第八讲五彩缤纷的 SiO 2 宝石：水晶、石英岩玉、玛瑙、欧泊、天然玻璃

第八讲五彩缤纷的SiO2宝石：水晶、石英岩玉、玛瑙、欧泊、天然玻璃第八讲五彩缤纷的SiO2宝石：水晶、石英岩玉、玛瑙、欧泊、天然玻璃

众所周知，O和Si这两个元素是地壳中含量最多的元素，O为50％，Si为26％。众所周知，O和Si这两个元素是地壳中含量最多的元素，O为50％，Si为26％。 • 岩浆岩和沉积岩中SiO2的含量约占60％。由SiO2独立组成的矿物，在岩浆岩中约占12％，在沉积岩中约占35％，而地球表面主要由沉积岩构成，因此可以说SiO2类矿物是地表分布最广的矿物。 • 由SiO2独立组成的矿物或岩石，当其具有美观性、耐久性和稀少性时，即可形成宝石和玉石，成为人们美化生活的宝贵资源。

SiO2类宝玉石的种属很多，是一个大家族。根据其结晶状态、结构构造、杂质成分的不同，可以分成若干类别：SiO2类宝玉石的种属很多，是一个大家族。根据其结晶状态、结构构造、杂质成分的不同，可以分成若干类别：

一、单晶体类：水晶 1、概述 • 水晶是结晶完好的透明石英晶体，英文名称是Rock Crystal，据说希腊人称作“Krystllos”，意思是指“洁白的水”。水晶的纯洁，使人们相信其中隐藏有神灵，把它做成圆球加以凝视，可以预言未来，所以日本人很喜欢将水晶球陈设于家中，并将水晶定为国石。水晶晶体水晶晶簇

水晶球

(一)单晶体类：水晶 • 紫晶是水晶中最受人喜爱的宝石品种，称为“水晶之王”，除它颜色高雅之外，人们还认为紫晶可以促使互相谅解，保佑万事如意。目前，罗马大教堂的主教常常佩戴紫晶戒指，典礼上用水晶制成的高脚杯子盛酒。国际宝石界将紫晶列为2月生辰石。紫水晶晶簇紫晶项链

(一)单晶体类：水晶 • 史前期，埃及和欧洲先民用水晶作斧头、刮刀和兵器。古埃及王室用水晶制作装殓法老的灵柩。古希腊人珍爱水晶胜过一切珠宝。美洲印第安人信奉水晶可以镇魔避邪，战无不胜。远古的玛雅人曾用天然水晶雕刻成神秘的人头像，美国纽约博物馆收藏一具3600年前的古玛雅水晶库骷髅。 • 据考古资料，我国2.8万年前的山西峙峪遗址，出土水晶石制作的小石刀。距今6000年前，河南新郑沙窝李出土水晶刮削器和水晶饰品。距今5500年前，辽宁丹东东沟出土水晶制作的凿、斧和坠。春秋战国时期，在湖南、山西、浙江、河北出土大量水晶珠、水晶球和水晶环。汉代出现水晶制作的璧和玦等。唐代宋代出现水晶的雕刻品，如茶盂、茶盘和茶杯等。元代已开始设专门机构采集水晶，制作器皿。清代乾隆年间是水晶制品的全盛时期，水晶印玺和朝珠突出，五品和六品官冠上衔水晶，和珅抄家时，其珠宝不计其数，其中水晶酒杯123个，玛瑙鼻烟壶100多个。 • 世界最大水晶1976年产出马达加斯加，重187吨，现存马达加斯加博物馆。世界上质量最好透明无暇的大水晶107磅，现存美国华盛顿斯密斯博物馆。世界上最大的一块紫水晶晶簇重350吨，20世纪初产于巴西，现存巴西博物馆。

一、单晶体类：水晶 2、水晶的物理化学特性 • 矿物名称：石英 • 化学成分：SiO2，含少量Fe，Ti，Al 等杂质元素 • 结晶状态和晶系：晶质体，三方晶系 • 晶体习性：六方双锥，柱面横纹发育。天然水晶柱面横纹

