水熱法祖母綠合成設備

㈠ 祖母綠，它屬於什麼種別，產地，性質等

祖母綠被稱為綠寶石之王，是相當貴重的寶石(五月的誕生石)，國際珠寶界公認的四大名貴寶石之一（紅藍綠寶石以及鑽石）。因其特有的綠色和獨特的魅力，以及神奇的傳說，深受西方人的青睞，近來，也愈來愈受到國人的喜愛。在眾多硅酸鹽礦物中，唯獨祖母綠的色彩最為引人，所以倍受喜愛。
種別
祖母綠屬綠柱石家族，為六方晶系
引用亞洲寶石協會（GIG）研究報告：祖母綠是一種含鈹鋁的硅酸鹽，其分子式為Be3Al2[Si6O18]，屬於綠柱石家族中最「高貴」的一員。屬六方晶系。晶體單形為六方柱、六方雙錐，多呈長方柱狀。集合體呈粒狀、塊狀等。翠綠色，玻璃光澤，透明至半透明。折光率1.564-1.602，雙折射率0.005-0.009，多色性不明顯。非均質體。硬度7.5，密度2.63-2.90 克/立方厘米。解理不完全，貝殼狀斷口。具脆性。X射線照射下，祖母綠發很弱的純紅色熒光。
產地
祖母綠的主要產地有哥倫比亞、俄羅斯、巴西、印度、南非、津巴布維等。國際市場上目前最多見的祖母綠來自三個產地：哥倫比亞、巴西和尚比亞。
性質
祖母綠的顏色十分誘人，有人用菠菜綠、蔥心綠、嫩樹芽綠來形容它，但都無法准確表達它的顏色。它綠中帶點黃，又似乎帶點藍，就連光譜都好像缺失了點波長。確實，沒有一種天

然顏色令人的眼睛如此舒服。每當你目不轉睛地注視嫩綠的草坪和樹葉的時候，那種賞心悅目的感覺可以想像，但與祖母綠的色澤相比就顯得遜色了。它是能使人百看不厭的寶石之一。無論陰天還是晴天，無論人工光源還是自然光源下，它總是發出柔和而濃艷的光芒。這就是綠色寶石之王——祖母綠的魅力所在。
祖母綠是寶石級的綠色綠柱石。其綠色要達到中等達到濃艷的綠色調，就是色的濃度要比較飽和。淺淡綠色的通常稱之為綠色綠柱石。
綠柱石是自然界產出的，主要成分為Be3Al2[Si6O18]，具有六方對稱的鈹鋁硅酸鹽礦物。因含適量的Cr2O3(0.15~0.6%)，而形成祖母綠。它是綠柱石家族中最出色的成員。材質屬於高檔寶石。
它的色彩來源是：微量的氧化鉻使它呈現出晶瑩艷美的綠色。
合成寶石方面：
基本上，合成祖母綠是以水熱法或助熔劑法而非維紐爾法製成。
以維紐爾法製造合成寶石本身有一個限制，就是此法只適合製作成份在高溫下穩定的寶石，如剛玉和尖晶石，但祖母綠屬於硅酸鹽，其成份在尚未到達維紐爾法所要求的溫度便會分解，因而不適用。祖母綠的水熱法製程內容，主要是將晶種置入含祖母綠成份的溶液之中，使其緩慢結晶，結晶之後的寶石是純凈無瑕的，而與天然祖母綠的諸多內含物情形不相當。
因此，仿製者會在製程中，加入一些助熔劑，使人造祖母綠在結晶後，能產生狀似天然雲霧狀的內含物，由於助熔劑的種類不同，內含物的形狀也各異，往往能構成極有趣的圖案。
由於裂縫過多，祖母綠的優化處理主要便在處理裂縫這方面。
祖母綠的最有名的優化處理為浸油處理，若祖母綠的裂縫延伸至其表面，則會以某種特殊的油脂浸泡，使其裂縫因油浸入而較不明顯，這種處理大量地用在許多品質較差的祖母綠上。
有時甚至會在浸油處理之後，再將裂縫入口以特殊材料覆蓋，以避免油料漏出。
價格
祖母綠的價格是根據寶石的不同參數來確他的價格。一般自己佩戴的話，價格在5000--3W不等。

㈡ 怎麼區分瑩石和祖母綠

祖母綠被稱為綠寶石之王，是相當貴重的寶石，與鑽石、紅寶石、藍寶石並稱為世界四大珍貴寶石，其中祖母綠的價值尤為昂貴。祖母綠是很古老的寶石品種之一，在古埃及時代就已用做珠寶，因為其特有的綠色晶體和獨特的魅力，以及神奇的傳說，深受西方人的青睞，近代，也成為國人追捧的對象。因為其高昂的價值，經常會有被用其他綠色寶石仿冒，用人工技術合成的也大有存在，下面給大家簡單介紹下，祖母綠的鑒別要點。
一、祖母綠與相似的天然綠色寶石的區分
1、綠碧璽: 綠碧璽的內部光色要比祖母綠暗，祖母綠較綠碧璽顏色更為翠，光感更為活；祖母綠的包裹體比綠色碧璽要多。
2、翡翠：其實祖母綠與翡翠除了顏色相似外，本質上沒有任何相同點，祖母綠礦物晶體是波鋁硅酸鹽的，因為它含有鉻這種微量元素所以呈現為綠色；翡翠是一種多晶集合體，主要由硬玉、綠輝石和鈉鉻輝石組成。
3、螢石：螢石為微帶藍的綠色，硬度較小，密度大於祖母綠。
二、祖母綠與合成寶石的區分
1、天然祖母綠大多會有瑕疵及裂紋，這是天然礦物共同的特點，其瑕疵多是棉絮狀，檔次差一點的還可以看到晶體中存在黑色包裹體；合成祖母綠晶體非常通透，用肉眼觀察可以發現少量的氣泡；水熱法合成的祖母綠包裹體，呈「窗紗狀」，熔融法合成的祖母綠的包裹體呈麵包屑狀。
2、祖母綠具有二色性，從不同角度觀察會發現寶石呈翠綠色－藍綠色或黃綠色，而人工合成祖母綠只有一種顏色。
3、天然祖母綠在紫外線下反應比較遲鈍，或呈暗紅色，而合成祖母綠則往往發強紅色熒光，此項實驗對照將更好分辨。
祖母綠的價值非常高，品質好的祖母綠更是價值連城，對於收藏家來說，品質好的祖母綠簡直就是難得的藝術品，不僅可以鑒賞還具有非常高的收藏價值，未來的增值空間也不可小覷。那麼哪些因素決定了祖母綠的品質呢，什麼樣的品質的祖母綠才具有收藏價值呢？
1、顏色：祖母綠的顏色以綠色中帶藍最最佳，綠色帶灰者質量較差。
2、透明度：晶體越是純凈的品質越好，因為祖母綠通常會含有一些雜質，所以晶體純凈者非常難得，是罕見的佳品，半透明的屬於普通品。
3、切工：切工的好壞決定了祖母綠的觀賞和收藏價值，即使祖母綠本身的價值非常高，但是要成為優質的收藏品，完美的切工是必不可少的。
4、重量：完全無雜的祖母綠雖然非常罕見，但是晶體非常小的祖母綠並非稀有，一般祖母綠的晶體不大，經切磨後，質量極優，重量在2克拉以上者，屬於非常罕見的臻品，極具收藏價值。
祖母綠
編輯於2017-04-21，內容僅供參考並受版權保護
贊 踩分享閱讀全文
各

