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1、地质学专业限选课宝玉石学,第二节 祖母绿、海蓝宝石、 金绿宝石、碧玺和橄榄石,一、祖母绿和海蓝宝石 祖母绿是一种含铬的翠绿色绿柱石，是绿柱石族中最珍贵的品种，从史前时期至今，一直是高贵宝石品种，为五大宝石品种之一，被奉为五月生辰石。优质祖母绿的价值比钻石还高。 海蓝宝石是一种天蓝色至海水蓝色的绿柱石，她以酷似海水而得名。是近期崛起的，受欧美人士喜爱的宝石品种。 铯绿柱石是一种含铯、锂或锰，呈玫瑰红色的绿柱石。 金色绿柱石是一种含铁呈金黄色、淡柠檬黄色绿柱石。,1、绿柱石的基本特征 祖母绿和海蓝宝石同属绿柱石矿物。 (1)化学组成：Be3A12(SiO3)6，不同颜色的绿柱石分别含有Li、Fe、
2、Mn、Cr、V、Ti、Ni、Cs等微量元素。 (2)晶系及结晶形态：六方晶系，晶体呈六方柱状，晶面上有平行柱面展布的纵条纹。 (3)物理性质：含不同金属元素的绿柱石，呈不同的颜色，有翠绿色、红色、粉红色、天蓝色、黄色、绿色、无色等。透明一半透明，玻璃光泽，一轴晶()，折光率1.5641.602，双折射率0.0050.009，多色性不明显，只有颜色深的绿柱石可以看到，色散度0.014，硬度7.5，密度2.632.90g/cm3，一般2.72g/cm3，断口呈贝壳状到参差状，性脆，柱面解理不完全。,(4)荧光：祖母绿在长波紫外线下由无到暗红色。艳绿柱石呈弱的亮红色。 (5)查尔西滤色镜下：祖母绿多
3、呈暗红色，但南非、印度产的祖母绿仍为绿色。 (6)吸收光谱：哥伦比亚祖母绿在红色区有35条密集排列的吸收线，在蓝色区475nm处有一条吸收线，在橙色区和紫蓝区有宽的吸收带。海蓝宝石在462nm、500nm处有两条吸收线，在蓝、紫区和红色区有吸收带。,2、祖母绿 （1）祖母绿的基本特征及产地 祖母绿晶莹欲滴的绿色让它显得高贵完美，属五大高档宝石之一，被人们奉为五月份的生辰石，也是结婚55周年的纪念石。优质者与钻石价格相近，具猫眼效应的祖母绿为珍品。例如：1977年在国际珠宝市场上，一付重18.35克拉的祖母绿耳环，售价高达52万美元。1994年北京国际珠宝展销会上，一条优质祖母绿项链估价为2亿美
4、元。,世界上最优质的祖母绿出自哥伦比亚，已开采数百年历史。早在l558年，西班牙人就曾在哥伦比亚开采祖母绿。现今哥伦比亚仍是世界祖母绿的主要产地，其著名矿山有木佐、契沃尔和科斯凯斯等，一般认为穆佐矿山品质第一，契沃尔、科斯凯斯特矿山居次。祖母绿呈翠绿和稍带蓝色的绿色，晶体赋存在方解石脉、云母方解石脉及黄铁矿钠长石脉中。属一种低温热卤水热液型矿床。在本世纪70年代以前，哥伦比亚祖母绿的产量，就一直占世界总产量的90%左右。,1830年，前苏联在乌拉尔山脉靠近亚洲一侧的祖母绿山也发现了祖母绿，这就是有名西伯利亚祖母绿。它稍带黄绿色，有时具褐色色调。晶体产于金云母片岩中，较大晶体有云雾瑕疵且色彩不佳
5、，有些小晶体色彩优美。,二十世纪20年代以后在南非（1927）、印度(1946)、津巴布韦(1956)和巴西等地，也都相继发现了一些大型的祖母绿矿床。 印度拉贾斯坦邦的祖母绿，不均匀地赋存在伟晶岩与超基性片岩接触带的黑云母片岩中。优质祖母绿深绿色，半透明或透明，晶体粒径不大。 津巴布韦的桑达瓦纳祖母绿产于透闪石片岩和云母绿泥石片岩中，粒径一般l3mm。优质祖母绿占5%，质量一般的占10%，有85%不够宝石级。 巴西祖母绿产于片岩中，1900年左右出现在市场上的祖母绿为浅微黄绿色，酷似普通绿柱石，但可见到Cr吸收光谱。之后在许多州发现了新的优质祖母绿。田前其产量可能比哥伦比亚还要多。 祖母绿的其
