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) 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(AI,Cr,Fe,V)6(B03)3(Si6018)(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。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,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。
(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。同一晶体内外或不同部位可呈双色或多色。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;富含镁的碧玺为黄色或褐色;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Mn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1.624~1.644(+0.011,-0.009)。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1.627~1.657。双折射率为0.018~0.040,通常0.020。
5.多色性
碧玺多色性强度变化于中一强之间,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,45lnm和458nm的吸收线。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。
(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3.06(十0.20,—0.06)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)内外部显微特征
碧玺内含有典型的不规则线状、管状包体和扁平的平行Z轴的薄层空穴,包体内可被气液所充填,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。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”。
(七)特殊光学效应
常见猫眼效应,变色效应稀少。
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