常见宝石名称及物化性质
本文主要介绍了常见宝玉石的主要化学成分及其物理化学性质,机械性质等,为宝玉石欣赏和鉴别提供一些入门级的专业知识和信息。
1:电气石
化学成分:环状硅酸盐矿物,成分很复杂,化学式如下:
(Na, Ca)(Mg, Fe2+, Fe3+, Li, Al)3Al6[Si6O18](BO3)3(OH, F)4
晶系和形态:三方晶系(一轴负晶)。柱状,柱面发育纵纹,柱的横截面为弧线三角形。
.比重和硬度:比重3.06~3.26;硬度7~7.5
.解理、断口和韧性:无解理;贝壳状断口;韧性较好,但绿色者经热处理后会脆些。
.颜色:几乎可以出现各种颜色,甚至一个晶体上有两种或多种颜色。 .透明度和光泽:透明-不透明;玻璃光泽。
.多色性:强。红和粉红色者:红和黄红;绿:蓝绿和黄绿到深棕绿;蓝:浅蓝和深蓝;黄绿:蓝绿和黄绿到棕绿
.折射率:1.624~1.644;黑色者可高达1.727~1.657。
.双折射率和色散:双折射率:0.020;色散:0.017
.奇异现象:猫眼和变色;变色为棕红和黄绿。
.紫外荧光:粉红色者有弱紫色荧光,其它无或者很难看出来。
.吸收光谱:蓝和绿色者:由红区到640nm几乎全部吸收,只在498nm有一强而窄的蓝绿色谱带;红和粉红者:有一宽绿带,并在458和451nm处有蓝线。
.包裹体:红色、绿色者常含不规则的线状气液包体,或单独出现或交织成松散的网状,尤其是绿色碧玺,可包含稠密的平行直条状纤维体或空细管,可显猫眼效应。
.稳定性:遇强热熔化,温度骤变会破裂。不受酸碱侵蚀。
.特殊性质:压电性和焦(热)电性,摩擦可带电。
2:孔雀石
孔雀石是含铜的碳酸盐矿物(碱式碳酸铜),化学成分为Cu2(OH)2CO3,CuO 71.9%,CO2 19.9%, H2O 8.15%。属单斜晶系。晶体形态常呈柱状或针状,十分稀少,通常呈隐晶钟乳状、块状、皮壳状、结核状和纤维状集合体。具同心层状、纤维放射状结构。有绿、孔雀绿、暗绿色等。常有纹带,丝绢光泽或玻璃光
泽,似透明至不透明。折光率1.66-1.91,双折射率0.25,多色性为无色-黄绿-暗绿。硬度3.5-4.5,密度3.54-4.1g/cm3。性脆,贝壳状至参差状断口。遇盐酸起反应,并且容易溶解。
3:蓝铜矿
同孔雀石
4:蓝刚玉
即蓝宝石
5:蓝晶石
岛状结构硅酸盐矿物。成分为Al2[SiO4] O。与红柱石、矽线石成同质多象。三斜晶系,晶体呈扁平的板条状。有时呈放射状集合体。蓝色、带蓝的白色、青色。具完全和中等的两组解理。硬度有明显的异向性,故又名二硬石。平行晶体伸长方向上莫氏硬度为4.5,垂直方向上为6。比重3.53~3.65。区域变质作用产物,在结晶片岩和片麻岩中出现。瑞士、奥地利是知名产地。当加热到1300℃时,蓝晶石变为莫来石,是高级耐火材料。也可提取铝。色丽透明晶体可作宝石,以深蓝色为佳。美国北卡罗来纳州产有深蓝、绿色的宝石蓝晶石。
6:海蓝宝石
天蓝色的绿柱石。
7:紫水晶
紫水晶的成分是二氧化硅,硬度7 ,比重2.65,折射率1.54-1.55,具二向色性。从不同角度观赏,可显示出蓝或红的紫色调,通常以混合式或阶式做成刻面。天然产出的紫水晶因含铁、锰等矿物质而形成漂亮的紫色,主要颜色有淡紫色、紫红、深红、大红、深紫、蓝紫等颜色,以深紫红和大红为最佳,过于淡的紫色则较为平常。天然紫晶通常会有天然冰裂纹或白色云雾杂质。具有宝石价值的紫晶均产在火山岩、伟晶岩、或灰岩、页岩的晶洞中。紫晶在自然界分布广泛,主要产地有巴西、俄罗斯、南非、马达加斯加。
紫水晶显紫色是因为其中掺杂进了少量的Fe、Mn等过渡族金属。
8:石英
无机矿物质,主要成分是二氧化硅,常含有少量杂质成分如Al2O3、CaO、MgO等,为半透明或不透明的晶体,一般乳白色,质地坚硬。石英是一种物理性质和
