磷灰石详细资料大全

磷灰石，是指磷以晶质磷灰石形式存在于火成岩和变质岩中的含磷矿石。是一系列含钙的磷酸盐矿物的总称。磷灰石是制造磷肥和磷素及其化合物的最主要矿物原料，最常见的磷灰石是氟磷灰石。按照加合阴离子不同，除氟磷灰石外，还有氯磷灰石，羟基磷灰石等。磷灰石的形状为玻璃状晶体、块体或结核，颜色多样，多为带锥面的六方柱形。磷灰石以副矿物见于各种火成岩中，在碱性火成岩中可以形成有工业价值的矿床，如俄罗斯科拉半岛的希比内磷灰石-霞石矿。规模巨大的磷灰石矿床主要为浅海沉积岩，以胶磷矿为主。如中国湖北襄阳、云南昆阳和贵州开阳磷矿。也可由它们形成沉积变质矿床。由生物化学作用形成的海鸟粪磷矿，主要成分为羟基磷灰石。

基本介绍 中文名 ：磷灰石 外文名 ：Apatite 类别 ： 磷酸钙 化学式 ：Ca5(PO4)3(F,Cl,OH) 颜色 ：黄至浅黄、蓝色、绿色、紫色、粉红色等 光泽 ：玻璃光泽，断口油脂光泽 透明度 ：通常透明，具有猫眼效应的呈半透明 条痕 ：无色 晶系 ：六方晶系 解理 ：解理不发育，{0001}不完全解理 断口 ：不平坦，可见贝壳状断口 硬度 ：5 脆性 ：性脆 晶体惯态 ：玻璃状晶体、块体或结核 矿物密度 ：313-323 比重 ：320 套用 ：是提炼磷的重要矿物 分布 ：作为副矿物见于各种火成岩中 光性特征 ：非均质体，一轴晶，负光性 学科 ：结晶学及矿物学 简介,矿物学特征,生成方式,套用,结构与形态,产状与组合,矿石学意义,矿业简史,矿石套用,加工方法,分类分布,羟基磷灰石,氟磷灰石, 简介 磷灰石是一类含钙的磷酸盐矿物总称，其化学成分为Ca 5 (PO 4 ) 3 (F,Cl,OH)，其中含CaO为5538%，含P 2 O 3 为4206%，含F为125%，含Cl为233%，含H 2 O为056%。晶体属六方晶系。最常见的矿物种是氟磷灰石Ca 5 (PO 4 ) 3 F，其次有氯磷灰石Ca 5 (PO 4 ) 3 Cl、羟磷灰石Ca 5 (PO 4 ) 3 (OH)、氧矽磷灰石Ca 5 [(Si,P,S)O 4 ] 3 (O,OH,F)、锶磷灰石Sr 5 (PO 4 ) 3 F等。磷灰石晶体常见，一般呈带锥面的六方柱；集合体呈粒状、致密块状、结核状；呈胶体形态的变种称为胶磷灰石，其矿石称为胶磷矿。 磷灰石 矿物学特征 磷灰石呈浅绿、黄绿、褐红等色，玻璃光泽。具不完全解理，断口不平坦。断口有贝壳状，有油脂光泽，有许多种磷灰石具有萤光。通常多种磷灰石含有杂质，如氟、碳、氯、铀、锰和其他稀有元素等。摩斯硬度5，比重318～321。加热后常可出现磷光。将钼酸铵粉末置于磷灰石上，加硝酸，可生成**磷钼酸铵，用以快速试磷。磷灰石作为副矿物见于各种火成岩中，在碱性岩中可形成有工业价值的矿床，如俄罗斯科拉半岛的希比内磷灰石-霞石矿。规模巨大的磷灰石矿床主要为浅海沉积成因，以胶磷矿为主，例如中国的湖北襄阳、云南昆阳、贵州开阳磷矿，或是由它们再经变质作用形成的沉积变质矿床。 磷灰石 偏光镜下：无色。一轴晶(-)。氟磷灰石：No=1633，Ne=1629，折射率随OH、Cl含量增高而增大；氯磷灰石：No=1667，Ne=1665；羟磷灰石：No=1651，Ne=1647。 生成方式 磷灰石有三种生成方式，分别生成于火成岩、沉积岩和变质岩中，生成于火成岩中的为内生磷灰石，一般作为副产物在基性或碱性岩石中富集；在沉积岩中为外生磷灰石，是由生物沉积或生物化学沉积形成的，一般为结核状；在变质岩中生成的是经区域变质生成的。 当晶体较大时，晶形、颜色、光泽、硬度均可作为鉴定特征。若为细分散状态则需依靠化学分析鉴定。 套用 磷灰石是提取磷和制造农用磷肥的重要原料，颜色好结晶好的磷灰石可作为宝石或装饰材料。伴生元素多的磷灰石可以综合利用。磷灰石是人与动物硬体(牙、骨、结石)部分的主要无机物，也是一种重要的生物材料。 磷酸盐包括磷酸正盐和酸式盐。磷灰石是提炼磷的重要矿物，其中氟磷灰石是商业上最主要的矿物。磷灰石的形状为玻璃状晶体、块体或结核，它们的颜色多种多样，一般多为带个锥面尖头的六方柱形。多数磷灰石都很纯净，如果它们再硬一些，就可以当作宝石了。磷灰石加热后常会发出磷光。在各种火成岩中可以见到磷灰石的影子。 结构与形态 六方晶系，a 0 =0943~0938nm，c 0 =0688~0686nm；Z=2。晶体结构的基本特点为，Ca-O多面体呈三方柱状，以棱及角顶相连呈不规则的链沿c轴延伸，链间以[PO 4 ]连结，形成平行于c轴的孔道，附加阴离子Cl - 、F - 、OH - 充填于此孔道中也排列成链，坐标高度可变，并有缺席的无序-有序。