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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。绿柱石类宝石中除祖母绿外,最为珍贵的是海蓝宝石。

绿柱石(berylite)又称为“绿宝石”,是铍-铝硅酸盐矿物。绿柱石主要产于花岗岩伟晶岩中,但是也见于砂岩、云母片岩中,经常和锡、钨共生,主要矿产在欧洲的奥地利、德国、爱尔兰;非洲的马达加斯加,亚洲的乌拉尔山和中国的西北。

物种介绍

绿柱石,化学式为Be3Al2(SiO3)6 ,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。 绿柱石宝石绿、蓝色最常见,黄绿、黄、粉红等色也常见,此外还有其他如褐、及白、灰、黑色的特殊异种。某些绿柱石可有色带。透明至半透明。玻璃光泽。

光学性质:一轴晶,负光性。折射率N,1. 566一1. 602, N, 1.562一1.594,不同产地和不同品种的绿柱石折射率有一定变化。双折射率0.004一0.010,常为0.005一0.007。右图列出了绿柱石不同品种的折射率和双折射率的一般范围。色散0. 009 -0.014。

英语绿柱石一词来源于希腊语“海水般的蓝绿色”(beryllos)。

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。

象征

绿柱石家族主要以祖母绿最为著名,海蓝宝石次之,二者属绿柱石族中的佼佼者。金绿柱石和铯绿柱石也颇具吸引力。

祖母绿名称来源于古波斯语的译音,优质的祖母绿、绿色纯正,匀净、透明、宝石级大小一般在0.2-0.3ct,大于0.5ct为优质品,2ct以上极为稀少,色正优质透明的大晶体极为罕见。1956年发现于南非的一颗优质祖母绿晶体,重量达24000克拉,为世界上最大的祖母绿晶体,其次哥伦比亚穆佐矿山也发现一颗重16020克拉,名列第二。 绿柱石主要产于花岗伟晶岩中,云英岩及高温热液脉中也有产出。

祖母绿为五月份生辰石,代表春天大自然的美景和许诺,也是信心、忠诚和永恒的象征。

海蓝宝石是天蓝色至海水蓝色的绿柱宝石,它以酷似海水蓝而得名,作为三月份生辰石,代表着沉着、勇敢、幸福和永保青春的象征。

种类

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(叫金色绿柱石),有粉红色的(叫铯绿柱石)等等,其中浅蓝绿色的最为常见。绿柱石一般为六方柱形晶体,呈现的颜色一般多为各种颜色或组合色。

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。

最著名的祖母绿产地为南美洲的哥伦比亚,是存在于石灰岩基中。此外巴西南非乌拉尔山美国也出产。在美国的新英格兰曾发现一个5.5米×1.2米,将近18吨重的巨大绿柱石晶体。

  1. 解理:不完全底面解理
  2. 硬度:7.25-7.75 祖母绿易脆
  3. 相对密度:2.7-2.9 视产地、品种而变化
  4. 光泽:玻璃光泽
  5. 透明度:透明至半透明
  6. 折射率:1.56-1.59 视品种而变
  7. 双折射率:0.004-0.009 视品种而变
  8. 光性特征:一轴晶负光性
  9. 色散:低0.014
  10. 特殊光性:猫眼和星光效应
  11. 颜色:绿、蓝、黄绿、黄、粉红、无
  12. 多色性:因颜色而异

六方晶系,a0=0.9188nm,c0=0.9189nm;Z=2。基本结构由[SiO4]四面体组成的六方环⊥c轴平行排列,上下两个环扭转25,由Al3及Be2连接;Al配位数为6,Be配位数为4,均分布于环的外侧,因而在环的中心∥c轴有宽阔的孔道,以容纳大半径阳离子K、Na、Rb、Cs以及水分子。绿柱石由于具有独特的六方环路(loops)或环(rings),传统上将其划归环状硅酸盐。但其四面体骨架的三维连结性使之与真正的环状硅酸盐如电气石相区别。

六方双锥晶类,D6h-6/mmm(L66L27PC)。晶体多呈长柱状,富含碱的晶体则呈短柱状,或沿{0001}发育成板状。常见单型:六方柱m{10-10},平行双面c{0001},其次为六方双锥s{11-21}、p{10-11}、o{11-22}和六方柱 a{11-20} 等。柱面上常有∥c轴的条纹,不含碱者比含碱的绿柱石柱面上的条纹明显。[1]

矿床成因

由于绿柱石的铍元素主要分布于岩浆成因的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。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的却比较稀少。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。

如上所说为止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,绿柱石就形成为祖母绿,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,较破裂,并充满包裹体。

祖母绿矿床最重要的类型是哥伦比亚型,其矿床形因十分特别。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、祖母绿和其它矿物。这种矿化作用,似乎可归为某种花岗岩浆源,但尚未得到证实。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远非搞清楚的问题。[2]

绿柱石矿床特征

绿柱石具有较高的硬度和较强的化学稳定性,因此,自然界中常见两种绿柱石矿床类型:内生绿柱石矿床和外生绿柱石矿床。

内生的绿柱石矿床主要有三种不同的成因类型:①伟晶岩型;②云英岩型;③石英脉型。外生矿床是由于绿柱石原生矿部分出露地表,在各种外部地质营力的共同作用下而形成的比较松散的矿床类型,而且,外生矿床中的绿柱石透明度高,品质好,是找寻绿柱石宝石的重要场所。

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,祖母绿的产地还有俄罗斯乌拉尔山津巴布韦桑达瓦纳印度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重达110.5kg的海蓝宝石晶体就产于巴西。俄罗斯的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、西南非、津巴布韦、印度等。

除祖母绿和海蓝宝石外的其它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。[3]

参考文献