),但较短的半衰期使得它们无法聚集成矿,它们属于稀有地球元素。

所以说放射性矿物不是含铀就是含钍。

下面是放射性矿物目录:

含钍矿物(翻译真要命了,狂查google,也不能保证准确,将就看吧):
THORITE 钍矿,硅酸钍矿
THOROGUMMITE 脂铅钍铀矿
MONAZITE 独居石(独居石是含铈和钍的矿物,铈是稀土元素,但不能因此说稀土矿物带有放射性,这样会误导人们以为稀土元素是带放射性的,独居石有放射性是因为含有钍!)

含铀矿物:
URANINITE 沥青铀矿
AUTUNITE 钙铀云母
URANOPILITE 铀钙矿
ANDERSONITE 碳钠钙铀矿
BETAFITE 黑钛钙铀矿
CARNOTITE 钒钾铀矿
COCONINOITE 硫磷铝铁铀矿
META-ANKOLEITE 准钾铀云母
META-AUTUNITE 准钙铀云母
META-TORBERNITE 准铜铀云母
META-URANOCIRCITE 准钡铀云母
META-ZEUNERITE 准翠砷铜铀矿
PHOSPHURANYLITE 磷铀矿
TORBERNITE 铜铀云母
TYUYAMUNITE 钙钒铀矿
URANOCIRCITE 钡铀云母
WALPURGITE 砷铀铋矿
ZEUNERITE 翠砷铜铀矿
BOLTWOODITE 黄硅钾铀矿
CUPROSKLODOWSKITE 硅铜铀矿
SKLODOWSKITE 硅镁铀矿
URANOPHANE 硅钙铀矿
CLIFFORDITE 铀碲矿
MOCTEZUMITE 碲铅铀矿
SCHMITTERITE 碲铀矿
ZIPPEITE 水铀矾
我觉得应该还有。。。

稀有元素氧化物以及Trash Can Mineral(垃圾桶矿物,留有铀或者钍的微量放射性痕迹的矿物,放射性不大)
ALLANITE 褐帘石(垃圾桶矿物)
EUXENITE 黑稀金矿(垃圾桶矿物)
MICROLITE 微晶石(稀有元素氧化物)
PYROCHLORE 烧绿石(稀有元素氧化物)
SAMARSKITE-(Y) 铌钇矿(稀有元素氧化物)
XENOTIME 磷钇矿(垃圾桶矿物)
CHURCHITE 针磷钇铒矿(垃圾桶矿物)

作为大自然的主要放射性矿物,铀和钍的半衰期都很长,这也就意味着它们的放射性其实比其他半衰期短的放射性元素要小得多。但放射性小,并不意味它们不危险,原因在前面帖子里已经说明了。通常的铀矿和钍矿以alpha放射为主,99%的alpha射线可以被几层纸或者塑料盒阻挡,其衰减产物氡气对人的伤害是要注意的。
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