F-Ca配位八面体角顶的Ca，也与其邻近的4个[PO 4 ]中的6个角顶上的O 2 - 相连。 产状与组合 磷灰石以副矿物见于各种火成岩中，在沉积岩、沉积变质岩及碱性岩中可形成有巨大工业价值的矿床。在各种岩浆岩及花岗伟晶岩中成副矿物。 规模巨大的磷灰石矿床主要为浅海成因，或由它们再经变质作用形成的沉积变质矿床，以胶磷矿为主。如中国湖北襄阳、云南昆阳、贵州开阳磷矿。 矿石学意义 矿业简史 中国最早发现和首先进行开采的磷矿是江苏海州磷矿。清朝同治年间发现海州磷矿(现名锦屏磷矿)，并于1914年对该矿正式开采。本世纪20至30年代地质学家曾对锦屏磷矿作了地质调查，1947年确认该磷矿为沉积变质磷矿床。新中国成立后国家首先对锦屏磷矿进行了勘探和开发。 1927～1928年两广地质调查所对西沙群岛的鸟粪矿床做过一些地质研究工作。1939年地质学家在云南作地质调查时发现了昆阳磷矿。1946年在调查研究淮南煤矿时发现了安徽凤台磷矿。1953年在贵州遵义松林发现了晚震旦纪陡山沱期磷块岩。此后陆续发现和相继开展工作的有鄂西宜昌磷矿、黔中开阳磷矿、鄂西荆襄磷矿等。自云南昆阳磷矿问世以来，云南滇池周围陆续发现海口、晋宁、安宁、江川等大型磷矿。在贵州继开阳磷矿发现后不久，又发现了瓮安磷矿。在湖北宜昌、荆襄磷矿找矿成果的启发下，发现了保康神农架和兴山磷矿。 磷灰石 新中国成立后，中国地质学家对前震旦系变质磷矿、震旦系陡山沱组及灯影组磷矿、下寒武统梅树村组及辛集组磷矿等，做了大量地质普查、勘探评价工作。此外对华北岩浆岩型磷灰石矿床、西沙群岛的鸟粪矿床及湖南、广西等次生磷矿床也做了地质研究工作。经过地质普查评价，对锦屏、肥东、宿松等前震旦系沉积变质磷灰岩矿床；开阳、瓮安、宜昌、荆襄、朝阳等震旦系陡山沱组磷块岩；昆阳、海口、雷波、马边和宁强等下寒武统梅树村组磷块岩矿床；中寒武统大茅群磷块岩矿床，以及河北涿鹿岩浆岩型磷灰石矿床等，都做了详细的地质勘探工作，求得了大量工业储量。 世界上出产宝石级磷灰石的国家有缅甸、斯里兰卡、印度、美国、墨西哥、巴西、加拿大、挪威、西班牙、葡萄牙、义大利、德国、马达加斯加、坦尚尼亚、中国等。 矿石套用 磷矿是指在经济上能被利用的磷酸盐类矿物的总称，是一种重要的化工矿物原料。用它可以制取磷肥，也可以用来制造黄磷、磷酸、磷化物及其他磷酸盐类，以用于医药、食品、火柴、染料、制糖、陶瓷、国防等工业部门。磷矿在工业上的套用已有一百多年的历史。 磷灰石 磷矿石按其成因不同，可分为磷灰石和磷块岩。磷灰石是指磷以晶质磷灰石形式出现于岩浆岩和变质岩中的磷矿石。磷块岩系指由外生作用形成、由隐晶质或显微隐晶质磷灰石及其他脉石矿物组成的堆积体。自然界中已知的含磷矿物大约有120多种，分布广泛。但是按其质和量都能达到可以开采利用的含磷矿物则不过几种。在工业上作为提取磷的主要含磷矿物是磷灰石，其次有硫磷铝锶石、鸟粪石和蓝铁石等。自然界中磷元素约有95%集中在磷灰石中。 加工方法 磷灰石有3种加工方法，即机械、酸法和热法加工。国内外都以酸法加工为主。 （1）酸法加工 用各种无机酸分解磷矿粉，所得产品主要是各种水溶性磷肥和磷酸盐。主要产品有：过磷酸钙、萃取磷酸、重过磷酸钙、磷酸铵、硝酸磷肥等。除过磷酸钙外都是高浓度磷肥或复合肥料。制造这些磷肥要求磷灰石P2O5≥28%，杂质含量和粒度应符合要求。 （2）热法加工 用磷灰石和矽石、含镁岩石配成适当比例，在高炉或电炉内经高温熔融后，经水淬制成钙镁磷肥等。 分类分布 羟基磷灰石 英文名：Hydroxyapatite 分子式：Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 分子量：1004 理化性质：熔点：1650°C，比重：316g/cm，溶解度：04ppm，Ca/P：167 结晶构造：六角晶系 产品规格：粉末、多孔颗粒、块状（非标定型）产品 套用领域：骨替代材料、整形和整容外科、齿科、层析纯化、补钙剂 制法：可由Ca(PO 4 ) 2 和CaCO 3 按拟定比例在高温下反应同时注入高压水蒸气，粉末经NH 4 Cl水溶液洗涤后干燥而成，分多孔型和致密型两种，前者是粉料发泡后于1250℃烧结制备，后者成型后于1250℃烧结而成。 分布：广泛存在于人体和牛乳中，人体内主要分布于骨骼和牙齿中，牛乳内主要分布于酪蛋白胶粒和乳清中。 氟磷灰石 氟磷灰石是常见的钙氟磷酸盐矿物。在几乎所有的火成岩中和镁矿中都有它的存在。氟磷灰石具有玻璃光泽且有多种颜色，但以绿色为多。一般为柱状或厚板状晶体、粗粒到致密块状或瘤状。 将磷灰石磨成磷矿粉，直接作为酸性土壤肥料使用。矿粉的磨细度一般要求100目多于90%，要求矿石含P 2 O 5 10%～20%，对其他杂质无特殊要求。

