任务金绿宝石

金绿宝石的英文名称为Chrysoberyl。这个词来源于希腊语，是金**（chryso）和绿柱石（beryl）两个词合并而成的，该名称高度概括了金绿宝石的颜色特征。一般情况下，金绿宝石呈明亮的褐**和绿**。金绿宝石中的两种品种因显特殊的猫眼效应和变色效应而成为著名的高档宝石品种。显猫眼效应的称猫眼石，显变色效应的称变石。

一、基本性质

（一）结晶学性质

晶系 斜方晶系。

结晶习性和表面特征 矿物晶体呈扁平状、板状或短柱状，晶面上常有平行条纹，晶体常形成假六方的三连晶穿插双晶（图6-12）。

图6-12 金绿宝石常见晶形

（二）化学成分

金绿宝石为铍铝氧化物，化学分子式为BeAl2 O4，并含有少量微量元素 Fe、Cr、Ti等，不同的微量元素使金绿宝石矿物产生不同的颜色。

（三）物理性质

1光学特征

颜色 通常为浅 中等的**至黄绿色、灰绿色、褐色至黄褐色以及很罕见的浅蓝色。

光泽和透明度 常为玻璃光泽。金绿宝石通常为透明 不透明，猫眼石呈亚透明 半透明，变石通常为透明。

光性 二轴晶，正光性。

折射率 174～175。

双折射率 0009。

色散 低，为0014。

多色性 金绿宝石的多色性为三色性，呈弱至中等的黄、绿和褐色。浅绿**金绿宝石多色性较弱，而褐色金绿宝石多色性略强。猫眼的多色性较弱，呈现黄 黄绿 橙色。变石的多色性很强，表现为绿色、橙**和紫红色。缅甸抹谷产出的一个变石样品具有独特的三色性，表现为Np方向呈紫红色，Nm方向呈草绿色，Ng方向呈蓝绿色。

发光性 金绿宝石在紫外荧光灯下，长波时无荧光；短波时，**和绿**宝石一般为无至黄绿色荧光。其中，富铁的**、褐色和暗绿色金绿宝石在紫外线和X射线照射下不发荧光。某些浅绿**金绿宝石在短波紫外线照射下发出弱的绿色荧光。其他颜色的金绿宝石不发荧光。猫眼在长短波紫外线下通常无荧光。变石在长短波紫外线下发无 中等强度的紫红色荧光，在X射线照射下发暗淡的红色荧光，阴极射线下发橙色荧光。使用交叉滤色片法可见变石的红色荧光。变石猫眼在紫外荧光灯的照射下呈现强度为弱至中的红色荧光。

吸收光谱 金绿宝石在紫光区444nm处有强吸收窄带。变石品种在红区690nm处有一双线，红橙区有两条弱线，以580nm中心有一吸收区，蓝区475nm、468nm两条吸收线。

特殊的光学效应 部分金绿宝石显示特征的猫眼效应和变色效应，并因此决定金绿宝石重要的宝石种，即猫眼石和变石。

2力学性质

解理 可出现三组解理，一组发育中等，另两组发育不完全；猫眼石和变石一般无解理。

断口 金绿宝石常出现贝壳状断口。

硬度 一般为8～85。

密度 通常为372g/cm3。

（四）包裹体特征

金绿宝石内部主要有指纹状包裹体，也可见丝状包裹体。透明宝石可见阶梯状滑动面或双晶纹。猫眼石内部主要含大量平行排列的丝状包裹体，变石内部主要含有指纹状包裹体和丝状物。

（五）其他性质

金绿宝石宝石化学性质稳定，对一般热、光均不发生反应。在酸碱中几乎不溶，仅在硫酸中部分溶解。

二、主要宝石种

（一）变石

变石亦称亚历山大石，英文名称为alexandrite，是一种含微量氧化铬（Cr2 O3）金绿宝石变种，正因为含微量氧化铬（Cr2 O3），使得金绿宝石具有在烛光及钨丝灯光下呈红色，在日光照射下呈绿色的特殊的变色效应，因此，也被誉为是“白昼里的祖母绿，黑夜里的红宝石”，但这也正是变石的珍贵之处。关于变色效应的成因前文有关章节已有阐述。通过对变石吸收光谱的研究表明，变石在橙色至黄绿色的光谱范围内，有一条很宽的吸收带，而在红色及绿色区，几乎没有吸收。由于日光中的短波较强，烛光和白炽灯光中长波较强，所以，当宝石在不同光的照射下，便出现不同的颜色。变石中最受欢迎的两种颜色是祖母绿的绿色及红宝石的红色，但实际上，变石很少有达到上述两种颜色的，多数变石的颜色是在非日光下呈现深红色到紫红色，并带有褐色；在自然的日光下，呈淡黄绿或蓝绿色。同样，由于有微弱的褐色存在，宝石的亮度降低至中等程度。

（二）猫眼石

猫眼石的英文名称是cat′s eye，它是金绿宝石中最著名的品种，是世界公认的五种珍贵的宝石之一。猫眼石之所以产生猫眼效应，主要在于金绿宝石矿物内部存在大量细小、密集和平行排列的丝状金红石矿物包裹体，丝状物的排列方向平行于金绿宝石的矿物晶体c轴方向。由于金绿宝石本身与金红石包裹体在折射率上的较大差别，使入射到宝石内的光线经金红石反射出来。当金绿宝石被定向切磨成弧面型宝石时，反射出来的光集中成一条光带而形成猫眼现象（图6-13）。金绿宝石中丝状包裹体含量越高，宝石越不透明，猫眼效应越明显。

