任务祖母绿及绿柱石类宝石

发布网友 发布时间：2022-04-20 02:16

我来回答

共1个回答

热心网友 时间：2022-05-29 12:32

绿柱石类宝石是指以矿物绿柱石为原料的一类宝石的总称。由于绿柱石的形成条件不同，致使其中所含的致色离子不同而呈现不同的颜色，因而形成不同的宝石种。常见有以下几个亚类：

绿柱石含致色离子Cr 者 其颜色呈翠绿色，称祖母绿 （emerald）；

绿柱石含致色离子Fe 者 其颜色呈天蓝色或海蓝色，称海蓝宝石 （aquamarine）；

绿柱石含致色离子 Cs、Li 和 Mn 者 其颜色呈玫瑰红色，称铯绿柱石 （morganite），其英文名称来源于美国宝石爱好者（J.P.Morgan）的名字；

绿柱石含Fe 并呈金*、淡柠檬*者 称金色绿柱石 （heliodor），其英文名称来源于希腊语的“太阳”。

绿柱石含Ti 和Fe 者 呈暗褐色，称暗褐色绿柱石 （dark brown beryl）。

祖母绿是绿柱石中最为重要和名贵的品种，被世人称为“绿色宝石之王”。它与钻石、红宝石、蓝宝石、猫眼被视为大自然赋予人类的“五大珍宝”。祖母绿青翠悦目，作为五月的生辰石，它的颜色代表着春天的来临。

一、基本性质

（一）结晶学性质

晶系 六方晶系。

结晶习性 晶体呈六方柱状，主要由六方柱、六方双锥和平行双面等单形组成 （图6-8）。

图6-8 绿柱石的晶体

表面特征 表面常见横纹，轴面上可见六方形蚀痕，柱面上可见长方形蚀痕。

（二）化学成分

绿柱石为铍铝硅酸盐，化学分子式为Be₃ Al₂ ［ Si₃ O₁₈ ］，可含有铬、铁、锂、锰、钒、铁等微量元素，并据此划分为不同的宝石种。

（三）物理性质

1.光学特征

颜色 颜色变化大，常为绿色、蓝色、*、黑色、红色和无色等，并由此决定品种。

光泽 一般为玻璃光泽。

透明度 透明 不透明。

折射率 1.56～1.59，取决于品种。

双折射率 0.004～0.009，取决于宝石种。

光性 一轴晶，负光性。

色散 色散低 （0.014）。

多色性 明显，取决于品种。

吸收光谱 祖母绿具有典型的吸收光谱，在红区683nm、680nm和637nm处显清晰的谱线，从630～680nm有一微弱的普遍吸收，在蓝区477nm处有一弱线。海蓝宝石是由铁致色的，吸收光谱不太明显。在紫区427nm处有一稍宽的带，蓝紫区456nm处有一弱线。有时浅绿色的海蓝宝石在537nm处显示一条谱线。

光学效应 绿柱石类宝石可显星光和猫眼效应。

2.力学特征

解理 不完全，与晶体底面平行。

断口 贝壳状。

硬度 7.25～7.75，祖母绿性脆。

密度 2.7～2.9g/cm³，具体取决于宝石种。

（四）包裹体

绿柱石类宝石内部含有十分丰富的包裹体，而且不同宝石种和不同产地的同一宝石种包裹体具有明显的区别。如哥伦比亚产祖母绿具典型的三相包裹体，俄罗斯产祖母绿具竹节状阳起石包裹体，印度产祖母绿具逗号状包裹体。而海蓝宝石和其他绿柱石品种则具有典型的雨丝状包裹体（图6-9）。包裹体是鉴别绿柱石宝石品种、产地等最重要的依据。