㈢ 祖母綠是什麼顏色

祖母綠被稱為綠寶石之王，是相當貴重的寶石(五月的誕生石)，國際珠寶界公認的名貴寶石之一。因其特有的綠色和獨特的魅力，以及神奇的傳說，深受西方人的青睞，近來，也愈來愈受到國人的喜愛。在眾多硅酸鹽礦物中，唯獨祖母綠和金水菩提的色彩最為引人，所以倍受喜愛。

祖母綠的綠與其他天然綠寶石的顏色不太一樣，加上其大量的內含物特徵，較有經驗的人可以分辨出來。 至於合成寶石方面，想合成祖母綠的努力可說是前仆後繼。基本上，合成祖母綠是以水熱法而非維紐爾法製成。 以維紐爾法製造合成寶石本身有一個限制，就是此法只適合合成以氧化物為成份的寶石，如剛玉和尖晶石，此乃因維紐爾法在由液滴結晶成梨形結晶的過程時，只有氧化物可以快速結晶。祖母綠屬於硅酸鹽，因而不適用維紐爾法。 公主式切割(Princess Cut)的合成祖母綠，其實應該是尖晶石型的合成品，因為幾乎觀察不到其二向色性，也看不到有助熔劑產生的內含物。

祖母綠的水熱法製程內容，主要是將晶種置入含祖母綠成份的溶液之中，使其緩慢結晶，結晶之後的寶石是純凈無瑕的，而與天然祖母綠的諸多內含物情形不相當。

因此，仿製者會在製程中，加入一些助熔劑，使人造祖母綠在結晶後，能產生狀似天然雲霧狀的內含物，由於助熔劑的種類不同，內含物的形狀也各異，往往能構成極有趣的圖案。

由於裂縫過多，祖母綠的優化處理主要便在處理裂縫這方面。 祖母綠的最有名的優化處理為浸油處理，若祖母綠的裂縫延伸至其表面，則會以某種特殊的油脂浸泡，使其裂縫因油浸入而較不明顯，這種處理大量地用在許多品質較差的祖母綠上。 有時甚至會在浸油處理之後，再將裂縫入口以特殊材料覆蓋，以避免油料漏出。

與其相似的天然綠色寶石有螢石、綠碧璽、磷灰石、翡翠、綠色藍寶石、含鉻釩鈣鋁榴石；人造祖母綠及仿製品有合成祖母綠、綠柱石三層石、箔襯祖母綠、注油祖母綠等，其區別如下：

1、螢石，微帶藍的綠色，均質體，硬度小，為4，密度3.18 克/立方厘米，大於祖母綠，熒光淺藍色。綠碧璽，深藍色綠碧璽處理後改為純正的綠色，二色性明顯，雙折射率高，為0.18，密度大。磷灰石，微帶藍的淺綠磷灰石，有藍的色調，硬度較小，為5，折光率較大，為1.632-1.667，紫外線下發磷光。

2、翡翠，優質半透明翠綠色翡翠較似祖母綠，但翡翠具有纖維交織結構，有較細的纖維，祖母綠無此結構。含鉻釩鈣鋁榴石，翠綠色，均質體，強的亞金剛光澤。

3、合成祖母綠，助熔劑生長法和水熱法合成，顏色濃艷，紫外線下有較強的紅色熒光，濾色鏡下呈鮮明的紅色。

㈣ 水熱法生長寶石晶體

「水熱法」是熱液法生長晶體的一種，它適用於常溫常壓下溶解度低、但在高溫高壓下溶解度高的材料。生長最典型和產量最大的寶石晶體是合成水晶（SiO₂），其次是合成祖母綠、合成紅寶石、無色和橙色合成藍寶石、合成海藍寶石等。早在19世紀初，這種方法用來研究地球化學的相平衡和人工晶體的生長，尤其在第二次世界大戰時期，由於軍事對水晶的需求，使水熱法技術得到發展。

我國1958年就開始水熱法合成水晶的研究，1964年初進入試生產，以後由於壓電水晶在無線電工業上的大量應用使合成水晶不斷擴大生產，到2002年已達到1760t的生產能力。由於我國珠寶行業的興起，大量無色合成水晶用於裝飾，輻照技術的引入使大量煙晶用於眼鏡行業。近年來我國彩色合成水晶生產有重大突破，幾乎能生長所有天然水晶的顏色，如紫色、黃色、茶色、藍色、雙色、綠色、黑色等，極大地豐富了裝飾品市場，而且大量用於出口。

除了水熱法合成水晶外，1987年我國又研究成功了水熱法合成祖母綠並投入生產，1993年和1999年又相繼成功地生長出了合成紅寶石和多種顏色的合成藍寶石晶體，並對原有合成祖母綠工藝進行了改進。水熱法合成寶石在我國合成寶石市場上佔有重要的地位。

