如何区分红色粉色电气石、黄玉、紫锂辉石和绿柱石?

电气石——碧玺是很受人们喜爱的一种宝石，颜色种类丰富，其中红色系的就包括大红色、粉色、粉红色等。电气石的折射率为162-164，有很强的双折射率0020，这是它的明显鉴定特征，这些特征可以把它和同色的黄玉、锂辉石和绿柱石相区分。 电气石和黄玉的折射率有重叠，最好的区分方法是检查双折射率，黄玉的双折射率大约为0010，只有电气石的一半；另一种方法是电气石的二色性明显，而黄玉的多色性很弱。 黄玉的折射率大约为163-164，可以和其他常见红色、粉色宝石相区分，另外，黄玉为二轴晶负光性，在折射仪上观察两条阴影边界都移动。电气石是一轴晶负光性宝石，只有一条阴影边界移动。黄玉内经常包含气液两相包裹体。 紫锂辉石与浅粉红色电气石、黄玉和绿柱石很相似，但它的折射率为166-176，是这四种宝石中最高的。粉红色的锂辉石为二轴晶负光性双折射率为0016，与一轴晶的电气石和绿柱石的光性不同。放大检查紫锂辉石原石时，其表面可见三向解理。 紫锂辉石晶体表面可见三个方向的解理很发育 紫锂辉石具有多色性，晶体的延长方向颜色较深，所以切割师经常保留紫锂辉石较深的亭部深度来利用其多色性。但是紫锂辉石暴露在阳光下或受热时会褪色。 红色和粉红色的绿柱石与同色的刚玉、黄玉、锂辉石，特别是电气石很相似，但是其较低的折射率157-158和锰的吸收光谱很容易把它和这些宝石相区分。碧玺的强二色性在红色和粉红色的绿柱石中也可见到。 俄罗斯水热法合成的红色绿柱石在市场上很常见。这种合成宝石内部具有典型的V型生长纹理（即常说的锯齿型生长纹），这是水热法合成的特征。水热法合成绿柱石中有锯齿状生长纹。

电气石最早发现于斯里兰卡，当时被视为与钻石、红宝石一样珍贵的宝石。人们注意到这种宝石在受热时会带上电荷，这种现象称为热释电效应，故得名电气石。

电气石通常产在含宝石的稀有金属伟晶岩型、钠长石、锂云母、云英岩型中。其化学通式为：NaR3Al6[Si6O18][BO3]3(OH,F)4，式中R代表金属阳离子，当R为Mg2+ Fe2+或(Li+ 加Al+)时，分别构成镁电气石、黑电气石和锂电气石三个端元矿物种。电气石常具色带现象，条痕无色，玻璃光泽，无解理。硬度65-70。具脆性。比重303-325。具压电性和热电性。在紫外线光照射下，不发荧光至发弱的荧光，如红色者发弱紫色荧光。在显微镜透射光下具多色性。

电气石按优势元素而分为3类∶1铁质电气石(黑电气石)，呈黑色；2镁质电气石(镁电气石)，呈褐色；3碱质电气石，呈粉红色(红电气石)、绿色(绿电气石)或无色(无色电气石)。有时晶体一端呈粉红色，而另一端呈绿色；也可能出现同心式色带。透明而无瑕疵的各色品种都可雕琢成宝石。电气石很多，发育最好的晶体是在伟晶岩里，以及在与花岗质岩浆接触的变质石灰岩里。由于抗风化能力强，可聚集於碎屑沉积中，而且是沉积岩中常见的副矿物。高品质宝石来自加利福尼亚州南部、缅因州、巴西和马达加斯加等处的伟晶岩中。由于具有压电性，还用于测压力的仪表中。其有色晶体具有很强的二向色性，亦即从不同的轴向进行观察时，呈现不同的颜色；寻常光几乎可全部被吸收。平行于直立轴切制的电气石晶体薄片只允许非常光通过；如果将两个这样的薄片交叉放置，光线就全部不能通过。一对这种薄片制成的偏振器称为电气石钳。

电气石的五种优点：

单晶体电气石最大的特点是能够永久性产生006mA的微弱电流，与通过人体神经的电流类似，促使血液循环顺畅。（利用电气石的负离子和红外线功能可治愈烦恼女性多年的四肢冰冷症、肩膀痛、腰痛、生理痛及神经痛等。）

电气石的优点不仅仅是产生电流，只要善加利用，就可得到各种效果，具有其他矿物所没有的优点，其特性大致分为下列五种。

（1） 产生负离子

负离子又称为[ 空气的维他命 ],具有调节人体离子平衡作用，能使身心放松，活化细胞，提高自然治愈率等作用，并能抑制身体的氧化或老化，现代的环境具有许多促使正离子生成的要因，身体经常处于紧张状态，因此，负离子是现代人不可或缺的物质，此外，负离子也具有除臭的功效。

（2） 电解水

水电解后，能获得界面的活性作用、氯的安定化、铁的钝化（预防红色铁锈生成而发生红水）、水的还原化、去除二氧化硅与粘合物（微生物集合体）等各种效果。电气石与水反应，就能处理连化学洗剂和化学物质都很难处理的问题。

