碧玺（电气石）

碧玺（Tourmaline）又称“碧硒”、“碧洗”、“碧霞玺”等，英文名称“Tourmaline”来源于古僧迦罗语Turmali，是“混合宝石”之意。碧玺以颜色艳丽、色彩丰富、质地坚硬而获得了世人的厚爱。17世纪，巴西向欧洲出口了长柱状深绿色碧玺，人们称之为“巴西祖母绿”。18世纪人们发现碧玺具有祖母绿所没有的其他特殊物理性质，如吸引或排斥轻物质（灰尘、草屑）等的能力，于是荷兰人称之为“吸灰石”。中国对碧玺的认识和利用历史久远，但迄今仍未发现古代有关开采碧玺宝石的记载，一般认为此种宝石是从缅甸、斯里兰卡等国输入的。北京故宫博物院收藏了大量的碧玺饰物，如朝珠、鸡心、耳坠、各种盆景等。

一、碧玺的基本性质

（一）矿物名称

宝石学名称为碧玺，矿物学名称电气石（Tourmaline），属于电气石族。（二）化学成分

碧玺宝石的化学式为（Na,K,Ca）（Al,Fe,Li,Mg,Mn）3（Al,Cr,Fe,V）6（BO3）3（Si6O18）（OH,F）4，是极为复杂的硼硅酸盐，以含B为特征。它的化学成分基本上由四个端点组分构成：镁电气石、黑电气石、锂电气石、钠锰电气石。

镁电气石（Dravite）　NaMg3Al6B3（Si6O27）（OH）4

黑电气石（Schorl）　NaFe3Al6B3（Si6O27）（OH）4

锂电气石（Elbaite）　Na（Li,Al）Al6B3（Si6O27）（OH）4

钠锰电气石（Tsilaisit）　NaMn3Al6B3（Si6O27）（OH）4

镁电气石—黑电气石之间以及黑电气石－锂电气石之间形成两个完全类质同象系列，镁电气石和锂电气石之间为不完全的类质同象。色泽鲜艳、清澈透明者可做宝石。

（三）晶系及结晶习性

碧玺属复三方单锥晶类。晶体常呈柱状，常见晶形有三方柱m{0110}，六方柱d{1120}，三方单锥r{1011}、o{0221}、z{0111}以及u{3251}等，（见图3-1-328），晶体两端晶面不同。柱面上纵纹发育，横断面呈球面三角形，（见图3-1-329）。集合体呈放射状、束状、棒状，亦呈致密块状或隐晶质块体。可作为很好的观赏石。

图3-1-328 电气石晶形

图3-1-329 碧玺晶体

（四）光学性质

1颜色

质纯者无色，但通常呈玫瑰红或粉红、红、绿、深绿、浅蓝、蓝、深蓝、蓝灰、紫、黄、绿黄、褐、黄褐、浅褐橙、黑等色，颜色丰富多彩（见图3-1-330）。同一晶体内外或不同部位可呈双色或多色（见图3-1-331）。

图3-1-330 各种颜色碧玺刻面宝石

图3-1-331 双色碧玺晶体

碧玺颜色随成分而异，富含铁的碧玺呈暗绿、深蓝、暗褐或黑色；富含镁的碧玺为**或褐色；富含锂和锰的碧玺呈玫瑰红色，亦可呈淡蓝色；富含铬的碧玺呈深绿色。碧玺色带发育，色带可依Z轴为中心由里向外形成色环，也可垂直Z轴形成平行排列的色带。作为宝石用碧玺的颜色主要有三个系列。

红色系列　红、桃红、紫红、玫瑰红、粉红色，其颜色的产生主要是由Mn2＋所致。

蓝色系列　蓝、紫蓝色。

绿色系列　蓝绿、黄绿、绿色。

另外还有黄碧玺、紫碧玺、黑碧玺、无色碧玺等。

2光泽及透明度

玻璃光泽；透明至不透明。

3光性

一轴晶，负光性。

4折射率与双折射率

折射率为1624～1644（＋0011,－0009）。折射率随成分变化而变化，当其成分中富含Fe、Mn时折射率增大。黑色电气石的折射率可高达1627～1657。双折射率为0018～0040，通常0020。