图6-13 猫眼石的成因

当猫眼石放在聚光光源下，并在正确的角度下，宝石的向光一半呈其体色，背光一半则呈现乳白色。猫眼可呈现多种颜色，按质地颜色好坏依次为蜜黄、黄绿、褐绿、黄褐、褐色等，一般猫眼石的本色是蜂蜜色，在光照下展现出的是一种“乳白蜜黄”状的颜色。猫眼石具有的一种更有趣现象是：当把猫眼石放在两个聚光灯束下，随着宝石的转动，眼线将会出现张开与合上的现象，当张开时，会有清楚的区域隔开，当合上时，会形成细细的一条线。

（三）其他品种

1变石猫眼宝石（alexandrite cat′s-eye）

变石猫眼宝石是极其罕见的金绿宝石品种，它不仅可以呈现变色效应，还同时有明显的猫眼效应，它是最有价值的收藏品之一。金绿宝石既要显示变色效应，又要显示猫眼效应，这就要求宝石既要含有产生变色效应的铬元素，内部又要含有丝状包裹体。

2星光金绿宝石

这是一种更为罕见的品种，它具有四射星光效应。其星光产生的原因之一是在金绿宝石中同时存在两组互相近于垂直排列的包裹体，其中一组为金红石丝状包裹体，而另一组为细密的气液管状包裹体。这种星光金绿宝石的存在同时证明金绿宝石猫眼效应的形成有两种原因，即猫眼效应既可由金红石包裹体形成，也可由气液包裹体引起。

3一般的金绿宝石

不具上述特征的金绿宝石，只要质量达到宝石要求时，也可作用宝石。这种宝石由于含铁量的不同，颜色可呈淡黄、葵花黄、金黄和黄绿色，其中以葵花**为最好。

三、鉴定

1猫眼石

（1）鉴定特征

清晰的褐**猫眼是猫眼石的主要识别特征。猫眼石的丝绢状包裹体有的是金红石所致，有的是气液包裹体所致。由于这些管状包裹体细长而且密集分布，所以猫眼效应特别明显，就是在漫射光下亦十分清楚。这是具猫眼效应的其他宝石所不能比拟的，从左侧照射蜜**的猫眼石，左侧呈蜜**，而右侧呈乳白色。从右侧照射，右侧呈蜜**，左侧呈乳白色。

要准确确定猫眼石，还需借助于仪器测猫眼石的相对密度、折射率、光性和硬度等。另一重要的鉴定特征是：猫眼石由Fe致色，能提供特殊的光谱特征，即在444nm有一宽的特征吸收光谱，495nm、515nm处有时亦见到弱吸收线。

（2）猫眼石与具猫眼效应的其他宝石的鉴别

猫眼石的显著特征是具猫眼效应，但这种效应并非猫眼石才有。其他具猫眼石的宝石还有石英（包括虎睛石）、电气石、绿柱石、磷灰石等。宝石学规定，不应将这些宝石称为“猫眼石”，而应描述成“石英猫眼”“电气石猫眼”等。但在商业上，仍存在将这些宝石冒充为猫眼石的现象，但这些宝石的物理性质与猫眼石存在较大差别，通过仪器鉴定，较易将它们区分开来。

（3）猫眼石与人造猫眼石的鉴别

目前市场上销售一种由玻璃纤维制成的猫眼石，有红色、蓝色和褐**，其中褐黄石品种有些类似于天然猫眼石。二者的区别在于：人造猫眼石在弧顶端同时出现2～3条亮带（天然者仅一条）；用放大镜观察人造猫眼的两侧可见六边形蜂窝状结构；人造猫眼硬度低，5左右；相对密度为264左右。

2变石

变石是含铬的金绿宝石，在透明的晶体中可同时通过红光和绿光，由于变石颜色的平衡偏移而产生变色效应。当光源中红光成分多就呈红色，绿光成分多则呈绿色。由于日光中的绿色成分多，白炽灯中红色成分多，所以在日光照射下呈绿色，白炽灯照射下呈红色。一般来讲，变石这种特征的变色效应是其最典型的鉴别特征。与变石相似的宝石仅有人造刚玉变石和人造尖晶石变石。鉴别的方法是：

多色性 天然变石具三色性，刚玉变石只具二色性，人造尖晶石无多色性。

包裹体 变石具不规则分布的气液包裹体；人造刚玉变石和人造尖晶石变石具气泡包裹体和弧形包裹体或色带。

密度、折射率 人造变石与天然变石具较大差别。

吸收光谱 变石是典型的 Cr 光谱，表现在红区有双线，黄绿区有宽的吸收带，蓝区有两个窄带，其他仿制宝石不具变石的吸收光谱。

3合成金绿宝石及其鉴别

合成金绿宝石的主要合成方法有：助熔剂法、晶体提拉法和区域熔炼法。与天然金绿宝石一样，合成金绿宝石可以有金绿宝石、猫眼、变石三个品种，而且主要是合成变石。合成变石是最难于同变石鉴别的宝石。合成变石具有几乎同天然变石完全一样的物理、化学、晶体光学性质。因此，对于合成变石的鉴定仅能从合成变石内部包裹体的特点入手。不同的合成方法产生不同特征的内部包裹体。

对于助熔剂法合成变石，经常见到脉状包裹体，助熔剂包裹体可呈云雾状外观，具有细薄的、模糊的外形，也可以是粗粒的并含有助熔剂的小滴。在大约70倍放大镜下，熔剂小滴趋于拉长状，一群小滴大致在同一方向上拉长。在反射光中，具有粒状表面，并具淡黄橙色。助熔剂法合成变石另一常见的特征包裹体是微小的六边形或三角形铂金属片。铂金属片来源于铂坩埚。铂金属片在某些方向看起来黑色不透明，转动一定方向，铂金属片可发出亮白反射光。平行于晶面的生长线呈直线状，相互间并以一定角度交汇，生长线非常清晰，往往相似于助熔剂法合成祖母绿所显示的“威尼斯百叶窗”效应。成层的包裹体平行于种晶面也常见到。