“人生在不断的追求，只有这样，生命才有激情；只有这样，我们才能在追求中体味人生的快慰。”是的，每个人的一生都需要有追求。要不你就颓废的过一生。那么，接下来我们一起来生辰石看看祖母绿鉴定方法。

质量鉴定（一）颜色：以绿色带蓝的颜色为佳，绿色带灰者质量较差。

（二）透明度：以清澈明亮、晶莹通透者为佳品，半透明者属普通品。

纯净度：祖母绿的内部常有一些内含物的存在，如纯净者，为罕见的上品。价格低的祖母绿主要是因其净度不好。

（三）切工：规范的切工称为祖母绿型，能够把宝石的光泽完全彻底地反射出来。

（四）重量：一般祖母绿的晶体不大，经切磨后，质量极优，重量在2克拉以上者，已属罕见，如重量在5克拉以上更是难得的珍品了。

区分鉴别祖母绿与相似的天然绿色宝石、合成祖母绿、赝品的区别。与其相似的天然绿色宝石有萤石、绿碧玺、磷灰石、翡翠、绿色蓝宝石、含铬钒钙铝榴石；人造祖母绿及仿制品有合成祖母绿、绿柱石三层石、箔衬祖母绿、注油祖母绿等。

其区别如下：萤石，微带蓝的绿色，均质体，硬度小，为4，密度318克/立方厘米，大于祖母绿，荧光浅蓝色。绿碧玺，深蓝色绿碧玺处理后改为纯正的绿色，二色性明显，双折射率高，为018，密度大。磷灰石，微带蓝的浅绿磷灰石，有蓝的色调，硬度较小，为5，折光率较大，为1632-1667，紫外线下发磷光。翡翠，优质半透明翠绿色翡翠较似祖母绿，但翡翠具有纤维交织结构，有较细的纤维，祖母绿无此结构。

此外含铬钒钙铝榴石，翠绿色，均质体，强的亚金刚光泽。合成祖母绿，助熔剂生长法和水热法合成，颜色浓艳，紫外线下有较强的红色荧光，滤色镜下呈鲜明的红色。还有绿柱石三层石、箔衬祖母绿、注油祖母绿等经仔细观察和鉴定均可与祖母绿相区别。

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化学组成Ca5［PO4］3（OH，F，Cl）。按Ca5［PO4］3F 计算，P2O5含量为4222%，CaO含量为5004%，CaF2含量为774%。Ca2+可被Ce3+、Sr2+、Na+等类质同象替代。稀土含量一般不超过5%。［PO4］3-可部分被［CO3］2-，［SiO4］4-，［SO4］2-替代。按附加阴离子分为氟磷灰石（Fluorapatite）Ca5［PO4］3F，氯磷灰石（Chlorapatite）Ca5［PO4］3Cl，羟磷灰石（Hydroxylapatite）Ca5［PO4］3（OH），碳磷灰石（Carbonate apatite）Ca5［PO4，CO3（OH）］3（F，OH）。其中氟磷灰石最常见，它就是一般所指的磷灰石。

晶体结构六方晶系；链状结构（图20-18）； R63/m；a0=0943～0938nm，c0=0688～0686nm；Z=2。

图20-18 磷灰石的链状结构

三方柱状的Ca-O多面体以棱及角顶相连成平行c轴的不规则链，链间以［PO4］连接；结构中含有平行c轴的六方孔道，被F等附加阴离子充填

形态对称型6/m。六方柱状或板状（图20-19）。集合体呈粒状及致密块状。

物理性质无色，常含杂质而呈浅绿色、黄绿色、褐红色、浅紫色，含有机质者呈灰黑色；白色条痕；玻璃光泽，断口油脂光泽；透明。硬度5；解理｛0001｝不完全；断口不平坦；性脆。相对密度318～321。加热可出现磷光。

图20-19 磷灰石晶体形态

（据潘兆橹等，1993）

六方柱m｛ ｝，h｛ ｝；六方双锥x｛ ｝，s｛ ｝，u｛ ｝；平行双面c｛0001｝

成因及产状在沉积岩、沉积变质岩及碱性岩中可形成矿床，华南震旦系、寒武系、泥盆系发育沉积磷矿。在各种岩浆岩及花岗伟晶岩中呈副矿物。由鸟粪或动物骨骼堆积可形成主要由羟磷灰石组成的生物磷矿，我国西沙群岛的鸟粪堆积型磷矿厚达2m。碳磷灰石和羟磷灰石是人体骨骼、牙齿、胆结石和尿结石的重要组成成分。

鉴定特征六方柱或板状、硬度5。以形态、硬度和解理与天河石（绿色含铷的微斜长石）相区别。沉积磷灰石与石灰岩相似，但加盐酸不起泡，有试磷反应：将钼酸铵粉末置于磷灰石上，加一滴硝酸，则生成磷钼酸铵**沉淀（含有机质时常见蓝色沉淀）。

主要用途提取磷和制作磷肥的原料。含稀土元素时可综合利用。

1蓝色磷灰石：产于缅甸、斯里兰卡、巴西。

　　

　　2紫色磷灰石：产于德国、美国缅因州及加利福尼亚州。

　　

　　3**磷灰石：产于墨西哥杜兰戈州、西班牙、加拿大、巴西、中国。

　　