6、他产地还有赞比亚、奥地利、澳大利亚、南非、坦桑尼亚、挪威、美国、巴基斯坦等。,祖母绿呈晶莹翠绿的祖母绿色，由微量的铬离子替代铝离子所引起，Cr2O3含量为0.120.25%。不同产地的祖母绿，由于其中铬（Cr3+）和铁（Fe2+）的含量不同，因而其颜色、透明度、比重、折射率和包裹体等特征也就存在差异，从而就导致它们各自质量的优劣 目前我国虽然尚未发现祖母绿，但我国的伟晶岩区和含铬岩石区分布广泛，因此在我国寻找祖母绿矿床的前景，特别是寻找伟晶岩型祖母绿矿床的前景，应当是乐观的。,天然祖母绿的密度和折光率,（2）祖母绿与赝品的区别 常见的祖母绿仿制品有以下几种： 绿碧玺 深蓝色绿碧玺处理后改为纯正
7、的绿色，二色性明显，双折射率高，为0.18，密度大。磷灰石，微带蓝的浅绿磷灰石，有蓝的色调，硬度较小（5），折光率较大（1.6321.667），紫外线下发磷光。 绿萤石 微带黄的绿色，外观颇似祖母绿，但萤石为均质体，偏光镜下黑暗，密度较祖母绿大，三溴甲烷中下层，祖母绿上浮。萤石的硬度为4，祖母绿为7.58 。 磷灰石 来自西南非洲微带蓝的淡绿色磷灰石，颇似浅色祖母绿，区别在于浅色祖母绿没有蓝的色调，折光率（1.6321.667）硬度5。 含钙钒钙铝榴石 翠绿的颜色颇似祖母绿，但强的亚金刚光泽和色散，均质体可以和祖母率区别。 翡翠 优质半透明翠绿色翡翠较似祖母绿，但翡翠具有纤维交织结构，有较细的
8、纤维，祖母绿无此结构。 合成祖母绿 助熔剂生长法和水热法合成，颜色浓艳，紫外线下有较强的红色荧光，滤色镜下呈鲜明的红色。,（3）质量评价：祖母绿的质量评价一般从颜色、透明度、净度、切工及重量等方面来考虑，其中颜色是最为重要的。 颜色 祖母绿的颜色包含了各种绿色，有浅绿，有深绿、有带黄色调的绿，也有带蓝色调的绿，一颗优质的祖母绿应当是中至深绿色、翠绿色，不带有杂色调，或者微带有一点黄或蓝色调，颜色 要均匀。 透明度和净度 当祖母绿中包体含量较多或裂隙较发育时则净度和透明度均变差，因此好的祖母绿要求其杂质含量较少，肉眼基本不可见。,切工 祖母绿一般磨成四边形阶梯状，并将四个角磨去，这种切工因此也常
9、称为祖母绿工。由于这种切工能够很好地将颜色反映出来，因此这种切工的祖母绿可以充分地 体现绿色，质量好的祖母绿一般都采用这种切工。 重量 随着重量的增加，祖母绿的价格也会随着几何级数增加。,（4）祖母绿的优化处理 祖母绿优化处理方法主要有浸油、染色、树脂充填等，其中浸无色油属优化方法，因为浸无色油在市场上很常见，并且已得到国际珠宝界和消费者的认可，而浸有色油、染色和树脂充填均属于处理方法。 浸无色油 主要作用是掩盖祖母绿中的裂隙，从而可以提高祖母绿的透明度以及颜色的鲜艳度。 浸有色油和染色 是将色浅的祖母绿或无色的绿柱石染成深绿色，当成高质量的祖母绿销售，这种祖母绿在显微镜下观察时可见绿色染料成
10、丝状分布在祖母绿的裂隙当中。在销售这种祖母绿时必须注明处理。 树脂充填 树脂充填的目的无非是将树脂充填到裂隙当中，从而祖母绿裂隙掩盖起来，不易看到，产生更好的透明度和观察效果，其鉴别时也主要靠镜下观察：在祖母绿表面可见蛛网状的裂隙充填物，树脂充填后常具流动构造，并呈雾状，有时会残留有气泡。,3、海蓝宝石 （1）海蓝宝石的基本特征及产地 海蓝宝石以淡雅的天蓝色赢得人们的喜爱，是近期十分畅销的宝石品种之一。被宝石界誉为三月生辰石，象征沉着、勇敢和聪明。除颜色之外，其它物理特性及包裹体均与其它颜色的绿柱石大致相同。,海蓝宝石常为明澈的天蓝色，很多海蓝宝石带有一种微蓝绿色，也常见淡天蓝色，玻璃光泽，包
11、裹体较少，用肉眼不易察觉。查尔斯镜观察，呈鲜艳的黄绿色，具弱二色性，优质大粒宝石较多。世界海蓝宝石产地虽然不少，但因都产在伟晶岩中故包裹体特征相同。 与祖母绿不同，海蓝宝石的六方晶体往往为无瑕透明的巨大晶体，柱面条纹有时掩盖了六方的晶体轮廓。1910年，巴西曾发现一个长达58厘米的完全透明的海蓝宝石晶体，重量110Kg；1956年，又在巴西发现了一个长36厘米的优质晶体，重量为62Kg。,世界优质海蓝宝石主要来自巴西，占世界海蓝宝石产量的70%。乌拉尔山脉也是海蓝宝石的供应地。优美的宝石级海蓝宝石在马达加斯加有50多处不同产地。另外，在美国、缅甸、西南非、津巴布韦和印度均出产海蓝宝石。 我国新