化学性质均十分稳定的矿产资源,晶体属三方晶系的氧化物矿物,即低温石英(a-石英),是石英族矿物中分布最广的一个矿物种。广义的石英还包括高温石英(b-石英)。石英块又名硅石, 主要是生产石英砂(又称硅砂)的原料, 也是石英耐火材料和烧制硅铁的原料。另外,“石英”也是较常见的人名。
9:绿柱石
化学式为Be3Al2(Si6O18),晶体属六方晶系的环状硅酸盐矿物。是提取铍,制造铍合金,用做反应堆中子减速剂、X射线管窗口等的矿物原料,色泽美而透明无瑕的绿柱石亚种(祖母绿、海蓝宝石)是高档昂贵的宝石原料
其中含有氧化铍(BeO)14.1%,氧化铝(Al2O3)19%,氧化硅(SiO2)66.9%。六方晶系,晶体呈六方柱形,柱面有纵纹,晶体可能非常小,但也可能长达几米。硬度为7.5-8,比重为2.63-2.80。纯净的绿柱石是无色的,甚至可以是透明的。但大部分为绿色,也有浅蓝色、黄色、白色和玫瑰色的,有玻璃光泽。英语绿柱石一词来源于希腊语“海水般的蓝绿色”(beryllos)。
绿柱石绿柱石
是铍-铝硅酸盐矿物。它的几个变种颜色不一,有淡蓝色的(叫海蓝宝石),有深绿色的(叫祖母绿),有金黄色的(叫金绿柱石),有粉红色的(叫铯绿柱石)等等,蜜黄色的比较常见。绿柱石一般为六方柱形晶体,呈现的颜色一般多为各种绿色。绿柱石是炼铍的主要矿物原料,色泽美丽者是珍贵的宝石,如祖母绿、海蓝宝石。
10:金绿宝石
化学成分为BeAl2O4、晶体属正交(斜方)晶系的氧化物矿物。
金绿宝石金绿宝石
化学式类同于尖晶石,故也称为铍尖晶石,但其晶体结构与晶形都相似于贵橄榄石(橄榄石)。晶体常呈厚板状;经常形成心形双晶或假六方贯穿三连晶(见图)。具良好的柱面解理。摩斯硬度8.5,比重 3.63~3.83。透明,玻璃光泽,呈或深或浅的绿色或黄至棕色。一种含微量 Cr3+而在日光下呈绿色,在透射光和在烛光等人造光下呈红色的变种,称为变石,在中国宝石业中称紫翠玉;另一种呈浅绿色并因含许多显微空洞和平行分布的针状包裹体而具蛋白光和活光(见石英族矿物)的变种,则称为金绿宝石猫眼,因主要产于斯里兰卡而又称东方猫眼和锡兰猫眼。普通的金绿宝石是制作廉价宝石的原料,但变石和金绿猫眼石则是极为珍贵的宝石材料。金绿宝石主要产于花岗伟晶岩、细晶岩和云母片岩中,也作为碎屑矿物见于砂砾层中。世界上最主要的金绿宝石产地是巴西的米纳斯吉拉斯,而俄罗斯的乌拉尔和斯里兰卡分别是变石和金绿猫眼石的著名产地。金绿宝石亦可由焰熔法人工合成,但作为宝石材料,其质量远逊于天然晶体。
11:黄玉
化学成分:Al2[SiO4](F,OH),成分中F和(OH)的比值变化不定。 12:橄榄石
化学式为(Mg,Fe)2(SiO4),是镁橄榄石Mg2(SiO4)和铁橄榄石Fe2(SiO4)固溶体系列的总称,晶体属斜方(正交)晶系的岛状硅酸盐矿物。是制造镁质耐火材料的优质矿物原料,透明绚丽者可用做宝石。
13:长石
一系列不含水的碱金属或碱土金属铝硅酸盐矿物的总称。陶瓷主要原料之一。它们的化学组成常用OrxAbyAnz(x+y+z=100)表示。Or、Ab和An分别代表KAlSi3O8、NaAlSi3O8和CaAl2Si2O83种组分。
长石的硬度波动于6-6.5,比重波动于2-2.5,性脆,有较高的抗压强度,对酸有较强的化学稳定性。钾长石颜色多为肉红色,也有灰、白褐色。钠长石为白、灰及浅黄色,钙长石为白色或浅灰色。长石是一种含有钙、钠、钾的铝硅酸盐矿物,它有很多种,如钠长石、钙长石、钡长石、钡冰长石、微斜长石、正长石、透长石等。它们都具有玻璃光泽,颜色多种多样,有无色的,有白色、黄色、粉红色、绿色、灰色、黑色等等。有些透明,有些半透明。长石本身应该是无色透明的,之所以有色或不完全透明,是因为含有其他杂质。有些成块状,有些成板状、有些成柱状或针状等等。一般在火山岩和变质岩中存在的长石都很小,只有0.1~10毫米,在斑岩中可达5~10厘米,而在伟晶岩中有的可达数十米。长石是陶瓷和玻璃工业的原料。有的长石具有美丽的变彩或晕色,可被用作宝石的材料。 14:石榴石
