欧泊 Opal

一、概述

“欧泊”是矿物学中蛋白石英文名称“Opal”的译音，是宝石行业中惯用的名称。在宝石行业中还把欧泊称为“闪山云”和“五彩石”等。

“欧泊”是在地质作用过程中形成的具有变彩或无变彩达到玉石级的蛋白石。在这个定义中，首先强调是在地质作用中形成的，与人工合成的欧泊相区别，其次强调了具有变彩或无变彩达到玉石级的蛋白石与普通蛋白石及其他玉石相区别。

欧泊是自古以来人们喜欢的珍贵宝石之一。人们用欧泊作玉石历史悠久，据文字记载，公元前200年至100年间，人们开始用欧泊作宝石。公元50年意大利人托斯·帕里尼写道：“欧泊的价值如同钻石”。20世纪70年代，世界上出现宝石热以来，欧泊价值也随着其他珍贵宝石猛涨；1977年，一颗重5克拉的优质黑欧泊，售价达3万美元。

二、矿物组分及化学成分

欧泊的化学成分是SiO2·nH2O。通常含水4%～10%，最高可达20%。其中大部分是吸附水和间隙水。在常温下晾干，或加热到100℃，这部分水就会失去；另一部分水呈氢氧化物存在，主要取代硅氧四面体中氧原子，这种水在温度超过250℃时才会失去。天然欧泊含各种杂质。如 Al2O3，Fe2O3，CaO，MgO，Na2O，K2O 等。其中含 Al2O3和Fe2O3为01%～7%；CaO和MgO＜10%；某些蛋白石中还含有SO3和有机质。

三、形态及物理性质

1形态

非晶质，通常为致密块体，呈土状，钟乳状和结核状、皮壳状等。

2颜色

普通蛋白石多为乳白色，欧泊的颜色可以是黑、灰、白、褐、粉红、橙、黄、绿、蓝绿、蓝和无色。

欧泊最大的特点是变彩，有单彩(基本一种颜色)、三彩(2～3 种颜色)和五彩(基本具有红—紫的全部颜色)。彩色越多越好，尤以红色多者最佳。优质欧泊不仅色彩丰富，而且在转动时，色彩不断的变化和移动。劣质欧泊色彩单调呆板，转动时颜色不变，甚至减少或消失。

关于欧泊变彩的成因，近年来，人们用电子显微镜将欧泊放大到一万倍后才发现，欧泊是由无数个直径150～300nm的非晶质SiO2小圆球组成的。凡是显示出变彩的欧泊，每个彩片内、球粒大小相等，球粒的单位堆积的结构是立方面心结构，紧密堆积的球粒间的孔隙为四面体和八面体，规则地按一定间隔排列于假立方结构晶格轴上。在一个彩片中，这种有序排列的孔隙，作为三维光学衍射参数大体相等。由于这种特殊结构对光的干涉、衍射作用产生的颜色，随着光源或观察角度的变化而变化，造成了欧泊特有的变彩。球粒大小决定着衍射结构参数，从而也决定着该彩片衍射光束的波长。当球粒增大时，衍射光波长也增大。因此由小球粒组成的彩片显现紫色变彩，由大球粒成的欧泊彩片显红色变彩伴随黄光和绿光。当把光线从不同角度投到衍射格架上时，就会产生美妙的变彩。当球粒堆积得不完全均一时，已有的孔隙还会使一部分光线漫射，如果球粒堆积极不均一，则不出现衍射光线，这种蛋白石为普通蛋白石不能作为宝石原料。

3其他物理性质

玻璃或油脂光泽。透明、半透明至不透明，透明者罕见，无变彩的称玉滴石，有变彩的称结晶欧泊石。硬度55～65。密度黑和白欧泊大致为210g/cm3，火欧泊大致为200g/cm3。大多数的白欧泊在长波紫外光下有很强的荧光，而火欧泊发出淡绿褐色荧光，黑欧泊一般无荧光。均质体。折射率144～146。

