金绿宝石—变石—猫眼

后勤部长

金绿宝石因其独特的黄绿至金绿色外观而得名，它有两个特殊的光学效应的品种：猫眼和变石，其中最为珍贵的当属金绿宝石变石猫眼。    一、金绿宝石的宝石学特征
    金绿宝石为铍铝氧化物，分子式为BeAl2O4，主要含有的微量元素有：Fe、Cr、Ti组分。金绿宝石的颜色与其所含的微量元素有关。
    金绿宝石属斜方晶系，常呈板状，短柱状晶形。晶面常见平行条纹，晶体常形成假六方的三连晶穿插双晶。
    1、颜色
    金绿宝石：黄色至黄绿色，灰绿色，褐色至黄褐色；
    猫眼：黄色—黄绿色，灰绿色；褐色，褐黄色；
    变石：在日光下为黄色，褐色，或蓝绿色，在白炽灯光下则呈现橙色或褐红色—紫红色；
    变石猫眼：蓝绿色和紫褐色。
    2、光泽
    金绿宝石：玻璃光泽至亚金刚光泽；
    变石：玻璃光泽；
    猫眼：玻璃光泽。
    3、透明度
    金绿宝石：透明。
    变石：透明。
    猫眼：亚透明—半透明。
    4、光性和折射率
    二轴晶，正光性，折射率1.746～1.755，双折射率0.008～0.010。
    5、解理、硬度与密度
    不完全解理，常现贝壳状断口。硬度一般为8～8.5。密度为3.72g/cm3。
    6、多色性
    金绿宝石有三色性，呈弱至中等的黄，绿和褐色。浅绿黄色金绿宝石多色性较弱，而褐色金绿宝石多色性略强。
    变石的多色性很强，表现为绿色，橙黄色和紫红色。
    猫眼的多色性较弱，呈现黄—黄绿—橙色。
7、发光性
    金绿宝石在长波紫外线下无荧光；短波时，黄色和绿黄色宝石一般为无至黄绿色荧光。
    变石在长短波紫外线下发无—中等强度的紫红色荧光。使用交叉滤色片法可见变石的红色荧光。
    猫眼在长短波紫外线下通常无荧光。
    变石猫眼在紫外荧光灯的照射下呈现强度为弱至中的红色荧光。
    8、吸收光谱
    金绿宝石和猫眼的致色元素为Fe3+。两者的吸收光谱相似，有一条以444nm为中心的强吸收带。
    变石的致色元素为Cr。其主要的吸收光谱特点： 680.5nm和678.5nm两条强吸收线，665nm，655nm和645nm三条弱吸收线，580～630nm的部分吸收， 476.5nm，473nm及468nm的三条弱吸收线，紫区通常完全吸收。
    9、特殊光学效应
    金绿宝石的特殊光学效应为猫眼效应和变色效应。最为珍贵的是既有猫眼效应，又有变色效应的变石猫眼。
    10、内部显微特征
    金绿宝石内部主要含有指纹状包体，也可见丝状物包体、片状、粒状包体。黄色和褐色金绿宝石有两相包体，平直的充液空穴和长管。
    猫眼主要含有大量平行排列的丝状金红石包体或管状包体。变石主要含有指纹状包体及丝状物。
    二、金绿宝石的品种
    金绿宝石主要有三个品种。
    ① 金绿宝石：指没有任何特殊光学效应的金绿宝石。
    ② 猫眼：具有猫眼效应的金绿宝石称之为猫眼。
    ③ 变石：具有变色效应的金绿宝石称之为变石。
    1、猫眼
    金绿宝石的猫眼因为眼线细、亮，为所有猫眼效应最好的，故只有金绿宝石的猫眼无须注明宝石种而直称“猫眼”。能产生猫眼效应的其他宝石，包括石英，碧玺，绿柱石及磷灰石等，不能直称为“猫眼”，应称为“石英猫眼”， “磷灰石猫眼”等。
猫眼效应是由于金绿宝石内部存在的大量细小，密集，平行排列的丝状金红石或管状包体。金绿宝石中丝状物含量越高，宝石越不透明，猫眼效应越明显，反之，金绿宝石越透明，猫眼效应越不明显。
    猫眼有多种颜色，如密黄、黄绿、褐绿、黄褐、褐色等。猫眼有时在聚光灯下，宝石的向光一半呈现其体色，而另一半则呈现乳白色。
    2、变石
    具有变色效应的金绿宝石称之为变石，变石又称亚历山大石，变石在日光或日光灯下呈现为绿色色调为主的颜色，而在白炽灯光下或烛光下则呈现出红色色调为主的颜色。其他具有变色效应的宝石不能直接称为变石，而是在宝石名称前加上“变色”，如变色石榴石。