晶体提拉法生长的合成变石具有针状包裹体及弧形生长纹，是鉴定其为合成品的证据。合成变石猫眼显示出极其细小的白色粒状包裹体，也发现有波浪状纤维包裹体。短波紫外线下宝石表现出弱的白至**荧光，而内部呈弱的红橙色荧光。在天然变石中还从没有见过这种荧光。区域熔炼法生长的合成变石内部有时可见小的球形气泡，无规则颜色呈旋涡状结构也作为鉴定特征。实际上，在很多情况下，合成变石的内部非常洁净，包裹体特征不是十分明显，因此这时依靠常规的宝石学鉴定方法已不足以解决问题。

助熔剂法、晶体提拉法及区域熔炼法均属高温熔融法。在应用这些方法的过程中，没有水分子的加入，因此在合成变石的内部晶体结构中不含有水分子。天然变石形成于不同于合成变石的自然环境中，形成晶体的内部总是有微量水分子。应用红外光谱仪可以检测变石中是否含有水分子。对于含有水分子的天然变石在红外光谱上将产生水分子的特征吸收峰，而合成变石无此吸收峰的存在。由此可见，对于合成变石的鉴定，是一个较困难、较复杂的过程。

四、评价

1猫眼石

猫眼石的质量评价可通过颜色、眼线的效果、匀称程度、重量等几方面进行。

颜色 较强的淡黄绿色、棕** （蜜**） 是猫眼石的最佳颜色，绿色与蜜黄绿相比，绿色的价值略低一级，略深的棕色体色如显得突出，其价值将比绿色还低一级，很白的**和很白的绿色，价值就更低一些。绿色的品种可以与亮棕色处于同一价格水准，最差的颜色是灰色。

眼线 最好的猫眼线，应该是狭窄的，界线清晰，显活光，并且位于宝石的正中央。关于眼线的颜色，有人喜欢银白的颜色，而有人则偏爱金**的线，而绿色和蓝白色的线，较为受冷背景形成鲜明对照，要显得干净利落。眼要能张得大，越大越好，合起来要锐利。此外，乳与蜜的效果必须存在。

匀称程度 匀称程度也是评价猫眼石的重要因素，为了充分利用原石，宝石工匠常常把猫眼石的底部留的很厚，以致难以合理地镶嵌。有时保持适当厚度，会提高宝石的整体美观性。但底过分的大而厚，则明显是为了增加重量，多卖钱，这样做的结果往往适得其反，使宝石失去完整的美观性，加工镶嵌也较困难，因此得不到消费者认同。

重量 在合理加工的前提下，重量越大，价值越高。

2变石

变石的质量评价主要从变色效应的完美程度、透度明、净度、重量和切工等方面进行。

变色效应 在日光下，颜色越接近祖母绿色越好；而在非自然光下，颜色越接近红宝石的红色越好。具备这种颜色变化的宝石，它的价值最高。但实际上，能够呈现上述颜色效果的变石非常稀少，多数颜色只是红得似石榴子石，绿的似绿色电气石。

透明度和净度 透明度和净度越高，价值越高。

重量 一般的情况下，变石破裂得比较厉害，所以大的变石晶体不多见。因此，重量对宝石价值的影响极大，重量越大，价值越高。

切工 变石往往被切磨成刻面型。加工质量越高，宝石价值越高。

五、金绿宝石的产状、产地简介

金绿宝石主要产在老变质岩地区的花岗伟晶岩、蚀变细晶岩中，以及超基性岩的蚀变岩——云母岩中。而真正具工业意义的金绿宝石矿大多产于砂矿中。金绿宝石的主要产地有：原苏联的乌拉尔地区、斯里兰卡、巴西、缅甸、津巴布韦等。最好的变石，即具有强烈变色效应的变石产于原苏联的乌拉尔地区。而斯里兰卡砂矿中则产出黄绿色大颗粒变石及高质量的猫眼宝石。除斯里兰卡外，目前最主要的金绿宝石产地是巴西。巴西发现了金绿宝石类宝石的各个品种：包括透明的**、褐色金绿宝石；很好的猫眼及高质量的变石。

学习指导 金绿宝石中的猫眼石和变石都是著名的高档宝石，因此，有关金绿宝石的基本性质必须熟记。在此基础上，要掌握变石颜色的成因和猫眼石猫眼效应的成因；掌握猫眼石和变石的鉴别和评价方法。除此之外，要了解其他显示猫眼效应和变石效应宝石的基本情况，了解这些显示猫眼效应和变石效应宝石名称的正确叫法；要了解其他金绿宝石品种；要了解金绿宝石矿床的成因及主要产地。

练习与思考

1何谓猫眼石？何谓变石？简述产生猫眼效应和变石效应的原因。

2阐述金绿宝石的基本性质。

3金绿宝石中主要的宝石种？划分的依据是什么？

4简述猫眼石的鉴别和评价方法。

5简述变石的鉴别和评价方法。

6说明能显示猫眼效应宝石的名称，尽你所知简述将它们区别开来的最简便有效的方法。

成分：氧化铍铝 硬度：85 比重：371 折射率：174-175 双折射：0009 颜色：从绿色、绿黄、**到棕色不等，质地坚硬而耐久，特别适宜制作宝石。精心切磨後，虽明亮但无火彩。变石和猫眼宝石这两个变种，具有自身独特的性质。珍贵稀有的变石在日光下，可从绿变成红色、紫红色，或在白炽灯下变成棕色。合成的金绿宝石、刚玉和尖晶石都可仿制变石的色彩变化。猫眼石被琢成凸面宝石时，会有白色的线条穿过黄灰色宝石，因为凹槽或羽毛状的流体内含物，或金红石的针形内含物所致。最珍贵的淡金棕色，伴有明暗的“牛奶和蜂蜜”效果的阴影。十八、十九世纪受葡萄牙人喜爱的淡**金绿宝石被称为贵橄榄石。 产地：上等的金绿宝石包括变石，在俄国的乌拉尔，大多数已采掘殆尽，该处最大的刻面宝石重达66克拉。各种颜色的水蚀卵石则见于斯里兰卡的宝石矿砾中。还分布在缅甸、巴西、辛巴威、坦尚尼亚和马达加斯加。猫眼石产於斯里兰卡、巴西和中国。