四、欧泊品种及其鉴别

1欧泊的分类和命名

近年来澳大利亚宝石协会等单位提出了天然欧泊分类和命名方案如下(陈钟惠译，2002)。

(1)按是否产生变彩把天然欧泊分为两类：①贵欧泊——显示产生变彩的欧泊；②普通欧泊——不显示变彩的欧泊。

(2)天然欧泊类型：把除抛光外未经处理或优化的天然欧泊分为3种类型。

类型1：具均一化学成分的单件欧泊；

类型2：天然附着在宿主岩石上的欧泊。欧泊是在宿主岩石中形成的，人们也称其为砾背欧泊；

类型3：作为宿主岩石孔隙或孔洞充填物而散布的单件欧泊，人们也称其为脉石欧泊。

(3)天然欧泊品种：根据天然欧泊体色调(体色浓度程度)和透明度将其划分为不同的品种。

欧泊的体色调是指其相对暗度，对变彩不予考虑。从黑到白等尺度的大致分为9级(N1—N9)。划分的品种如下：

黑欧泊：从上部观察时，黑欧泊在黑色体色调内或黑色体色调上显示变彩。在体色调尺度上，这些欧泊可标为N1、N2、N3或N4。

深色欧泊：从上部观察时，深色欧泊在深色体色调内或深色体色调上显示变彩。在体色调尺度上，这些欧泊可标为N5或N6。

浅色欧泊：从上部观察时，浅色欧泊在浅色体色调内或浅色体色调上显示变彩。在体色调尺度上，这些欧泊可标为N7、N8或N9。N9相当于白欧泊。

具明显彩色体色的欧泊：**、橙色、红色或褐色等体色按上述的体色尺度划分为黑、深或浅，并在所确定的体色调前注明其特征的颜色。

欧泊的透明度从透明到不透明。透明到半透明的天然欧泊称为晶体欧泊或水欧泊。

2天然欧泊的品种

目前，国内外珠宝市场常见的有下列品种。

(1)黑欧泊(Black opal)：在蓝色、暗蓝色、黑色或绿色基底上出现强烈变彩者，称为黑欧泊，是欧泊中珍贵的品种。

(2)白欧泊(white opal)：在白色或灰色基底上出现强烈变彩者，称为白欧泊，是仅次于黑欧泊的品种。

(3)火欧泊(Fire opal)：具有少量变彩或无变彩呈红色或橙红色体色的称为火欧泊(体色红的特称樱红欧泊)。

(4)脉石欧泊(matrix opal)：指作为宿主岩石孔隙或孔洞充填物而散布的单件欧泊材料。一些文献中根据欧泊和脉石的相对数量关系，用下列术语以示区别，即含脉石的欧泊(opal withmatrix)，脉石欧泊(matrix opal)，脉石中的欧泊(opal inmatrix)，近年来各种脉石欧泊开始被喜爱。

(5)砾背欧泊(boulder opal)：澳大利亚宝石协会等单位提出了天然欧泊分类和命名方案中的类型2。也就是天然附着在宿主岩石上的单块欧泊。它通常指的是因层厚太薄故必须连同底部的褐色脉石一道切磨的欧泊。

除上述5种主要欧泊外还有晶质欧泊、玉滴欧泊等(周佩玲等，1999)。

3欧泊的处理

对欧泊可进行不同类型的处理。CIBJO准则规定，除标准的切磨和抛光之外的任何处理方法都必须申明，而且在所有的货单、广告和商业文件上都要说明所使用的方法。处理类型包括颜色和(或)色调的优化、加热、涂色、染色、注树脂、上蜡、注油或使用任何化学试剂。应特别注意下列品种与天然欧泊的区别。

(1)染色欧泊：对于多孔的白色脉石欧泊，可通过染色以产生深色背景使变彩效应更好。为增强欧泊的色彩，往往用糖液浸后用浓硫酸处理使糖碳化，将白欧泊染黑。其识别的依据是：黑色沉淀在彩片或球粒的空隙中间，偶尔见到黑色小点。

(2)注塑欧泊：包括有色和无色注塑。在天然欧泊注入塑料，使基质显黑色或白色，半透明至不透明，密度低一般199g/cm3。可见黑色集中的小束。

(3)注油欧泊：常用注油或上蜡的方法来掩饰欧泊裂隙，当发现欧泊表面具蜡状光泽有注蜡迹象时，就用热针检查，油或蜡就会升到表面形成珠粒。

(4)拼合欧泊：拼合欧泊是把天欧泊的薄层粘结或附着到另一种材料上，欧泊本身是天然材料。有二层石和三层石。二层石顶用质量好的欧泊，底部用黑色玛瑙、劣质欧泊或原始围岩。三层石，顶面用无色石英或玻璃，中部用天然优质欧泊，底部用普通欧泊或玉髓用有色胶粘结。区别方法：注意接合面的光泽变化；注意胶合面的气泡；用细针探查结合面，胶的硬度低。