一、水熱法原理、裝置與特點

水熱法的基本裝置包括高壓釜、加熱器、控溫部分等，如圖4-1-16。

圖4-1-16 水熱法生長晶體時所用電爐和高壓釜的典型配置

高壓釜是一個耐壓耐熱且耐腐蝕的圓形鋼筒，端蓋可以打開並能密封。釜體材料一般是高強耐熱、抗腐蝕性好、抗蠕變性強的特種合金鋼。

釜端的密封是關鍵技術之一，有各種各樣的設計方案，有壓縮式、拉封式。密封材料有銀、純鐵、石墨、銅等各種軟材料。

加熱器一般用電阻絲加熱，把爐絲繞在絕緣支架上，與保溫材料做成外套；按溫場的要求設計，生長合成水晶時下部熱而上部冷。一般用可控硅自動控溫儀供電加熱，一方面保證溫度梯度，另一方面保證控制精度（±0.5℃）。

礦化劑溶液因生長晶體不同而異，對合成水晶而言，常用的是鹼性水溶液，即Na₂CO₃或Na OH、KOH的溶液。原料為碎塊水晶。

生長原理是過飽和溶液中生長晶體，在釜下部由於溫度較高，SiO₂漸漸地向溶液內溶解，而上部由於溫度低，SiO₂又慢慢析出，SiO₂分子慢慢地在已放好的籽晶上生長。

這種方法的優點是適用於一些在高溫下存在相變（如a－石英），由熔體生長很困難的晶體的生長。另外，一些在熔點附近蒸汽壓高的材料或發生分解的材料也適用水熱法。水熱法屬溶液法生長，能生長出大而完美的晶體。由於該方法與自然界生長晶體的條件很相似，因此生長出的寶石晶體與天然寶石晶體最接近。缺點是設備貴而安全性差，生長過程不直觀且生長晶體的大小受高壓釜容器大小的限制。

二、合成水晶的生長

現在以彩色合成水晶為例說明合成寶石的工藝條件。

採用的高壓釜為經改良後的布里奇曼密封式高壓釜，d_內＝200mm，控溫系統用DW702精密溫度控制儀。

工藝條件：水熱法生長的水晶是α－石英。由於石英在573℃時會轉變成β－石英，所以，水熱法生長水晶的溫度應低於573℃。生長區溫度為300～340℃，溫度梯度為20～60℃；礦化液x（NaOH）=0.5～0.1mol,x（KOH）=0.5～1.0mol,x（Na₂CO₃）=0.25mol,x（K₂CO₃）=0.25～0.5mol；裝滿度為75%～85%；原料為熔煉石英；籽晶定向為Y或Z片。

染色添加劑：2CoCO₃·3Co（OH）₂·n H₂O,CoCl₂·6H₂O,Co（NO₃）₂·6H₂O,KMnO₄,K₂Cr₂O₇,Fe（OH）₃,Fe₂（SO₄）₃·nH₂O等。

實踐表明，生長彩色合成水晶和生長無色合成水晶不同，生產無色水晶採用NaOH和Na₂CO₃作礦化劑，而彩色水晶的礦化劑是KOH和K₂CO₃。

在合成紫晶的過程中，用質量分數為5%的（K₂CO₃+KOH）做礦化劑，並以5～7g/L的劑量加入Fe（OH）₃，生長出的水晶為檸檬黃色，經⁶⁰Co輻照後變為紫色，若加熱紫晶又變為檸檬黃。

彩色合成水晶的顏色與摻入雜質種類、雜質含量和輻照劑量有關，表4-1-9僅供參考。

表4-1-9 合成水晶的摻雜與顏色對照表

三、水熱法合成祖母綠晶體

祖母綠是綠柱石礦物的一種，因含Cr而致綠色。由於它顏色誘人，礦源稀少，祖母綠的合成一直是科學家們關注的目標。1928年R.Nacken、1961年奧地利的Lechleiter、1965年美國的Linde等都先後用水熱法合成了祖母綠晶體，並有部分產品供應市場。1988年我國廣西寶石研究所也用水熱法合成了祖母綠，現已小批量生產供應市場。

祖母綠的分子式為Be₃Al₂Si₆O₁₈，理論化學成分為w（SiO₂）=67% ,w（BeO）=14.1%,w（Al₂O₃）=18.9%，天然祖母綠含有水，w（H₂O）=2%左右。

水熱法合成祖母綠的設備和合成水晶的無原則區別，只是尺寸小一些，並使用貴金屬，如黃金、鉑等來作內襯，也包括高壓釜、加熱系統、控溫系統等，其結構如圖4-1-17所示。

圖4-1-17 水熱法合成祖母綠

培養料SiO₂（水晶小塊），w（SiO₂）=64%～67%;Al₂O₃,w（Al₂O₃）=17%～19%（AP級Al（OH）₃）;BeO,w（BeO）=14%～15.5%。

礦化劑溶液酸性溶液4～12molHCl。

籽晶 天然海藍寶石

，（0001）或與柱面成35°方向切片。

把培養料、籽晶裝入釜內，用螺母密封，高壓釜加熱，SiO₂在頂部分解，其他培養料在底部溶解上升，組分在中部相遇，在適當的溫度梯度和過飽和度下，在籽晶上沉積而長大，平均生長速度0.50～0.80mm/d。

用水熱法生長的祖母綠顏色好，包體少，與天然高檔祖母綠極為相似。

四、水熱法合成剛玉類晶體

我國桂林寶石研究所通過不斷探索，改進了工藝，使用一種新型的梯形黃金籽晶架懸掛多個籽晶片，在新設計的大型高壓釜中使用氧化－還原緩沖技術和不同的致色離子或致色離子對緩慢釋放技術生長出了多種顏色的厚板狀合成剛玉晶體，其主要工藝條件如下。

