基本知識講座一、石墨的形成條件碳在生物體內起著十分重要的作用。由碳組成的化合物大約有400,000種以上，這些化合物大部分是有機物。在地殼上，碳表成為[CO?]-2絡離子，不能形成石墨。用無煙煤在電爐中隔絕空氣加熱到2,500℃以上，可以得到合乎工業應用的石墨。用煙煤與CaF?混入硅酸熔融體中，當其緩慢冷卻時也可形成六方板狀石墨晶體。的溫度以及還原氣氛中形成。作用時，巖漿中CO?濃度大大增加；當巖漿墨。巖漿期后熱液中的CO?在高溫還原條件質的沉積巖直接變成石墨礦床。由上可知，石墨礦床的形成，必須碳質集中和一定的熱力條件相結合。以后者規模較大，具有較大的工業價值。二、石墨礦床的工業類型石墨礦床可分為以下五種類型。(一)霞石正長巖中的石墨礦床大小不同的株狀、巢狀、透鏡狀、細脈狀或分十米，礦休中石墨品位很高，一般可達60~集合體，伴生礦物主要是圍巖的造巖礦物。這類礦床在世界上分布不多，而且規模很小，典型的代表是蘇聯的波托果爾石墨礦床。的見解，說法不一。一般認為石墨的形成是礦床。蘇聯的波托果爾礦床(見圖2)位于伊爾庫茨克以西。礦區附近的地區是變動劇烈石墨礦石(C)1994-2019ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.的前寒武紀的結晶片巖，北部主要是結晶灰入接觸帶中，灰巖變為硅灰石夕卡巖，其中并見有鱗片狀石墨，礦體呈巢狀及株狀，單個礦體直徑2～25米，長達50米。已知的礦尚見含量不超過30～40%的鉀微斜長石、霞小為0.25～1毫米，很少大于3毫米。(二)夕卡巖中的石墨礦床品位20～30%至60～80%。后者礦石都是由品質鱗片狀石墨組成，品位1～2%至15~20%。這類礦石質量好，儲量也往往很大，(三)結晶片巖石墨礦床和結晶石灰巖或大理巖等變質巖系中。地質一般較陡，有時直立，厚度經常在10米以上，長度幾十米至幾公里。石墨呈鱗片狀，分布比較均勻。石墨質量較好，但品位較低，一般含碳量為8～10%。和石墨伴生的礦物有云母、石英、長石，有時還有少量黃題，目前意見也不統一，有人認為是無機此類礦床規模大，質量好，雖然品位低，但分布面積很廣，是世界上主要的工業山東某地的石墨礦床屬此類型(圖3)。前震旦紀的片麻巖、結晶灰巖、角閃片巖、云母片巖、石墨片巖等地層。此外，還有花巖附近，或與蛇紋石大理巖互成層帶狀產等，并有少量的黃鐵礦、褐鐵礦等含鐵礦片最大面積為2.34毫米2,一般為0.006~1.5毫米2,石墨片巖中的石墨是本區的主要(C)1994-2019ChinaAcademicJournalElectronicPublis生礦物還有金云母、石英。石墨呈鱗片狀，結晶粗大，并垂直脈壁構成梳狀構造。此種脈狀石墨含量不定，質量雖好但只能局部開采。除上述兩種礦床類型外，還有囊狀、不規則的脈狀石墨，充填于圍巖破裂帶或圍巖片理中，全由非晶質石墨組成，并含大量的黃鐵礦、石英、方解石。此種非晶質石墨可浮性不好，暫不利用。上述三種石墨礦床類型常混雜在一起組成礦帶，儲量也極豐富。值得注意的是花崗偉晶巖呈囊狀、球體狀大量集中在礦化帶內，并穿插有石墨片巖，有時含石墨晶片而成為石墨偉晶巖。在偉晶巖與石墨片巖接觸面上富集有大量的石墨晶片。顯然這些石墨的形成與偉晶巖的活動有關。對于此種礦床的成因，還有不同的看法，多數認為以區域變質為主。(四)結晶片巖脈狀石墨礦床礦床產于結晶片巖的裂隙中，常常聚集成巨大的礦帶。礦帶中礦脈呈單脈狀、樹枝狀、網脈狀，有時為板狀礦體，并與圍巖片理一致，礦脈傾角一般較大，厚達數厘米到數米，延長可達數十米。大多數礦脈品位極高，有時達97～98%,其中共生礦物有石英、黃鐵礦、方解石、磷灰石、輝石、金紅石、磁鐵礦及鈣鎂硅酸鹽等。礦脈中石墨常呈皮膜狀、粗粒狀及細長板狀，并垂直脈壁生長，板狀晶體長度隨礦脈寬度而變，一般數厘米，有時可達一米。這類石墨礦床經常與結晶片巖中的石墨礦床相伴出現，礦床以質量好馳名，是極好的坩堝材料。關于礦床的成因，有人認為很可能是CO?、CO經還原而成。至于碳的來源問題，仍然沒有解決。這類礦床在世界上分布并不普遍，以錫蘭礦床最有名，美國、朝鮮和我國均有。錫蘭的脈狀石墨礦床自1880年開采以來已有130多年的歷史，曾采出石墨1,300,000噸，主要分布于南部、西部兩地，礦化帶長達幾哩，石墨儲量豐富。(五)變質煤層石墨礦床這類礦床產于含煤的變質頁巖或石英巖度不大的區域變質或接觸變質作用而成。礦體為層狀或透鏡狀，規模較大、厚度可達幾十米，延長幾百米至幾公里，礦床中常見石墨逐漸過渡到無煙煤。石墨為隱晶質土狀，含量很不一致，一般品位為60～80%,個別的是92～97%。礦石中雜有黃鐵礦、方解石和少量的磷灰石、金紅石及磁鐵礦等。此類礦床由于規模大，品位高，故為石墨礦床主要類型之一，但質量不好。蘇聯、朝鮮都有這類礦床。40,000克拉的人造藍寶石晶體這一藍寶石晶體的直徑為16.5厘米.厚10厘米，相當于40,000克拉。除了直徑是迄今為止最大的以外，晶體結構的完整性也很高，位錯密度很低，對光沒有散射和偏光的藍寶石的優良光透射和化學穩定性，以及它在極高溫度下的強度，使它成為在惡劣環境條件下的突出的窗材料。它的高介電常數和低的損失角正切值，使它成為非常好的基底材料。由于它的硬度極高，在需要耐磨和耐磨蝕的場合也是十分有用的。摘自美國《SolidStateT