4合成欧泊

“合成”欧泊最先由吉尔森公司于1974年推向市场。尽管这种材料是以“合成欧泊”的名称在市场上销售，但它并不是其天然对应物的精确复制品，它是仿制品。它是与天然欧泊具有相同的化学成分和内部结构的人工产品。它是用化学沉淀固结的方法合成的。其合成过程主要分为三步。首先，让细粒的二氧化硅化合物在水和酒精的溶液中均匀地分布，然后加入碱(例如氨)，使它们发生反应生成二氧化硅球粒，最后让这些球粒紧密堆积、脱水、固结。合成的欧泊有白欧泊、黑欧泊和火欧泊等几个品种。合成欧泊主要鉴别特征如下。

(1)色斑：天然欧泊的色斑呈不规则的薄片状，是两维的，较平坦且边界模糊，通常沿一个方向显示条纹；色斑较小且沿一个方向变窄，有丝状或绢状外观合成产品趋向于柱状排列，呈三维形态，正对着看过去，柱体界限分明，边缘呈锯齿状，它们被紧密排列的交叉线分割而呈镶嵌状，称为“蜥蜴皮状”结构。

(2)紫外光下的反应：大多数天然白欧泊在长波紫外光下发出很强的淡白色荧光，并可有持续的磷光，而合成白欧泊几乎没有磷光且荧光很弱，合成欧泊在长波紫外光照射下比天然欧泊更透明。

(3)密度：合成欧泊比天然欧泊的密度低，合成黑色和白色欧泊的密度为206g/cm3，天然欧泊的密度为215g/cm3。

(4)红外光谱分析：合成的欧泊与天然的欧泊在红外光谱图中有明显的区别，合成欧泊在3700cm1左右有明显尖锐的吸收峰，而天然的欧泊则在5000cm-1左右有吸收峰(张蓓莉，1997)。

欧泊的仿制品是仿天然变彩的材料，它不具有与天欧泊相同的化学成分、物理性质和宝石学常数。

5玻璃仿欧泊

玻璃仿欧泊无孔隙，不吸水，可有气泡和漩涡纹。依据天然欧泊彩片的形态特征，以及玻璃欧泊高的折射率(149～152)和密度低(24～25g/cm3)区别。

斯洛坎姆石(slocum stone)，与上述玻璃欧泊相似，其区别是像有皱纹状金属箔片的色斑。它是20世纪70年代由美国John Slocum 研制并投放市场的一种欧泊的玻璃仿制品，是利用一种可控沉积过程生产的含钙、钠和镁的硅酸盐玻璃。其内部具有箔片状薄层结构，薄层厚度为03μm光在通过这些薄层时产生干涉和衍射，形成类似欧泊的变彩。它是欧泊最好的仿制品之一。但在一个方向见到的变彩比其他任何方向上看到的都好，且在垂直此方向用透射光可见很小的绿色斑块，而这些特征在天然欧泊中见不到。

6塑料仿欧泊

塑料仿欧泊表面光洁，呈现“针状火焰”变彩，具镶嵌图案。与天然欧泊的区别是折射率高(148～153)密度低(120g/cm3)能浮在甘油表面上、硬度低(用普通的缝衣针能刻划出条痕)。

五、欧泊质量评价

欧泊是以“整颗粒”、二层石、三层石3 种形式在市场上出售，以整颗粒的价值最高，三层石价值最低。对欧泊的经济评价考虑3个主要因素，即体色(底色)，变彩和坚固性。此外，兼顾切割和琢磨的完美性及粒度。

1体色

体色以黑色或深色欧泊为佳，通常的价格(在其他条件相同的情况下)较白色的高。

2变彩

变彩应遍布整个宝石，均匀而完整，不带无色的“死斑”或劣质欧泊。质量最好的欧泊应呈现光谱的七色，特别是显示红色及罕见的紫色和紫红色。变彩应具有较强的亮光度和透明度，外表应鲜明。

3坚固性

玉石必须没有裂纹，反之易破损。

总之，欧泊以变彩均匀、色美、红色和紫色成分多、亮度强、致密无破损者为佳品，尤其是黑色、彩片绚丽的欧泊价值最高。澳大利亚产的黑色欧泊和白欧泊中，最受人们欢迎的变彩颜色是红色、紫色、橙色、**、绿色和蓝色。如果红、紫或橙色的彩片面积大，其价值就相当贵重。