图6-9 海蓝宝石中雨丝状包裹体

二、主要宝石品种及其鉴定与评价

1.祖母绿

祖母绿（emerald）的历史和其他许多珍贵宝石一样，久远而富有传奇色彩。传说耶稣最后晚餐时所用的圣杯就是用祖母绿雕制成的。《圣经》中也提到了祖母绿，其Soloman歌称：“耶路撒冷的妇儿们，这是我的所爱，这是我的朋友！他的双手如同绿宝石装饰的金环”。据历史记载，早在6000多年前，古巴比伦的市场上就有祖母绿出售。在迦勒底王国（新巴比伦）妇女们特别喜欢佩用祖母绿饰物。在古希腊，祖母绿被称为“绿色的石头”和“发光的石头”，把它作为献给希腊神话中爱和美的女神“维纳斯”的高贵珍宝。公元前2000年，位于现在的开罗东南440英里，离红海西岸25英里的多山荒漠Wadi Sisat的祖母绿矿山就被开采。相传2000多年前的埃及艳后克列奥普特拉不仅经常佩戴祖母绿首饰，而且还以她的名字命名祖母绿矿山。那些用这座矿山的祖母绿制成的护身符和串珠等饰物，有一部分传至今天，成为无价之宝。这座矿山从古代到18世纪依次为埃及人、希腊人、罗马人和土耳其人拥有，到1740年被废弃，后来其具体方位也无人知晓了。但到1770年，苏格兰探险家穿过荒漠时发现了它，曾作过重新开采的尝试，终因资源枯竭而作罢。古代简陋的开采留下了穿山越岭数英里的爬山洞、隧道和地道。古罗马人也很喜欢祖母绿，罗马暴君尼禄有个用祖母绿制成的眼镜，同时，尼禄还凭借他的权力到处搜寻祖母绿。古代波斯人同样喜欢祖母绿，据不完全统计，仅伊朗王室所珍藏的祖母绿珍宝就有数千件之多。在古印度，大多数传说往往把祖母绿与非洲连在一起，古印度人按“纳瓦拉特那”风格制作的金指环或银指环中，同样镶满了祖母绿。在印加帝国，国王的纯金王冠上镶有453颗祖母绿，共重1521ct，其中最大的一颗45ct，1593年此王冠被安置在哥伦比亚大教堂的圣母像上。其他如安斯提国王、英帝国国王的王冠上也都镶有大量的祖母绿宝石。

祖母绿是绿柱石类宝石家族中最珍贵的一员，也是国际上最珍贵宝石中的一种，它被誉为绿色之王而深受人们喜爱。自古以来，祖母绿与钻石、红宝石、蓝宝石，猫眼石一起被当成是世界五大珍贵宝石。祖母绿青翠悦目，各个时代的人都为之着迷。选这种可爱的绿柱石宝石作为五月生辰石是很合适的，它的颜色代表当春天来临时，大自然的美景和许诺的标志，同时，它也是忠诚、仁慈和善良的象征。很久以前，祖母绿是用于给维纳斯女神作奉献的宝石，而恋人们则认为它具有揭示被爱者忠诚与否的魔力。

祖母绿的品种除常见的祖母绿外，根据特殊光学效应和特殊现象的品种，可将祖母绿分为下面三个品种。

（1）祖母绿猫眼

祖母绿可因内部含有一组平行排列、密集分布的管状包裹体，而产生猫眼效应（图6-10），但不常见。

图6-10 祖母绿猫眼

（2）星光祖母绿

星光祖母绿极为稀少，仅偶有发现。内部除平行z轴的管状包裹体外，还有两个方向的未知微粒，其一方向垂直z轴。

（3）达碧兹（trapiche）

这是一种特殊类型的祖母绿，产于哥伦比亚姆佐地区和契沃尔地区，它具特殊的生长特征。姆佐产出的达碧兹在绿色的祖母绿中间有暗色核和放射状的臂，是由碳质包裹体和钠长石组成，有时有方解石，黄铁矿罕见。X射线衍射证明这种达碧兹是一个整单晶。契沃尔出产的达碧兹祖母绿，中心为绿色六边形的核，由核的六边形棱柱向外伸出六条绿臂，在臂之间的V形区中是钠长石和祖母绿的混合物，X射线衍射证明这种达碧兹祖母绿也是一个单晶，钠长石被包裹在祖母绿的晶体中。

2.经济评价

祖母绿的评价依据主要是产地、颜色、透明度、净度和重量等。

产地 以哥伦比亚祖母绿为最佳，优质者0.2～0.3ct就可以作为高档首饰戒面，大于0.5ct者，其价格就高于钻石，其次是坦桑尼亚祖母绿，优质者可与哥伦比亚祖母绿相比，其他地区产祖母绿的价格依具体质量而定。