梯形水熱法彩色合成剛玉多單晶體所採用的工藝設備主要由38mm（d）×700mm（h）的高壓釜和與之配套的溫差井式電阻爐組成。高壓釜設計採用了雙錐密封環、法蘭盤式自緊密封結構，這種結構加工簡單、操作方便。溫差井式電阻爐採取三段控溫方式以利於不同地段對溫場的不同要求。高壓釜內使用了黃金襯管作為防護襯套。

溫度及溫差溶解區550～580℃，生長區505～515℃，溫差45～65℃。

工作壓力（1.5～2.0）×10⁸Pa。

礦化劑鹼金屬碳酸鹽的復雜溶液，總濃度2～3mol/L。

種晶片切向平行［2243]。

擋板開孔率5%～10%。

液體固體比1.8～2.0m L/g。

充填度55%～65%。

單晶生長速率平均為6.5～7.5ct/d。

爐溫升降速度從室溫升到預定溫度需10h，生長結束降至室溫需24h。

根據晶體不同的顏色要求加入含Cr^3＋、V^3＋、Mn^3＋、Co^3＋、Ni^2＋、Ni^3＋等致色離子的氧化物，或其中兩種致色離子氧化物粉末的混合物。除合成紅寶石和粉紅色合成藍寶石需要加入Cr^3＋作著色劑、無色合成剛玉不需要加入任何著色劑外，其他顏色的合成藍寶石晶體生長時要控制著色劑的價態，所以除了加入相應的著色劑外，還需要加入氧化－還原緩沖劑，常用Cu₂O-Cu O或PbO-Pb₂O組合，其作用是使著色劑離子以所需要的價態有效地進入晶體的晶格中。氧化－還原緩沖劑裝入尺寸為8mm（d）×50mm（h）的小型鉑金管中，加入量為所加入著色劑量的5～10倍。該鉑金管表面有一定開孔率的小孔並通常置於襯管的最底部。

梯形水熱法合成多個彩色剛玉單晶體所採用的培養料為一定數量的、粒徑為5～7mm的焰熔法無色合成剛玉晶體碎塊和少量Al（OH）₃粉體的混合物。培養料放入黃金襯管的底部，然後按照充填度加入礦化劑。

使用黃金絲做出梯形籽晶架，將按一定方向切好的籽晶片用黃金絲連接起來並固定在架子上，一個梯形架每次可以懸掛6～10個籽晶片。籽晶片相互之間的擺向應隔片相互垂直，這樣放置的目的是為了使溶質到達每一籽晶片表面的數量盡可能一致，防止某些晶體生長的不均勻性，見圖4-1-18。

梯形水熱法合成多個彩色剛玉單晶體的生長周期為7～10d，單爐生長晶體350～450ct，單晶重60～90ct。生長出的晶體呈厚板狀約為30mm×25mm×10mm大小（見圖4-1-19）。

生長無色合成藍寶石晶體不用添加著色劑，但對礦化劑鹼金屬碳酸鹽溶液需進行提純處理。在相同的條件下，無色合成藍寶石單晶的生長速度是其他顏色合成剛玉類晶體生長速度的2～3倍。

圖4-1-18 梯形水熱法合成紅寶石

圖4-1-19 水熱法合成紅寶石

五、水熱法合成寶石的鑒別

1.籽晶

水熱法生長晶體，必須使用籽晶片，而籽晶與生長出的寶石晶體在光學特性及其他方面總存在差異。因此，是否有籽晶片的存在，可作為確定寶石晶體是天然品還是人工合成品的證據。籽晶的顏色與生長出的晶體不同則非常容易鑒別；如果顏色相同界線不明顯時，可在浸液中觀察，依據籽晶片與生長層之間存在不規則波紋狀生長界線這一特徵進行識別。

2.包體

水熱法生長寶石晶體中會出現氣液包體和固態包體。

1）氣液包體水熱法晶體生長是所有晶體生長方法中惟一有水參與的方法，因此生長的晶體中常可見到氣液包體，且與天然寶石的氣液包體非常相似；區別在於，合成晶體中的氣液包體立體感強且較為規則，主要出現在籽晶的生長界面上。

2）固態包體水熱法合成寶石中常見的固態包體有合成水晶中的錐輝石或石英的微晶核組成的「麵包渣」狀包體，合成祖母綠中的硅鈹石包體（有時和氣液包體一起形成釘狀包體），合成剛玉寶石中呈絮狀或團絮狀分布的黃金微晶集合體。

3.生長紋理和色帶

絕大多數水熱法生長的寶石晶體中都有明顯的波狀生長紋或鋸齒狀生長紋。

㈤ 祖母綠是怎麼形成的

祖母綠是稀有的綠色寶石。祖母綠是含有鉻Cr和（或）釩V的鈹鋁硅酸鹽礦物，因此，祖專母綠形成的決定屬因素是地質環境中富含鈹Be和鉻Cr/釩V。Be3Al2[Si6O18]+Cr,V

但是，地殼上層中Be的濃度僅有2ppm，且Be具有親岩性，這就導致：

（1）與地殼中最多的O元素結合，形成金綠寶石

（2）與二氧化硅結合形成綠柱石

Cr和V屬於高密度過渡金屬元素，通常富集在地心和地幔中，且容易與Fe形成固溶體。

總結：

（1）Cr/V與Be，以及人類可開採的深度相比，距離幾千米，只在極少數情況下能夠相遇

（2）即使這些元素相遇，也可能已經和O或Fe形成礦物，很難從礦物中出融並重新組合

哥倫比亞木佐祖母綠

哥倫比亞含祖母綠礦脈的橫截面簡圖

因此，綠柱石和綠色綠柱石稀有，但祖母綠是稀有品中的珍寶，美耐久少，配得上」四大名貴「之稱。

㈥ 碧璽（電氣石）

碧璽（Tourmaline）又稱「碧硒」、「碧洗」、「碧霞璽」等，英文名稱「Tourmaline」來源於古僧迦羅語Turmali，是「混合寶石」之意。碧璽以顏色艷麗、色彩豐富、質地堅硬而獲得了世人的厚愛。17世紀，巴西向歐洲出口了長柱狀深綠色碧璽，人們稱之為「巴西祖母綠」。18世紀人們發現碧璽具有祖母綠所沒有的其他特殊物理性質，如吸引或排斥輕物質（灰塵、草屑）等的能力，於是荷蘭人稱之為「吸灰石」。中國對碧璽的認識和利用歷史久遠，但迄今仍未發現古代有關開采碧璽寶石的記載，一般認為此種寶石是從緬甸、斯里蘭卡等國輸入的。北京故宮博物院收藏了大量的碧璽飾物，如朝珠、雞心、耳墜、各種盆景等。