金绿宝石因其独特的黄绿至金绿色外观而得名，以其特殊的光学效应而闻名。金绿宝石根据其特殊光学效应的有无可分为金绿宝石、猫眼、变石和变石猫眼等品种，其中最为有名的当属金绿宝石猫眼。猫眼以其丝绢状的光泽、锐利的眼线而深受人们的喜爱。在亚洲，猫眼宝石常被当作好运气的象征，人们相信它会保护主人的健康，免于贫困。变石更是被誉为“白昼里的祖母绿，黑夜里的红宝石”。在西方金绿宝石是赫赫有名的五大宝石之一。

一、金绿宝石的基本性质

（一）矿物名称

金绿宝石（Chrysoberyl），矿物学中属金绿宝石族。

（二）化学成分

金绿宝石矿物为铍铝氧化物，分子式为BeAl2O4，实际上金绿宝石矿物中常含有微量Fe、Cr、Ti等组分。不同的微量元素使金绿宝石矿物产生不同的颜色。

（三）晶系与结晶习性

金绿宝石矿物属斜方晶系，原生矿物晶体常呈板状、短柱状晶形。晶面常见平行条纹，晶体常形成假六方的三连晶穿插双晶（见图3-1-248，图3-1-249）。

图3-1-248 金绿宝石常见晶形

（a）单晶；（b）轮式双晶；（c）、（d）膝状双晶

图3-1-249 金绿宝石的轮式双晶

（四）光学性质

1颜色

金绿宝石通常为浅—中等的**至黄绿色、灰绿色、褐色至黄褐色以及很罕见的浅蓝色（见图3-1-250）；猫眼主要为**—黄绿色、灰绿色、褐色—褐**；变石通常在日光下为带有**色调、褐色色调、灰色色调或蓝色色调的绿色（例如：黄绿、褐绿、灰绿、蓝绿），而在白炽灯光下则呈现橙色或褐红色—紫红色；变石猫眼呈现出蓝绿色和紫褐色。

图3-1-250 金绿宝石

2光泽和透明度

金绿宝石的光泽通常为玻璃光泽至亚金刚光泽，透明度通常为透明—不透明；猫眼的光泽多为玻璃光泽，呈亚透明—半透明；变石抛光面光泽为玻璃光泽至亚金刚光泽，断口呈现玻璃—油脂光泽，而透明度通常为透明。

3光性

金绿宝石矿物为光性非均质体，二轴晶，正光性。

4折射率和双折射率

金绿宝石的折射率为1746～1755（＋0004,－0006），双折射率为0008～0010。例外情况曾发现一个褐色金绿宝石晶体具有相当高的折射率值：ng=1770、np=1764、nm、＝1759，而其密度为3755g/cm3。

5多色性

金绿宝石的多色性为三色性，呈弱至中等的黄、绿和褐色。浅绿**金绿宝石多色性较弱，而褐色金绿宝石多色性略强。猫眼的多色性较弱，呈现黄—黄绿—橙色。变石的多色性很强，表现为绿色，橙**和紫红色。缅甸抹谷产出的一个变石样品具有独特的三色性，表现为nn方向呈紫红色，nm方向呈草绿色，ng方向呈蓝绿色。

6发光性

金绿宝石在紫外荧光灯下，长波时无荧光；短波时，**和绿**宝石一般为无至黄绿色荧光。其中，富铁的**、褐色和暗绿色金绿宝石在紫外线和X射线照射下不发荧光。某些浅绿**金绿宝石在短波紫外线照射下发出弱的绿色荧光。其他颜色的金绿宝石不发荧光。

猫眼在长短波紫外线下通常无荧光。

变石在长短波紫外线下发无—中等强度的紫红色荧光，在X射线照射下发暗淡的红色荧光，阴极射线下发橙色荧光。使用交叉滤色片法可见变石的红色荧光。

变石猫眼在紫外荧光灯的照射下呈现强度为弱至中的红色荧光。

7吸收光谱

金绿宝石的**和黄绿色起因于金绿宝石矿物中含有微量Fe3+元素，猫眼的颜色主要也是起因于宝石中含Fe3+元素。因此金绿宝石的和猫眼的吸收光谱具有相似的特点，主要产生于445nm为中心的强吸收带（见图3-1-251）。

图3-1-251 金绿宝石吸收光谱图

变石的颜色及其变色效应起因于金绿宝石矿物中含有微量Cr元素，在可见光吸收光谱上具有如下特点：6805nm和6785nm两条强吸收线，665nm、655nm和645nm三条弱吸收线，580～630nm的部分吸收，4765nm、473nm及468nm的三条弱吸收线，紫区通常完全吸收。

变石的吸收光谱由于宝石的三色性而随着方向略有变化。变石表现出较强的三色性，因而随方向不同光谱不同，绿色方向（γ或慢光）在6805nm、6785nm处可见弱细线。吸收光线的宽吸收带位于640nm至555nm，在低于470nm的蓝、紫区产生吸收（见图3-1-252）。

图3-1-252 变石吸收光谱图（绿色方向）

红色或紫红色方向（α或快光）显示弱双线，其中6785nm线略强，在红光区仅见另外两条线655nm和645nm。宽吸收带位于605nm和540nm之间，在合适的条件下可见蓝区472nm有一细线。紫区在460nm以下全吸收（见图3-1-253）。在日常测试时，如果不采用偏光加以区分的话，看到的仅是混合光谱，与不同方向看到的光谱略有变化。

