宝石学第09章 电气石

第九章电气石(Tourmaline)电气石是矿物名称，如果达到了宝石级，我国宝石行业就称之为“碧玺”。从目前的考古成果看，早在元代的王侯贵族墓葬中就已有碧玺制品，明、清时就更多了,故宫的藏品中有许多碧玺雕刻品、挂件、戒指和鼻烟壶等。碧玺在中国是很受欢迎的宝石品种。古书上对它就有记述，称之为“碧洗”、“碧雅姑”、“碧霞玺”等。红色者专称“孩儿面”，是碧玺中最优质者。皇宫贵族多拥有这种宝石作为饰物。在中国“玺”为古代皇帝的印章，是帝王权力的象征，碧是绿色。给电气石宝石起了“碧玺”之名，由此可知它在我国古代相当名贵。现在故宫博物院有许多碧玺藏品。现代人仍喜爱它多姿多彩的色调，也有人认为它能辟邪，大概是由于发音的谐音吧。西方人把它作为10月生辰石(与欧泊一起)，象征着安乐与和平。各种颜色的电气石与其它有色宝石相比，碧玺是自然界产出的宝石之中色彩最丰富者，红、绿、蓝、紫、黄，几乎各种颜色的都有，还有两种或多种颜色的过渡色，如蓝绿、粉红、黄褐等。有趣的是，碧玺常可以在同一晶体上出现两种或多种颜色，或上下不同，或内外有别，故称“多色电气石”或“分色电气石”从现有记载来看，最早发现和利用电气石是1674年在巴西的克鲁塞罗山区，当时人们误认为它是祖母绿，因为它的绿色和柱状形态都比较相似，所以一直当作祖母绿开采和销售。17世纪，巴西向欧洲出口了深绿色柱状碧玺，当时被称为“巴西祖母绿”这种绿色的柱状晶体被发现很多年，对它的认识还很模糊。同样是碧玺，黑电气石(黑碧玺)16世纪人们就已经认识了。但是到了1768年，瑞典著名科学家林内斯才发现黑电气石和绿色品种(绿碧玺)之间的关系。此后不久，法国科学家迪利索最后证实了绿碧玺和黑碧玺在结晶特征和物理性质上相同，应属同一矿物。但过了很长时间，人们才采纳了现在的名称，即英文Tourmaline。该词有古僧伽罗语“Turmali”衍生而来，词意为“混合宝石”，借以说明当时珠宝商对于它们是否为同一物质还有怀疑。传说是在18世纪的某一天，在荷兰阿姆斯特丹的海边，有几个小孩在玩一种透明而坚硬的绿色小石子，这是他们的父亲远航美洲时带回来的。孩子们惊奇地发现它能吸附沙尘和草屑，就去表演给父母看。所以荷兰人就叫它们“吸灰石”。后来被科学工作者知道了，确定这是摩擦生热后产生的热电现象，称之为电气石的焦(热)电性。这不是绿柱石类宝石所具有的特性，由此把它命名为电气石。电气石(碧玺)的基本特征电气石是自然界的宝石矿物中化学成分最复杂的。1.化学成分：(Ca,Na)(Mg,Fe,Li,Al)3Al6[Si6O18](BO3)3(OH,F)4，按成分可分三个系列：即锂电气石、镁电气石和铁电气石系列。前两个系列常可出现宝石品种，而后者因色黑，基本不用来做宝石。2.晶系：三方晶系，无对称中心3.形态：柱状或长柱状，柱面有明显的纵条纹4.解理：无解理，常见贝壳状断口5.硬度：7—7.56.相对密度：3.01—3.117.折射率：1.62—1.65碧玺的理想晶体形态碧玺晶体8.双折射率：0.0189.光泽：玻璃光泽10.色散：低，0.01711.热电性；受热后在晶体两端会产生正、负电荷，用丝绸或皮革快速摩擦也能产生电荷，能吸附碎纸片等。12.奇异现象：猫眼和变色；变色为棕红和黄绿。13.紫外荧光：粉红色者有弱紫色荧光，其它无或者很难看出。14.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。15.稳定性：遇强热熔化，温度骤变会破裂。不受酸碱侵蚀。电气石(碧玺)的商业品种•碧玺的成分复杂，颜色也复杂多变。现在国际珠宝界基本上按颜色对碧玺划分商业品种。①红色碧玺红色是碧玺中价值最高的，其中以紫红色和玫瑰红色最佳，有红碧玺之称，在中国有“孩儿面”的叫法。但自然界以棕褐、褐红、深红色等产出的较多，色调变化较大。②绿色碧玺包括浅绿到深绿、黄绿或棕绿。深绿色者因其很强的二色性，在光轴方向几乎不透明，但经热处理可改善。