　　4绿色磷灰石：产于印度、加拿本，莫桑比克、马达加斯加、西班牙、缅甸。

　　

　　5褐色磷灰石：产于加拿大。

　　

　　6无色磷灰石：产于缅甸、意大利、德国、中国。

　　

　　7蓝绿色磷灰石猫眼：产于斯里兰卡、缅甸。

　　

　　8绿色磷灰石猫眼：产于巴西。

　　

　　9**磷灰石猫眼：产于斯里兰卡、坦桑尼亚、中国。

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一、磷灰石的基本特征

磷灰石是一种钙磷酸盐，含有氟和氯，晶体化学式为Ca5[PO4]3(F，Cl)，纯磷灰石无色。六方晶体通常为柱状、板状、并以块状、致密状和粒状集合体产出。常见为绿色、**、棕色、浅色、浅红色或紫色，也有白色，无色，透明至半透明。玻璃光泽。在缅甸产的蓝色磷灰石具强的二色性(蓝色—**)其他的磷灰石其二色性较弱。斯里兰卡和缅甸产的纤维质蓝色磷灰石经加工可切磨成凸面型，以显示猫眼效应。硬度为5，密度为318～321g/cm3，折射率163～165，双折射率在0004。在分光镜下，绿色，黄绿色晶体在可见光吸收谱的**波段(584nm)显示出几条清晰的谱线，在绿色波段有一条微弱谱线(527nm)。蓝色磷灰石在光谱的棕红色波段629nm处，有一条微弱的吸收带，在绿色波段512nm和蓝色波段419nm，各有一条微弱的吸收带，在蓝色波段480nm和450nm之间则有一条相当宽的吸收带。光性为一轴晶(-)。在荧光仪下有反应，但不同颜色宝石则荧光色不同。

二、磷灰石的类型、鉴别、成因和产地

(1)磷灰石的类型：按颜色不同可分为：

1)蓝色磷灰石：其主要产地为斯里兰卡、缅甸、印度。具强的二色性，从蓝色～无色，加工凸面型可显猫眼效应。水好色美者也可加工为刻面戒面。

2)浅黄，棕**磷灰石：多产于墨西哥、西班牙。在长波荧光仪下呈浅粉红色荧光。

3)紫色，浅红色磷灰石：主要产于美国。

4)绿色磷灰石：主要产于西南非洲、印度等。在长波荧光仪下具**荧光。

(2)鉴别：依据颜色、多色性、物性参数、荧光性可识别。

(3)成因产状：宝石级磷灰石主要产于富含磷酸盐花岗伟晶岩脉中；不少石料也见于冲积层、砾石层中(如：斯里兰卡)。

(4)产地：除缅甸、斯里兰卡外，还有俄罗斯、加拿大、非洲东部、瑞典、西班牙和墨西哥。

绿柱石类宝石是指以矿物绿柱石为原料的一类宝石的总称。由于绿柱石的形成条件不同，致使其中所含的致色离子不同而呈现不同的颜色，因而形成不同的宝石种。常见有以下几个亚类：

绿柱石含致色离子Cr 者 其颜色呈翠绿色，称祖母绿 （emerald）；

绿柱石含致色离子Fe 者 其颜色呈天蓝色或海蓝色，称海蓝宝石 （aquamarine）；

绿柱石含致色离子 Cs、Li 和 Mn 者 其颜色呈玫瑰红色，称铯绿柱石 （morganite），其英文名称来源于美国宝石爱好者（JPMorgan）的名字；

绿柱石含Fe 并呈金**、淡柠檬**者 称金色绿柱石 （heliodor），其英文名称来源于希腊语的“太阳”。

绿柱石含Ti 和Fe 者 呈暗褐色，称暗褐色绿柱石 （dark brown beryl）。

祖母绿是绿柱石中最为重要和名贵的品种，被世人称为“绿色宝石之王”。它与钻石、红宝石、蓝宝石、猫眼被视为大自然赋予人类的“五大珍宝”。祖母绿青翠悦目，作为五月的生辰石，它的颜色代表着春天的来临。

一、基本性质

（一）结晶学性质

晶系 六方晶系。

结晶习性 晶体呈六方柱状，主要由六方柱、六方双锥和平行双面等单形组成 （图6-8）。

图6-8 绿柱石的晶体

表面特征 表面常见横纹，轴面上可见六方形蚀痕，柱面上可见长方形蚀痕。

（二）化学成分

绿柱石为铍铝硅酸盐，化学分子式为Be3 Al2 ［ Si3 O18 ］，可含有铬、铁、锂、锰、钒、铁等微量元素，并据此划分为不同的宝石种。

（三）物理性质

1光学特征

颜色 颜色变化大，常为绿色、蓝色、**、黑色、红色和无色等，并由此决定品种。

光泽 一般为玻璃光泽。

透明度 透明 不透明。

折射率 156～159，取决于品种。

双折射率 0004～0009，取决于宝石种。

光性 一轴晶，负光性。

色散 色散低 （0014）。

多色性 明显，取决于品种。

吸收光谱 祖母绿具有典型的吸收光谱，在红区683nm、680nm和637nm处显清晰的谱线，从630～680nm有一微弱的普遍吸收，在蓝区477nm处有一弱线。海蓝宝石是由铁致色的，吸收光谱不太明显。在紫区427nm处有一稍宽的带，蓝紫区456nm处有一弱线。有时浅绿色的海蓝宝石在537nm处显示一条谱线。