5多色性

碧玺多色性强度变化于中—强之间，多色性颜色随体色而变化，呈现深浅不同的体色。

6发光性

紫外荧光　一般情况下电气石无荧光，粉红色电气石在长、短波紫外光照射下有弱红到紫色的荧光。

X－射线荧光　只有粉红色的电气石有弱紫色荧光，其他无。

7吸收光谱

红色和粉红色碧玺绿色区有一宽的吸收带，有时可见525nm窄带，451nm和458nm的吸收线（见图3-1-332）。绿色和蓝色碧玺红区普遍吸收，498nm强吸收带，蓝区有时还可有468nm吸收线（见图3-1-333）。

图3-1-332 红色和粉红色碧玺的吸收光谱

图3-1-333 绿色和蓝色碧玺的吸收光谱

（五）力学性质

1解理

无解理；贝壳状断口。

2硬度

摩氏硬度为7～8。

3密度

密度306（＋020,－006）g/cm3，密度与成分有密切关系，当成分中Fe、Mn含量增加时密度增加。

（六）电学性质

1压电性

碧玺宝石为无对称中心的矿物，当碧玺宝石沿特殊方向受力时，能够在垂直应力的两边表面产生数量相等符号相反的电荷，且荷电量与压力成正比。

2热电性

碧玺宝石在温度改变时，在Z轴两端产生相反的电荷，易吸附灰尘，因此也被称为“吸灰石”。

（七）内外部显微特征

碧玺内含有典型的不规则线状、管状包体（见图3-1-334）和扁平的平行Z轴的薄层空穴，包体内可被气液所充填（见图3-1-335），还可能有少量铁质充填，部分碧玺内可见大量平行纤维，可以出现猫眼效应。常有红色、蓝色、绿色碧玺猫眼。

图3-1-334 碧玺内平行于Z轴的管状包体

图3-1-335 碧玺内气液两相包体

红色碧玺内部含有许多与晶体长轴平行的裂纹，这些裂纹常被气液包体充填，可有镜面反光现象。红色碧玺还含有发丝状的液体包体。

绿色碧玺则很少含有与晶体长轴平行的裂纹，而是以含有许多细长而不规则的丝状、“撕裂状”气液包体为特征，这些包体可以均匀地分布于整个宝石之中，亦称为“毛晶”（见图3-1-336）。

图3-1-336 碧玺中“毛晶”

（八）特殊光学效应

常见猫眼效应，变色效应稀少。

二、碧玺的品种

碧玺颜色十分丰富，宝石界按颜色及特殊光学效应将碧玺划分成不同的品种。

1按照颜色划分

1）红色碧玺。粉红至红色碧玺的总称。

2）绿色碧玺。黄绿至深绿以及蓝绿、棕绿色碧玺的总称。

3）蓝色碧玺。浅蓝至深蓝色碧玺的总称。

4）多色碧玺。由于电气石色带十分发育，常在一个单晶体上出现红色、绿色的二色色带或三色色带（见图3-1-337）；色带也可依Z轴为中心由里向外形成色环（图3-1-338），内红外绿者称“西瓜碧玺”（见图3-1-339）。

图3-1-337 多色碧玺

图3-1-338 碧玺中的环带

图3-1-339 “西瓜碧玺”

2按照特殊光学效应划分

1）碧玺猫眼。当电气石中含有大量平行排列的纤维状、管状包体时，磨制成弧面形宝石时可显示猫眼效应被称为碧玺猫眼。常见的碧玺猫眼为绿色，少数为蓝色、红色（见图3-1-340）。