重量 越大者越珍贵。

图6-11 达碧兹

颜色、透明度和净度 这三者可作为一个综合性指标，根据这一综合性指标，祖母绿可分为三个档次。

第一档次：颜色为深翠绿色或呈带蓝的绿色，透明、包裹体少，裂隙不超过总体积的5%；

第二档次：颜色为翠绿色或带蓝的绿色、透明，包裹体少，裂隙不超过总体积的10%；

第三档次：颜色为翠绿带蓝的绿色，半透明-透明，包裹少，裂隙不超过总体积的20%。

3.鉴别

祖母绿的包括仿制品的鉴别、合成祖母绿的鉴别、优化处理品的鉴别和产地的鉴别等。

（1）仿制品的鉴别

在各种宝石中，能仿祖母绿的宝石较多，但它们之间物理特征差别较大，通过测试各种物理特征参数，不难将它们区分开来。

铬透辉石 常呈深绿色至黄绿色，在滤色镜下呈红色反应，特别是乌拉尔山脉产出的铬透辉石，在市场上很容易被当作祖母绿销售。祖母绿与铬透辉石的区别主要在于颜色、折射率等。两者的颜色均可为深绿色至黄绿色，但铬透辉石的颜色没有祖母绿那种柔和的绿绒绒的感觉，稍有些发暗。其折射率高于祖母绿，为1.675～1.701，双折射率为0.024～0.030，密度为3.29g/cm³，其可见光吸收光谱在红区也具铬吸收，但在505nm处具吸收线。铬透辉石的内部也可有气液包裹体、管状包裹体，但很少像祖母绿内部常见有那么多三相或两相的包裹体。

铬钒钙铝榴石 在颜色上呈黄绿色至亮绿色，表面光泽强于祖母绿。铬钒钙铝榴石与祖母绿一样在滤色镜下呈红色或粉红色，在红区具铬吸收谱。祖母绿与铬钒钙铝榴石的区别主要在光性特征、多色性、折射率、密度等方面。铬钒钙铝榴石为均质体，无多色性，其折射率高达1.740±。密度高于祖母绿，约为3.61g/cm³，而且内部无祖母绿中常出现的三相或两相包裹体，铬钒钙铝榴石中常见的是固体包裹体或负晶。

翠榴石 呈绿色至暗绿色，其特征基本与铬钒钙铝榴石相近，为均质体，无多色性，折射率高达1.888，密度为3.84g/cm³，内部常见有马尾状石棉矿物特征包裹体。

绿色碧玺 蓝绿色至暗绿色，色调偏暗。其折射率、双折射率和密度均高于祖母绿，分别为折射率1.62～1.64，密度3.06（＋0.02，-0.06）g/cm³，双折射率高达0.020，在合适的方向可见后刻面棱线重影，多色性强，内部常发育有线状分布的气液包裹体。

绿色萤石 常带有一种蓝色色调，与蓝绿色的祖母绿很相像，但表面光泽弱得多，因为萤石的折射率只有1.434，而且萤石为均质体，无多色性，内部常因四组解理发育而呈现一种异常消光。色带发育，也同样具有二相或三相气液包裹体，但气液包裹体的边界不如祖母绿中的清晰。密度比祖母绿的高，为3.18（＋0.07，-0.18）g/cm³，萤石在紫外光下常具强荧光反应，有的甚至有磷光。

绿色磷灰石 磷灰石与祖母绿一样属于六方晶系。摩氏硬度为5，低于祖母绿，但折射率、密度均高于祖母绿，分别为1.634～1.638和3.18g/cm³左右。可见580nm吸收双线。

翡翠 半透明和近于透明的弧面型翡翠与弧面型祖母绿很相似。通过放大观察可以区别两者，因为祖母绿为单晶体，内部发育的是气液包裹体、原生或次生裂隙，而翡翠为多晶集合体，常表现为纤维交织结构，在抛光面上能观察到晶体的界线，或由于晶体方向不同而在抛光时留下的微弱的凹凸痕迹。而且翡翠折射率比祖母绿的高，为1.66左右，弧面型祖母绿点测法一般所得值为1.58。翡翠密度高于祖母绿，为3.34g/cm³左右。翡翠的吸收光谱在红区有3 条间隔均匀的吸收线（690nm、660nm、630nm吸收线），在蓝区有437nm的吸收线，与祖母绿的不同。