光学效应 绿柱石类宝石可显星光和猫眼效应。

2力学特征

解理 不完全，与晶体底面平行。

断口 贝壳状。

硬度 725～775，祖母绿性脆。

密度 27～29g/cm3，具体取决于宝石种。

（四）包裹体

绿柱石类宝石内部含有十分丰富的包裹体，而且不同宝石种和不同产地的同一宝石种包裹体具有明显的区别。如哥伦比亚产祖母绿具典型的三相包裹体，俄罗斯产祖母绿具竹节状阳起石包裹体，印度产祖母绿具逗号状包裹体。而海蓝宝石和其他绿柱石品种则具有典型的雨丝状包裹体（图6-9）。包裹体是鉴别绿柱石宝石品种、产地等最重要的依据。

图6-9 海蓝宝石中雨丝状包裹体

二、主要宝石品种及其鉴定与评价

1祖母绿

祖母绿（emerald）的历史和其他许多珍贵宝石一样，久远而富有传奇色彩。传说耶稣最后晚餐时所用的圣杯就是用祖母绿雕制成的。《圣经》中也提到了祖母绿，其Soloman歌称：“耶路撒冷的妇儿们，这是我的所爱，这是我的朋友！他的双手如同绿宝石装饰的金环”。据历史记载，早在6000多年前，古巴比伦的市场上就有祖母绿出售。在迦勒底王国（新巴比伦）妇女们特别喜欢佩用祖母绿饰物。在古希腊，祖母绿被称为“绿色的石头”和“发光的石头”，把它作为献给希腊神话中爱和美的女神“维纳斯”的高贵珍宝。公元前2000年，位于现在的开罗东南440英里，离红海西岸25英里的多山荒漠Wadi Sisat的祖母绿矿山就被开采。相传2000多年前的埃及艳后克列奥普特拉不仅经常佩戴祖母绿首饰，而且还以她的名字命名祖母绿矿山。那些用这座矿山的祖母绿制成的护身符和串珠等饰物，有一部分传至今天，成为无价之宝。这座矿山从古代到18世纪依次为埃及人、希腊人、罗马人和土耳其人拥有，到1740年被废弃，后来其具体方位也无人知晓了。但到1770年，苏格兰探险家穿过荒漠时发现了它，曾作过重新开采的尝试，终因资源枯竭而作罢。古代简陋的开采留下了穿山越岭数英里的爬山洞、隧道和地道。古罗马人也很喜欢祖母绿，罗马暴君尼禄有个用祖母绿制成的眼镜，同时，尼禄还凭借他的权力到处搜寻祖母绿。古代波斯人同样喜欢祖母绿，据不完全统计，仅伊朗王室所珍藏的祖母绿珍宝就有数千件之多。在古印度，大多数传说往往把祖母绿与非洲连在一起，古印度人按“纳瓦拉特那”风格制作的金指环或银指环中，同样镶满了祖母绿。在印加帝国，国王的纯金王冠上镶有453颗祖母绿，共重1521ct，其中最大的一颗45ct，1593年此王冠被安置在哥伦比亚大教堂的圣母像上。其他如安斯提国王、英帝国国王的王冠上也都镶有大量的祖母绿宝石。

祖母绿是绿柱石类宝石家族中最珍贵的一员，也是国际上最珍贵宝石中的一种，它被誉为绿色之王而深受人们喜爱。自古以来，祖母绿与钻石、红宝石、蓝宝石，猫眼石一起被当成是世界五大珍贵宝石。祖母绿青翠悦目，各个时代的人都为之着迷。选这种可爱的绿柱石宝石作为五月生辰石是很合适的，它的颜色代表当春天来临时，大自然的美景和许诺的标志，同时，它也是忠诚、仁慈和善良的象征。很久以前，祖母绿是用于给维纳斯女神作奉献的宝石，而恋人们则认为它具有揭示被爱者忠诚与否的魔力。

祖母绿的品种除常见的祖母绿外，根据特殊光学效应和特殊现象的品种，可将祖母绿分为下面三个品种。

（1）祖母绿猫眼

祖母绿可因内部含有一组平行排列、密集分布的管状包裹体，而产生猫眼效应（图6-10），但不常见。

图6-10 祖母绿猫眼

（2）星光祖母绿

星光祖母绿极为稀少，仅偶有发现。内部除平行z轴的管状包裹体外，还有两个方向的未知微粒，其一方向垂直z轴。

（3）达碧兹（trapiche）

这是一种特殊类型的祖母绿，产于哥伦比亚姆佐地区和契沃尔地区，它具特殊的生长特征。姆佐产出的达碧兹在绿色的祖母绿中间有暗色核和放射状的臂，是由碳质包裹体和钠长石组成，有时有方解石，黄铁矿罕见。X射线衍射证明这种达碧兹是一个整单晶。契沃尔出产的达碧兹祖母绿，中心为绿色六边形的核，由核的六边形棱柱向外伸出六条绿臂，在臂之间的V形区中是钠长石和祖母绿的混合物，X射线衍射证明这种达碧兹祖母绿也是一个单晶，钠长石被包裹在祖母绿的晶体中。

2经济评价

祖母绿的评价依据主要是产地、颜色、透明度、净度和重量等。

产地 以哥伦比亚祖母绿为最佳，优质者02～03ct就可以作为高档首饰戒面，大于05ct者，其价格就高于钻石，其次是坦桑尼亚祖母绿，优质者可与哥伦比亚祖母绿相比，其他地区产祖母绿的价格依具体质量而定。

