石英石品种及鉴别
水晶60%成份是「二氧化硅」(sio2),水晶的颜色是由于除了二氧化硅外,还含有各种不同微量的金属所造成的。在天然环境里头,水晶多数会与矿物方解石、黄铁矿、辉铁矿、各种颜色的云母片、碧茜、花岗岩、金红石等「共生」,而形成了一些疑幻似真的景像,即所谓「异像水晶」,增加了收藏水晶的乐趣和价值。
水晶多数是在地底生长,生长的过程需要大量含有饱和的
二氧化硅的地下水源,温度在550-600℃之间,并需要比大气压力大二倍至三倍的压力,经过了漫长的岁月,便变成了六角柱形(hexagonalsystem)的水晶。
石英是一种受热或压力就容易变成液体状的矿物。也是相当常见的
造岩矿物,在三大类岩石中皆有之。因为它在
火成岩中结晶最晚,所以通常缺少完整晶面,多半填充在其他先结晶的造岩矿物中间。石英的成份是最简单的二氧化矽(sio2),玻璃光泽,没有
解理面,但具贝壳状断口。微晶质的石英称为玉髓(chalcedony)、玛瑙(agate)或碧玉(jasper)。纯粹的石英是无色,但因常含有过渡元素的杂质而呈现不同的颜色。石英很安定,不容易风化或变化为他种矿物。 硅位于
元素周期表第四族,在
地壳中分布很广,在所有
元素丰度分布的顺序上占第二位,仅次于氧,硅也是典型的亲氧元素,主要与氧结合形成
硅氧四面体SiO4攩4-搅,产由硅氧四面体以各种形式结合生成不同的
硅酸盐矿物,在
宝石矿物中硅酸盐类占80%以上,以游离硅氧——SiO2形式分布的硅也占重要地位,而且稳定性非常好,是自然界最常见、最主要的造岩矿物,也是
珠宝界应用数量和范围很大的一类宝
玉石,以SiO2为主要成分的宝玉石更是种类繁多,特征各异。按SiO2结晶程度可划分为显晶质的单晶石英,多晶
石英岩玉,隐晶质的玉髓、玛瑙、澳玉、碧玉、木变石、硅化木和非晶质的欧泊、
天然玻璃。下面根据国家标准分别加以叙述:
1.单晶SiO2质宝石透明、晶形完好的SiO2单晶体(含双晶),矿物名称为单晶石英,即广义的水晶,狭义的水晶指无色透明的品种。
(1)水晶的基本性质水晶属三方晶系,常见晶形为柱状,主要单形为六方柱,
菱面体,柱状晶体的柱面常发育横纹和多边形蚀象,水晶为
一轴晶正光性,具独特的牛眼干涉图,折射率1.544-1.553,双折射率0.009,非常稳定,无解理,
贝壳状
断口,断口可具油脂光泽,摩氏硬度7,
密度2.65g/cm攩3搅。水晶通常无色透明,但含杂质时可出现多种颜色,根据颜色可将水晶分为紫晶、黄晶、烟晶等品种。
(2)水晶的品种及鉴定水晶:无色透明的纯净二氧化硅晶体,其内可含丰富的包裹体,常见的有负晶、流体包裹体、固体包裹体。负晶是确定
天然水晶的重要依据。固包体裹中常见金红石、电气石、阳起石呈细小的针状定向排列于
石英晶体内,犹如发丝,习惯上把这类水晶称为发晶,另外一些固体包裹体在水晶内可形成一幅幅美丽的图画,成为人们爱不释手的
观赏石。
紫晶:一种紫色的水晶,是SiO2中含微量铁所致,经辐照,三价铁离子的
电子壳层中成对电子之一受到激发,产生空穴色心FeO攩4+搅4,空穴主要在可见光550nm处生产吸收,而使水晶产生紫色,但Fe攩4-搅不稳定,受热易变成三价铁,所以紫晶易褪色,紫晶颜色分布常不均匀,呈团块状,有时见平行
色带。具有弱到中等二色性,可能出现水晶中所出现的所有包体,还可有特征的“斑马纹”和球状、小滴状不透明深色包体。
烟晶:一种烟色至棕褐色以至黑色的水晶,成分中含有微量的铝,Al攩3+搅离子代替Si攩4+搅离子,受辐照后产生AlO攩4-搅4空穴色心,而使水晶产生烟色。烟晶加热后可变成无色水晶。
黄晶:一种
黄色的水晶,成分中含有微量铁而成。黄晶一般较透明,内部特征与紫晶相同,市场上的黄晶多数是紫晶加热处理而成。
绿水晶:一种绿色的水晶,天然产出的很少,主要是紫晶加热得到的;或水晶中含绿色矿物(如绿泥石)包体而呈色。
芙蓉石:也称蔷薇石英,浅至中粉红色水晶,色调较浅,因成分中有微量的Mn和Ti而致色,单
晶体较少,通常为致密块状集合体,显浑浊乳状外观,有时可含定向排列的针状金红石包体,因而磨制成弧面宝石可显示星光。
双色水晶:一种紫色和黄色共存一体的水晶,紫色、黄色分别占据晶块的一部分,两种颜色的交接片有清晰的界限,双色是由于水晶内的
双晶所致,紫色和黄色分别发育于双晶单体中的r面和z面。
石英猫眼:当水晶中含有大量平行排列的纤维状包体时,其弧面形宝石表面可显示
猫眼效应,一般石英猫眼弧面较高,纤维状包体清晰可见。