我国珠宝界,石榴石的工艺名“紫牙乌”。石榴石是化学成分比较复杂的硅酸盐矿物(岛状硅酸盐),通常用A3B2[SiO4]3表示。其中A表示Ca2+ 、Mg2+、Fe2+、Mn2+等二价阳离子,B表示Al3+、Fe3+、Cr3+等三价阳离子。晶体形态呈菱形
十二面体、四角三八面体或二者的聚形。集合体为粒状或块状。石榴石的颜色受成分影响,呈现多种颜色,其中红色系列包括红色'粉色'紫红'橙红;黄色系列包括黄色'橘黄'密黄'褐黄;绿色系列包括翠绿'橄榄绿'黄绿。晶面显玻璃光泽、亚金刚光泽,断口显油脂光泽。透明至半透明。均质体,不具多色性,没有双折射现象。石榴石可以分成两个系列、六个主要品种:铁铝榴石系列(镁铝榴石、铁铝榴石、锰铝榴石)和钙铁榴石系列(钙铬榴石、钙铝榴石、钙铁榴石)。
石榴石晶体与石榴籽的形状、颜色十分相似,故名“石榴石”。常见的石榴石为红色,但其颜色的种类十分广阔,足以涵盖整个光谱的颜色。常见的石榴石因其化学成分而确认为六种,分别为红榴石(Pyrope)、铁铝石榴子石(Almandine)、锰铝石榴石(Spessartite)、钙铁石榴石(Andradite)、钙铝榴石(Grossular)及钙铬榴石(Uvarovite)。
15:锆石
化学式为ZrSiO4,属四方晶系的岛状硅酸盐矿物。可耐受3000℃以上的高温,可用做航天器的绝热材料。色泽绚丽而透明无瑕者,可用做宝石。晶体呈短柱状,通常为四方柱、四方双锥或复四方双锥的聚形。锆石颜色多样,有无色、紫红、金黄色、淡黄色、石榴红、橄榄绿,香槟,粉红,紫蓝,苹果绿等,一般有无色、蓝色和红色品种。色散高,有金刚光泽。无解理。摩氏硬度7.5-8,比重大,达
4.4-4.8。
16:尖晶石
化学式为MgAl2O4,晶体属等轴晶系的氧化物矿物。色泽鲜艳透明者可作为宝石,富铬变种为提取铬的矿物原料。
尖晶石是镁铝氧化物组成的矿物,因为含有镁、铁、锌、锰等等元素,它们可分为很多种,如铝尖晶石、铁尖晶石、锌尖晶石、锰尖晶石、铬尖晶石等。由于含有不同的元素,不同的尖晶石可以有不同的颜色,如镁尖晶石在红、蓝、绿、褐或无色之间;锌尖晶石则为暗绿色;铁尖晶石为黑色等等。尖晶石呈坚硬的玻璃状八面体或颗粒和块体。它们出现在火成岩、花岗伟晶岩和变质石灰岩中。有些透明且颜色漂亮的尖晶石可作为宝石,有些作为含铁的磁性材料。用人工的方法已经可以造出 200多个尖晶石品种。
17:方解石
化学式为CaCO3,晶体属三方晶系的碳酸盐矿物。是制造纯碱、碳化钾等化合物的矿物原料,可用做光学材料。
方解石是一种碳酸钙矿物,天然碳酸钙中最常见的就是它。因此,方解石是一种分布很广的矿物。方解石的晶体形状多种多样,它们的集合体可以是一簇簇的晶体,也可以是粒状、块状、纤维状、钟乳状、土状等等。敲击方解石可以得到很多方形碎块,故名方解石。
18:透闪石
化学式为Ca2Mg5(Si8O22)(OH)2,晶体属单斜晶系的双链硅酸盐矿物。是组成软玉的主要矿物,用做雕刻工艺品、饰物。
19:绿松石
化学式为Cu(Al,Fe)6(PO4)4(OH)8·4H2O,晶体属三斜晶系的磷酸盐矿物。是用做玉器雕刻、中高档首饰、中国画颜料的矿物原料。
绿松石工艺名称为“松石”,因其形似松球且色近松绿而得名。其英文名称Turquoise,意为土耳其石。但土耳其并不产绿松石,传说古代波斯产的绿松石是经土耳其运进欧洲而得名。