重量 越大者越珍贵。

图6-11 达碧兹

颜色、透明度和净度 这三者可作为一个综合性指标，根据这一综合性指标，祖母绿可分为三个档次。

第一档次：颜色为深翠绿色或呈带蓝的绿色，透明、包裹体少，裂隙不超过总体积的5%；

第二档次：颜色为翠绿色或带蓝的绿色、透明，包裹体少，裂隙不超过总体积的10%；

第三档次：颜色为翠绿带蓝的绿色，半透明-透明，包裹少，裂隙不超过总体积的20%。

3鉴别

祖母绿的包括仿制品的鉴别、合成祖母绿的鉴别、优化处理品的鉴别和产地的鉴别等。

（1）仿制品的鉴别

在各种宝石中，能仿祖母绿的宝石较多，但它们之间物理特征差别较大，通过测试各种物理特征参数，不难将它们区分开来。

铬透辉石 常呈深绿色至黄绿色，在滤色镜下呈红色反应，特别是乌拉尔山脉产出的铬透辉石，在市场上很容易被当作祖母绿销售。祖母绿与铬透辉石的区别主要在于颜色、折射率等。两者的颜色均可为深绿色至黄绿色，但铬透辉石的颜色没有祖母绿那种柔和的绿绒绒的感觉，稍有些发暗。其折射率高于祖母绿，为1675～1701，双折射率为0024～0030，密度为329g/cm3，其可见光吸收光谱在红区也具铬吸收，但在505nm处具吸收线。铬透辉石的内部也可有气液包裹体、管状包裹体，但很少像祖母绿内部常见有那么多三相或两相的包裹体。

铬钒钙铝榴石 在颜色上呈黄绿色至亮绿色，表面光泽强于祖母绿。铬钒钙铝榴石与祖母绿一样在滤色镜下呈红色或粉红色，在红区具铬吸收谱。祖母绿与铬钒钙铝榴石的区别主要在光性特征、多色性、折射率、密度等方面。铬钒钙铝榴石为均质体，无多色性，其折射率高达1740±。密度高于祖母绿，约为361g/cm3，而且内部无祖母绿中常出现的三相或两相包裹体，铬钒钙铝榴石中常见的是固体包裹体或负晶。

翠榴石 呈绿色至暗绿色，其特征基本与铬钒钙铝榴石相近，为均质体，无多色性，折射率高达1888，密度为384g/cm3，内部常见有马尾状石棉矿物特征包裹体。

绿色碧玺 蓝绿色至暗绿色，色调偏暗。其折射率、双折射率和密度均高于祖母绿，分别为折射率162～164，密度306（＋002，-006）g/cm3，双折射率高达0020，在合适的方向可见后刻面棱线重影，多色性强，内部常发育有线状分布的气液包裹体。

绿色萤石 常带有一种蓝色色调，与蓝绿色的祖母绿很相像，但表面光泽弱得多，因为萤石的折射率只有1434，而且萤石为均质体，无多色性，内部常因四组解理发育而呈现一种异常消光。色带发育，也同样具有二相或三相气液包裹体，但气液包裹体的边界不如祖母绿中的清晰。密度比祖母绿的高，为318（＋007，-018）g/cm3，萤石在紫外光下常具强荧光反应，有的甚至有磷光。

绿色磷灰石 磷灰石与祖母绿一样属于六方晶系。摩氏硬度为5，低于祖母绿，但折射率、密度均高于祖母绿，分别为1634～1638和318g/cm3左右。可见580nm吸收双线。

翡翠 半透明和近于透明的弧面型翡翠与弧面型祖母绿很相似。通过放大观察可以区别两者，因为祖母绿为单晶体，内部发育的是气液包裹体、原生或次生裂隙，而翡翠为多晶集合体，常表现为纤维交织结构，在抛光面上能观察到晶体的界线，或由于晶体方向不同而在抛光时留下的微弱的凹凸痕迹。而且翡翠折射率比祖母绿的高，为166左右，弧面型祖母绿点测法一般所得值为158。翡翠密度高于祖母绿，为334g/cm3左右。翡翠的吸收光谱在红区有3 条间隔均匀的吸收线（690nm、660nm、630nm吸收线），在蓝区有437nm的吸收线，与祖母绿的不同。

玻璃 绿色玻璃与祖母绿最为相似，无论从颜色、外观上，均可达到乱真的程度。玻璃中的气泡或其他一些残余物质，可以营造出一种类似裂隙或指纹状包裹体的外观。但玻璃缺少祖母绿那种绿绒绒的感觉，但一些黄绿色或蓝绿色的祖母绿，色泽较浅时，绿绒绒的感觉欠强，不容易与玻璃区别。鉴定时应特别谨慎。首先，玻璃为均质体，祖母绿为非均质体。用偏光镜、二色镜或折射仪可直接区别。在偏光镜时下玻璃常具异常消光，无二色性。玻璃的折射率范围较宽，可从147～170，甚至更高，与祖母绿有明显区别。

人造钇铝榴石 人造钇铝榴石为均质体，其区别也与玻璃的步骤相似。只是人造钇铝榴石的折射率较大，一般大于181，折射仪通常测不出。人造钇铝榴石的内部一般洁净，偶有气泡。吸收光谱与祖母绿的不同，在肉眼感觉上人造钇铝榴石有红色的闪光，而没有祖母绿绿绒绒的柔和感。

合成尖晶石 焰熔法合成尖晶石为均质体，折射率为1728左右，而且偏光镜下常显示斑纹状消光。内部可有气泡、弧形生长纹等。

拼合宝石 祖母绿拼合宝石的形式很多，可有二层或三层拼合。最常见的有： 祖母绿加绿柱石、祖母绿或绿柱石加绿色玻璃、红色石榴子石加绿色玻璃、无色水晶加一层绿色材料加无色水晶等。顶部一般采用祖母绿或绿柱石，下衬有各种不同的绿色材料如玻璃、合成祖母绿、色浅的绿柱石等，中间可采用无色或绿色的胶粘接。