六、欧泊成因与产地简介

目前世界主要生产国是澳大利亚、墨西哥和美国。其中澳大利亚占世界总产量的90%～95%。欧泊矿床的工业成因类型有风化壳型和热液型两类(邓燕华，1992)。

澳大利亚闪电岭、白崖、约为赫、库伯佩迪、海克斯等欧泊矿床属风化壳型。围岩为砂—泥质沉积岩，含有石膏、粘土岩等夹层。欧泊赋存于风化壳的下、中粘土沉积岩中，欧泊厚2～4cm，呈层状、细脉状及生物假象，有时出现在直径为06～20cm的硅质结核的核部；欧泊为透明至半透明，基底为深灰、绿和白色、具有蓝、红、绿等色的美丽的变彩。此类矿床所产欧泊占风化壳和火山热液型总量的95%，闪电岭的欧泊于1903年开采至今；白崖欧泊于1889年开采至今；约为赫是昆士兰州欧泊最富的矿山，库伯佩迪是澳大利亚产量最多的欧泊矿山之一。

前捷克斯洛伐克的利班卡和西蒙卡，洪都拉斯的格拉西亚斯阿迪奥斯，墨西哥的克雷塔罗等地，美国的哈特山等，澳大利亚的斯普林休尔等欧泊矿床属于火山热液型矿床。围岩为玄武岩、安山岩、流纹岩和凝灰岩。欧泊充填在火山岩裂隙、孔洞和原生气孔中。厚1～10cm的普通蛋白石细脉中也有呈团块状和杏仁状形态产出的欧泊。大部分欧泊易裂开。多属小型矿床。

思考题

一、是非判断题

1水晶和欧泊是同质多象的不同变体。

2火欧泊均见有变彩效应。

二、选择题

1欧泊的成因可以是：( )

a岩浆型

b变质型

c热液型

d风化壳型

2目前世界主要生产国是：( )

a澳大利亚

b墨西哥

c中国

d巴西

三、填空题

1欧泊的主要类型有：( )、( )、( )。

2欧泊的仿制品有：( )、( )、( )。

澳宝的澳大利亚的国石新兴宝石 非洲欧泊 主要水晶欧泊为多最好不要买 如果脱水厉害的话如果开裂 墨西哥火欧泊 橙色 有比较高的投资价值 澳大利亚欧泊的话 为黑欧泊 最为贵重 都是按照克卖的

我也是在上海 而且很喜欢欧泊 它的颜色特别迷人，你可以去城隍庙看看 那边很多买彩色宝石的地方 ，亚一楼上 紫锦城 上面很多卖宝石 原石的 价格按照大小不等，我上次买914的白欧泊 火彩一般 价格是1200 多层的 比较便宜 4 5百1018 不过建议还是不要买双层的 或者 三层的 不怎么容易 保存，黑欧泊的话 可能更加贵 3-5千不等 812 ，有的甚至更加贵 顶级黑欧泊大头大的 上万也不稀奇，黑欧泊有收藏增值价值 随便附涨黑欧泊的照片看看

水晶最60%成份是「二氧化矽」（sio2），水晶的颜色是由于除了二氧化矽外，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矽的地下水源，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（hexagonal system）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(sio<sub>2)，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1544－1553，双折射率0009，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265g／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**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**共存一体的水晶，紫色、**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**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001－06mm。集合体呈块状，微透明至半透明，密度与单晶石英相近，为264－271g／cm攩3搅之间，点测法折射率为154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，01－06mm，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002～025mm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153，密度65～70g／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260g／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65～70，密度264～271g／cm攩3搅，折射率154～155(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65～70，密度265～291g／cm攩3搅，点测法折射率153。以颜色鲜艳、光泽强、木质结构清晰、质地致密者为好。

5 非晶质SiO2宝玉石 非晶质SiO2宝玉石包括欧泊和天然玻璃。

(1) 欧泊(Opal)原自拉丁文Opalus，意思是“集宝石美于一身”中间点，现今欧泊被宝石界列为十月生辰石。欧泊为具变彩效应的贵蛋白石，化学成分为SiO2·nH2O，虽然它不具晶体所特有的周期重复的结构，但其内部结构还是有序的，欧泊的变彩是由直径等大的SiO2小球在三维空间规则排列构成一个衍射光栅而成的。而且各小区因小球直径不同，会产生不同的颜色色斑，转动宝石，光线入射角发生改变，每块色斑的颜色也会发生变化，即变彩。由于透明度、体色和变彩形式的不同可分为三大类：