（3） 缩小水分子束

水分子（H2O）并非单独存在，其分子会相互结合，形成分子束。分子束较小的水能去除氯或不纯物，味道佳，而且能够提高身体的渗透力。

（4） 放射远红外线（波长4—14微米的红外线）

远红外线能够渗透到身体深层部位，温暖细胞，促进血液循环，使新陈代谢顺畅。电气石远红外线发射力将近100％，数值较其他矿物高。

（5） 含有有效微量矿物质

电气石含有各种天然矿物质，其中有许多与人类必须的矿物质相同。借着微弱电流的作用，矿物质容易被吸收，是极佳的矿物质来源。

电气石的其他作用：电气石根据用途不同，有电气石粉、超细电气石粉、纳米电气石粉。适用行业涉及：环抱、卷烟、涂料、纺织、化妆品、净化水质、净化空气、防电磁辐射、保健品等。＊ 电气石能吸收油漆、胶体等产品所发出的异味。用于建筑装潢粉刷内墙，可吸附油漆、胶体、涂料所发出的异味。在涂料中加入少量的超细电气石粉、刷在内墙和天花板上，不但可以迅速吸除异味、还能长期吸除烟味。

＊电气石粉用于纺织行业，可做环保炭布，超细电气石粉制成超细纤维，可制成防磁、防潮、保暖棉被、棉垫、防电磁辐射衬衫、背心、鞋垫等。

＊用于净化水质，将电气石粉制成各种颜色、形状电气石陶粒，用于净化矿化容器中，既美观，又保健，可以除去自来水的氯气，从而改变水的酸度，同时也可过滤水中的各种有害元素，释放多种对人体有益的微量元素。

＊用于保健品、化妆品，用宝石类的电气石超细后，颜色变白、加入化妆品或护肤霜中，因电气石中含有微量的对人体有益的 B 、 F 、 SRLI 等元素，化妆品原料经过电气石处理过后，营养成分的分子结合缩小，使营养可以通过皮肤细胞间的缝隙，甚至能够到达生成皮肤细胞的真皮。能实现祛斑防皱恢复皮肤弹性等效果。可制成乳液、洗面奶、晚霜、沐浴露、化妆水、面膜、粉饼等等化妆护肤品，有消痘、祛斑、美白等功效，用于洗发水中去头皮屑效果相当好，电气石超细粉受热差后产生远红外，由此可刺激活化人的面部肌肤，而达到消毒杀菌、去除色斑、治疗青春豆、治溃疡性皮肤炎等皮肤疾病。还可以将电气石放入浴池中，能活化水质对人体的沐浴效果。

电气石又称托玛琳，碧玺，碎邪金，带电的石头。

[晶体化学] 化学式可写成：NaR3Al6B3Si6O27(OH)4。其中Na可部分被K、Ca代替。当R以Fe2 为主时即为铁电气石（schorl），亦称黑电气石或黑碧玺；以Mg为主时称镁电气石(dravite)；以（Al Li）为主时称锂电气石(elbaite)；若Mn进入此位置即成为钠锰电气石(tsilaist)；在电价得到补偿的条件下Fe3 或Cr3 亦可进入此位置，含Cr电气石中Cr2O3可达1086%。电气石中没有Al代替Si的现象。在锂电气石中部分（OH）常被F代替。镁电气石－铁电气石和铁电气石－锂电气石之间形成两个完全类质同像系列，但后一系列的中间成员较为少见。

[结构与形态] 三方晶系，a0=1584~1603nm，c0=0709~0722nm；Z=3。晶体结构基本特点为硅氧四面体组成复三方环。B配位数为3，组成平面三角形。Mg配位数为6（其中2个是OH-），组成八面体，与[BO3]共氧相连。在硅氧四面体的复三方环上方的空隙中充填Na ，配位数为9。环间以[AlO5(OH)]八面体相联结。

复三方单锥晶类，C3v－3m(L33P)。晶体呈柱状。常见单形为三方柱m ,六方柱a ,三方单锥r, 及复三方单锥u等。晶体两端晶面不同，柱面上常出现纵纹，横断面呈球面三角形。双晶依或较少见。集合体呈棒状、放射状、束针状、亦成致密块状或隐晶质块体。

[物理性质] 颜色随成分不同而异：富铁的电气石呈黑色；富锂、锰和铯的电气石呈玫瑰色，亦呈淡蓝色；富镁的电气石呈褐色和**；富铬的电气石呈深绿色。电气石常具色带现象，垂直z轴由中心向外形成水平色带，或z轴两端颜色不同。条痕无色。玻璃光泽。无解理。有时可有垂直L3的裂开。硬度7~75。相对密度303~325，随铁、锰含量的增加，密度相应增大。具压电性和热电性。透明晶体纵向切片有偏光和多色性。