（2）合成祖母绿的鉴别

合成祖母绿目前常用助熔剂生长法和水热法合成，因其生长环境与天然祖母绿相似，所以物理化学特征基本相似，但某些性质还是存在一定差别：合成祖母绿颜色浓艳，有较强的红色荧光，在查尔斯滤色镜下呈现鲜红的红色，其包裹体的典型特征是云团状不透明色未熔化的熔质和熔剂包裹体、银白色不透明三角形铂片包裹体等；而天然祖母绿则具有其独特的包裹体特征，且产地不同，包裹体亦明显不同。

（3）优化处理祖母绿的鉴定

对祖母绿进行优化处理的主要方法有浸油处理、染色处理和镀膜处理等。

浸油处理 由于祖母绿裂隙发育，所以常用注油方法来掩盖裂隙和增强绿色。鉴别时，对延伸到宝石表面的裂隙应注意观察，在放大镜下用顶光灯照射，裂隙处就会产生干涉色，如果把宝石放在台灯下加温就会有油珠流出，在紫外线下会发**荧光。

染色处理 采用化学颜料，将色浅或无色的祖母绿染成深绿色。这种染色处理的绿色颜料一般沿裂隙分布，整体呈蛛网状。在长波紫外光下发黄绿色荧光。可在630～660nm处有吸收带。

箔衬处理 若发现祖母绿首饰采用金属托全封闭式镶嵌，就要怀疑宝石的亭部外缘是否镀有绿色薄膜。

镀膜处理 常采用无色绿柱石作核心，在外层生长合成祖母绿薄膜。镀层很容易产生裂纹而呈交织网状，这是镀膜祖母绿的重要特征。由于主体是绿柱石，因此，典型的绿柱石包裹体也是重要的鉴别特征。此外，由于颜色主要集中在镀层，所以，这种祖母绿在浸液中将有清楚的特征显示。

（4）不同产地祖母绿的鉴定

对于祖母绿而言，鉴定出不同的产地意义较大，主要产地祖母绿的鉴定特征如下。

哥伦比亚祖母绿 是世界上最优质祖母绿的产地，所产祖母绿是纯绿色、稍带黄的绿色或稍带蓝的绿色。典型的产地有Muzo、Chivor和Gachala等矿床，Muzo祖母绿颜色最美丽，而Chivor祖母绿则瑕疵较少。哥伦比亚祖母绿裂纹较多，裂隙内有时充满褐色铁质薄膜，具典型的气、液、固三相包裹体，还有纤维状包裹体、黄褐色粒状氟碳钙铈矿包裹体、黄铁矿包裹体、石英包裹体、磁黄铁矿包裹体和辉钼矿包裹体等。在查尔斯滤色镜下，哥伦比亚祖母绿显红色，其他产地的祖母绿一般不变色。

俄罗斯祖母绿 颜色较多是带黄的绿色，较哥伦比亚产的稍淡。裂隙稍少，典型的包裹体是阳起石，其外观很像竹筒，俗称竹节状包裹体，绿色和褐色，不规则排列。另外，还常见页片状黑云母包裹体，这是祖母绿呈褐色的原因。

巴西祖母绿 其特征是尺寸小，多瑕疵，一般质量较差，但有时质量较好。

津巴布韦祖母绿 主要产于Belingwe native reserve 等地区，其特征是尺寸较小，质量好的祖母绿成品超过三分之一克拉已很罕见。

坦桑尼亚祖母绿 主要产自 Manyara 湖南岸地区，和 Muzo 祖母绿相近，通常为带黄的绿色，有时也发现有与Chivor宝石相似的带蓝的绿色品种。这种宝石质量有时可与哥伦比亚祖母相媲美。

赞比亚祖母绿 色调变化范围内为鲜明的亮绿色 带蓝的绿色 暗的柔和的绿色。但所有的赞比亚宝石都呈稍带灰色的色调，并且在其中可能有云母、角闪石、阳起石或透闪石等包裹体。

印度祖母绿 具典型的 “逗号” 状包裹体，是由孔洞中含两相 （液体和气体） 包裹体和小的云母晶体构成。

巴基斯坦祖母绿 具云母片和两相包裹体。

4海蓝宝石

海蓝宝石的珍贵程度远不及祖母绿，但作为三月生辰石的海蓝宝石长期被人们所喜爱，是幸福和永葆青春的标志。海蓝宝石的名称衍生于拉丁语，在中世纪，人们认为它能给佩戴者以见识和使之具有先见之明，有的认为它有催眠的能力，认为一个人口含海蓝宝石，那么，他就能从地狱中召唤魔鬼，并能得到他要问的任何问题的答案，还认为它有压邪的力量，使佩戴者能够战胜邪恶。

（1）鉴别

海蓝宝石的鉴别相对较容易，主要是与仿制品的区别以及少量优化处理品的鉴定。海蓝宝石显天蓝色、淡天蓝色，常含有典型的雨丝状包裹体，与其他相似宝石有明显的差别。在此基础上，通过其他物理特征和系统测试，较易将它们区别开来。

（2）经济评价

海蓝宝石的经济评价依据是颜色、透明度、重量等。通常以颜色深、内部无瑕、重量大者为佳品，经济价值也较高。

三、矿床成因及产地

1矿床成因

由于绿柱石的铍元素主要分布于I型花岗岩中，因此，过去人们多认为绿柱石矿物的形成主要与这类花岗岩直接或间接相关，实际的情况也大致如此。至今的研究发现，多数绿柱石是产于岩枝状的花岗岩中，这种岩枝状岩体是岩浆活动晚期的气液充填围岩的裂隙形成的，由于有充分的结晶时间因而结晶的单晶体都很大，地质上称它们为伟晶岩，这意味着在其中的矿物晶体都具有很大的尺寸。但这些巨大晶体被石英、长石等包裹着，并由于各种原因而使之成为连绵的碎片，很少具有能作为宝石的清洁区，然而，若在伟晶岩中存在气体空隙或矿袋时，在它们里面形成的绿柱石晶体可以成为透明的和少瑕疵的，从而使之具备了作为宝石的质量。