玻璃 绿色玻璃与祖母绿最为相似，无论从颜色、外观上，均可达到乱真的程度。玻璃中的气泡或其他一些残余物质，可以营造出一种类似裂隙或指纹状包裹体的外观。但玻璃缺少祖母绿那种绿绒绒的感觉，但一些黄绿色或蓝绿色的祖母绿，色泽较浅时，绿绒绒的感觉欠强，不容易与玻璃区别。鉴定时应特别谨慎。首先，玻璃为均质体，祖母绿为非均质体。用偏光镜、二色镜或折射仪可直接区别。在偏光镜时下玻璃常具异常消光，无二色性。玻璃的折射率范围较宽，可从1.47～1.70，甚至更高，与祖母绿有明显区别。

人造钇铝榴石 人造钇铝榴石为均质体，其区别也与玻璃的步骤相似。只是人造钇铝榴石的折射率较大，一般大于1.81，折射仪通常测不出。人造钇铝榴石的内部一般洁净，偶有气泡。吸收光谱与祖母绿的不同，在肉眼感觉上人造钇铝榴石有红色的闪光，而没有祖母绿绿绒绒的柔和感。

合成尖晶石 焰熔法合成尖晶石为均质体，折射率为1.728左右，而且偏光镜下常显示斑纹状消光。内部可有气泡、弧形生长纹等。

拼合宝石 祖母绿拼合宝石的形式很多，可有二层或三层拼合。最常见的有： 祖母绿加绿柱石、祖母绿或绿柱石加绿色玻璃、红色石榴子石加绿色玻璃、无色水晶加一层绿色材料加无色水晶等。顶部一般采用祖母绿或绿柱石，下衬有各种不同的绿色材料如玻璃、合成祖母绿、色浅的绿柱石等，中间可采用无色或绿色的胶粘接。

（2）合成祖母绿的鉴别

合成祖母绿目前常用助熔剂生长法和水热法合成，因其生长环境与天然祖母绿相似，所以物理化学特征基本相似，但某些性质还是存在一定差别：合成祖母绿颜色浓艳，有较强的红色荧光，在查尔斯滤色镜下呈现鲜红的红色，其包裹体的典型特征是云团状不透明色未熔化的熔质和熔剂包裹体、银白色不透明三角形铂片包裹体等；而天然祖母绿则具有其独特的包裹体特征，且产地不同，包裹体亦明显不同。

（3）优化处理祖母绿的鉴定

对祖母绿进行优化处理的主要方法有浸油处理、染色处理和镀膜处理等。

浸油处理 由于祖母绿裂隙发育，所以常用注油方法来掩盖裂隙和增强绿色。鉴别时，对延伸到宝石表面的裂隙应注意观察，在放大镜下用顶光灯照射，裂隙处就会产生干涉色，如果把宝石放在台灯下加温就会有油珠流出，在紫外线下会发*荧光。

染色处理 采用化学颜料，将色浅或无色的祖母绿染成深绿色。这种染色处理的绿色颜料一般沿裂隙分布，整体呈蛛网状。在长波紫外光下发黄绿色荧光。可在630～660nm处有吸收带。

箔衬处理 若发现祖母绿首饰采用金属托全封闭式镶嵌，就要怀疑宝石的亭部外缘是否镀有绿色薄膜。

镀膜处理 常采用无色绿柱石作核心，在外层生长合成祖母绿薄膜。镀层很容易产生裂纹而呈交织网状，这是镀膜祖母绿的重要特征。由于主体是绿柱石，因此，典型的绿柱石包裹体也是重要的鉴别特征。此外，由于颜色主要集中在镀层，所以，这种祖母绿在浸液中将有清楚的特征显示。

（4）不同产地祖母绿的鉴定

对于祖母绿而言，鉴定出不同的产地意义较大，主要产地祖母绿的鉴定特征如下。

哥伦比亚祖母绿 是世界上最优质祖母绿的产地，所产祖母绿是纯绿色、稍带黄的绿色或稍带蓝的绿色。典型的产地有Muzo、Chivor和Gachala等矿床，Muzo祖母绿颜色最美丽，而Chivor祖母绿则瑕疵较少。哥伦比亚祖母绿裂纹较多，裂隙内有时充满褐色铁质薄膜，具典型的气、液、固三相包裹体，还有纤维状包裹体、黄褐色粒状氟碳钙铈矿包裹体、黄铁矿包裹体、石英包裹体、磁黄铁矿包裹体和辉钼矿包裹体等。在查尔斯滤色镜下，哥伦比亚祖母绿显红色，其他产地的祖母绿一般不变色。

