请问什么是尖晶石?

尖晶石的英文名称为Spinel，源自希腊文“Spark”，意思是“红色或橘**的天然晶体”。另一种说法认为可能来自拉丁字“Spinella”，意思是“荆棘”。

尖晶石是一族矿物，宝石级尖晶石则主要是指镁铝尖晶石，化学分子式为MgAl2O4，是一种镁铝氧化物。属等轴晶系。晶体形态为八面体及八面体与菱形十二面体的聚形。颜色丰富多彩，有无色、粉红色、红色、紫红色、浅紫色、蓝紫色、蓝色、**、褐色等。尖晶石的品种是依据颜色而划分的，有红、橘红、蓝紫、蓝色尖晶石等。玻璃光泽，透明。折光率1715-1830。均质体。硬度为8，密度358-462克/立方厘米。贝壳状断口。淡红色和红色尖晶石在长、短波紫外光下发红色荧光。

尖晶石与相似宝石、人造尖晶石的区别。红色尖晶石与红宝石十分相似，区别在于：红宝石有二色性，颜色不均匀，有丝绢状包裹体。尖晶石是均质体，无二色性，颜色均匀，固态包体为八面体。蓝色、灰蓝色、蓝紫色、绿色尖晶石与蓝宝石容易相混，区别在于：蓝宝石二色性明显，色带平直，有丝绢状包裹体和双晶面。两种宝石的密度、折光率、偏光性都不同。人造尖晶石颜色浓艳，均一，包裹体少，偶而有弧形生长线，折光率高，为1727左右。红色人造尖晶石多仿造红宝石的红色，蓝色尖晶石多呈艳蓝色。天然尖晶石还可以根据内部包裹体的特征与人造尖晶石区别。

尖晶石的评价与选购。颜色、透明度、重量是尖晶石的评价与选购的依据。尖晶石有各种颜色，通常含有较多的包裹体，呈成层分布，透明度较好。红色尖晶石最受人欢迎，鲜红色，透明度高，重量大的是其佳品。有星光效应的尖晶石也较贵重。深红、大红、艳蓝、绿的尖晶石也较好。

尖晶石自古以来就是较珍贵的宝石。由于它的美丽和稀少，所以也是世界上最迷人的宝石之一。由于它具有美丽的颜色，自古以来一直把它误认为是红宝石。目前世界上最具有传奇色彩、最迷人的重361克拉的“铁木尔红宝石”(Timur Ruby)和1660年被镶在英帝国国王王冠上重约170克拉的“黑色王子红宝石”(Black Prince's Ruby)，直到近代才鉴定出它们都是红色尖晶石。在我国清代皇族封爵和一品大官帽子上用的红宝石顶子，几乎全是用红色尖晶石制成的，尚未见过真正的红宝石制品。世界上最大、最漂亮的红天鹅绒色尖晶石，重39872克拉，是1676年俄国特使奉命在我国北京用2672枚金币卢布买下的，现存于俄罗斯莫斯科金刚石库中。

尖晶石在自然界中形成于熔融的岩浆侵入到不纯的灰岩或白云岩中经接触变质作用形成的。有些出现在富铝的基性岩浆岩中。世界上著名的尖晶石产地有缅甸、斯里兰卡、柬埔寨、泰国等国。我国的河南、河北、福建、新疆、云南等省发现了类型多样的尖晶石矿床。

(一)尖晶石的矿床分布

目前,全世界已发现的尖晶石的矿点有1000多处,五大洲均有产出,但宝石级尖晶石的产地却相当稀少(图6-25)。

图6-25 世界主要尖晶石产地分布图

世界主要的尖晶石产地有缅甸、越南、塔吉克斯坦、坦桑尼亚、斯里兰卡、泰国、巴基斯坦、阿富汗、澳大利亚、肯尼亚、巴西和美国等。其中,缅甸、斯里兰卡、泰国的红色尖晶石和蓝色尖晶石最为著名;阿富汗出产过大颗粒的红色尖晶石;黑色的尖晶石主要来自于泰国;浅色的尖晶石在巴基斯坦北部邻近罕莎(Hunza)山区、马达加斯加伊拉卡卡(Ilakaka)以及坦桑尼亚通杜鲁(Tunduru)也有产出。最好的红色、粉色和橙色尖晶石产自缅甸抹谷地区,最好的蓝色和紫色尖晶石产自斯里兰卡和越南。我国古代的尖晶石多来自于邻国,近30年来,在我国云南、新疆等地也陆续发现了一些尖晶石矿点。