黑欧泊：是一种体色黑色、灰黑色、深蓝色、褐色的欧泊，以黑色最理想。由于体色较深，使各种颜色的反光格外瑰丽多姿，加上黑欧泊的产量稀少，故其价格在欧泊宝石中最高，是名贵的宝石之一。

白欧泊：在白色或浅灰色基底上出现变彩的欧泊，一般半透明，变彩较浅，是最常见的一种欧泊。 火欧泊：透明至半透明，有时有变彩，有时没有变彩，体色为黄至橙**，由于色调热烈，有动感，所以被大多数美国人所喜爱。

由于欧泊含水，硬度较低5～65，一般作项链挂垂、耳环、胸针，不宜做戒面，并且佩戴时注意不能曝晒、火烤，否则易干裂而失去变彩。

(2) 天然玻璃：天然玻璃是指在自然条件下形成的玻璃，成分以非晶质SiO2为主，另外还含少量Al2O3、FeO、Fe2O3、Na2O、K2O等。具玻璃光泽，不透明至半透明，正交偏光镜下全黑，表现为光性均质体，但常见波浪状异常消光，放大检查内部常见圆形气泡及流动构造，点测法折射率149，密度233～246g／cm攩3搅，较稳定，可作为宝石的天然玻璃有火山玻璃和陨石玻璃。

火山玻璃：是酸性火山熔岩快速冷凝的产物，矿物名称为黑曜岩，SiO2含量达60～75％，可呈黑色、褐色、灰色、蓝色、**、红色等，有时颜色不均匀，带有白色或其他杂色的斑块，，形如雪化，被称为“雪花状黑曜岩”。

陨石玻璃：是陨石成因的天然玻璃，是石英质陨石在坠入大气层燃烧后快速冷凝而形成的，常为较透明的绿色，绿棕色或者棕色。

下面在顺便介绍一下其他宝石的鉴别：

钻石的优化处理与鉴定

钻石的优化处理主要是指利用各种物理方法（放射性辐照和高温处理），把那些不被人们喜爱的颜色（如浅黄、浅褐和褐色）改善，而得到受欢迎的白或其它彩色（黄、绿、蓝、红色）：其次，是利用激光技术对钻石中的包裹体进行净度处理。

1钻石颜色优化处理的过去和现在

其实，人们对钻石颜色的优化有很长的历史了，过去用于改善钻石颜色的办法十分简单，比如1652年，人们就知道在镶嵌钻石时置薄箔于底部以提高其色调，或是用蔬菜染色剂、墨水等涂在钻石表面或腰棱以改善其颜色或提高色级。1905年英国化学家William Crookes发现了埋在镭的溴化物中的钻石可变成绿色的现象。这是放射性辐照改色的开始，到1932年人们终于找到了一条即可以使钻石颜色改善，又能避免放射性对人体损伤的安全有效的改色途径。

目前，辐照改色的途径主要有：

(1)镭照射处理（α粒子）（在氡气中着色更快）；

(2)人工产生的元素镅辐射处理(α粒子）；辐射后的金刚石进行强有力的清洗，可以不带有任何放射性痕迹；

(3)回旋加速器处理（质子、氘核、α粒子）；用回旋加速产生高速运动的上述粒子来轰击金刚石，使之着色；

(4)线性加速器（高能电子）；

(5)核反应堆处理（高能中子）；

其中后两种是较常采用的，尤其核反应堆处理得到的金刚石颜色分布比较均匀。值得注意的是采用加速器处理时，样品事先必须冷却，以防止辐射产生的热量使金刚石骤然升温造成热振荡，使样品破碎。处理的对象绝大部分Ia型，辐照的结果一般是绿色、蓝绿色，再加热处理就得到黄绿色、强**、橙色或橙褐色；对数量极少数的I型钻石处理的最终结果可能会得到粉红色或紫色；Ⅱ型钻石的最终处理结果是棕色。

热处理一般都是和辐照处理相伴进行的，单独热处理的情况不多，前人曾有过单独热处理将Ia型金刚石变成鲜明的**，在不同条件下处理使Ia型和Ib型金刚石相互转变的研究记录。单独热处理的关键是温度的控制和气氛的匹配。