12、疆阿勒泰、云南哀劳山、四川、内蒙古、湖南、海南等地均找到了海蓝宝石。特别是绵垣数百公里长的阿尔泰山麓，海蓝宝石蕴藏量十分丰富。宝石透明至半透明，颜色浅天蓝色至深天蓝色，还发现有海蓝宝石猫眼和水胆海蓝宝石。但我国海蓝宝石一般颜色太浅，在国际宝石市场上缺乏竞争力。热处理可以使海蓝宝石颜色加深。,（2）海蓝宝石与相似宝石：与海蓝宝石相似的天然宝石有蓝色黄玉、改色锆石、蓝色尖晶石和人造玻璃。与黄玉、锆石的最佳区别方法是密度：黄玉3.59 g/cm3，锆石4.69g/cm3，密度明显偏大，手掂有重感。放大镜下观察底刻面棱角处，锆石、黄玉均可显双影，海蓝宝石不十分清楚。锆石色散高。晶体形态：黄玉斜方柱状，
13、锆石四方柱状。人造玻璃和人造蓝色尖晶石颜色虽然与其相似，但是都为均质体，无二色性，以此为区别。,海蓝宝石与相似淡蓝色宝石的物理特性,（3）海蓝宝石的质量评价：依据因素是颜色、透明度和重量。颜色深，无暇，重量大的为佳品。海蓝宝石的特征是天蓝色、海蓝色，玻璃光泽，包裹体少，洁净、透明，具弱二色性，六方柱状晶形。海蓝宝石较脆，怕高温，高温下易炸裂，遇火烤会褪色。,4、红色绿柱石（铯绿柱石） 粉红、玫瑰或桃红色绿柱石称为铯绿柱石。致色原因：一般认为是由微量的Li、Cs、Mn等引起，其中Cs2O含量可高达4.13%。 以鲜红色为最佳。铯、铷以微量元素小规模置换，使宝石折射率和相对密度提高。大多数铯绿柱石
14、有2.82.9的相对密度，有些可能低至2.71。常光折射率为1.591.60，非常光为158159双折射率为00080.009。有些富铯的无色绿柱石也有此种较高的相对密度和折射率。,铯绿柱石发现于巴西，精美的大晶体来自马达加斯加，美国最闻名的宝石级粉红色绿柱石产于加利福尼亚。,5、金色绿柱石 色彩从浅柠檬黄至富丽的金黄色，致色元素为铁。物理性质和海蓝宝石相似，没有特征吸收光谱，无荧光。黄色绿柱石来自所有海蓝宝石产地，固定产地为马达加斯加、巴西、纳米比亚和美国。,二、金绿宝石 金绿宝石在珠宝界亦称“金绿玉”、“金绿铍”，属尖晶石族中的一种矿物。金绿宝石具有猫眼效应的变种叫猫眼石；具有变色效应的变
15、种叫变石，二者都属于高档宝石的品种，都是极为罕见和贵重的。 猫眼石：金绿宝石中含有定向密集排列的绢丝状管状包裹体，经琢磨成弧面型宝石后能呈现明亮的猫眼效应，这种金绿宝石称为猫眼石。 亚历山大石：亚历山大石亦称变石，它具有在阳光下呈绿色，在烛光和白炽灯光下呈红色的变色效应。诗人称它是“白昼里的祖母绿，黑夜里的红宝石”，据人们传说,俄国沙皇二世在1830年他生日那天，戴了镶有变石的王冠出席典礼，故命名为亚历山大石。,1、金绿宝石的基本特征 (1) 化学组成：化学式为BeAl204，是含铍和铝的氧化物，含微量的铬的金绿宝石称变石；有时含三氧化二铁(Fe2O3)，高者可达6%。 (2)晶系及结晶形态：
16、斜方晶系，晶体呈短柱状、板状和假六方三连晶六边形偏锥状。 (3)物理性质：棕黄色、绿黄色、黄绿色、黄褐色，透明不透明，玻璃光泽，二轴(十)，折光率1.7461.755，双折射率0.0080.010，三色性为黄绿色、橙黄色、浅紫红色，硬度8.5，密度3.7l3.75g/cm3，一般为3.73g/cm3，贝壳状断口，不完全到中等解理。变石在紫外线下发弱深红色荧光。 (4)吸收光谱：金绿宝石在紫光区444nm处有强的吸收窄带；变石品种在红光区680nm处有一双线，红橙区有两条弱线，以580nm为中心有吸收区，蓝区有一吸收线，紫区吸收。 (5)查尔西滤色镜下：变石呈红色。 (6)荧光：金绿宝石含铁品种无荧光反应，含铬品种有弱荧光； (7)包裹体：金绿宝石、变石具相同的包裹体，主要是气液包裹体和少量的固态包裹体。猫眼石具密集定向排列的管状包裹体。,2、金绿宝石的主要变种 (1) 猫眼宝石的质量好坏、价值高低，取决于颜色、亮带(强弱)、重量以及琢型的完美程