一、碧璽的基本性質

（一）礦物名稱

寶石學名稱為碧璽，礦物學名稱電氣石（Tourmaline），屬於電氣石族。（二）化學成分

碧璽寶石的化學式為（Na,K,Ca）（Al,Fe,Li,Mg,Mn）₃（Al,Cr,Fe,V）₆（BO₃）₃（Si₆O₁₈）（OH,F）₄，是極為復雜的硼硅酸鹽，以含B為特徵。它的化學成分基本上由四個端點組分構成：鎂電氣石、黑電氣石、鋰電氣石、鈉錳電氣石。

鎂電氣石（Dravite）NaMg₃Al₆B₃（Si₆O₂₇）（OH）₄

黑電氣石（Schorl）NaFe3Al₆B₃（Si₆O₂₇）（OH）₄

鋰電氣石（Elte）Na（Li,Al）Al₆B₃（Si₆O₂₇）（OH）₄

鈉錳電氣石（Tsilaisit）NaMn₃Al₆B₃（Si₆O₂7）（OH）₄

鎂電氣石—黑電氣石之間以及黑電氣石－鋰電氣石之間形成兩個完全類質同象系列，鎂電氣石和鋰電氣石之間為不完全的類質同象。色澤鮮艷、清澈透明者可做寶石。

（三）晶系及結晶習性

碧璽屬復三方單錐晶類。晶體常呈柱狀，常見晶形有三方柱m{0110}，六方柱d{1120}，三方單錐r{1011}、o{0221}、z{0111}以及u{3251}等，（見圖3-1-328），晶體兩端晶面不同。柱面上縱紋發育，橫斷面呈球面三角形，（見圖3-1-329）。集合體呈放射狀、束狀、棒狀，亦呈緻密塊狀或隱晶質塊體。可作為很好的觀賞石。

圖3-1-328 電氣石晶形

圖3-1-329 碧璽晶體

（四）光學性質

1.顏色

質純者無色，但通常呈玫瑰紅或粉紅、紅、綠、深綠、淺藍、藍、深藍、藍灰、紫、黃、綠黃、褐、黃褐、淺褐橙、黑等色，顏色豐富多彩（見圖3-1-330）。同一晶體內外或不同部位可呈雙色或多色（見圖3-1-331）。

圖3-1-330 各種顏色碧璽刻面寶石

圖3-1-331 雙色碧璽晶體

碧璽顏色隨成分而異，富含鐵的碧璽呈暗綠、深藍、暗褐或黑色；富含鎂的碧璽為黃色或褐色；富含鋰和錳的碧璽呈玫瑰紅色，亦可呈淡藍色；富含鉻的碧璽呈深綠色。碧璽色帶發育，色帶可依Z軸為中心由里向外形成色環，也可垂直Z軸形成平行排列的色帶。作為寶石用碧璽的顏色主要有三個系列。

紅色系列紅、桃紅、紫紅、玫瑰紅、粉紅色，其顏色的產生主要是由Mn²＋所致。

藍色系列藍、紫藍色。

綠色系列藍綠、黃綠、綠色。

另外還有黃碧璽、紫碧璽、黑碧璽、無色碧璽等。

2.光澤及透明度

玻璃光澤；透明至不透明。

3.光性

一軸晶，負光性。

4.折射率與雙折射率

折射率為1.624～1.644（＋0.011,－0.009）。折射率隨成分變化而變化，當其成分中富含Fe、Mn時折射率增大。黑色電氣石的折射率可高達1.627～1.657。雙折射率為0.018～0.040，通常0.020。

5.多色性

碧璽多色性強度變化於中—強之間，多色性顏色隨體色而變化，呈現深淺不同的體色。

6.發光性

紫外熒光一般情況下電氣石無熒光，粉紅色電氣石在長、短波紫外光照射下有弱紅到紫色的熒光。

X－射線熒光只有粉紅色的電氣石有弱紫色熒光，其他無。

7.吸收光譜

紅色和粉紅色碧璽綠色區有一寬的吸收帶，有時可見525nm窄帶，451nm和458nm的吸收線（見圖3-1-332）。綠色和藍色碧璽紅區普遍吸收，498nm強吸收帶，藍區有時還可有468nm吸收線（見圖3-1-333）。

圖3-1-332 紅色和粉紅色碧璽的吸收光譜

圖3-1-333 綠色和藍色碧璽的吸收光譜

（五）力學性質

1.解理

無解理；貝殼狀斷口。

2.硬度

摩氏硬度為7～8。

3.密度

密度3.06（＋0.20,－0.06）g/cm³，密度與成分有密切關系，當成分中Fe、Mn含量增加時密度增加。

（六）電學性質

1.壓電性

碧璽寶石為無對稱中心的礦物，當碧璽寶石沿特殊方向受力時，能夠在垂直應力的兩邊表面產生數量相等符號相反的電荷，且荷電量與壓力成正比。

2.熱電性

碧璽寶石在溫度改變時，在Z軸兩端產生相反的電荷，易吸附灰塵，因此也被稱為「吸灰石」。

（七）內外部顯微特徵

碧璽內含有典型的不規則線狀、管狀包體（見圖3-1-334）和扁平的平行Z軸的薄層空穴，包體內可被氣液所充填（見圖3-1-335），還可能有少量鐵質充填，部分碧璽內可見大量平行纖維，可以出現貓眼效應。常有紅色、藍色、綠色碧璽貓眼。