2）变色碧玺。变色明显的碧玺，但罕见（见图3-1-341）。

图3-1-340 各种颜色的碧玺猫眼

图3-1-341 变色碧玺

三、碧玺与相似宝石的鉴别

一般来讲，只要仔细观察和测试，碧玺是不太容易与其他宝石相混的。碧玺可以有浓郁的颜色，明显的多色性，高双折射率值（导致刻面碧玺棱线重影现象明显），典型的包体等特点与其他宝石相区别。特别值得一提的是碧玺具有热电性，在受热或太阳的辐照下其表面可带有电荷，这些电荷对空气中的异性电荷具有相吸性，也就是说这些电荷对空气中的带异性电荷的灰尘具有吸附作用。因此在商店的陈列品中碧玺表面往往比其他宝石吸附着更多的灰尘，有经验的珠宝商可从这一现象上对碧玺作初步判断。

不同颜色的碧玺其相似宝石也不同。红色碧玺主要易与粉红色黄玉、红色尖晶石、红柱石等相混，此时只要有一瓶密度为306g/cm3的重液，便可将碧玺挑选出来。在密度为306g/cm3的重液中，红色碧玺悬浮或慢慢下沉，而红色黄玉、红色尖晶石则迅速下沉，红柱石也表现为下沉，下沉速度略小于黄玉和尖晶石。

绿碧玺主要易与绿色蓝宝石、绿色透辉石等相混。绿碧玺与绿色蓝宝石相比较，前者有大的双折射率，在折射仪中二条阴影界线明显分离。而与透辉石相比，二者都有较大的双折射率和较清晰的后刻面棱重影，在这两点上二者很难区分，但是在折射仪上仔细观察阴影界线可以发现，电气石中仅有较低折射率值的阴影界线上下移动，另一条不动，为一轴晶宝石的特点；而在透辉石中两条阴暗界线可上下移动，是典型二轴晶宝石特点。另外，透辉石具有高于电气石的折射率值。

祖母绿在外观上与绿色、翠绿色碧玺很相似。但是，祖母绿的折射率和双折射率均明显低于碧玺，宝石后刻面棱线重影不明显，而碧玺则可见明显重影。祖母绿二色性弱，而碧玺二色性很强。据此，即可将二者区分开。祖母绿的密度明显地低于碧玺。祖母绿含有特征的三相或两相包体，而碧玺的包体为不规则线状和扁平的薄层空穴，其内常被液体充填，根据这点亦可将二者区分。

四、合成碧玺及其鉴别特征

根据目前资料，合成碧玺已经出现于国外市场。合成碧玺采用水热法，压力200Pa，温度控制在300～700℃温度，在富镁富钙的环境中生成。

合成碧玺具有水热法合成宝石的普遍特征，它与天然碧玺的特性极为相似，但它颜色均匀、纯净，给人以完美无缺的感觉。另外合成碧玺具有较低的密度值，为29～30g/cm3，而天然碧玺的密度一般在306～31g/cm3之间。

五、碧玺的优化处理

当天然碧玺宝石质量欠佳或不好时，常常要运用人工方法以改善其质量。碧玺优化处理后的表面或表层总会留下处理的痕迹，不仅如此，随着时间推移，经处理产生的颜色经常会逐渐消失。常用的方法有以下几种：

1热处理

热处理是指对那些颜色较深（如深蓝、深绿、深黄绿、深紫红色等）的碧玺进行加热处理，使其颜色变浅，从而增强其透明度和提高其宝石档次。其方法较多，如真空热处理、密封热处理、氧化－还原热处理等。保护气体在热处理过程中起着重要作用，着色在氧化环境中进行，褪色在还原环境中进行。操作时可以将深色碧玺宝石置于低温环境中加热，然后在氧化－还原条件下，置于密封容器中填充保护气体（Ne或He），保护介质用Al2O3、石英砂等。再选择不同的温度对宝石进行缓慢的升、降温度处理，就可以获得满意的颜色。例如，经热处理的新疆深蓝色、深绿色、深黄绿色碧玺分别变成了蓝（浅蓝色）、绿（浅绿色）、黄绿（浅黄绿色）碧玺，且其透明度亦大大提高。