(二)主要尖晶石矿床产出及产量

宝石级尖晶石主要产于冲积砂矿中,一般都是伴随着寻找红宝石、蓝宝石同时被发现的(图6-26)。目前,已发现的宝石级尖晶石矿床主要分布在亚洲的缅甸、越南、斯里兰卡、塔吉克斯坦以及非洲的坦桑尼亚等地。亚洲的尖晶石矿床地理分布主要位于亚洲东部和中部的喜马拉雅山矿化带。该矿化带的形成主要受到新生代印度洋碰撞期间构造活动的影响。

图6-26 东南亚主要的尖晶石矿区分布图

1缅甸

缅甸是最著名尖晶石产地,尤其是红色尖晶石在古代就输出至中国,其中高品质者可与优质的红宝石媲美。缅甸的尖晶石矿床主要分布在抹谷(Mogok)和密支那(Myitkyina)地区(图6-27)。抹谷是20世纪世界最主要的尖晶石产区。抹谷产出的尖晶石大多可达宝石级,色调丰富,颜色饱和度好,从深红到橙或紫色,以及浅粉到深粉等。自2003年,美国开始禁止进口缅甸宝石,加上抹谷开采区被军方关闭,导致缅甸尖晶石数量在国际宝石市场上骤减。目前已很难得到缅甸宝石开采方面的资料。但是尽管在其他产地也陆续发现红色尖晶石,抹谷依然是目前所知最好的中小颗粒纯正红色尖晶石产地。缅甸尖晶石以其特有的颜色饱和度和色调在粉色、红色、紫色尖晶石市场上有着不可取代的地位。

克钦邦密支那地区也有两处矿床,分别是南亚色(也称为纳米亚)和育瓦迪矿床。纳米亚尖晶石产量比较不稳定,20世纪90年代,当地只有少量出产,从2000年开始产量骤增,2005年以后,开采活动又明显减少了。纳米亚产出的尖晶石晶体多不规则,颜色除了红色、粉色、紫色和橙色外,也出产蓝色、紫罗兰色和紫色的尖晶石,当地还产出过10ct的尖晶石晶体。育瓦迪矿床的尖晶石主要产自冲积矿床,颜色有淡粉色、紫色和橙色以及各种红色调。

图6-27 缅甸尖晶石主要矿区地理分布图

2越南

越南一直是国际尖晶石市场稳定的粉色和紫色尖晶石供应国。越南尖晶石矿床主要分布在安沛省北部的陆安(Luc Yen)地区。陆安县现已成为一个主要的尖晶石开采和贸易中心(图-268)。陆安除产出大量粉色尖晶石以外(图6-29),也产出颜色明亮的紫色尖晶石,当地的红色尖晶石也相当著名,但产量稀少,偶而还能发掘出钴蓝色的尖晶石。

尖晶石矿Cong Troi是越南最具经济价值的矿床。该矿床产出的尖晶石晶形完美,颜色丰富,包括褐紫色到紫色、粉红色,帕德玛(padparadscha)色的尖晶石。其他有经济价值的矿床还有陆安北10km处的BaiLinh矿,产出橙红色尖晶石;距离陆安南约80km处的滩香(Tan Huong)矿产出粉到暗紫色尖晶石;距离陆安数千米北的MinhTien矿产出粉到紫粉色尖晶石;距离陆安10km处的Trum Chan矿产出了许多浅色到中等蓝色的尖晶石。近年来又陆续发现一些新矿床,2010年在安沛省BaiSon矿产出了大量的钴蓝色尖晶石,尖晶石晶体颗粒较大,但透明度较差。同年又在位于陆安西西南20km处的Lang Chap发现了新矿床。Lang Chap产出的尖晶石具有深紫红色,颗粒长宽约3cm,还有一些高品质的红色—粉色到粉红色—橙色尖晶石,最引人注目的是该矿床出产了大量橙红色(类似帕德玛)颜色的尖晶石。越南各矿区产量不等,2011年秋季开始,安沛尖晶石产量大约为200kg/月。