最好的是翠绿色，目前只在巴西和马达加斯加有产出。艾塔蒂艾亚的玫瑰--巴西米纳斯吉拉斯约纳斯矿山的宝石级电气石晶体克鲁赛罗矿山生产的最优质的电气石标本之一，位于石英上的高近40cm的绿色电气石③黄和橙色碧玺纯黄或橙色者很难见到。不同深浅的黄棕或棕黄色者很受欢迎，像雪利黄玉和金色绿柱石。绿棕到棕绿、橙棕到棕橙和绿黄色者也有一定销路。色很深，光泽差者几乎没销路。矿物学家有时把棕色碧玺叫镁碧玺。④蓝色碧玺纯蓝色稀有，常见深紫蓝或绿蓝色。颜色饱和的比较珍贵，有时称“蓝碧玺”。偶见浅蓝到浅绿蓝色。特别要提到的是“帕拉依巴碧玺”他们是在巴西的帕拉依巴(Paraiba)州一个小村落SaoJosedeBatalha被发现的。其鲜明的土耳其蓝绿色调从未在其他宝石里出现过，这是由于含有铜和锰离子而致色。由于色彩美丽产量稀少，其价值非常高昂，大颗粒的帕拉依巴碧玺，每克拉可达上万美元。这种碧玺宝石发现于上世纪80年代，五年后基本上采完了。帕拉依巴碧玺的故事似乎应该结束了。但是，大自然总是喜欢給我们惊喜。2001年，在非洲尼日利亚发现了绚丽明亮蓝绿色碧玺，与巴西的帕拉依巴碧玺十分类似。这个消息令业内人士非常振奋!像帕拉依巴碧玺一样，在小心的加热处理后，这些碧玺会显现出他们真实的美。虽然他们的颜色是较微弱些，但只有宝石专家才能辨识其差別。科学家们发现这两个产地所生产的碧玺都含有铜和锰元素，其他特性也几乎相同，简直就象同一个产地的产物。宝石学家们也很难找出尼日利亚和巴西碧玺的区别，难到帕拉依巴被搬到了非洲?显然不可能。如何解释这一奇特现象呢?地球形成已有46亿年，在这漫长的历史中，山与川的更替、海陆的变迁，演绎着“沧海桑田”的变换。苍茫大地竟然可以漂移千里，真令人难以想象。地球科学的研究已证明，大约两亿年前地球上的大陆彼此相连，构成一个统一的超级大陆。当时尚未出现大西洋，北美东岸纽约紧靠着非洲撒哈拉大沙漠的西缘；而我国西藏的南部却是汪洋大海，与今天的广东、广西差不多，根本还没出现世界屋脊——喜玛拉雅；那时印度还远在相距万里的大样彼岸，它与南极洲紧紧相连。不久这块超级大陆四分五裂了。美洲相对于欧洲、非洲越漂越远，其间新生的大西洋慢慢扩张。印度次大陆象一艘巨轮，从南极洲出发长驱北上，历经万里航程拦腰撞在东漂的亚洲上，船头顶了起来，形成了巍峨的喜玛拉雅山。“巨轮”一时收不住脚，到今天还在向北推挤！澳大利亚原来也与南极洲相连，它启程北上的时间晚于印度，至今还在北漂途中。美洲至今仍在西移，大西洋的面积不断扩大；而美洲与亚洲东岸的距离相应逐渐缩短，太平洋则处于收缩的过程中。大陆漂移学说系统提出大陆漂移说的学者是德国气象学家魏格纳(Wegener)。魏格纳1880,11.1生于伯林，在伯林大学获气象学博士学位。他热衷于格陵兰考察，学会用风筝和气球进行气象观察，为北极考察进行了艰苦的体格训练。1906,1912曾两次到北极探险。1915发表《海陆起源》。1936第三次去格陵兰探险，并决定留下过冬，在-50℃气候下庆祝了他56岁的生日。第二天便失踪了。直到第二年春天才找到他的尸体。证据：美洲和非洲、欧洲在地质构造、古生物化石的分布方面都有密切联系。例如，北美洲纽芬兰一带的褶皱山系与西北欧斯堪的纳维亚半岛的褶皱山系遥相呼应；美国阿巴拉契亚山的海西褶皱带，其东端没入大西洋，延至英国西南部和中欧一带又重出现；非洲西部的古老岩层可与巴西的古老岩层相衔接。这就好比两块撕碎了的报纸，按其参差的毛边可以拼接起来，而且其上的印刷文字也可以相互连接。我们不能不承认这样的两片破报纸是由一大张撕开来的。古生物化石，也同样证实大陆曾是连在一起的。比如广布于澳大利亚、印度、南美、非洲等南方大陆晚古生代地层中的羊齿植物化石，在南极洲也有分布。此外，被大洋隔开的南极洲、南非和印度的水龙兽类和迷齿类动物群，具有惊人的相似性。这些动物也见于劳亚大陆。如果这些大陆曾经不是连在一起，很难设想这些陆生动物和植物是怎样远涉重洋，分布于世界各地的。