圖3-1-334 碧璽內平行於Z軸的管狀包體

圖3-1-335 碧璽內氣液兩相包體

紅色碧璽內部含有許多與晶體長軸平行的裂紋，這些裂紋常被氣液包體充填，可有鏡面反光現象。紅色碧璽還含有發絲狀的液體包體。

綠色碧璽則很少含有與晶體長軸平行的裂紋，而是以含有許多細長而不規則的絲狀、「撕裂狀」氣液包體為特徵，這些包體可以均勻地分布於整個寶石之中，亦稱為「毛晶」（見圖3-1-336）。

圖3-1-336 碧璽中「毛晶」

（八）特殊光學效應

常見貓眼效應，變色效應稀少。

二、碧璽的品種

碧璽顏色十分豐富，寶石界按顏色及特殊光學效應將碧璽劃分成不同的品種。

1.按照顏色劃分

1）紅色碧璽。粉紅至紅色碧璽的總稱。

2）綠色碧璽。黃綠至深綠以及藍綠、棕綠色碧璽的總稱。

3）藍色碧璽。淺藍至深藍色碧璽的總稱。

4）多色碧璽。由於電氣石色帶十分發育，常在一個單晶體上出現紅色、綠色的二色色帶或三色色帶（見圖3-1-337）；色帶也可依Z軸為中心由里向外形成色環（圖3-1-338），內紅外綠者稱「西瓜碧璽」（見圖3-1-339）。

圖3-1-337 多色碧璽

圖3-1-338 碧璽中的環帶

圖3-1-339 「西瓜碧璽」

2.按照特殊光學效應劃分

1）碧璽貓眼。當電氣石中含有大量平行排列的纖維狀、管狀包體時，磨製成弧面形寶石時可顯示貓眼效應被稱為碧璽貓眼。常見的碧璽貓眼為綠色，少數為藍色、紅色（見圖3-1-340）。

2）變色碧璽。變色明顯的碧璽，但罕見（見圖3-1-341）。

圖3-1-340 各種顏色的碧璽貓眼

圖3-1-341 變色碧璽

三、碧璽與相似寶石的鑒別

一般來講，只要仔細觀察和測試，碧璽是不太容易與其他寶石相混的。碧璽可以有濃郁的顏色，明顯的多色性，高雙折射率值（導致刻面碧璽棱線重影現象明顯），典型的包體等特點與其他寶石相區別。特別值得一提的是碧璽具有熱電性，在受熱或太陽的輻照下其表面可帶有電荷，這些電荷對空氣中的異性電荷具有相吸性，也就是說這些電荷對空氣中的帶異性電荷的灰塵具有吸附作用。因此在商店的陳列品中碧璽表面往往比其他寶石吸附著更多的灰塵，有經驗的珠寶商可從這一現象上對碧璽作初步判斷。

不同顏色的碧璽其相似寶石也不同。紅色碧璽主要易與粉紅色黃玉、紅色尖晶石、紅柱石等相混，此時只要有一瓶密度為3.06g/cm³的重液，便可將碧璽挑選出來。在密度為3.06g/cm³的重液中，紅色碧璽懸浮或慢慢下沉，而紅色黃玉、紅色尖晶石則迅速下沉，紅柱石也表現為下沉，下沉速度略小於黃玉和尖晶石。

綠碧璽主要易與綠色藍寶石、綠色透輝石等相混。綠碧璽與綠色藍寶石相比較，前者有大的雙折射率，在折射儀中二條陰影界線明顯分離。而與透輝石相比，二者都有較大的雙折射率和較清晰的後刻面棱重影，在這兩點上二者很難區分，但是在折射儀上仔細觀察陰影界線可以發現，電氣石中僅有較低折射率值的陰影界線上下移動，另一條不動，為一軸晶寶石的特點；而在透輝石中兩條陰暗界線可上下移動，是典型二軸晶寶石特點。另外，透輝石具有高於電氣石的折射率值。

祖母綠在外觀上與綠色、翠綠色碧璽很相似。但是，祖母綠的折射率和雙折射率均明顯低於碧璽，寶石後刻面棱線重影不明顯，而碧璽則可見明顯重影。祖母綠二色性弱，而碧璽二色性很強。據此，即可將二者區分開。祖母綠的密度明顯地低於碧璽。祖母綠含有特徵的三相或兩相包體，而碧璽的包體為不規則線狀和扁平的薄層空穴，其內常被液體充填，根據這點亦可將二者區分。

四、合成碧璽及其鑒別特徵

根據目前資料，合成碧璽已經出現於國外市場。合成碧璽採用水熱法，壓力200Pa，溫度控制在300～700℃溫度，在富鎂富鈣的環境中生成。

合成碧璽具有水熱法合成寶石的普遍特徵，它與天然碧璽的特性極為相似，但它顏色均勻、純凈，給人以完美無缺的感覺。另外合成碧璽具有較低的密度值，為2.9～3.0g/cm³，而天然碧璽的密度一般在3.06～3.1g/cm³之間。

五、碧璽的優化處理

當天然碧璽寶石質量欠佳或不好時，常常要運用人工方法以改善其質量。碧璽優化處理後的表面或表層總會留下處理的痕跡，不僅如此，隨著時間推移，經處理產生的顏色經常會逐漸消失。常用的方法有以下幾種：

1.熱處理

熱處理是指對那些顏色較深（如深藍、深綠、深黃綠、深紫紅色等）的碧璽進行加熱處理，使其顏色變淺，從而增強其透明度和提高其寶石檔次。其方法較多，如真空熱處理、密封熱處理、氧化－還原熱處理等。保護氣體在熱處理過程中起著重要作用，著色在氧化環境中進行，褪色在還原環境中進行。操作時可以將深色碧璽寶石置於低溫環境中加熱，然後在氧化－還原條件下，置於密封容器中填充保護氣體（Ne或He），保護介質用Al₂O₃、石英砂等。再選擇不同的溫度對寶石進行緩慢的升、降溫度處理，就可以獲得滿意的顏色。例如，經熱處理的新疆深藍色、深綠色、深黃綠色碧璽分別變成了藍（淺藍色）、綠（淺綠色）、黃綠（淺黃綠色）碧璽，且其透明度亦大大提高。

