什麼是輝石

化學通式為 XYZ2N6、晶體屬正交（斜方）或單斜晶系的一族單鏈狀結構矽酸鹽礦物的總稱。式中X和Y分別代表佔據晶體結構中M2和 M1位置的陽離子；Z代表佔據Z2O6單鏈內部四面體配位位置的陽離子，它通常是 Si4+，但可有少量Al3+或Fe3+等以類質同象替代的方式存在。

法國結晶學家和礦物學家 R.-J.阿維首先用 pyro-xene的名稱來稱呼發現於熔岩中的一種綠色晶體(輝石)，從而得名。

晶體結構

輝石結構（圖1）的特徵是具有由相鄰矽氧四面體共用角頂上的O2-連線的、沿C軸一維無限延伸的 Si2O6單鏈，而且鏈內每隔兩個矽氧四面體發生一次重複。鏈與鏈之間由X和Y陽離子來連線。其中 X陽離子佔據頂角相對的兩條單鏈之間的M1八面體配位位置，相鄰M1配位八面體彼此共稜，連線成沿C軸無限延伸的帶；Y陽離子佔據M1八面體帶兩側的M2配位位置。當 Y主要是大半徑的Na+、Ca2+時，M2表現為八次配位的畸變立方體；如主要以Mn2+、Fe3+、Mg2+或Li+為主時,則M2呈六次配位的畸變八面體。輝石結構在垂直C軸的平面上的投影,常以梯形來代表Si2O6單鏈，而以兩相對梯形間的矩形代表M1八面體帶,它們共同組成所謂工字樑單元（圖2）。所有各種輝石結構中，工字樑單元的排布形式都是相同的，但Si2O6鏈和八面體帶的具體細節可能不同，從而導致晶體的對稱性也不相同。按晶系相應地分為斜方輝石和單斜輝石兩個亞族。

礦物種的劃分

按國際礦物學會的《輝石命名法》(1987)，輝石族礦物共包括20個礦物種，按成分可分為4個化學組：Ca-Mg-Fe輝石組、Na-Ca輝石組、Na輝石組和其他輝石組。各組內部和相互間絕大多數都存在著廣泛的類質同象替代現象。但任一輝石中,X陽離子的半徑總是大於或至少是等於Y陽離子半徑。

Ca-Mg-Fe輝石組中斜方輝石的頑輝石和鐵輝石，含Ca2Si2O6(Wo)分子很少，基本上是由Mg2Si2O6(En)分子和Fe卂Si2O6(Fs)分子組成的完全類質同象系列。此係列早先按 En由多到少共分為頑輝石、古銅輝石、紫蘇輝石、鐵紫蘇輝石、尤萊輝石和鐵輝石6個礦物種;但現只以En50Fs50為界而劃分為頑輝石和鐵輝石兩個礦物種。它們的單斜同質多象變體則稱為斜頑輝石和斜鐵輝石。含Wo>5％的輝石均屬於單斜輝石；但相對貧鈣的易變輝石的空間群與斜頑輝石和斜鐵輝石相同，與其他大多數單斜輝石不同，在它與普通輝石間實際上存在類質同象混溶的間隙。至於透輝石和鈣鐵輝石，則是所有輝石中最富鈣的礦物種。

Na輝石組中的主要成員是硬玉和霓石。它們與Ca－Mg-Fe輝石組之間存在著廣泛的類質同象替代關係,其中間成員即是Ca-Na輝石組的綠輝石和霓輝石。

在其他輝石組中，僅有鋰輝石(LiAlSi2O6)較為常見。

形態和物理性質

由Si2O6單鏈結構所決定，輝石都具有平行柱面的中等解理，解理面相交成87°（圖2）。晶體呈橫截面為正方形或八邊形短柱狀晶形。集合體常呈粒狀或放射狀等。但硬玉幾乎總是由很細小晶體緊密交織而成的緻密塊狀集合體，性極堅硬。輝石均呈玻璃光澤。顏色從白色、灰色或淺綠色到綠黑、褐黑以至黑色，主要隨含鐵量的增高而變深；較為富鎂的頑輝石（即早先所稱的古銅輝石）特徵性地呈古銅色。輝石的摩斯硬度在5～7之間，以硬玉和鋰輝石為最高，Ca-Mg-Fe輝石組的成員稍低。輝石的比重也隨成分而異，從鋰輝石的3.16至鐵輝石的4.0左右，主要隨鐵含量的增高而增大,但常見輝石的比重都介於3.2～3.6之間。

產狀

普通輝石是火成岩、尤其是基性巖超基性岩中很常見的一種造岩礦物，在月岩中也很豐富；有時也見於變質岩中。鐵輝石在自然界很少產出；但頑輝石則是超基性、基性火成岩中很常見的礦物。較富鐵的頑輝石（相當於早先所稱的紫蘇輝石）也見於深變質的區域變質岩中；富鎂的在隕石中也很常見。透輝石和鈣鐵輝石是典型的夕卡巖礦物；透輝石在一些基性、超基性火成岩和高階區域變質岩中也有產出。霓石和霓輝石主要產於鹼性火成岩中，它們在岩石學中常被稱為鹼性輝石。鋰輝石只見於富鋰的花崗偉晶岩中，晶體往往很大。美國南達科他州基斯通偉晶岩中的一個鋰輝石晶體，大小約為12m×1.2m×0.6m,重將近30噸；中國新疆阿爾泰產出的一個鋰輝石巨晶，重達36.2噸。此外，美國加利福尼亞、北卡羅來納等州和巴西、馬達加斯加等地也有著名的鋰輝石產地。硬玉只見於變質岩中，它是組成玉的主要礦物成分。緬甸的密支那河流域和中國的西藏、雲南等地是硬玉的世界著名產地。

用途

鋰輝石是提煉鋰及其化合物的主要礦物，也是高階耐火材料。透明而呈淡紫色或祖母綠色的鋰輝石分別稱為紫鋰輝石和翠鉻鋰輝石，可作為寶石。硬玉俗稱翡翠，是最名貴的玉石。其他輝石一般只具有礦物學和岩石學上的意義。

W.A.德爾、R.A.豪威爾、J.福斯曼著，謝宇平、李鴻超、賀義興等譯校:《造岩礦物，二卷A，單鏈矽酸鹽》（第二版），地質出版社，北京，1983。(W. A. Deer, R. A. Howie, man,Rock-Forming Minerals,V ol.2A,Single-Chain Silicate,、2nd Edition,longman,1978.)

C.T. Prewitt, ed., Reviews in Mineraloyg,Vol.7, Pyroxenes, MSA, Michigan, 1982.