第5章10托帕石

第十节托帕石（Topaz）一、概述二、宝石学特征三、托帕石的优化处理四、托帕石的质量评价五、产状和产地一、概述•托帕石是流行的中低档宝石，它透明度好、硬度高、反光效果好。•由于托帕石的颜色种类丰富多彩，几乎包含了所有可以想象到的颜色，因此托帕石颇受人们的青睐，被列为11月份生辰石，又是结婚16周年纪念宝石，象征友爱、友谊、幸福。•矿物学中也称黄玉，英文为Topaz，属岛状结构硅酸盐。二、宝石学特征1.化学成分含氟和羟基的铝的硅酸盐矿物，化学式为Al2[SiO4](F，OH)2，含微量Cr、Li、Be、Ga、Ti、Nb、Ta、Cs、Fe、Co、Mg、Mn等。F－（理论值20.7％）可部分地被OH－替代，F－：OH－＝3：1～1：1，其比值随生成条件而异，一般形成温度越高，则F－含量越高。以F为主的称F型黄玉，否则称OH型黄玉。2.晶系及晶形：斜方晶系，常呈短柱状，常见单形有斜方柱、斜方双锥。柱面上常有纵纹。晶体有时很大，常常一端为锥，另一端为底面解理造成的平面。集合体为粒状、块状等，砂矿中多磨蚀为卵石状。3.光学性质（1）颜色：无色、黄、褐黄色、淡蓝色～蓝色、红色、粉红、白色、紫色、极少数呈绿色等。长期日照会褪色。还有“双色黄玉”（亮粉红色和橘黄色，色带）。（2）光性：二轴晶正光性。（3）透明度：透明。（4）光泽：玻璃光泽。（5）折射率与OH－含量成正比，一般为1.619-1.627（±0.010）；双折射率（0.008～0.010）、2V与OH－含量均成反比。无色、褐色、蓝色：1.61～1.62，0.010。红色、橙色、黄色：1.63～1.64，0.008（6）色散：0.014。（7）多色性：弱-中，不同的品种多色性表现不一。（8）发光性：LW下，蓝和无色托帕石无荧光或呈很弱的绿黄色荧光。黄色、浅褐色和粉红色托帕石显橙黄色荧光。SW下无～弱，橙黄、黄、绿白色荧光。4.力学性质（1）解理：{001}一组解理完全，常平行于底面。加工时应使主要刻面与解理面的夹角大于5°。（2）摩氏硬度：8。（3）密度：3.53（±0.04）g/cm3，随F－被OH－代替而减小，即密度与OH－含量均成反比。。托帕石解理及加工示意图托帕石的底面解理5.包裹体：通常内部干净，包体少。常含气-液包体，有时在空穴中见两种互不混溶的液体和气泡；气液充填的管状包体密集平行排列，可产生猫眼效应。气液两相包体面状分布气液两相包体三相互不混溶的流体包体托帕石中的钠长石包体托帕石中的磷灰石包体•常见的固体矿物包体有：云母、钠长石、磷灰石、电气石、赤铁矿、石英、方解石、萤石、锰铝榴石等。三、托帕石的优化处理•常规仪器不易区分。如果有残余放射性则表明经过处理。但样品经较长时间存放，放射性残留量可降到安全标准以下，无法依此进行鉴别。•市场上流行的蓝色托帕石绝大多数是经过辐照处理的。天然的非常少见。天然无色的托帕石先经辐射使之呈褐色，然后再加热处理而呈蓝色。•另一检测改色的方法是热致发光。据U.Heen和H.Bank(1990)研究，天然的蓝色托帕石热致发光的峰值有两个，分别位于250℃和500℃，且前者的发光强度大于后者。而幅照处理的蓝色托帕石，不论是用γ-射线，电子或中子中为幅照源，其峰值却在400℃以后，并呈单峰形式。•更好的鉴定办法是最近袁心强等（2006）发现的阴极发光，天然蓝色托帕石具有比辐照处理的强很多的阴极发光。•2000年左右，Co2＋离子扩散处理托帕石在市场上出现，整体视觉颜色呈蓝绿色，但仅限于表层（厚度5μm），内部无色。•扩散处理的鉴定特征：⑴滤色镜下呈橙红色；⑵浸液中观察，表面不均匀地聚集有褐黄绿色斑点及颜色浓集区；⑶弱吸收Co谱；⑷激光拉曼光谱中由Co2＋－O弯曲振动衍生的731、627、504cm-1三个宽谱带及200cm-1的锐峰。•巴西粉红色和红色的托帕石是该地区产的黄色和橙色托帕石经热处理的产物。四、托帕石的质量评价1.颜色：深红色的价值最高，其次是粉红色，再就是蓝色和黄色，无色的价值最低。2.净度：托帕石中常含气-液包裹体和裂隙，包体多者价格低。3.加工：优质托帕石应具明显玻璃光泽，且加工时要不能使主要刻面与解理面方向平行，否则难以进行抛光，影响宝石价值。4.重量：越大者越珍贵。五、产状和产地•托帕石是典型的气成热液矿物，主要产于花岗伟晶岩，其次产于云英岩、高温气成热液脉及酸性火山岩的气孔中。砂矿型也是很重要的成因类型。•世界上优质的托帕石产地主要是巴西，以无色、橙色居多；美国出产无色和蓝色的托帕石。此外，斯里兰卡、俄罗斯乌拉尔、中国、缅甸、非洲、澳大利亚等地均有产出。•中国的托帕石矿主要产于云南、广东、内蒙古、江西等地。