2辐照处理法

指对那些无色或色淡、多色的碧玺运用高能射线进行辐照处理，辐照的时间、射线剂量等不同，可以使其呈现出不同的颜色（如红、粉红、紫红、红紫、红绿色等）。高能射线的种类较多，常用的为Y射线（如Co60），一般辐照累积计量在106crem以上就可以导致其颜色发生变化。曾经对新疆产的碧玺进行辐照处理，处理后浅粉红色碧玺变成了红、深红色；浅绿色碧玺变成了粉红、红、深红色；双色碧玺变成了红绿、红紫色；无色碧玺变成了粉红、红、深红色。

电子轰击亦可使无色或粉红色的电气石变成更好的红色，但在颜色改变的同时会产生大量裂纹。绿碧玺在电子轰击下颜色不会发生改变。

3镀膜碧玺

无色或近无色的碧玺，经镀膜处理后可以形成各种颜色，颜色鲜艳（见图3-1-342）。镀膜碧玺的折射率变化范围较大，无特征的吸收光谱，特征包体为无色透明晶体、针点状包体、指纹状包体及裂隙。镀膜碧玺光泽大大增强强，可达亚金属光泽，大部分镀膜碧玺宝石在折射仪上只有一个折射率，并且折射率范围变化较大，甚至超过170。

图3-1-342 镀膜碧玺

六、碧玺的质量评价

对于碧玺的评价可从重量、颜色、净度、切工几个方面来进行，其中透明度好、块度大者是碧玺中的上品，在评价中颜色是最重要的因素。另外，碧玺的特殊光学效应亦可提高它的价值。

1颜色

宝石中要求碧玺颜色鲜艳、纯正、分布均匀，有色带和色环者颜色要求纯正均匀，色带、色环分界清晰。优质碧玺的颜色为玫瑰红、紫红色，它们价格很昂贵，粉红的价值较低。绿色碧玺以祖母绿色最好，黄绿色次之。因纯蓝色和深蓝色碧玺少见，因此它们的价值亦很高。好的红色碧玺的价格可比相同大小的绿色碧玺高出2/3。所有颜色碧玺都是以色泽亮，纯正者价值为高。

2净度

要求内部包体尽量少，晶莹无瑕的碧玺价格较高，含有许多裂隙和气液包体的碧玺通常用作玉雕材料。

3切工

切工应规整，比例对称，抛光好。碧玺可切磨成各种形状：祖母绿型、椭圆型、标准圆钻型和混合型。其中祖母绿型最能体现碧玺美丽的颜色，是最佳切工，相对价格亦较高。碧玺垂直于Z轴方向的切面颜色较深，平行于Z轴方向颜色浅，易出现二色性，加工时应该根据实际情况进行加工取向。

七、碧玺的成因及产地简介

碧玺成分中富含挥发组分B及H2O，多产于花岗伟晶岩及气成热液矿床中。一般黑色碧玺形成于较高的温度，绿色、粉红色一般形成于较低的温度，此外变质矿床中也有碧玺产出。碧玺作为花岗伟晶岩的矿物组成成分，因此碧玺成矿也应该在花岗伟晶岩分布最广泛的地区。

世界上许多国家都盛产碧玺，如巴西、斯里兰卡、缅甸、原苏联、意大利、肯尼亚、美国等。其中巴西的米纳斯克拉斯州所产的彩色碧玺就占世界总产量的50%～70%，而在巴西的帕拉伊巴州还发现了罕见的紫罗兰色、蓝色碧玺，巴西产出的优质蓝色的透明碧玺被誉为“巴西蓝宝石”。巴西以产红、绿色碧玺和碧玺猫眼而闻名于世；美国则以产优质的粉红色碧玺而著称；俄罗斯乌拉尔出产的优质红碧玺有“西伯利亚红宝石”（Siberian-ruby）之称；意大利则以产无色碧玺而闻名。