一、单晶体类：水晶 • 颜色：无色、黄色、紫色、烟色、绿色、粉色等。 • 光泽：玻璃光泽 • 摩氏硬度和密度：硬度7；密度：2.66g/cm3 • 光性特征：非均质性，一轴性，正光性 • 多色性：弱，随颜色而深浅变化 • 折射率：1.54~1.55 • 紫外荧光：无 • 吸收光谱：不特征 • 放大观察：色带，气、液、固包体，针状金红石、电气石等矿物包体 • 特殊光学效应：猫眼效应，星光效应（六射） • 压电效应：受外界压力会产生电流，两端带电。阴雨天“出火”，找矿原因在此。

一、单晶体类：水晶 3、水晶的类别

黄水晶 墨晶烟水晶

一、单晶体类：水晶 3、水晶的类别

粉晶发晶紫晶水晶猫眼

一、单晶体类：水晶 4、水晶的产地 (1)我国28个省市自治区均产水晶。据统计有109处。 • 主要省：江苏、山东、广东、广西、海南、云南、福建、青海、新疆、四川、新疆阿尔泰山、花岗伟晶岩中；山西五台山紫水晶；内蒙兴和烟晶；海南羊角岭：质优矽卡岩带中；青海唐古拉山（5000m上）；河南平顶山：低温热液石英脉中；山东沂水紫水晶；广东云浮县；广西凌云县；云南富宁县； (2)江苏北部东海县是我国水晶最大产地，“水晶之乡”的美称。 • 主要产于元古界胶东群各类变质岩中，伟晶岩型、热液石英脉型、砂矿型。“东海有三宝：水晶，花生，温泉澡”。“东海水晶甲天下”，形成于燕山期。全县1/2区域下储有水晶，面积达1200km2，储量约10万吨，每年产约400吨左右，占全国的一半。各类品种达1000余种。该县建立了全国最大的水晶专业市场，成为海内外水晶集散地和辐射中心，买全国，卖全国，并走向世界，远销港台、日、韩、美、俄等。 A.水晶在全球分布：巴西、美国、法国、日本、印度、越南、缅甸、意大利、土耳其、加拿大、俄罗斯、澳大利亚、马达加斯加。 B.巴西是世界水晶最大产出国，号称“水晶之国”，占全世界出口量的90％，资源集中在东南部的米纳斯吉拉斯地区。目前，我国紫晶大都是从巴西进口。

一、单晶体类：水晶 5、水晶的质量评价 1)颜色：正、浓、均 2)透明度：越透明越好 3)净度：一般来讲越纯净越好，但在特殊情况下，杂质形成特殊光学效应和组成美妙的图案则更为珍贵。 4)重量：在同等条件下，越大价值越高

一、单晶体类：水晶 6、水晶的真伪鉴别 • 目前市场上冒充水晶的主要是玻璃制品，简易的鉴别方法是： 1)手感不同：水晶凉而玻璃温 2)净度不同：通常水晶中有一定量天然杂质，而玻璃制品很干净 3)玻璃球和水晶球之间的区别可用一根头发丝做实验，水晶球有双影效应而玻璃球则无。

二、硅质玉石类 • 概述 1)硅质玉石：是指化学成分以硅(Si)质为主的一系列玉石，如石英岩、玉髓、玛瑙、欧泊、木变石等。 2)硅质玉石的分类 • 根据结晶状态：结构构造、杂质成分的不同，硅质玉石分类如下：

(一)石英质玉石 1．石英质玉石的基本性质 (1) 矿物组成 • 主要为石英，呈显晶质或隐晶质，另外有少量的杂质矿物，如铬云母、锂云母、绢云母、绿泥石、高岭石、褐铁矿、碳质物等。 (2) 化学组成 • 主要为SiO2，另有少量Ca、Al、Mg、K、Na等杂质元素及Fe、Mn、Ni、Cr、Cu等致色元素。 (3) 晶系与结晶习性 • 主要组成矿物石英为三方晶系，可呈细晶质、微晶质、隐晶质、显微隐晶质的粒状多晶集合体。外观可呈团块状、条带状、皮壳状、钟乳状、树枝状等。

