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第三节祖母绿一、祖母绿的基本性质二、祖母绿的产状及产地特征三、祖母绿与仿制宝石的鉴别四、合成祖母绿的鉴别五、优化处理祖母绿的鉴别六、祖母绿的品质评价一、重点：1.掌握祖母绿的主要宝石学性质。2.掌握祖母绿优化处理的方法的特点和鉴定特征。3.掌握合成祖母绿的合成方法的特点和鉴定特征。4.了解祖母绿的主要产地和产地特征。二、难点1.掌握祖母绿品种划分的依据。2.理解祖母绿中结构水的特点、分类和宝石学意义。3.理解祖母绿的内含物和产状的联系。祖母绿属于绿柱石族宝石，是最著名和珍贵的品种，祖母绿呈翠绿色，它是由铬和钒的氧化物致色的，它的英文名称由古波斯语起源，又由拉丁语转化而成，Emerald即绿色的意思。是最名贵的五大宝石之一。祖母绿以青翠悦目的颜色使人着迷（图10-3-1），祖母绿是五月的生辰石，代表着春的承诺和忠诚。图10-3-112ct重的哥伦比亚祖母绿一、祖母绿的基本性质1.化学成分祖母绿是铍铝硅酸盐，化学式为Be3Al2Si6O18，含有Cr、V、Fe、Na等微量元素，其中Cr是主要的致色元素。2.结晶习性祖母绿属六方晶系，祖母绿常形成六方柱状晶体，柱面发育有平等柱状的条纹。在柱状体端元发育有六方双锥和平行双面等晶形。祖母绿的晶体结构中，6个硅氧四面体组成六方环，并叠加成六方管柱状体，管内可含碱性离子如D+、Na+、Cs+等和水分子，当水分子H—O平行于六方柱延伸方向，称为Ⅰ型水，当水分子中氧被碱金属离子吸引，H-O-H与柱状体角度相交时称为Ⅱ型水（图10-3-2）。图10-3-2祖母绿中的结构水3.解理：底面不完全解理，断口呈贝壳状或参差状。4.硬度和韧性：摩氏硬度为7.25-7.75。祖母绿韧性较差，脆性。5.相对密度：2.67-2.78，通常为2.716.颜色祖母绿呈翠绿色，可略带黄色或蓝色色调，其颜色柔和而鲜亮。一些产地如巴西的祖弹琴绿有时呈淡绿色。在绿柱石中有些浅绿色，浅黄绿色或暗绿色品种由二价铁致色，称为绿柱石，而非祖母绿。由于祖母绿是铬致色的宝石，通常以是否含有铬元素或具有铬的吸收峰线作为区分绿柱石和祖母绿的标准。7.光泽：玻璃光泽。8.透明度：宝石级祖母绿通常为透明至半透明。9.折射率不同产地的祖母绿的折射率和双折射率略微不同，折射率在1.565-1.59之间，通常为1.57-1.58。双折射率通常从0.005-0.009。10.多色性：多色性明显，呈蓝绿、黄绿色，有时呈绿、黄绿色。11.色散：低0.014。12.发光性大多数祖弹琴绿在紫外光下无荧光，有时显示淡红色、绿色荧光，哥伦比亚契沃尔矿和姆佐矿的祖母绿可显示较强的红色荧光，而且长波紫外光下似乎比短波紫外光更明显。13.查尔斯滤色镜大多数祖母绿用强光照射,在查尔斯滤色镜下呈粉红色或暗红色,哥伦比亚祖母绿常呈强红色,而印度和南非的祖母绿呈现绿色，这是由于Fe、V等杂质成分抑制荧光。14.吸收光谱红区683、686nm吸收线明显，662、646nm显示两个弱线，黄区620、580nm间有一较纱的吸收带，紫区全吸收。二、祖母绿的产状及产地特征1.祖母绿的产状2世界上绝大多数祖母绿矿床产在片岩中，是酸性的花岗岩或花岗伟晶岩侵入超基性变质岩产生的结果，祖母绿多产在岩浆后期热液交代围岩的内外接触带中。俄罗斯、印度、津巴布韦、南非、澳大利亚、巴西、奥地利、巴基斯坦、赞比亚等地均属这种类型。2.祖母绿的主要产地和特征（1）哥伦比亚哥伦比亚矿位于安第斯山脉东侧，主要在Beyaca和Cundinamara省及首府Bogata和Cundinamara省及首府Bogata以北地区。其中木佐（Mnzo）矿和契沃尔（Chiuor）矿是最著名的矿区。①契沃尔矿祖母绿产自热液矿脉中，常呈矿囊状产出。晶体蓝绿色，通常显示六方柱及小的六方锥，但晶体常受后期地质作用而破碎，并由于风化作用而脱离母岩散布在矿囊中。