    变石猫眼是同时具有变色效应及猫眼效应的金绿宝石。变石猫眼既含有产生变色效应的铬元素，又含有大量丝状包体以产生猫眼效应。变石猫眼是一种更珍贵，更稀罕的宝石品种。
    三、合成变石及其鉴定特征
    1、合成变石
    商业性的合成变石是1973年美国CreaTive Crystals Inc用助熔剂法生产的。1974年提拉法合成的变石也由日本的Kycocera公司推向市场，称为“Inamori人造变石”。前苏联的一些研究所不仅用提拉法和助熔剂法合成了变石，而且还用水热法合成了变石。不久前我国宁波的某家单位也生产提拉法的合成变石。
    各种方法合成变石的主要物理参数与天然变石的理性质基本一致。
    （1）助溶剂合成变石
    助溶剂合成变石主要的特征是面纱状的愈合裂隙和助熔剂的残余包裹体，铂晶片等。早期的助熔剂合成变石中还含有细针状的黑色包裹体，相对较强的红色到橙红色的紫外荧光（长波及短波）等。
    （2）提拉法合成变石
提拉法的合成变石通常较为洁净，有时含有未熔的粉末，拉长的气泡和小黑点状的气泡群，紫外荧光也相对较强。
    （3）水热法合成变石
    水热法合成变石相当少见，物理性质与天然变石无异但折光率常偏低，因Fe的含量较低，也有较强的紫外荧光，内部特征是长条状的气液两相包裹体，以及多相包裹体。
    现在市场上见到的合成变石通常很少有包裹体，因而用红外光谱来区别这些合成品可能更为重要，不同方法合成变石的红外光谱特征与天然变石不同，天然变石具有最强的O-H振动吸收峰（位于32000波数附近），水热法合成变石缺少这一吸收峰，但有3000波数附近的吸收峰，而提拉法和助熔剂法的合成变石则没有上述的吸收峰。
    2、合成变石猫眼
    既具有猫眼又具有变色效应的合成金绿宝石只有日本Kyoto的 Kyocera Corporation ，用“Inamori Created”的名称在美国销售，这种合成宝石的性质与天然的相似，典型特征是：
    （1）具有独特的内部特征。
    （2）在短波紫外光下具有荧光。
    3、变石相似宝石及鉴别特征
    （1）绿色红柱石
    ① 具有强的多色性，多色性颜色为：绿色—红褐色；
    ② 椭圆刻面形宝石的两端呈红褐色，中部台面呈绿色，不论在日光或者灯光下都可看到；
    ③ 物理参数与变石不同。
    （2）双色碧玺
    ① 不同的颜色分布在宝石的不同部分，不随灯光的类型变化；
    ② 物理参数与变石相差甚远。
    3、合成双色水晶：紫晶—绿晶
    ①不同的颜色分布在宝石的不同部分，不随灯光的类型变化；
②物理参数与变石相差甚远。
    四、金绿宝石的质量评价
    1、金绿宝石的质量评价
    没有特殊光学效应的金绿宝石，其质量评价主要看颜色，透明度，净度，切工等，这其中高透明度的绿色金绿宝石最受欢迎，价值也较高。
    2、猫眼的质量评价
    猫眼可呈现多种颜色，其中以蜜黄色为最佳，依次为深黄，深绿，黄绿，褐绿，黄褐，褐色。猫眼的眼线以光带居中，平直，灵活，锐利，完整，眼线与背景要对比明显，并伴有“乳白与蜜黄”的效果为佳。并以蜜黄色光带呈三条线者为最佳。
    3、变石的质量评价
    变石最好的样品是在日光下呈现祖母绿色，而在白炽灯光下呈现红宝石红色。但实际上变石很少能达到上述两种颜色。
    大多数变石的颜色是在白炽灯下，呈现深红色到褐红色。在日光下，呈淡黄绿色或蓝绿色。
    五、金绿宝石的产状与产地
    金绿宝石主要产在老变质岩地区的花岗伟晶岩，蚀变细晶岩中，以及超基性岩蚀变的云母片岩中。而真正具工业意义上的金绿宝石矿大多产于砂矿中。
    金绿宝石的主要产地有：俄罗斯的乌拉尔地区，斯里兰卡，巴西，缅甸，津巴布韦等。最好的变石产于乌拉尔地区。高质量的猫眼则产在斯里兰卡砂矿中。
    另外一个重要产地是巴西。目前巴西已发现了各种金绿宝石品种：包括透明的黄色、褐色金绿宝石，很好的猫眼及高质量的变石。

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