南美的巴西和非洲的南非都曾找到过中龙化石更为有趣的是：有一种海鸟叫做洋艧，它们冬天居住在濒临大西洋的南极洲一带，春天往北飞去，飞到北极圈内的斯匹次卑尔根群岛。它的飞行路线十分奇特，是一条非常迂回曲折的旅程。他们先飞跃大西洋到达非洲的东南端，接着折向西北飞往大西洋彼岸的南美洲东部，然后再飞跃大西洋到达非洲的西部。这条之字型的迁徙路线曾使动物学家迷惑不解，只要把大西洋拼和起来就会发现它的飞行路线原来是一条直线。我们从大陆漂移现象的角度就不难解释巴西的帕拉依巴碧玺为什么也能在尼日利亚找到，非洲的西海岸与南美洲的东海岸之间曾经是相连的，非洲的尼日利亚当时是和巴西的东北部在一起。因此，这些来自尼日利亚含有铜元素的碧玺，很可能在大陆漂移发生之前，就和来自巴西的帕拉依巴碧玺一起生长。电气石(碧玺)的商业品种⑤无色或白色碧玺有时称白碧玺(achroite，希腊文“白的”的意思)。在宝石上几乎没什么用，除非具猫眼效应。⑥黑色碧玺矿物学家叫它黑碧玺。偶尔用来代替煤精或黑玉髓装饰在便宜的首饰上。⑦多色碧玺一个晶体上有两种或两种以上的颜色，或上下不同，或内外有别。若中间红，外边绿，又叫“西瓜碧玺”。多色碧玺有时作宝石用，但更适合不切磨而作晶体标本观赏或收藏。⑧猫眼碧玺或碧玺猫眼石有的绿色碧玺中有很多细缝或针状包裹体，切成弧面型，可见猫眼效应。其它颜色的有猫眼效应的少。⑨碧玺变石稀少，偶见报道。阳光下黄绿到棕绿，灯光下橙红。A.布莱斯收藏的一根卓绝的项链。它展示出电气石所具有的各种最好的颜色翠绿碧玺胸针粉红色碧玺雕刻品吊坠电气石(碧玺)的产出和产地主要产于花岗伟晶岩、锂云母石英岩及其砂矿中。世界上有许多国家产碧玺，最主要的是巴西，产在近地表或地下的裂隙、岩洞内，是岩浆活动的产物。其它还有斯里兰卡：有黄色和褐色电气石，是次生的冲积矿。俄罗斯：乌拉尔山，有蓝色、红色和紫红色电气石。美国加州：优质碧玺原料的重要产地。巴基斯坦：有红色、绿色和双色电气石。埃及：98年秋天新发现，为冲积砂矿。质量很好，颗粒也大，颜色为美丽的玫瑰红、紫红色，有些产品类似鸽血红。近年来在国际市场很畅销，价格较高。销售商给它取了个美妙的名字——RubeliteTourmaline。巴西米纳斯吉拉斯的戈尔达电气石矿山其它产地还有：缅甸、坦桑尼亚、肯尼亚、马达加斯加、莫桑比克、尼日利亚、纳米比亚等。中国的产地主要在新疆阿尔泰和云南哀劳山，为伟晶岩型。新疆阿勒泰山区某地碧玺矿采矿洞口各种碧玺产在伟晶岩中电气石(碧玺)的加工和评价、鉴赏•碧玺一般透明度较好，可以加工成各种形态的刻面石。具猫眼效应者取弧面琢型。•碧玺具有较强的二色性，切磨时要注意正确选择方位。色深者台面应平行于c轴，色浅者则垂直于c轴。•碧玺的人工改善主要是热处理。•碧玺的评价一般以颜色、透明度、内部缺陷多少及重量作为依据。目前各色(红、绿、蓝)碧玺均较受欢迎。红色者价值最高，作为女性饰物；蓝、绿色者多为男性饰物。•内部缺陷多，颗粒大者常做成雕件。•普遍来看，碧玺的市场价格略高于海蓝宝石。电气石(碧玺)的鉴别由于其成分复杂，价格中档，市场上未见合成品。仿冒品一般是玻璃，这不难区别。电气石的双折射率高，用放大镜从台面向下观察，可见到底部的棱角有双影现象（观察时要转动宝石，可找到最明显的方向）；而玻璃是非晶质体，不会有双折射现象。电气石热电效应很明显，把它的一头加温(可用瓦数高的白炽灯泡来加热)后，另一端会产生电荷，可以吸附小纸片；而玻璃没有热电性。电气石具有明显的二色性。由于水晶也有热电性，市场上可见到以人工合成的双色水晶仿冒西瓜碧玺，此时只能采用折射仪测定折射率来鉴别。此外电气石的多色性比水晶明显得多，也是二者的重要鉴别标志。目前市场上有一种漂亮的粉红色或红色碧玺是用浅色原料经放射性改色而加深，处理好的成品有放射性，用仪器能测出来。经过一段时间，放射性会衰减。这种产品经较长时间会逐渐退色，最终恢复原有的淡色，曾有一些消费者受骗。现在还没有很好的鉴别方法。