契沃尔祖母绿相对密度为2.69，折射率值为1.571-1.577，双折射率为0.006，在查尔斯滤色镜下强红色，紫外光下显示红色荧光。大多数祖母绿含有晶形完好的黄铁矿晶体和三相包裹体（图10-3-3）。②木佐矿颜色为微蓝的翠绿色，带有柔和的外观，相对密度较契沃尔祖母绿高，为2.71，折射率1.584-1.578，双折射率0.006，内含三相包裹体，包裹体外形常呈分叉状或锯齿状，包裹中的固态子晶常带尾状。木佐祖母绿不含黄铁矿晶体，但可见稀有的、黄褐色的斜方晶体氟碳钙铈矿（图10-3-4）。（2）巴西巴西祖母绿发现在BahiaGroiasGrerais地区，主要产于云母片岩中。祖母绿的相对密度为2.69，折射率为1.57-1.566，双折射率为0.005。有些巴西祖母绿为浅微黄绿色，给人以绿色绿柱石的印象，由于可见铬的吸收谱线，故仍定名为祖母绿。巴西祖母绿可见二相包裹体、管状包裹体及不规则的空洞，含云母、方解石、白云石、黄铁矿（图10-3-5）和铬铁矿等矿物包裹体。巴西还有一种伟晶成因的祖母绿，其颜色浅绿，内部较纯净，它的定名存在着争议，因为它主要是钒改色，含极微量的铬，现在也称其为祖母绿。（3）俄罗斯俄罗斯祖母绿产在乌拉尔山脉的滑石绿泥石云母片岩中。晶体裂隙发育，颜色为带微黄的绿色，小粒颜色优美。相对密度为2.74，折射率为1.588-1.581，双折射率为0.007。典型的内含物是单个或晶簇状的云母片和阳起石针或柱体，阳起石晶体常被裂隙分割成的竹节状形态（图10-3-6）。图10-3-3三相包裹体（契沃尔祖母绿）图10-3-4氟碳钙铈矿（木佐）图10-3-5黄铁矿包体（巴西祖母绿）（4）印度产于Udaipur及Ajmere-Menvara两地的黑云母片岩中，晶体呈六方柱状，半透明至透明，相对密度2.73-2.74，折射率1.59-1.585，双折射率0.007，在查尔斯滤色镜下不变红。典型的内含物由两组通常互成直角的包裹体组成，一组是平行C轴的含气液二相包体的负晶，呈六方柱状空洞，边角有一短柱状特征，其形似逗号（图10-3-7）。另一组为平行底面的黑云母片状包体。图10-3-6竹节状的阳起石（俄罗斯）（5）津巴布韦产于桑达瓦纳的Mweza河谷内透闪石片岩内，晶体很小，切磨后仅零点几克拉，也曾获1-2ct戒面，颜色鲜艳呈深绿色。相对密度2.755，折射率1.593-1.588，双折射率0.007，紫外光下惰性，查尔斯滤色镜下弱红色。典型的内含物是短柱状、针状、弯曲纤维状透闪石晶体（图10-3-8），有时可见色带。（6）坦桑尼亚产于Arusha城西南的Manyara湖岸的花岗伟晶岩和云母片岩中，在伟晶岩中与金绿宝石共生。祖母绿微带草绿色，有时可带蓝绿色，优质的祖母绿晶体小于8ct，更大个的晶体总带混浊的雾状包体。相对密度为2.72，折射率1.585-1.578，双折射0.006，查尔斯滤色镜下显粉红色-惰性。宝石内常含有云母片（图10-3-9），二相或三相柱状负晶和愈合裂隙。（7）赞比亚产于Kamaknga和Fwaya等地的片岩中，颜色变化从亮绿—蓝绿到暗图10-3-7逗号状包裹体（印度）绿色，常稍带灰色调。相对密度2.75，折射率1.583-1.590，双折射率为0.007。典型的内含物是黑云母碎片、赤铁矿晶体（图10-3-10）。图10-3-8纤维状透闪石(津巴布韦)图10-3-9白云母包裹体(坦桑尼亚)图10-3-10赤铁矿晶体(赞比亚)（8）中国主要产于云南麻力坡，颜色浅绿色或微带黄的绿色，裂隙发育，内部常含气液二相包体，管状包体和色带。相对密度为2.71，折射率1.588-1.582，双折射率为0.006，紫外光下惰性，滤色镜下微红或无反应。云南祖母绿主要由钒致色，铬微量。（9）其他产地世界上其他祖母绿产地还有奥地利的HabachValley上游，挪威的Akerlls省，巴基斯坦的Swat省，澳大利亚的新南威钍，美国的北卡罗纳州，埃及和马达加斯加等。三、祖母绿与仿制宝石的鉴别与祖母绿外观相似的宝石很多，但根据宝石的物理性质，特别是一些关键性测试，可以迅速的区别这些仿制品，其主要鉴别特征如下：1.