俄罗斯祖母绿 颜色较多是带黄的绿色，较哥伦比亚产的稍淡。裂隙稍少，典型的包裹体是阳起石，其外观很像竹筒，俗称竹节状包裹体，绿色和褐色，不规则排列。另外，还常见页片状黑云母包裹体，这是祖母绿呈褐色的原因。

巴西祖母绿 其特征是尺寸小，多瑕疵，一般质量较差，但有时质量较好。

津巴布韦祖母绿 主要产于Belingwe native reserve 等地区，其特征是尺寸较小，质量好的祖母绿成品超过三分之一克拉已很罕见。

坦桑尼亚祖母绿 主要产自 Manyara 湖南岸地区，和 Muzo 祖母绿相近，通常为带黄的绿色，有时也发现有与Chivor宝石相似的带蓝的绿色品种。这种宝石质量有时可与哥伦比亚祖母相媲美。

赞比亚祖母绿 色调变化范围内为鲜明的亮绿色 带蓝的绿色 暗的柔和的绿色。但所有的赞比亚宝石都呈稍带灰色的色调，并且在其中可能有云母、角闪石、阳起石或透闪石等包裹体。

印度祖母绿 具典型的 “逗号” 状包裹体，是由孔洞中含两相 （液体和气体） 包裹体和小的云母晶体构成。

巴基斯坦祖母绿 具云母片和两相包裹体。

4.海蓝宝石

海蓝宝石的珍贵程度远不及祖母绿，但作为三月生辰石的海蓝宝石长期被人们所喜爱，是幸福和永葆青春的标志。海蓝宝石的名称衍生于拉丁语，在中世纪，人们认为它能给佩戴者以见识和使之具有先见之明，有的认为它有催眠的能力，认为一个人口含海蓝宝石，那么，他就能从地狱中召唤魔鬼，并能得到他要问的任何问题的答案，还认为它有压邪的力量，使佩戴者能够战胜*。

（1）鉴别

海蓝宝石的鉴别相对较容易，主要是与仿制品的区别以及少量优化处理品的鉴定。海蓝宝石显天蓝色、淡天蓝色，常含有典型的雨丝状包裹体，与其他相似宝石有明显的差别。在此基础上，通过其他物理特征和系统测试，较易将它们区别开来。

（2）经济评价

海蓝宝石的经济评价依据是颜色、透明度、重量等。通常以颜色深、内部无瑕、重量大者为佳品，经济价值也较高。

三、矿床成因及产地

1.矿床成因

由于绿柱石的铍元素主要分布于I型花岗岩中，因此，过去人们多认为绿柱石矿物的形成主要与这类花岗岩直接或间接相关，实际的情况也大致如此。至今的研究发现，多数绿柱石是产于岩枝状的花岗岩中，这种岩枝状岩体是岩浆活动晚期的气液充填围岩的裂隙形成的，由于有充分的结晶时间因而结晶的单晶体都很大，地质上称它们为伟晶岩，这意味着在其中的矿物晶体都具有很大的尺寸。但这些巨大晶体被石英、长石等包裹着，并由于各种原因而使之成为连绵的碎片，很少具有能作为宝石的清洁区，然而，若在伟晶岩中存在气体空隙或矿袋时，在它们里面形成的绿柱石晶体可以成为透明的和少瑕疵的，从而使之具备了作为宝石的质量。

世界各地有着无法计数的花岗岩分布区，但仅在巴西、阿根廷、阿富汗、非洲、印度、马达加斯加、中国和美国等国家的少数伟晶岩中才有绿柱石矿化。同时，尽管已从这些成矿区开采了数以千吨的伟晶岩型绿柱石矿物，但其中能作为宝石用得比较稀少。因此绿柱石类宝石比较稀罕，并且随着接近地表的伟晶岩体逐渐被采完，这种宝石将更为罕见。漂亮的绿柱石晶体（尤其是海蓝宝石和金色绿柱石）亦产于脉络状岩体内，这种岩体不能列为伟晶岩。有时这些矿脉是沿着围岩裂隙形成的，形成的是地质上被称为云英岩（greisens）的岩体，在俄罗斯、乌克兰和蒙古等地区，都从这种岩体中发现有美丽而透明的宝石级海蓝宝石和金色绿柱石。