世界各地有着无法计数的花岗岩分布区，但仅在巴西、阿根廷、阿富汗、非洲、印度、马达加斯加、中国和美国等国家的少数伟晶岩中才有绿柱石矿化。同时，尽管已从这些成矿区开采了数以千吨的伟晶岩型绿柱石矿物，但其中能作为宝石用得比较稀少。因此绿柱石类宝石比较稀罕，并且随着接近地表的伟晶岩体逐渐被采完，这种宝石将更为罕见。漂亮的绿柱石晶体（尤其是海蓝宝石和金色绿柱石）亦产于脉络状岩体内，这种岩体不能列为伟晶岩。有时这些矿脉是沿着围岩裂隙形成的，形成的是地质上被称为云英岩（greisens）的岩体，在俄罗斯、乌克兰和蒙古等地区，都从这种岩体中发现有美丽而透明的宝石级海蓝宝石和金色绿柱石。

如上所说，到目前为止所发现的绿柱石类宝石的确大多数与伟晶岩有关。但过去的采矿实践证明，绿柱石类宝石的骄子——祖母绿却很少与伟晶岩有关。祖母绿晶体常产于富铁基性岩和酸性岩之间接触带的扁平沉积岩体或扁透镜状矿体中。接触带上的热和压力将原来存在的矿物转化成处于变质过程中的新矿物品种，例如：存在于伟晶岩和扁平沉积岩中的绿柱石被分解，并在变质作用之下，它的成分进入云母片岩中。在那里重新结晶时，如果母岩中同时还存在微量的铬或钒，绿柱石就形成祖母绿，即是说，在片岩型的祖母绿里，铍的矿化是由一侧的原生花岗岩岩浆提供的，而它的致色元素则归因于接触带另一侧的基性岩。片岩型矿床形成的祖母绿只能是小块的，且形态不佳，破裂较发育，并充满包裹体。祖母绿矿床最重要的类型是哥伦比亚型，其矿床成因十分特别。和别的矿床类型相比，哥伦比亚型祖母绿是在较低温度和压力条件下形成的。这种矿床是由方解石渗入到充满灰岩和页岩的断裂带形成的，这种方解石通常呈灰白色并共生有黄铁矿、石英、钠长石、祖母绿和其他矿物。这种矿化作用，似乎可归为某种花岗岩浆源，但至今尚未得到证实。因此，可以说，这种矿床的成因还没有弄清楚。另外还有产自流纹岩中的绿色绿柱石，它发现于美国犹他州，后来在新墨西哥也有发现，还有产在与富铁超基性岩相结合的白云石大理岩中的绿柱石。总之，绿柱石类宝石的成因尚是一个未搞清楚的问题。

2产地

世界上最优质的祖母绿产自哥伦比亚，一般认为穆佐矿山的祖母绿品质最佳，契沃尔、科斯凯斯特矿山居次。除哥伦比亚外，祖母绿的产地还有乌拉尔山、津巴布韦的桑达瓦纳、印度的拉贾斯坦邦以及巴西、赞比亚、奥地利、澳大利亚、南非、坦桑尼亚、挪威、美国、巴基斯坦等。我们在20世纪90年代在云南文山州找到了祖母绿矿床，但宝石学价值并不大。

世界上优质的海蓝宝石主要产自巴西，占世界海蓝宝石产量的70%以上，迄今为止世界上最大的质量高达1105kg的海蓝宝石晶体就产于巴西。乌拉尔山也是优质海蓝宝石的重要供应地。此外，海蓝宝石的产地还有中国、美国、缅甸、南非、津巴布韦、印度等。除祖母绿和海蓝宝石外的其他绿柱石宝石在世界许多国家均有分布，但主要产地有巴西、马达加斯加、纳米比亚、美国、中国等。

学习指导 绿柱石类宝石是以矿物绿柱石为原材料的一类宝石的总称。由于地质成因不同，所含致色元素不同，表现为呈现不同的颜色，并因此形成不同的宝石种。其中含致色元素Cr者，呈翠绿色，是世界著名的珍贵宝石祖母绿。本章的有关知识需要全面系统地学习掌握。有关绿柱石的基本性质必须熟记。要牢固地掌握祖母绿的特征，及鉴定、评价等方面的知识。对海蓝宝石的鉴别和评价也需要作充分了解。除此之外，还需要对绿柱石类宝石的矿床成因及产地情况等有必要的了解，尤其必须了解哥伦比亚祖母绿矿床成因的特殊性。

练习与思考

1何谓绿柱石类宝石？主要有哪些品种？划分宝石种的依据是什么？

2阐述绿柱石的化学成分及物理性质？

3如何确定不同产地的祖母绿？

4如何区分天然祖母绿与合成祖母绿？

5如何区分天然祖母绿与处理祖母绿？

6简述祖母绿的质量评价依据。

7简述海蓝宝石鉴定和质量评价方法。

珠宝级的就只有优质翡翠、绿宝石、绿色碧玺、翠榴石，如果是半宝石或只是绿颜色的矿物倒有很多，楼上几位已经说的很全面了，要补充的话还有

孔雀石，绿色浓艳，带有黑色条纹，非常漂亮但硬度很低；

绿龙晶，学名斜绿泥石，形态和紫龙晶相似，只是颜色不同（但却是两种不同的矿物）