星光水晶:当水晶中含有两组以上定向排列的针状、纤维状包体时,其弧面形宝石表面可显示星光效应,一般为六射星光,也可有四射星光。
2.多晶SiO2质玉石组成矿物主要为细粒石英的玉石,可含少量云母类矿物及赤铁矿、
针铁矿等。放大检查时石英为典型
粒状结构,粒度一般为0.01-0.6mm。集合体呈块状,微透明至半透明,密度与单晶石英相近,为2.64-2.71g/cm攩3搅之间,点测法折射率为1.54左右,纯净者无色,常因含有细小的有色
矿物包裹体而呈色。常见的品种有:
东陵石:为一种具有砂金石效应的石英岩,市场上常见的为含铬云母的绿色东陵石,
显微镜下微透明,主要产于
印度。石英颗粒相对较粗,0.1-0.6mm,其内所含的片状矿物相对较大,且大致定向排列。
查尔斯滤色镜下略呈褐红色。
密玉:因产于
河南密县而得名,是一种含3~5%细小鳞片状
绢云母的致密石英岩,以绿色系列为主,有浅绿、翠绿、
豆绿等。密玉与东陵石相比,较细腻、致密,其内石英颗粒大小以0.02~0.25mm为主,没有明显的砂金石效应。放大检查时在较高的倍数下可以看到细小的绿色
云母较均匀地呈网状分布。贵翠:因产于贵州省而得名,是一种含绿色
高岭石的细粒石英岩,呈不均匀带灰色色调的绿色,一般只用来作低档饰品。
京白玉:因最初产于北京郊区而得名,是一种质地细腻、光泽油润的白色石英岩,有时用来冒充羊脂白玉,以其较低的密度和折射率加以区别。
“马来西亚玉”:是一种结构较细的染绿色石英岩,常被用来冒充
翡翠。放大条件下典型的粒状结构和相对低的折射率容易和翡翠区别,国标(GB/T16553-1996)已规定不用这一名称,而用
石英岩(处理)。
3.隐晶质SiO2玉石隐晶质集合体,在正交偏光下表现为全亮,致密状
构造,也可呈球粒状,放射状或微细
纤维状集合体,密度较为石英低,点测折射率1.53,密度6.5~7.0g/cm攩3搅,主要有玉髓、玛瑙、碧玉、澳玉四个品种。
玉髓:超显微隐晶质石英
集合体,单晶呈纤维状,粒间微孔内充填水分和气泡,密度低于石英,约2.60g/cm攩3搅。由于玉髓多孔,因此染色较容易,市场上常见颜色鲜艳的玉髓都是染色而成。值得一提的是,染色后的玉髓颜色较稳定,本身也是一种低档玉,国标规定为优化,无需加以说明。
玛瑙:具环带状结构的玉髓,环带中央有时是空洞,有时为
水晶质所充填,玛瑙最为常见的自然色为白色和灰色,也可出现黄棕色、棕红色、蓝色、淡紫色等。玛瑙的基本性质同玉髓,根据包体特征,颜色分布有下列特殊品种。
苔藓玛瑙:是一种均匀的、半透明含有树枝状绿色绿泥石或黑色氧化锰、红色氧化铁的玉髓。被包裹的杂质往往呈苔藓状,一般用作观赏石,也叫
风景玛瑙,是
玛瑙中的贵重品种。
缟玛瑙:亦称条带玛瑙,是一种颜色相对简单,条带相对平直的玛瑙。通常用于石刻和浮雕,常见的玛瑙可有黑色相间条带,或红白相间条带,当缟玛瑙的条带细到像蚕丝一样时,被称为
缠丝玛瑙。
水胆玛瑙:是内含肉眼可见的气液包裹体,并且转动玛瑙气液包裹体会移动的品种。
碧玉:为一种含杂质较多的玉髓,最主要的杂质为氧化铁,因而碧玉常为红色,但也有因含其它杂质而呈绿色、暗蓝色或黑色的。碧玉不透明,光泽暗淡,一种不同颜色的条带,色块交相辉映,犹如一幅美丽的自然风景的碧玉称为风景碧玉;一种暗绿色其上带红点的碧玉叫
血滴石。
澳玉:是一种绿色的
玉髓,因含微量镍而呈绿色,色较均匀,透明至半透明,主要产于
澳大利亚。
4.SiO2交代的玉石这是一种由于SiO2交代作用,但保留了原物质的外形而成的
石英质玉石,重要的品种有木变石和硅化木。
木变石:是SiO2部分或全部交代
蓝闪石石棉,而保留纤维状石棉晶形的产物,因纹理和颜色象木纹而得名。木变石不透明,硬度6.5~7.0,密度2.64~2.71g/cm攩3搅,折射率1.54~1.55(点)。颜色有黄褐色、褐色、蓝灰色、蓝绿色,蓝色是残余的蓝闪石石棉的颜色,而黄褐色、褐色是所含铁的
氧化物——
褐铁矿所致,根据颜色可将木变石分为虎睛石,鹰眼石等品种。
虎睛石为黄色、黄褐色木变石,成品表面可具
丝绢光泽,当组成虎睛石的
纤维较细,排列较整齐时,弧面形宝石的表面可出现猫眼效应。
鹰眼石为蓝色、灰蓝色为主的木变石,SiO2交代不充分,残余的蓝闪石石棉较多。
硅化木:当SiO2交代数百万年前埋入地下的树干,并保留树干形状及其纤维状结构时的产物称为硅化木,化学成分以SiO2为主,常含Fe、Ca等杂质、颜色为土黄、淡黄、黄褐等,不透明。硬度6.5~7.0,密度2.65~2.91g/cm搅3搅,点测法折射率1.53。以颜色鲜艳、光泽强、木质结构清晰、质地致密者为好。