图6-28 越南陆安尖晶石市场

图6-29 越南陆安尖晶石

3坦桑尼亚

20世纪80年代在坦桑尼亚莫罗戈罗省邻近马通博和马亨盖的大理岩内首次发现了尖晶石,之后在松盖阿(Songea)和通杜鲁(uTnduru)也发现了一些尖晶石矿点。2000年在马亨盖附近Ipanko地区的白色大理石岩脉中发现了高品质的尖晶石晶体。自Ipanko发现尖晶石以来,产量不断上升,目前坦桑尼亚已成为第二大粉色到红色系列的尖晶石出产国。马亨盖地区产出的尖晶石大多为粉红色,透明度较好(图6-30)。2007年,Ipanko地区发现了几个6~54gk重的巨大尖晶石晶体。这些巨大的尖晶石晶体中心不透明,周边透明可达宝石级。从这些巨大晶体上的透明部分上切出了几个10~50ct高透明度的优质红粉色尖晶石。2004年在图桑珠宝展上展出了该地区新矿区产出的大约2000tc的刻面宝石和1kg重的原石,颜色丰富,其中粉色—橙色(帕德玛)的尖晶石最受欢迎。

图6-30 坦桑尼亚马亨盖尖晶石

4塔吉克斯坦

几个世纪以来塔吉克斯坦的Kuh-i-Lal矿一直是世界上大颗粒尖晶石的主要产地。据说该矿从7世纪就开始开采,著名的“黑王子红宝石”、“铁木尔红宝石”等许多大颗粒的尖晶石可能都来自该矿。该矿产出的尖晶石颗粒大、净度高,主要颜色有粉红色、桃红色,有时也产出大颗粒的红色尖晶石。

1989年有报道称在帕米尔山区发现了粉红色尖晶石矿点,位于中亚帕米尔山区喀喇昆仑山以北的隆起部位,海拔超过3048m。由于当地采矿条件恶劣,尖晶石产量稳定但有限。产出的尖晶石多呈浅到深的粉色,只有比例很小的一般重量在15ct以上的无暇尖晶石会被切磨成刻面。

(三)矿床成因及类型

尖晶石通常与刚玉宝石共生,宝石级的尖晶石矿床按产状可分为原生矿和次生矿两种。地质成因上原生矿床又可分为变质岩型和岩浆岩型两类。变质岩型成因矿床主要形成于岩浆侵入到灰岩或白云岩所形成的接触变质带中,尖晶石常与镁橄榄石、透辉石等共生。岩浆岩型矿床尖晶石主要出现在富铝的基型岩浆岩中,常与辉石、橄榄石、磁铁矿、铬铁矿及铂族矿物等共生。尖晶石原生矿床又可分为4种类型:

(1)区域变质和接触变质大理岩型尖晶石矿床:尖晶石常与红宝石共生,其母岩主要为碳酸盐类变质岩,这些碳酸盐类变质岩的主要组成矿物有方解石、白云石、云母、珍珠云母、角闪石、绿泥石、镁橄榄石、榍石等。碳酸盐变质岩一般伴随着石榴子石—黑云母—矽线石或黑云母—含蓝晶石片岩或片麻岩的侵入。