萤石蓝绿色萤石色彩很像祖母绿。但萤石的折射率值很低（1.434），相对密度比祖母绿高，在正交偏光镜下全暗或者异常双折射，很容易区分开来。用肉眼观察时，宝石的光泽很弱，面棱易磨损，在紫外长短波下可能显示强萤光，甚至可见磷光。2.绿玉髓或者染绿色玉髓绿玉髓与透明祖母绿外观差异很大，由铬盐人工染色的玉髓有时会与云雾状祖母绿相混淆。染绿色玉髓在查尔斯滤色镜下显淡红色，吸收光谱在红区可模糊不清的带。但折射率值较低，偏光镜下全亮，在2.65的重液中上浮或悬浮，而祖母绿会下沉。3.碧玺蓝绿色至暗绿色碧玺颜色偏暗，其折射率1.62-1.65，双折率0.018，后刻面棱重影明显；相对密度3.01-3.11高于祖母绿，多色性强，很容易鉴别出来。有些经热处理的碧玺颜色上很接近祖母绿，而且不显示强多色性。含铬的碧玺可能在红区显示一些谱线，需要注意。4.磷灰石与祖母绿相同，磷灰石也属于六方晶系，六方柱状晶体，折射率、相对密度均高于祖母绿，硬度小，双折射小，在580nm处可见一组明显的吸收线，也与祖母绿不同。5.铬透辉石颜色深绿至黄绿色，其折射率1.675-1.70，双折射率0.024-0.030和相对密度3.29均明显高于祖母绿；红区可见铬吸收谱线，查尔斯滤色镜下呈红色与祖母绿相似。6.铬钒钙铝榴石颜色呈黄绿至艳绿色，肉眼观察时铬钒钙铝榴石光泽和亮度比祖母绿更强，其折射率值1.74和相对密度3.61均明显高于祖母绿；在正交偏光镜下全暗或者异常双折射，无多色性与祖母绿不同。红区可见铬吸收谱，查尔斯滤色镜下呈红色或粉红色与祖母绿相似。7.人造钇铝榴石绿色钇铝榴石是国内市场上常见的祖母绿的人造仿制品。颜色从深绿—绿—浅绿到微黄绿色。折射率1.83，远远大于祖母绿，用折射仪无法获得读数；在偏光镜下全暗或者异常消光，无多色性；当用强光照射时，显示红光效应，查尔斯滤色镜下鲜红色或微红色；绿色钇铝榴石显示稀土吸收谱线，内部纯净，偶尔可见拉长状，异形气泡，与祖母绿内含物截然不同。8.玻璃祖母绿的玻璃仿制品分为二类，一种是绿色玻璃，折射率1.52，相对密度为2.45，另一种特制仿制品折射率为1.60-1.66，相对密度为2.6，与祖母绿折射率，相对密度相似；但是玻璃在偏光镜全暗或显示黑十字、双曲线等异常消光现象，无多色性，放大检查可见单个或成群的气泡。9.拼合石（图10-3-31）典型的是称为“Sonde祖母绿”的拼合石，通常由无色水晶、无色绿柱石为顶部，合成尖晶石为下部，中间用绿色明胶胶结。将这种仿制宝石放入水中，可清晰的看到上下两层为无色材料，中间是绿色层。放大检查可见拼合层上会有气泡和流动痕迹。宝石内缺少天然祖母绿的内部特征。水晶图10-3-11拼合石和合成尖晶石拼合石的折射率值和相对密度值与祖母绿不同。Sonde祖母绿不显示天然祖母绿中铬的吸收谱线，也没有多色性。四、合成祖母绿的鉴别1.熔剂法合成祖母绿的鉴别熔剂法合成祖母绿的晶体见图10-3-12，大多数熔剂法合成祖母绿的折射率值，双折射率值和相对密度值都低于天然祖母绿，其内含物特征与天然品也有明显差异。（1）折射率和双折射率大多数熔剂法合成祖母绿的折射率值为1.560-1.567，比天然祖母绿的最低折射率值低0.005，天然品大多为1.567-1.590。大多数熔剂法合成祖母绿的双折射率值为0.003-0.004，而天然品为0.006-0.007，曾报导过某些来自非洲的天然祖母绿双折射率低至0.004，但它们的折射率值仍在1.570-1.590之间。（2）相对密度大多数熔剂法合成祖母绿相对密度为2.65-2.66，天然祖母绿为2.67-2.90。在2.65的重液中，合成品缓慢下沉或悬浮，天然品则迅速下沉，但是重液的相对密度应特别准确。（3）发光性在紫外光下呈强红色荧光，吉尔森N型不发荧光。天然祖母绿暗红图10-3-12助熔剂合成祖母绿晶体或无荧光，哥伦比亚祖母绿荧光较强。（4）吸收光谱合成祖母绿吸收光谱与天然品相同，但比天然品列更清晰更典型，吉尔森N型