我国碧玺的主要产地是新疆阿尔泰、云南哀牢山和内蒙古，颜色品种十分丰富，而且质量好。

新疆是中国碧玺最为重要的产地，绝大多数产于阿勒泰、富蕴等地的花岗伟晶岩型矿床中，其次为昆仑山地区和南天山腹地。新疆碧玺色泽鲜艳，红色、绿色、蓝色、多色碧玺均有产出，晶体较大，质量比较好。新疆也产出“西瓜碧玺”，颜色成环状分布，外环为墨绿、核心为红色，或外环为黑色、内部为桃红色。

内蒙古是中国碧玺的重要产地之一，分布于乌拉特中旗角力格太等地。质纯者无色，透明。通常呈绿、翠绿、蓝绿、浅绿、黄绿、草绿、天蓝、深蓝、黑、桃红、玫瑰红、浅黄、橘黄、棕黄以及多色碧玺。晶体的透明度与其大小有关，一般晶体越小，透明度越高。研究和加工表明，本区所产碧玺质地优良，尤以绿色碧玺为最。

云南碧玺大多以单晶体的形式产出，部分碧玺呈棒状、放射状、块状集合体出现。红色碧玺呈粉红、玫瑰红、桃红色，透明到半透明，福贡、元阳等地产出。绿碧玺呈绿、翠绿、墨绿、黄绿、篮绿、草绿、浅绿、苹果绿等色，透明到半透明，其晶体多为自形、半自形的长柱状，外形一般比较完整，质地较好，贡山、福贡、保山等地产出。蓝色碧玺呈蓝、绿蓝、海蓝等色，透明至半透明，贡山、保山等地产出。多色碧玺晶体裂隙较多，透明度较差，福贡地区产出。

碧玺作为彩色宝石家族中重要的成员出现，已经成为人们熟知的彩色宝石之一，其多彩的颜色和适中的价格都成为了喜爱彩色宝石的人们的首选，在国际彩色宝石市场上除有天然碧玺宝石之外，也有人造的膺品碧玺来满足一些人。那么作为喜爱碧玺的人如何区分天然碧玺和其他彩色宝石和赝品碧玺呢？今天大成圆融珠宝就告诉一些常见的方法： 碧玺，颜色种类广泛，外观上容易和一些其它宝石混淆，但还是有相当简单的方法鉴定。鉴定的两个关键是依氢它们强的重折率和二向色性。二向色很强，常常只要用肉眼观察两个方向就可以看见折射率在1624和1644附近，高指数值固定不变。在此折射率范围内，还没有其他的常见透明宝石有这样大的重折率。 浅绿色碧玺和橄榄石不易分清，橄榄石重折率也高，但橄榄石的指数为1654－1690，还是容易认出来的。中等绿到深绿色的碧玺，二向色很强，这就很容易区分了。 有的锂辉石，尤其是紫锂辉石，外观上很象碧玺。它们的比重相近，折射率在折射仪刻度盘上也有大致相同的位置，若仔细测试，也不难找出它们的差别来。紫理辉石的折射率为1660到1676。但低值和高值随其在半球上转动而变。碧玺的高值在165附近保持固定。 碧玺还可能与绿柱石的几个品种分不清，这也只是在没有检测仪器的情况下，或者即使有，如使用不当时，才会出现差错。绿柱石的折射率和比重显然要小。用二向色性和重折率就很容易把碧玺和祖母绿分出来。 如果宝石的折射率处于碧玺的范围内，则外观上又与碧玺分不清楚，有下列一些宝石，如黄玉、磷灰石、玻璃和红柱石。黄玉可以比重来区分，碧玺在比重液甲基碘中上浮，黄玉下沉。玻璃是单折射的，也好区别。磷灰石和黄玉重折率小，放大看有极弱的双影，而碧玺双影很强。区分碧玺和红柱石，要仔细测量折射率：红柱石的高值不固定，而碧玺则在1644以下才不固定。另外，红柱石吸收线有对鉴定有帮助，特别是有没有干涉图时，检验原材料。北京大成圆融珠宝行是一个集研发设计，生产加工，文化推广和批发零售为一体的专业彩色宝石经营机构，经营品种K金，纯银首饰和各种彩色宝石裸石。发零售：祖母绿、碧玺、红宝、蓝宝、透辉石、海蓝宝、托帕石、橄榄石、黄晶、紫晶、茶晶、石榴石、坦桑石、绿紫晶、柠檬晶等各种成品及裸石。小叶紫檀、海南黄花梨、檀香、金丝楠木、沉香、蜜蜡。