2.輻照處理法

指對那些無色或色淡、多色的碧璽運用高能射線進行輻照處理，輻照的時間、射線劑量等不同，可以使其呈現出不同的顏色（如紅、粉紅、紫紅、紅紫、紅綠色等）。高能射線的種類較多，常用的為Y射線（如Co⁶⁰），一般輻照累積計量在10⁶crem以上就可以導致其顏色發生變化。曾經對新疆產的碧璽進行輻照處理，處理後淺粉紅色碧璽變成了紅、深紅色；淺綠色碧璽變成了粉紅、紅、深紅色；雙色碧璽變成了紅綠、紅紫色；無色碧璽變成了粉紅、紅、深紅色。

電子轟擊亦可使無色或粉紅色的電氣石變成更好的紅色，但在顏色改變的同時會產生大量裂紋。綠碧璽在電子轟擊下顏色不會發生改變。

3.鍍膜碧璽

無色或近無色的碧璽，經鍍膜處理後可以形成各種顏色，顏色鮮艷（見圖3-1-342）。鍍膜碧璽的折射率變化范圍較大，無特徵的吸收光譜，特徵包體為無色透明晶體、針點狀包體、指紋狀包體及裂隙。鍍膜碧璽光澤大大增強強，可達亞金屬光澤，大部分鍍膜碧璽寶石在折射儀上只有一個折射率，並且折射率范圍變化較大，甚至超過1.70。

圖3-1-342 鍍膜碧璽

六、碧璽的質量評價

對於碧璽的評價可從重量、顏色、凈度、切工幾個方面來進行，其中透明度好、塊度大者是碧璽中的上品，在評價中顏色是最重要的因素。另外，碧璽的特殊光學效應亦可提高它的價值。

1.顏色

寶石中要求碧璽顏色鮮艷、純正、分布均勻，有色帶和色環者顏色要求純正均勻，色帶、色環分界清晰。優質碧璽的顏色為玫瑰紅、紫紅色，它們價格很昂貴，粉紅的價值較低。綠色碧璽以祖母綠色最好，黃綠色次之。因純藍色和深藍色碧璽少見，因此它們的價值亦很高。好的紅色碧璽的價格可比相同大小的綠色碧璽高出2/3。所有顏色碧璽都是以色澤亮，純正者價值為高。

2.凈度

要求內部包體盡量少，晶瑩無瑕的碧璽價格較高，含有許多裂隙和氣液包體的碧璽通常用作玉雕材料。

3.切工

切工應規整，比例對稱，拋光好。碧璽可切磨成各種形狀：祖母綠型、橢圓型、標准圓鑽型和混合型。其中祖母綠型最能體現碧璽美麗的顏色，是最佳切工，相對價格亦較高。碧璽垂直於Z軸方向的切面顏色較深，平行於Z軸方向顏色淺，易出現二色性，加工時應該根據實際情況進行加工取向。

七、碧璽的成因及產地簡介

碧璽成分中富含揮發組分B及H₂O，多產於花崗偉晶岩及氣成熱液礦床中。一般黑色碧璽形成於較高的溫度，綠色、粉紅色一般形成於較低的溫度，此外變質礦床中也有碧璽產出。碧璽作為花崗偉晶岩的礦物組成成分，因此碧璽成礦也應該在花崗偉晶岩分布最廣泛的地區。

世界上許多國家都盛產碧璽，如巴西、斯里蘭卡、緬甸、原蘇聯、義大利、肯亞、美國等。其中巴西的米納斯克拉斯州所產的彩色碧璽就佔世界總產量的50%～70%，而在巴西的帕拉伊巴州還發現了罕見的紫羅蘭色、藍色碧璽，巴西產出的優質藍色的透明碧璽被譽為「巴西藍寶石」。巴西以產紅、綠色碧璽和碧璽貓眼而聞名於世；美國則以產優質的粉紅色碧璽而著稱；俄羅斯烏拉爾出產的優質紅碧璽有「西伯利亞紅寶石」（Siberian-ruby）之稱；義大利則以產無色碧璽而聞名。

我國碧璽的主要產地是新疆阿爾泰、雲南哀牢山和內蒙古，顏色品種十分豐富，而且質量好。

新疆是中國碧璽最為重要的產地，絕大多數產於阿勒泰、富蘊等地的花崗偉晶岩型礦床中，其次為昆侖山地區和南天山腹地。新疆碧璽色澤鮮艷，紅色、綠色、藍色、多色碧璽均有產出，晶體較大，質量比較好。新疆也產出「西瓜碧璽」，顏色成環狀分布，外環為墨綠、核心為紅色，或外環為黑色、內部為桃紅色。

內蒙古是中國碧璽的重要產地之一，分布於烏拉特中旗角力格太等地。質純者無色，透明。通常呈綠、翠綠、藍綠、淺綠、黃綠、草綠、天藍、深藍、黑、桃紅、玫瑰紅、淺黃、橘黃、棕黃以及多色碧璽。晶體的透明度與其大小有關，一般晶體越小，透明度越高。研究和加工表明，本區所產碧璽質地優良，尤以綠色碧璽為最。

雲南碧璽大多以單晶體的形式產出，部分碧璽呈棒狀、放射狀、塊狀集合體出現。紅色碧璽呈粉紅、玫瑰紅、桃紅色，透明到半透明，福貢、元陽等地產出。綠碧璽呈綠、翠綠、墨綠、黃綠、籃綠、草綠、淺綠、蘋果綠等色，透明到半透明，其晶體多為自形、半自形的長柱狀，外形一般比較完整，質地較好，貢山、福貢、保山等地產出。藍色碧璽呈藍、綠藍、海藍等色，透明至半透明，貢山、保山等地產出。多色碧璽晶體裂隙較多，透明度較差，福貢地區產出。