图3-1-253 变石吸收光谱图（红色方向）

8特殊光学效应

在金绿宝石矿物中，通常出现猫眼效应和变色效应，而星光效应极少出现。更为珍贵的是在一颗金绿宝石上既可以出现猫眼效应，又可以出现变色效应的变石猫眼。

（五）力学性质

1解理

金绿宝石晶体可出现三组不完全解理，变石和猫眼一般无解理，金绿宝石常出现贝壳状断口。

2硬度

摩氏硬度一般为8～85。

3密度

密度变化不大，通常为373（±002）g/cm3。

（六）内外部显微特征

金绿宝石内部主要含有指纹状包体，也可见丝状物。金绿宝石中的固体包体包括云母、阳起石、针铁矿、石英和磷灰石，原生和次生两相或三相包体也常见，可能含有水和二氧化碳。透明宝石可见阶梯状滑动面或双晶纹，这些面有时采用侧光照明才可见（见图3-1-254）。**和褐色金绿宝石显示出各种类型的内部特征，最常见的是两相包体、平直的充液空穴和长管。

图3-1-254 金绿宝石中阶梯状滑动面或双晶纹

猫眼内部主要含有大量平行排列的丝状金红石包体或管状包体。

变石内部主要含有指纹状包体及丝状物。原苏联产变石的内部特征常由指纹状和类似于红宝石中的包体组成，变石可含有以上金绿宝石和猫眼所提及的包体。

（七）其他

金绿宝石宝石化学性质稳定，对一般热、光均不发生反应。在酸碱中几乎不溶，仅在硫酸中部分溶解。

二、金绿宝石的品种

金绿宝石根据其特殊光学效应的有无可分为以下品种。

1金绿宝石

指没有任何特殊光学效应的金绿宝石（见图3-1-255）。

2猫眼

具有猫眼效应的金绿宝石称之为猫眼（见图3-1-256）。

图3-1-255 各种颜色的金绿宝石

图3-1-256 猫眼原石及成品

在光线照射下，金绿宝石猫眼表面呈现的一条明亮光带，光带随着宝石或光线的转动而移动；另一种有趣的现象是，当把猫眼放在两个光源下，随着宝石的转动，眼线会出现张开与闭合的现象（见图3-1-257），宛如灵活而明亮的猫的眼睛。目前，只有这种金绿宝石的猫眼无须注明矿物种而直称“猫眼”。能产生猫眼效应的其他一些宝石，包括石英、电气石、绿柱石及磷灰石等，不能将这些宝石直称为“猫眼”，应称为“石英猫眼”、“电气石猫眼”等。

图3-1-257 猫眼的开合现象

猫眼在有许多俗称，如东方猫眼、锡兰猫眼，也有称之为猫睛、猫精、金绿玉或波光石的。为了区别于其他具有猫眼效应的宝石，民间还将猫眼效应最为完美的金绿宝石磨制的猫眼叫做“真猫眼石”。

猫眼之所以产生猫眼效应，主要由于金绿宝石矿物内部存在的大量细小、密集，平行排列的丝状金红石或管状包体，丝状物的排列方向平行于金绿宝石矿物晶体Z轴方向。由于金绿宝石本身与金红石包体在折射率上的较大差别，使入射到宝石内的光线经金红石包体反射出来，经特别定向切磨后，反射光集中成一条光带而形成猫眼现象。金绿宝石中丝状物含量越高，宝石越不透明，猫眼效应越明显，反之，金绿宝石越透明，猫眼效应越不明显。

猫眼可呈现多种颜色，如蜜黄、黄绿、褐绿、黄褐、褐色等。猫眼宝石在聚光光源下，宝石的向光一半呈现其体色，而另一半则呈现乳白色（见图3-1-258）。

图3-1-258 猫眼

3变石

具有变色效应的金绿宝石称之为变石。变石在商业界称为亚历山大石，变石在日光或日光灯下呈现为绿色色调为主的颜色，而在白炽灯光下或烛光下则呈现出红色色调为主的颜色，因此被誉为“白昼里的祖母绿，黑夜里的红宝石”（见图3-1-259）。据传说，在1830年，俄国沙皇亚历山大二世，在他生日的那天，发现了变石，故将这块宝石命名为亚历山大石，变石的英文Alexandrite即出于此。著名的产地是俄罗斯乌拉尔山脉。

图3-1-259 日光灯下呈绿色（左）；白炽灯下呈红色（右）

4变石猫眼

变石猫眼是同时具有变色效应及猫眼效应的金绿宝石（见图3-1-260）。变石猫眼既含有产生变色效应的铬元素，又含有大量丝状包体以产生猫眼效应。变石猫眼是一种更珍贵、更稀罕的宝石品种。

图3-1-260 变石猫眼

5星光金绿宝石

具星光效应的金绿宝石称为星光金绿宝石。星光金绿宝石通常为四射星光，其星光产生的原因之一是在金绿宝石中同时存在两组互相近于垂直排列的包体，其中一组为金红石丝状包体，而另一组为细密的气液管状包体。这种星光金绿宝石的存在同时证明金绿宝石猫眼效应的形成有两种原因，即猫眼效应既可由金红石包体形成，也可由气液包体形成。

三、金绿宝石与相似宝石及其仿宝石的鉴别

（一）金绿宝石

与金绿宝石相近的宝石有蓝宝石（各种颜色）、钙铝榴石、尖晶石、橄榄石等。

1与蓝宝石的鉴别

（1）同金绿宝石相比，蓝宝石具有更高的折射率值。金绿宝石折射率为174～175，而蓝宝石折射率为176～177左右。

（2）蓝宝石为一轴晶负光性晶体，而金绿宝石为二轴晶正光性晶体。因此使用正交偏光镜观察宝石的干涉图，可发现蓝宝石具有典型的一轴晶黑十字干涉图，而金绿宝石不具此特征。