(2)镁质矽卡岩型尖晶石矿床:尖晶石常与红宝石共生。

(3)碱性伟晶岩型尖晶石矿床:尖晶石常与蓝宝石共生。

(4)花岗伟晶岩型尖晶石矿床:主要产出墨绿色、绿色锌尖晶石。

图6-31 产自砂矿的尖晶石原石

除原生矿外,次生矿是宝石级尖晶石的重要来源。次生矿中尖晶石常与红、蓝宝石共生(图6-31)。

(四)主要尖晶石矿床地质特征

1缅甸

缅甸尖晶石产区主要位于曼德勒省的“抹谷宝石带”(MMB)。出产多种彩色宝石的抹谷宝石带在地质构造上以高温塑形变形而著称。塑性变形与印度欧亚板块的斜碰撞有关,形成时间大约为渐新世到后中新世。抹谷宝石带地质构造复杂,断层众多,岩性变化大。在出产红宝石和尖晶石的大理岩层中(图6-32),其他共生矿物还有白云母、金云母、方柱石、珍珠云母、榍石、黄铁矿、石墨等。大理岩单元由不连续的地层组成,厚度达300m。含红宝石和尖晶石矿体呈层状分布于其中。抹谷地区的次生尖晶石矿床主要赋存于被当地称之为“含宝石的砾石层”中。该砾石层含有褐色和**粘土、铁的氧化矿物,以及一些沙状的砾石。在所有的刚玉原生矿和次生矿中,都可以见到尖晶石。

图6-32 缅甸抹谷矿区的大理岩型尖晶石矿床外貌

缅甸的另外一个主要矿区位于克钦邦育瓦迪。该矿区的主要组成岩石是细粒砂糖状的白—灰色大理岩、片岩和侵入的石英脉等。尖晶石赋存于大理岩中,与尖晶石共生的矿物有蓝宝石、锆石、碧玺、石榴子石、石英、金云母、白云母、方柱石、珍珠云母、榍石、黄铁矿和石墨等。产自育瓦迪山脉北面原生矿的尖晶石经过长距离搬运沉积等地质作用,在育瓦迪河床中形成砂矿。

2越南

1983年,在越南安沛省陆安地区的AnPhu第一次发现了刚玉和尖晶石矿。1987年,在KhoanThong地区陆续发现了大规模的尖晶石矿床,主要矿点有Nuoc Ngap、Hin Om、Khau Nghien、Vang Sao、May Thuong、May Ha、Phai Chap、Tan Lap、Lam Dong等。随后,整个地区的宝石开采活动开始激增,这些矿床都沿着斋(chay)河东岸分布,被当地的矿工称作“老矿区”。1994年人们又在斋河西岸陆续发现了多个新矿点,如Tan Huong、Truc Lau、Tan Dong、Hoa Cuong、Cam An、Bao Ai、Ngoi Nhau、Ngoi Hop等,当地矿工称之为“新矿区”(图6-33)。近年来在越南又发现了多个新矿点,如位于陆安西西南20km处的Lang Chap矿床。

陆安红宝石和尖晶石矿的正式开采始于20世纪90年代。尖晶石矿床赋存于发生弱变形作用的大理岩单元内,位处新生代的变质带和南部的红河剪切带,当地发生的变质作用非常有利于宝石矿床的形成。产出的尖晶石晶形完美、以八面体为主,有时可见各种八面体歪形。颜色丰富,以鲜艳的红色和紫罗兰色为主。红色尖晶石主要形成于方解石—白云质大理岩中,与方解石、磁黄铁矿、金云母、榍石、磷灰石和锆石等共生。深蓝色尖晶石的成因至今未明,有人认为它的形成与外部流体渗透到大理岩有关。

图6-33 越南主要尖晶石矿床分布及地质图

砂矿是越南宝石级尖晶石的主要来源,次生矿床主要赋存在充填砾石的卡斯特矿囊或陆安山谷的洪积扇及相关的河床中,有时在稻田里也能找到尖晶石(图6-34)。原始露天开采仍是主要的开采方式。在次生矿床(冲积物)中,与尖晶石共存的矿物有蓝宝石、石榴子石、矽线石、石英等。最重要的矿床是Truc Lau和Tan Huong,Turc Lau矿床位于西北延伸的峡谷,延伸距离5km。

图6-34 越南陆安稻田里有时可找到尖晶石

3塔吉克斯坦

塔吉克斯坦的Kuh-i-Lal尖晶石矿床位于帕米尔西南巴达科善(Badakh)地区。矿床成因与该地区戈兰岩系中广泛发育的超镁质变质岩有关。戈兰岩系由变质沉积岩、主要为黑云母片麻岩和混合岩、大理岩和钙质—硅质的岩石以及次级的石英岩和角闪岩组成;超镁质的岩石包括“白色片岩”(滑石—蓝晶石岩),富顽火辉石和镁橄榄石的矽卡岩和含钠柱晶石的矽卡岩和片岩。尖晶石通常与红宝石共生,但在Kuh-i-Lal矿区是个例外,该矿区历史上没有产出过红宝石。