[产状与组合] 多与气成作用有关，主要产于伟晶岩及气成热液矿床中。

[鉴定特征] 柱状晶形，柱面有纵纹，横断面呈球面三角形，无解理高硬度为特征。

[工业应用] 压电性良好的晶体可用于无线电工业中的波长调整器、偏光仪中的偏光片，或作为测定空气和水冲压用的压电计。细粒电气石可作研磨材料。色泽鲜艳美观、清澈透明者可作宝石，称为碧玺。

本族矿物包括电气石（tourmaline）的几个类质同像系列的端员矿物，其中主要有锂电气石、黑电气石和镁电气石。而一般化学式可用Na R3Al6[Si6O18]（BO3）3（OH）4表示。其中R为Mg2＋时，称镁电气石；R为Fe2+时，称黑电气石；R为（Li++Al3+）时，称锂电气石。黑电气石与镁电气石之间，以及黑电气石与锂电气石之间，均为完全类质同像；但锂电气石与镁电气石之间则为不完全类质同像。

锂电气石Elbaite—Na（Li,Al）3Al6[Si6O18]（BO3）3（OH,F）4

黑电气石Schorl—Na Fe3Al6[Si6O18]（BO3）3（OH,F）4

镁电气石Dravite—Na Mg3Al6[Si6O18]（BO3）3（OH）4

晶体参数　三方晶系；对称型3m。空间群R3m;a0=1584nm,c0=0710nm（锂电气石）；a0=1603nm,c0=0715nm（黑电气石）；a0=1594nm,c0=0722nm（镁电气石）；Z=3。

成分与结构　本族矿物含硼（B）。阳离子类质同像置换普遍。主要有Mg2＋→Fe2＋、2Fe2＋→Li++Al3＋、2Mg2＋→Li++Al3＋、Fe2＋→Mn2＋、Fe3＋→Al3+、Na++Al3＋→Ca2++Mg2＋等。此外，尚可含少量的Cr3＋、V3＋、Ti4＋和K＋等。附加阴离子一般以（OH）－为主，可含有F－，尤其是锂电气石中含F较高。晶体结构如图13-35所示，硅氧四面体组成六联环[Si6O18]12－，六联环顶点的氧都指向c轴的负端，c轴表现为极性轴，因此它具有压电性和热电性的性质。Mg2＋与O2-+（OH）－组成层状的水镁石层结构，三个Mg—O4（OH）2配位八面体与六联环相接，共用硅氧四面体角顶上的一个O2－。此三个Mg—O4（OH）2配位八面体的交点位于六联环的中轴线上，被（OH）－所占据。在此（OH）－对角处，也是（OH）－所在。[BO3]3－三角形与配位八面体层共用一个O2－。这样复杂的络阴离子，彼此间凭借Al3+相连。Al3＋作六次配位，形成Al—O5（OH）配位八面体，它与上述配位八面体层上的Mg—O4（OH）2配位八面体共用一棱。整个结构沿c轴方向排布情况见图13-35B。可见c轴方向是一个三次螺旋轴，配位数为9的Na＋位于呈复三方形的六联环中。但对锂电气石，六联环是正六边形。说明Mg2＋与Li＋、Al3＋不同，对晶格产生的影响不同，因此存在此差别。而一般的黑电气石，其组分介于二者之间，那么它的结构可能存在以上的两种情况。

图13-35 电气石的晶体结构

A—投影面为（0001）（据Klein等，2007）；B—平行于三次螺旋轴的排布（据陈武等，1985）

形态　晶体呈短柱状（图13-36、13-37）、长柱状甚至针状。常见的单形是三方柱{1010}和六方柱{1120}，同时柱面上常有纵纹，并因而使晶体的横切面呈弧线三角形。集合体呈放射状或纤维状，少数情况下呈块状或粒状。

物理性质　黑电气石一般呈绿黑色至深黑色；锂电气石常呈玫瑰色、蓝色或绿色，也有呈无色；镁电气石的颜色变化于无色到暗褐色之间。此外在同一个晶体横切面上，还会出现不同颜色所组成的环带，或沿c轴的两端呈现不同的颜色。玻璃光泽，硬度7；无解理；参差状断口。密度303～325g/cm3。

鉴定特征　以柱状形态、柱面上有纵纹、横切面呈弧线三角形、无解理和高硬度为特征。

成因与产状　形成于低温低压至高温高压条件下。以副矿物产于大多数火成岩和变质岩中，也存在于沉积岩中。常见于花岗伟晶岩、气化－高温热液矿脉和云英岩中。这时的电气石属黑电气石—锂电气石系列。在变质岩中，由交代作用形成的电气石则属黑电气石—镁电气石系列，见于大理岩和片岩中。

主要用途　电气石具有压电性，压电性在工业上广泛地用来控制电子电路中的无线电频率。为测量瞬间的爆炸压力，电气石可用来做压力测量计。透明色美者为宝石，称为碧玺。

图13-36 电气石的晶形

m{1010},a{1120},r{1011},u{3251},o{0221}

（据Berry等，1983，修改）

图13-37 电气石晶体（与石英和白色、板状的钠长石在一起）

（据Klein等，2007）