（3）使用分光镜来区分金绿宝石与蓝宝石不是最好的方法，因为金绿宝石在蓝光区445nm的吸收线与蓝宝石450nm的吸收线过于接近，不容易区分。

（4）通过放大镜或显微镜观察宝石内部的包体也可以作为鉴定特征。金绿宝石最常见的包体为指纹状包体、丝状包体。虽然蓝宝石也具有同样的包体，但蓝宝石常见六边形生长色带，丝状包体可以三个方向呈120°交角出现。

金绿宝石经常可见阶梯状滑动面或双晶纹，而蓝宝石中则几乎不可见。

2与钙铝榴石的鉴别

钙铝榴石的折射率与金绿宝石最为接近，为174左右，同时钙铝榴石的颜色与金绿宝石也很接近，所以二者在外观上非常相像。钙铝榴石同金绿宝石的最大差别在于钙铝榴石为单折射宝石，因此与双折射有关的刻面重影、多色性等现象，在钙铝榴石中无法见到。

3与尖晶石的鉴别

尖晶石在外观上可能相似于金绿宝石，尤其是那些**、黄绿色、浅绿色的尖晶石更为相像。尖晶石属单折射宝石，而且尖晶石的折射率为172左右，低于金绿宝石。尖晶石中可出现八面体负晶及由八面体负晶组成的指纹状包体。

4与橄榄石的鉴别

黄绿色的橄榄石与金绿宝石的颜色比较接近。但是橄榄石的折射率1654～1690低于黄绿色金绿宝石1746～1755的折射率值。橄榄石中常含有特征的“睡莲叶”状包体，以及明显的后刻面棱重影现象，易于与金绿宝石区别。

（二）猫眼

天然宝石当中，许多宝石由于其内在的性质，经特殊切磨后可产生猫眼效应，如石英猫眼、阳起石猫眼、磷灰石猫眼、透辉石猫眼、海蓝宝石猫眼、方柱石猫眼、碧玺猫眼、长石猫眼、玻璃猫眼及其他一些罕见的具有猫眼效应的宝石。

1与石英猫眼的鉴别

在外观上与猫眼最为接近的宝石为石英猫眼，石英猫眼在我国传统上俗称勒子石。常见的颜色有**、褐黄、黄绿、灰、灰褐、灰绿等。一般的石英猫眼质地较粗，眼线的线状反光也不甚明亮，光线的边界也不清晰，但也有质地细腻者，其光线界线也相当明亮且清晰。

石英猫眼作为石英矿物，其折射率、密度等远远低于金绿宝石，折射率点测法一般为154，而金绿宝石为174。因此，使用折射仪可以很容易将猫眼与石英猫眼区分开。二者的密度差别也很大，猫眼的密度一般为373g/cm3，而石英猫眼仅为265g/cm3左右。使用分光镜观察吸收光谱也可将二者区分开。猫眼在蓝区可见445nm处的吸收带，而石英猫眼不存在特征吸收光谱。

2与阳起石猫眼的鉴别

在外观上与猫眼较为接近的宝石为阳起石猫眼。阳起石猫眼主要呈半透明，浅至深的绿色、黄绿色以及黑色。猫眼效应是由阳起石的纤维矿物集合体所致。阳起石猫眼也可表现出光带两侧颜色的差异，但由其点测法163的折射率及300g/cm3左右的密度可与猫眼区分开。

3与磷灰石猫眼的鉴别

磷灰石猫眼同猫眼相比，同样具有较低的折射率和密度，具有猫眼效应的磷灰石可由其吸收光谱580nm的双吸收线鉴定出。

4与透辉石猫眼的鉴别

透辉石猫眼往往表现为不透明的深绿色至黑色，有时带有褐色色调。透辉石猫眼所表现的光带常较清晰，光带两侧颜色差别不大。透辉石猫眼点测法折射率为168，密度329g/cm3左右，可由此区别于猫眼。

5与其他具猫眼效应宝石的鉴别

海蓝宝石猫眼、碧玺猫眼和方柱石猫眼的共同特点是，猫眼效应产生于宝石内部一组平行排列的管状气液包体，外观上可见较粗的纤维状包体，而且具有猫眼效应的这些宝石的颜色也往往区别于猫眼，很易于鉴别。长石猫眼的颜色通常为无色，而且透明度较高。

6与玻璃猫眼的鉴别

玻璃猫眼常用来仿猫眼，玻璃猫眼是通过加热并吹拉成束的细玻璃丝加工成弧面型宝石后，就产生了猫眼效应。根据需要，玻璃可配制成各种颜色。另一种重要的工艺是熔化玻璃纤维。玻璃纤维的切面呈方形或六边形，每平方厘米包含有15万根纤维。这种玻璃猫眼表现的猫眼效应过于完美，以至于有虚假的感觉；它的折射率及密度都非常低，在宝石侧面垂直光带的方向，使用放大镜即可观察到蜂窝状纤维结构，因此易于鉴别。

（三）变石

变石以其本身独特的光学效应及其物理化学性质区分于大多数天然宝石。在鉴定变石时要考虑以下具有变石效应的宝石：变色石榴石、变色尖晶石、变色蓝宝石、变色萤石、变色蓝晶石。同时具有假变色效应的红柱石也与变石易混。

1与石榴石的鉴别

石榴石中包含许多宝石品种，具有变色效应的石榴石是含微量V和Cr元素的镁铝榴石及镁铝榴石－锰铝榴石的系列的石榴石。富含V和Cr的镁铝榴石变色效应表现为在日光下呈现蓝绿色而在白炽灯下呈现酒红色或带有红色调的紫色。