我们对湖南砂矿金刚石采用吸收光谱、电子顺磁共振谱和红外光谱等手段进行的研究表明：其**、绿色和褐色等颜色金刚石的色心是杂质离子和放射性辐照产生的晶格空位。实验发现了孤氮中心（≥222ev）；N3-N2中心(2985ev,2596ev)；GR1中心(1673ev)；595中心(2086ev)；H3和H4中心(2463ev和2499ev)；3H中心(2462ev)。本区金刚石的颜色本质是由于存在联合色心。其**或褐色金刚石的颜色是由于多种色心的叠加，此结论与中科院地化所陈丰、郭九皋等人的研究结果基本一致。本区砂矿金刚石改色虽具多变性，但只要弄清呈色机制，控制温、压和气氛等条件，完全可以提高金刚石的档次。同时在实验中我们发现金刚石中存在氢键，其具体存在方式（C-H,H2O，或OH)尚不清楚，认为它是金刚石中除N和B之外的第三种致色杂质元素，有关研究工作正在进行中。

CVD镀膜是钻石颜色优化的一项新技术，一般在Ia型刻面钻石的冠部用化学气相沉积法镀上一层厚几个到几十个微米的天蓝色合成金刚石膜来仿造天然蓝钻石。

2辐照处理钻石的鉴定方法

对于用人工辐照配合热处理而得到的绿、蓝、黄、橙、粉红、棕色钻石可以考虑从以下几个方面予以鉴别。

(1)光谱特征

1956年GIA的研究人员发现经辐照和加热处理的钻石在595nm处有吸收，而天然钻石没有，虽然后来的研究发现这一吸收峰在高温处理（大于1000℃）中可以消失，但又会出现1963nm和2024nm两处新的吸收。因此595nm、1936nm和2024nm处的任一吸收峰是人工辐照的诊断谱线。

人工辐照成因的**钻石颜色是由H3中心（引起503nm吸收峰）和H4中心（引起496nm吸收峰）导致，而且一般以H4为主，显示496nm强峰。天然的**钻石往往以H3为主，显示503nm强峰。由于H4是收B氮集合体引起，因此不含B氮集合体的Ia型钻石经人工辐照后不会产生496nm强带。

人工辐照致色的粉红色钻石可显示595nm和637nm吸收线，而且在570nm处可见荧光线。天然致色的粉红色钻石主要显示563nm宽带。

在Ia型钻石上镀膜的蓝钻石常显示出N3中心和415nm吸收带，而天然蓝钻是由硼致色，不会显示415nm吸收峰。

(2)颜色分布特征：

人工辐照致色的彩钻常显示与其结构无关的色带，如环绕亭部的伞状阴影，环绕冠部的深色带及一侧深一侧浅的现象，这些分布特征在浸油中观察更为清晰。

CVD镀膜的蓝钻在显微镜下可于其腰、棱附近见到白色不规则体。

(3)放射性检测

用使底片感光的方法或盖革计数器可以检测出明显的残余放射性。用高纯锗γ－射线光谱仪，碘化钠γ－射线探测仪、闪烁探测仪可以检测出微量的残余放射性。

(4)导电性检测

天然蓝钻是半导体，在电导仪上的读数一般是20-70V，很少高于130V，而CVD镀膜的蓝钻常显示高于130V的读数。

3钻石净度的优化处理－裂隙充填

除了颜色优化之外，设法提高其净度也是目前钻石优化处理的一个重要方面。

天然钻石中包裹体和裂缝会影响其净度。人们利用激光高能量、细光束，高准直度的特点，除去钻石内部的包裹体，提高其净度。

八十年代以色列YAHUDA公司发明了钻石的裂隙充填技术。他们首先用激光打孔至钻石内部暗色包裹体，用强酸将内含物溶出，再用其它折射率相近的物质将孔填上。填充后的钻石，其净度可提高2-3个级别。填充的材料有两种：一种是“有彩光充填”，这种传统的充填方法是以钻玻璃做为充填材料，填充后裂隙处保留有彩光，但这种彩光不象未充填之前的七色彩光，而总是呈现七彩光中两种相邻的颜色（比如黄绿、蓝紫等）。另一种是无彩光充填，裂隙处没有因充填而呈现双色彩光，是由C、H、O等元素组成的新的填充材料，研究者认为是一种透明的树胶。由于这种充填裂隙处不再有彩光，很难被发现，更具有隐蔽性。