　　帕拉依巴碧玺据说是目前价格最高的碧玺宝石，呈极其清澈的蓝色，也有些偏绿色，产自南 美。

　　红碧玺的色调有粉红到深红非常丰富，红碧玺的色泽倾向于玫瑰的颜色，被认为其能量使人热情、奔放、开朗、舒爽。

　　绿碧玺因为其中含有钒和铬元素而呈现多重变化的绿色，双色性明显，从不同角度观察的时候色泽明显不同。而包含过渡色的碧玺，也可以称为西瓜碧玺。它是一种能够让人开心、快乐而又满足的宝石，也称财富之石。

　　蓝碧玺帕拉依巴碧玺不同，帕拉依巴的命名是因为出产自南美的帕拉伊巴，而蓝碧玺则是碧玺家族其他蓝色成员的统称。就像帕拉伊巴一样，蓝碧玺也有相当数量偏向绿色，而且因为碧玺的双色性，切割严重影响最后出来的石头究竟是不是蓝色，所以蓝碧玺见到的也相当少。

　　黑碧玺价格相当便宜，有相当强烈的能量作用，可用来治疗。

　　紫碧玺经常被归类为红碧玺，类似桃红的色泽，由于碧玺的二色性，很少有纯粹的单色哦。

　　无色碧玺为透明或者乳白色，按照碧玺一向多棉絮多裂纹的特点，多数也不作为介面使用。

　　双色碧玺，碧玺实际上一颗只含有一种均匀颜色的也相当少（当然也取决于所谓一颗多小），所以有相当多的双色碧玺，甚至还有三色、多色碧玺。

　　西瓜碧玺一般为自然的红绿过渡，很像可口美味的西瓜。

　　猫眼碧玺猫眼”是指宝石上出现的一种光学现象。当磨成半球形的宝石被强光照射时，表面会出现一条细窄明亮的反光，叫做“猫眼闪光”。所以如果碧玺出现了猫眼就可以称之为猫眼碧玺，质量首先看“猫眼闪光”，闪光越明亮、越细致平直最佳，而且最好猫眼还能够展现出开闭的动态。其次则看宝石本身的成色，比如色泽和净度。而猫眼在东南亚认为中，具有避邪和好运的效果，也是相当珍贵的一种。

　　亚历山大变色碧玺，亚历山大变石最特别之处在于宝石可以随光线变色，原理是因为其中含有的铬元素会吸收不同的光谱。而颜色也是以红绿变色最为吸引人，同时两种色彩之间的对比越大越好，这样的石头在白天晚上会呈现截然不同的颜色。而碧玺本身就有明显的多色性，所以变色碧玺的表现真是静态难以捕捉的啊。

　　钠镁碧玺的为棕色的碧玺。因为其通透性和装饰性不佳，所以也不常被提到。

　　钙锂碧玺是马达加斯加出产一种奇特的碧玺，其中的内含物成三角形排列。