变石同变色石榴石的鉴定与金绿宝石同钙铝榴石的鉴定相似，因为石榴石属等轴晶系，单折射宝石，而变石属斜方晶系双折射宝石，因此通过测定变色石榴石的折射率和多色性可将二者区分开。

2与变色蓝宝石的鉴别

天然产出的变色蓝宝石当其化学成分中的Cr含量很低时，一般变色效应很弱，在日光下表现为一种灰蓝色、灰紫蓝色，白炽灯光下表现为浅紫红色、褐红色。当Cr含量较高时，变色效应较为明显，在白炽灯光下呈现带有紫色色调的红色。变石与变色蓝宝石的鉴别与金绿宝石与蓝宝石的区别相同。

3与变色尖晶石的鉴别

到目前为止，仅斯里兰卡发现一种变色尖晶石，含有227%的FeO及少量的Cr2O3（006%）和V2O3（003%）。变色效应表现为日光下呈紫蓝色，白炽灯光下呈红紫色。

尖晶石为单折射宝石，折射率为172。其特征的八面体负晶包体可区分于变石。

4与变色蓝晶石的鉴别

变色蓝晶石是极为罕见的。变色效应起因于蓝晶石中含有的Cr元素及Fe元素。蓝晶石的变色效应表现为在日光下和白炽灯光下分别为绿蓝色与红色。

蓝晶石具有比变石低的折射率，为172～173左右，多色性为无色、深蓝色和紫蓝色，不同于变石。蓝晶石的密度同变石较为接近，为368g/cm3。蓝晶石具有特征的吸收光谱，即435nm和445nm的吸收带。

5与变色萤石的鉴别

变色萤石起因于宝石内部含有稀土元素Y3+、Ce3+和Sm3+，变色萤石在日光下呈蓝色而白炽灯光下呈淡紫色。

变色萤石的性质明显区别于变石，其单折射，折射率极低（1434），由此很容易区分于变石。

6与红柱石的鉴别

红柱石无变色效应，但它的强多色性产生的淡红色闪光可能误认为变色效应。红柱石多色性表现绿色和淡红褐色，有时为深绿，较少为粉红色。红柱石的折射率为163～164，密度为318g/cm3，均低于变石，可据此加以区分。

7与合成变色蓝宝石的鉴别

变石最重要的仿制品为具有变色效应的合成蓝宝石。在现今的宝石市场上，常常误称为“合成变石”。纯净不含任何杂质元素的刚玉矿物是无色透明的，当刚玉中含有微量Cr元素时则产生红色，形成红宝石。当刚玉中Cr的含量达到20%时，刚玉即可呈现绿色，因为纯的Cr2O3即为绿色，因此加20%Cr2O3的刚玉就形成了介于具有红颜色的红宝石和具有绿颜色的Cr2O3之间的中间产物，产生变色效应，具有变色效应的合成蓝宝石在日光下呈现带有紫色色调的绿色，而在白炽灯光下呈现紫红色。此种合成蓝宝石主要通过焰熔法合成，因此在宝石显微镜下宝石内部可见焰熔法合成宝石所具有的特征的弧形生长纹。

具有变色效应的合成蓝宝石具有特征的吸收谱线，在475nm处产生特征的吸收线。另外合成蓝宝石作为一轴晶宝石具有二色性，而不是变石的三色性，合成蓝宝石的折射率（176～177）及密度（399g/cm3）都明显高于变石。

含V的合成蓝宝石也可产生变色效应，但所产生的变色效应为在日光下呈现灰绿色而在白炽灯光下呈现近于紫晶色的红紫色。

8与石英拼合石的鉴别

一种不太常见的变石仿制品是由两块石英经过拼合组成的拼合石。在腰部胶结处加入了明胶滤色片以产生变色效应。这种仿制品的折射率值为1544～1553，仔细观察接合缝、接合缝处的气泡等现象可鉴别。

四、合成金绿宝石及其鉴别

合成金绿宝石的主要合成方法有：助熔剂法、晶体提拉法和区域熔炼法。与天然金绿宝石一样，合成金绿宝石可以有金绿宝石、猫眼、变石三个品种，而且主要是合成变石。合成变石是最难于同变石鉴别的宝石。合成变石具有几乎同天然变石完全一样的物理、化学、晶体光学性质。因此，对于合成变石的鉴定仅能从合成变石内部包体的特点入手。不同的合成方法产生不同特征的内部包体。

对于助熔剂法合成变石，经常见到脉状包体，助熔剂包体可呈云雾状外观，具有细薄的、模糊的外形，也可以是粗粒的并含有助熔剂的小滴。在大约70倍放大镜下，熔剂小滴趋于拉长状，一群小滴大致在同一方向上拉长。在反射光中，具有粒状表面，并具淡黄橙色。助熔剂法合成变石另一常见的特征包体是微小的六边形或三角形铂金属片。铂金属片来源于铂坩埚。铂金属片在某些方向看起来黑色不透明，转动一定方向，铂金属片可发出亮白反射光。平行于晶面的生长线呈直线状，相互间并以一定角度交汇，生长线非常清晰，往往相似于助熔剂法合成祖母绿所显示的“威尼斯百叶窗”效应。成层的包体平行于种晶面也常见到。

晶体提拉法生长的合成变石具有针状包体及弧形生长纹，是鉴定其为合成品的证据。合成变石猫眼显示出极其细小的白色粒状包体，也发现有波浪状纤维包体。短波紫外线下宝石表现出弱的白至**荧光，而内部呈弱的红橙色荧光。在天然变石中还从没有见过这种荧光。

区域熔炼法生长的合成变石内部有时可见小的球形气泡，无规则颜色呈旋涡状结构也作为鉴定特征。实际上，在很多情况下，合成变石的内部非常洁净，包体特征不是十分明显，因此这时依靠常规的宝石学鉴定方法已不足以解决问题。