4坦桑尼亚

坦桑尼亚尖晶石在21世纪才开始有规模的开采,主要产出樱桃红色的尖晶石。坦桑尼亚目前最重要的尖晶石矿床Ipanko(原生大理石矿床和附近的砂矿矿床)(图6-35),主要产出透明度高的粉红色—红色尖晶石,晶体多呈八面体,大小在5cm内。当地产出的尖晶石与塔吉克斯坦帕米尔山区Kuh-i-Lal产出的尖晶石有很大的相似性。

5斯里兰卡

图6-35 坦桑尼亚马亨盖附近的Ipanko尖晶石矿床(2007年在这发现了巨型尖晶石晶体)

斯里兰卡是最古老的尖晶石产区,这里出产尖晶石的历史可以回溯到2000年前。尖晶石主要发现于冲积矿床,颜色有灰色、蓝色、绿色、紫色等各个色系。虽然斯里兰卡也产出过一些颜色很好的粉红色、红色和与钴有关的蓝色尖晶石,但品质各不相同,优质尖晶石出产很少。大多数晶体呈现浅淡的颜色,但有时会在斯里兰卡发现星光尖晶石和灰蓝色—紫色的变色尖晶石。

6中国

中国云南省的尖晶石矿床从20世纪90年代开始开采,当地与著名的越南陆安尖晶石矿床具有类似的地质背景,位于哀牢山—红河剪切带的东南缘,由于岩浆作用伴随强烈的变质反应,这一地区形成了一个非常复杂的矿化区域,因此在中越边境地区很有可能进一步找到赋存于红河剪切带内适当的寄主岩石和围岩中宝石矿床。此外在新疆、河南、江苏、等地也陆续发现各种类型的尖晶石矿床。

表6-7列出了世界主要的尖晶石产地及其主要矿床。

表6-7 尖晶石主要矿床分布列表

生辰石带你详细了解尖晶石的光学性质、力学性质、热学性质，尖晶石可用热处理改善颜色。蓝色者在900℃加热变成绿色，加热到1200℃变成**。这种改色效果稳定。也有将红色尖晶石加热去掉棕色成分获得纯红色的报道。

性质光学性质（1）颜色：有红色、橙红色、粉红色、紫红、无色、**、橙黄、褐色、蓝色、绿色、紫色等多种颜色。（2）光泽及透明度：玻璃至亚金刚光泽，透明至半透明。（3）光性特征：均质体。（4）折射率：1718（+0017，-0008），锌尖晶石为1805，铁尖晶石为1835，铬尖晶石可高达200，无双折射率。（5）色散：002（6）发光性：红色、橙色尖晶石在长波紫外光下呈弱至强红色、橙色荧光，短波下无至弱红色、橙色荧光；**尖晶石在长波紫外光下弱至中等强度褐**，短波下无至褐**；绿色尖晶石长波紫外光下无至中的橙-橙红色荧光。无色尖晶石无荧光。

（7）吸收光谱：红色和粉红色尖晶石山铬致色，在黄绿区以550nn，为中心有宽吸收带，紫区吸收，红区有多条荧光线，被描述为风琴管状。蓝色尖晶石由铁或偶由钻致色，主要吸收带在蓝区，以458nm吸收带为最强，还有478nm等几条较弱的带。锌尖晶石的吸收光谱与蓝色尖晶石的相似，只是弱些。合成蓝色尖晶石：钴致色，绿、黄和橙黄区有3条较强的吸收带，绿区吸收带最窄。630nm、580nm、543nm，其中间580nm吸收带最宽

（8）特殊光学效应：星光效应（四射星光、六射星光）稀少，变色效应。

（9）结晶特点：晶体常呈八面体晶形和磨蚀卵石，有时为八面体与菱形十二面体和立方体聚形，具特征的尖晶石律双晶，即以{111}为双晶结合面构成的接触双晶。

（10）偏光镜下：颜色随成分而变，无色、浅玖瑰色（镁尖晶石）、暗绿色（铁尖晶石）、浅灰白色（锌尖晶石）。尖晶石为均质体，但锌尖晶石可有光性异常。

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