如上所说，到目前为止所发现的绿柱石类宝石的确大多数与伟晶岩有关。但过去的采矿实践证明，绿柱石类宝石的骄子——祖母绿却很少与伟晶岩有关。祖母绿晶体常产于富铁基性岩和酸性岩之间接触带的扁平沉积岩体或扁透镜状矿体中。接触带上的热和压力将原来存在的矿物转化成处于变质过程中的新矿物品种，例如：存在于伟晶岩和扁平沉积岩中的绿柱石被分解，并在变质作用之下，它的成分进入云母片岩中。在那里重新结晶时，如果母岩中同时还存在微量的铬或钒，绿柱石就形成祖母绿，即是说，在片岩型的祖母绿里，铍的矿化是由一侧的原生花岗岩岩浆提供的，而它的致色元素则归因于接触带另一侧的基性岩。片岩型矿床形成的祖母绿只能是小块的，且形态不佳，破裂较发育，并充满包裹体。祖母绿矿床最重要的类型是哥伦比亚型，其矿床成因十分特别。和别的矿床类型相比，哥伦比亚型祖母绿是在较低温度和压力条件下形成的。这种矿床是由方解石渗入到充满灰岩和页岩的断裂带形成的，这种方解石通常呈灰白色并共生有黄铁矿、石英、钠长石、祖母绿和其他矿物。这种矿化作用，似乎可归为某种花岗岩浆源，但至今尚未得到证实。因此，可以说，这种矿床的成因还没有弄清楚。另外还有产自流纹岩中的绿色绿柱石，它发现于美国犹他州，后来在新墨西哥也有发现，还有产在与富铁超基性岩相结合的白云石大理岩中的绿柱石。总之，绿柱石类宝石的成因尚是一个未搞清楚的问题。

2.产地

世界上最优质的祖母绿产自哥伦比亚，一般认为穆佐矿山的祖母绿品质最佳，契沃尔、科斯凯斯特矿山居次。除哥伦比亚外，祖母绿的产地还有乌拉尔山、津巴布韦的桑达瓦纳、印度的拉贾斯坦邦以及巴西、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。我们在20世纪90年代在云南文山州找到了祖母绿矿床，但宝石学价值并不大。

世界上优质的海蓝宝石主要产自巴西，占世界海蓝宝石产量的70%以上，迄今为止世界上最大的质量高达110.5kg的海蓝宝石晶体就产于巴西。乌拉尔山也是优质海蓝宝石的重要供应地。此外，海蓝宝石的产地还有中国、美国、缅甸、南非、津巴布韦、印度等。除祖母绿和海蓝宝石外的其他绿柱石宝石在世界许多国家均有分布，但主要产地有巴西、马达加斯加、纳米比亚、美国、中国等。

【学习指导】 绿柱石类宝石是以矿物绿柱石为原材料的一类宝石的总称。由于地质成因不同，所含致色元素不同，表现为呈现不同的颜色，并因此形成不同的宝石种。其中含致色元素Cr者，呈翠绿色，是世界著名的珍贵宝石祖母绿。本章的有关知识需要全面系统地学习掌握。有关绿柱石的基本性质必须熟记。要牢固地掌握祖母绿的特征，及鉴定、评价等方面的知识。对海蓝宝石的鉴别和评价也需要作充分了解。除此之外，还需要对绿柱石类宝石的矿床成因及产地情况等有必要的了解，尤其必须了解哥伦比亚祖母绿矿床成因的特殊性。

【练习与思考】

1.何谓绿柱石类宝石？主要有哪些品种？划分宝石种的依据是什么？

2.阐述绿柱石的化学成分及物理性质？

3.如何确定不同产地的祖母绿？

4.如何区分天然祖母绿与合成祖母绿？

5.如何区分天然祖母绿与处理祖母绿？

6.简述祖母绿的质量评价依据。

7.简述海蓝宝石鉴定和质量评价方法。