㈦ 祖母綠這種寶石名字的來源是什麼呢

祖母綠音譯自古波斯語Zumurud，指綠色之石，英文為emerald。

所以祖母綠和祖母沒有關系，值內得注意，大部分翻譯容軟體將「emerald」翻譯為「翡翠」，但其實是指「祖母綠」。

祖母綠作為五月誕生石，不僅代表著希望和生命，還擁有眾多神奇功效與傳奇歷史。在古希臘神話中，祖母綠被認為是愛與美之神「維納斯」的珍寶。

祖母綠最早在埃及被發現，埃及艷後Cleopatre最喜歡的寶石就是祖母綠，因此它被認作當時地位最崇高的寶石。巧合的是，無論是歷史上的埃及艷後，還是在《埃及艷後》電影中扮演Cleopatre的伊麗莎白·泰勒，都是祖母綠的狂熱粉絲。

隨著埃及祖母綠的絕礦，在16世紀人們偶然在哥倫比亞的木佐發現了高品質的祖母綠原石。相傳當年木佐河因河水泛濫導致水流倒灌，水患平息後，人們發現往日清澈的河水變得渾黑，在清理河流的過程中發現原來是河裡存在大量的碧綠的祖母綠所致。

隨後16-17世紀，西班牙人將大量掠奪來的祖母綠原石運回歐洲，一時成為王公貴族競相佩戴的時尚。至此，來自哥倫比亞的祖母綠逐漸嶄露頭角，在全世界流行開來。

㈧ 寶石有哪些種類

寶石種類：鑽石、紅寶石、藍寶石、祖母綠、金綠貓眼為舉世公認的五大珍貴寶石，具保值和收藏價值，其餘屬中低擋寶石。

1、鑽石
礦物名金剛石，是自然界最硬的物質，被譽為「寶石之王」，以無色透明者為佳，無色微帶藍色者稱為「水火鑽」價值最高。粉、藍、綠、金黃等色因罕見也為珍品。產於南非、澳大利亞、俄羅斯及我國遼寧、山東等地。世界上最大的寶石金剛石庫里南產於南非，重3106克拉。

(8)水熱法祖母綠合成設備擴展閱讀

寶石的鑒定方法

1．筆式聚光手電筒：用來觀察濃色寶石的透明度。聚光手電筒的電珠應凹於筆頭面，不能凸出筆頭面，否則不便於觀察。

2．放大鏡：是寶石放大觀察的儀器之一。最常用的是10倍放大鏡，還有20、30倍的幾種。放大鏡是寶石專家的關鍵工具和必備之物，便於攜帶。可用它來鑒定寶石的品種和真偽。

3．二色鏡：有的寶石具有多色性，觀察寶石多色性最好的儀器是二色鏡。二色鏡是一種結構合理、價格便宜、小巧簡單的光學儀器。二色鏡使用的是一塊合適的透明的無色方解石（冰洲石）菱面體，由於冰洲石的雙折射率較高，該儀器可以將穿過寶石的兩條平面偏振光線分離開來。要求必須是有顏色透明的單晶體寶石才能夠檢測出多色性，玉石不能檢測多色性。

4．折光儀：折光率是透明寶石重要的光學常數，是鑒定寶石品種的主要依據。測折光率的方法主要有兩種：一種是直接測量法，用折光儀測量；另一種是相對測量法，用液體浸沒法。

5．查爾斯濾色鏡：濾色鏡是利用吸收光的特定波長這一特徵而設計的。它由兩片僅讓深紅色和黃綠色光通過的明膠濾色鏡組成的寶石鑒定儀器。

6．寶石顯微鏡：寶石放大觀察的一種重要的儀器。它能夠檢測10倍放大鏡不能清晰地確認或觀測到寶石外部和內部特徵。寶石顯微鏡可以觀察寶石內部的包裹體、解理、雙晶紋、生長線、色帶；觀察寶石的磨工、拋光度和意外損傷；鑒別拼合寶石二層石、三層石。寶石顯微鏡的結構合理，輔助設備齊全，放大倍數可變幅度較大，一般是10至70倍。

7．熱導儀：熱導儀是根據鑽石具有良好的傳熱性而設計製作的。絕大多數寶石不具備熱導性或熱導率極低，所以一般熱導儀均為區別鑽石與人造仿鑽製品而設計的，是鑒別鑽石與其它仿鑽製品的專用儀器。

8．偏光器：是使平面偏振光垂直相交，光線通不過的原理製造的一種簡單的光學儀器。偏振器是由兩個震動方向垂直的偏光片、支架和底部照明燈組成。用以檢測寶石的光性（是均質體還是非均質體）和多色性。在打開照明燈的偏光器中，轉動觀察寶石樣品的明暗變化情況。

此外，常用的寶石鑒定儀器還有吸收光譜攝譜儀、熒光燈、X射線衍射儀、電子探針等。

㈨ 合成祖母綠危害

一般沒有什麼危害，用助熔劑法或水熱法人工合成的祖母綠。用助熔劑法合成的有查塔姆、吉爾森、萊尼克斯合成祖母綠，用水熱法合成的有林德、拜倫合成祖母綠及精煉池法合成祖母綠。

㈩ 詳述助溶劑法及水熱法合成祖母綠原理及鑒別方法

仿製與合成
祖母綠的綠與其他天然綠寶石的顏色不太一樣，加上其大量的回內含物特徵，答較有經驗的人可以分辨出來。

至於合成寶石方面，想合成祖母綠的努力可說是前仆後繼。基本上，合成祖母綠是以水熱法而非維紐爾法製成。

以維紐爾法製造合成寶石本身有一個限制，就是此法只適合合成以氧化物為成份的寶石，如剛玉和尖晶石，此乃因維紐爾法在由液滴結晶成梨形結晶的過程時，只有氧化物可以快速結晶。祖母綠屬於硅酸鹽，因而不適用維紐爾法。

公主式切割(Princess Cut)的合成祖母綠，其實應該是尖晶石型的合成品，因為幾乎觀察不到其二向色性，也看不到有助熔劑產生的內含物。

祖母綠的水熱法製程內容，主要是將晶種置入含祖母綠成份的溶液之中，使其緩慢結晶，結晶之後的寶石是純凈無瑕的，而與天然祖母綠的諸多內含物情形不相當。

因此，仿製者會在製程中，加入一些助熔劑，使人造祖母綠在結晶後，能產生狀似天然雲霧狀的內含物，由於助熔劑的種類不同，內含物的形狀也各異，往往能構成極有趣的圖案。