宝石与放射性

为了改善宝石的颜色，人们采用各种手段对宝玉石进行人工处理，以满足不同人对宝玉石的多种需求，核技术辐照改色就是所用方法之一。但一接触到“核技术”，人们首先想到了放射性问题，甚至对人工处理的宝玉石的安全性产生了怀疑。

其实，在人们的生活空间里，核辐射是无处不在的。人一生下来就不同程度的受着核辐射的影响，在我们的周围，土壤、空气、水、食品、居室的建筑材料等，都含有一定的原生放射性核素，来自外层空间的宇宙射线，以及宇宙射线与高层大气中的原子相互作用产生的宇生放射性核素等等，都是自然存在的天然电离辐射源。此外，还有一定数量的人工电离辐射源。如核武器试验产生的放射性微尘、使用或生产放射性核素的部门排出的放射性“三废”，还有国民经济各部门中使用的核仪表及装置，如加速器、钴源、γ探伤机、β测厚仪、χ射线机，以及日常生活中使用的夜光表等，都会发出不同程度的射线。天然辐射和人工辐射对国民产生的辐射剂量称为国民剂量，我国国民所受照射中天然本底辐射占934％，其次是医疗照射，约占总剂量的421%。

放射性衰变是在原子核中发生的，与环境变化如温度、压力、湿度等无关，正因为放射性这一特性，使其在现代工业中得到了广泛的应用，因核技术在农业、医学、军事、环境保护等各个领域的应用，也越来越受到人们的重视。用核技术进行材料(包括宝石)改性只是其应用的一个方面，用于宝石优化处理的辐照方法有三种：1带电粒子辐照，较常用的是高能电子辐照；2γ辐照，一般是用钴60作为γ源，故又称为钴源辐照；3反应堆中子辐照，带电粒子辐照是利用高能电子加速器，产生高能电子束辐照宝石，通常所产生的感生放射性很小或半衰期很短、辐照后的宝石经短时间放置后便不会对佩戴者产生影响。γ辐照不诱发放射活性，采用反应堆中子对宝石进行辐照，视宝石的品种、内部所含杂质和辐照的积分通量不同，其感生放射性也有所不同，反应堆中子分为快中子、慢中子和热中子，其中热中子会激活宝石中的某些原子、产生较高的感生放射性，若其半衰期较长的话，辐照后的宝石则须经过较长时间的放置，待其放射性水平达到安全标准以下时才能投放市场，否则佩戴这种宝石是不安全的。由于不同的辐照方法在宝玉石中所产生的色调有明显差别，都存在着市场需求，因此利用辐照处理宝玉石的方法，现在还在采用，但用反应堆中子辐照方法，有些单位已不再使用。

含有放射性核素的物体，由于其放射性核素的特性，能自发的放出射线，为度量射线对物质的作用程度，引进了剂量的概念，在医学上用药物治疗疾病，要掌握使用的药物量称为药物剂量，而要知道人体受到了多少放射性照射，在辐射剂量学中提出了吸收剂量的概念，其物理意义是：电离辐射与物质相互作用时，单位质量的物质中吸收电离辐射能量多少的一个辐射量，也就是粒子授予单位质量物质的能量多少，吸收剂量不能反映生物效应的不同情况，即吸收剂量相同，因辐射类型(α、β、γ中子)或辐射条件不同(内、外照射，不同部位的照射)所产生的生物效应是不同的，大众所关心的是人体受照射后的生物效应情况，所以又引入剂量当量的定义，称为希沃特(Sievert)，简称希(Sv)。这些是从放射性防护角度引出的常用单位，而任何放射性核素本身都有一定的活度，其大小决定于放射性核素的性质和存在的放射性原子核的数目，放射性活度的单位称为贝可勒尔(Becquerel)，简称贝可(Bq)。如辐射源每秒发生一次衰变即为1贝可。以上这些国际制单位都是1975年以来，由国际辐射单位与测量委员会(ICRU)和国际放射防护委员会(ICRP)讨论推荐，并经国际计量大会(CGM)予以通过的，也是我国的法定计量单位。为了便于对新旧辐射量及单位的比较，下表列出了上述单位新旧量的一些关系。