助熔剂法、晶体提拉法及区域熔炼法均属高温熔融法。在应用这些方法的过程中，没有水分子的加入，因此在合成变石的内部晶体结构中不含有水分子。天然变石形成于不同于合成变石的自然环境中，形成晶体的内部总是有微量水分子。应用红外光谱仪可以检测变石中是否含有水分子。对于含有水分子的天然变石在红外光谱上将产生水分子的特征吸收峰，而合成变石无此吸收峰的存在。由此可见，对于合成变石的鉴定，是一个较困难、较复杂的过程。

五、金绿宝石的质量评价

金绿宝石类宝石中的品种、质量评价要求不一。

1金绿宝石的质量评价

不具变色、猫眼效应的金绿宝石，其质量受颜色、透明度、净度、切工几方面因素影响，这其中高透明度的绿色金绿宝石最受欢迎，价值也较高。

2猫眼的质量评价

猫眼可呈现多种颜色，其中以蜜**为最佳，依次为深黄、深绿、黄绿、褐绿、黄褐、褐色。总之，颜色越淡、越带褐色、灰白色者价值越低。

猫眼的眼线讲求光带居中、平直、灵活、锐利、完整，眼线与背景要对比明显，并伴有“乳白与蜜黄”的效果。透明度越高猫眼效应反而越不强，同时颜色愈淡则猫眼效应愈弱。斯里兰卡出产的猫眼宝石一直著称于世，其中以蜜**光带呈三条线者为特优质品。

由于猫眼宝石的品质好坏与价值高低，是由颜色、光线、重量以及完美程度来决定的，所以对于猫眼宝石的各方面特点都应有所了解，而对其光线的特点则更应有一深刻的认识，一般猫眼宝石的光线特点是：

1）当猫眼宝石内部平行的结构有缺陷时，反映在宝石的光线上也就会有缺陷。如果是平行排列结构疏密有别而不均匀连续时，则光线不连续而发生“断腿”现象。如内部结构不平行时，表现在光线上就会发生弯曲不直。

2）宝石表面的弧度，与猫眼宝石的光线有着一定的联系。一般来说，当宝石弧度小时，宝石的光线就会粗大或不清晰，相反，弧度大的宝石表面所表现的光线则细窄而清晰。

3）猫眼宝石的内部包体粗而疏时，光线就会混浊；当内部包体细而密时，宝石的光线也就会明亮而清晰。

4）猫眼宝石的底部一般不抛光，以此减少光线的穿透和散失，而增加光的反射，对于颜色的增加也有益处。

3变石的质量评价

变石中最受欢迎的两种颜色是能够在日光下呈现祖母绿色，而在白炽灯光下呈现红宝石红色。但实际上变石很少能达到上述两种颜色。多数变石的颜色是在非阳光下，呈现深红色到紫红色，并带有褐色调，褐红色最常见。在日光下，呈淡黄绿色或蓝绿色，同时，由于有较浅色调的褐色的存在，会使宝石的亮度降低至中等程度。变石要求变色效应要明显，白天颜色好坏依次为翠绿、绿、淡绿；晚上颜色好坏依次为红、紫、淡粉色。

六、金绿宝石的产状、产地简介

金绿宝石主要产在老变质岩地区的花岗伟晶岩、蚀变细晶岩中，以及超基性岩的蚀变岩——云母岩中。而真正具工业意义的金绿宝石矿大多产于砂矿中。

金绿宝石的主要产地有：原苏联的乌拉尔地区、斯里兰卡、巴西、缅甸、津巴布韦等。最好的变石，即具有强烈变色效应的变石产于原苏联的乌拉尔地区。而斯里兰卡砂矿中则产出黄绿色大颗粒变石及高质量的猫眼宝石。除斯里兰卡外，目前最主要的金绿宝石产地是巴西。巴西发现了金绿宝石类宝石的各个品种：包括透明的**、褐色金绿宝石；很好的猫眼及高质量的变石。

1、祖母绿以其透明的翠绿色为主要鉴定特征，它的颜色是一种特殊的、晶莹的翠绿色，其绿色之美是任何绿色宝石所无法比拟的。高档次的祖母绿有如下特点：深翠绿色、翠绿色、带蓝的蓝绿色，包体少，裂隙不超过5%。裂隙增多，其档次也就降低。不过，祖母绿的缺点则是性脆、裂纹多。

2、祖母绿与天然绿色宝石的区别。鉴别它们一般需借助仪器。优质半透明翠绿色翡翠虽近似祖母绿，但仔细观察，翡翠具有特殊的纤维交织结构，有较多的细纤维，足以和祖母绿区别开来。

3、祖母绿与合成祖母绿的区别。从颜色上看，合成祖母颜色浓艳。从包裹体上看，天然祖母绿具有特殊的三相包体，而全盛祖母绿的印刷体是云团状不透明白色未溶化的溶质包体。

区别天然金绿猫眼石与其他宝石种猫眼的方法主要根据宝石种的折射率、相对密度的不同来区别。如石英猫眼，用远视法侧定测得折射率为154，相对密度测定为265，因而很易用金绿宝石猫眼区分。金绿宝石折射率为174，相对密度372。通过颜色也能鉴定是否真的天然金绿猫眼石。通常，人造仿制品用玻璃纤维制成，颜色有红色、蓝色及褐**等。其中褐**品种与天然猫眼石十分相似。内部特征也能鉴定天然猫眼石。人造猫眼，在弧形面顶端往往同时出现2-3条亮带，天然猫眼仅一条。放大镜下，在弧形面两侧见六边形蜂窝状结构，天然猫眼石是没有的。作为世界五大宝石之一，由于产量稀少，坚固耐久，灵活美观而显得特别珍贵,是高贵的宝石。