量 单位符号 换算关系

名称 符号 现行国际制

限定名称 曾用单位

吸收剂量 D 戈瑞(Gy) 拉德(md) 1Gy=100rad

剂量当量 H 希沃特(Sv) 雷姆(rem) 1Sv=100rem

活度 A 贝可勒尔(Bq) 居里(Ci) 1Bq=27×10-11Ci

用核技术对宝玉石进行加工处理，只是一种人工处理方法，是为了使宝玉石更加瑰丽多彩，对可能产生的感生放射性，理应受到严格控制，这不仅涉及到法律问题，也是一个道义问题，遗憾的是，目前国际上尚未制订出公认的允许标准，可供参考的是，美国对托帕石确定的总允许放射性活度为25贝可以下，且对所含的不同核素也作了不同的活度限制，其原则是半衰期越长限制越严，例如铯Cs137核素的活度被限定在1贝可。

在物质和精神生活水平有较大提高的今天，经辐照方法处理的宝石的残余放射性问题越来越为人们所重视，出售用辐照方法处理的宝石不仅要有辐照改色的标识，还须有其残余放射低于安全标准的承诺。

普及放射性知识，加强辐射防护教育，有助于核技术的开发利用，减少公众对核能的恐怖感，全面科学的对待核设施及其产品的应用。

合成钻石

人们盼望已久的合成晶体家族的新成员——合成钻石即将进入国际市场。据亚洲珠宝杂志最新报道，今年九月份在香港和泰国分别举行的珠宝贸易展销会期间，美国吉米西斯公司的总裁克拉克先生向亚洲珠宝杂志披露，该公司生产的合成钻石将于明年一月份投放泰国市场。

设在佛罗里达州的美国吉米西斯公司，通过与美国佛罗里达大学的合作（美国佛罗里达大学在该公司中占有股分），对1996年从俄罗斯引进的生产合成钻石技术进行消化和改进，终于在1999年9月生产出彩色的和无色的合成钻石。

生产合成钻石技术所采用的原料是一些天然的金刚石碎片。所采用的生产设备由该公司自行设计并制造，每套设备的成本大约为33～38万元人民币，生产一克拉合成钻石晶体目前至少需要50个小时。由于规模小，生长周期长，至今月产量只有50～100粒。第一批无色的合成钻石晶体重13～16克拉,彩色的合成钻石晶体重达5克拉，刻面重量05～15克拉。无色的合成钻石的色度为G～J，洁净度为VVS2～VS1。彩色的合成钻石晶体的颜色有蓝色、绿色、粉红色、**和黑色。

吉米西斯公司已与泰国的一些首饰制造商合作，决定将合成钻石晶体加工、镶嵌后再出售。随着合成钻石生产规模的不断扩大，吉米西斯公司也将销售晶体和刻面，并计划将产品投放俄罗斯、中东和美国市场。合成钻石的价格介于合成碳化硅（一种外观和硬度非常类似钻石的合成晶体）和天然钻石之间，当前市场上合成碳化硅的售价大约是天然钻石价格的百分之十到十二。

合成碳硅石揭秘

仿佛一夜之间，几乎凡是涉及钻石之处都会带上合成碳硅石(synthetic moissanite)一笔，美国发现频道和ABC世界新闻极力渲染合成碳硅石和钻石惊人相似，一些钻石商打出“我们这里无合成碳硅石”、“100%天然钻石”的广告，美国C3公司斥巨资进行广告宣传和开拓市场，这一切都使我们迫切地想知道，合成碳硅石是什么，怎样快速鉴定，未来将会怎样

什么是合成碳硅石

合成碳硅石是一种钻石仿制品的注册商业名称，被称为最新一代钻石仿制品，是一种新的实验室合成宝石，1998年6月进入市场。它的硬度和热导率仅次于钻石，折射率高于钻石。尽管碳硅石在自然界中存在，但极为罕见，只出现在陨石、金伯利岩和碳酸岩中，粒度很小，不能用作宝石加工。钻石仿制品通常仅能模仿钻石的一、两项技术指标，而合成碳硅石的光泽、亮度、火彩等都和钻石极为相似，仿真性甚至超过当前的最佳钻石替代品——合成立方氧化锆。C3公司宣传它是钻石最好的伙伴。

合成碳硅石的原料唯一供应商是美国克瑞研究公司，它是开发、制造、营销由碳化硅制成的电子仪器的全球佼佼者，主要产品有微波仪器、动力仪器、蓝色激光等，它拥有47项专/ca>

参考资料：

http://wwwtianyacn/techforum/Content/150/525593shtml