(一)石英质玉石 (4) 光学性质 ①颜色：纯净者为无色或白色，当含有不同的颜色元素和有色矿物时，可呈现各种不同的颜色。 ②光泽和透明度：抛光平面一般呈玻璃光泽，断口一般呈弱油脂光泽。不透明—微透明—半透明. ③光性：为集合偏光，正交偏光镜下全亮，无消光位 ④折射率：点测法或平面法，平均折光率1.54±。 ⑤吸收光谱：一般无特殊光谱，个别品种含少量致色元素时可产生特征的吸收光谱。 (5)力学性质 ①密度：由于粒度大小和结合的紧密程度以及杂质矿物多少的影响，有一定变化幅度，一般在2.6（±0.1）g/cm3左右。 ②硬度：略低于单晶体石英，为6.5左右。

(一)石英质玉石 2．石英质玉石的品种 • 根据结构构造和杂质矿物特点可划分为显晶石英质玉石、隐晶石英质玉石和硅交代假象石英质玉石三类，然后再根据不同特点细分亚类。 (1)显晶石英质玉石(通常称石英岩) • 显晶石英质玉石是指可以用来做玉料的变质石英岩。石英呈它形粒状，粒度较小，为细晶或微晶，一般为0.1～1mm，如颗粒粗大将达不到玉级。集合体呈块状，微透明至半透明，密度与单晶体石英相近。纯净者无色或白色，常因含有杂质有色矿物而呈色。市场上经常出现的品种有东陵石、密玉、贵翠、京白玉和米白玉等。

(一)石英质玉石 ①东陵石 • 为一种具砂金效应的石英岩，颜色因所含杂质矿物不同而不同。含铬云母者呈现绿色，称为绿色东陵石；含蓝线石者呈蓝色，称为蓝色东陵石；含锂云母者呈紫色，称为紫色东陵石。我国新疆产的绿色东陵石内含绿色纤维状阳起石。总体来看，东陵石的石英颗粒比较粗，其内所含的片状矿物相对较大，在阳光下片状矿物可呈现一种闪闪发光的砂金效应。 • 国内市场上最常见的是印度产的绿色东陵石，放大镜下可以明显看到粗大的铬云母片，大致定向排列，滤色镜下略呈褐红色。 ②密玉 • 因产于河南密县而得名，为一种比较致密的石英岩。大多因含有绿色绢云母而呈绿色，也有肉红、黑、乳白等色。红色者可能与所含的微量金红石和电气石有关，黑色者与所含的碳质物及微量铁锰高价氧化物有关。 • 密玉与东陵石相比，石英颗粒较小，结构较细；云母片稀疏，色浅，没有明显的砂金效应。

密玉雕件：济公 东陵石白菜

(一)石英质玉石 ③贵翠 • 产于贵州省睛隆县大厂一带。是一种含有绿色高岭石的细粒石英岩，质地较细，但颜色不像东陵石和密玉那样鲜艳，高岭石的鳞片不太明显，分布也不均匀，所以多呈颜色分布不均匀的带状色调的淡绿色，用肉眼粗略观察很像劣质的翡翠。 ④京白玉 • 是一种质地细腻、光泽油润的白色石英岩。因应用最早的玉料来自北京郊区，所以取名京白玉。实际上这种玉料在全国许多地方均有产出。 • 京白玉，呈白色，颜色均一，无杂质，石英颗粒细小，粒径一般小于0.2mm，质地细腻，不透明或微透明。 ⑤米白玉 • 是近两年市场上出现的一种白色石英岩，据说是产自新疆。 • 米白玉呈均一的白色，质地细腻，呈玻璃光泽和油脂光泽，微透明至半透明，质量比京白玉好。

京白玉原石 米白玉手镯

(一)石英质玉石 (2)隐晶石英质玉石 • 根据结构构造特点和杂质矿物含量，隐晶石英质玉石可分为玉髓、玛瑙和碧玉三个品种。 ①玉髓 • 为显微隐晶质石英集合体，单体呈纤维状，杂乱或略定向排列，粒间微孔内常充填水份和气泡，多呈块状产出。可含Ca、Al、Fe、Ni、Cr等杂质元素或其它矿物的细小颗粒。根据颜色可细分为几个品种： • a．白玉髓：灰白色，较纯 • b．红玉髓：橙红—褐红色，由微量Fe3+致色 • c．绿玉髓：不同色调的绿色，多由Fe、Cr、Ni等杂质元素致色，也可由细小的绿泥石和阳起石等绿色矿物均匀分布而呈绿色。市场上著名的“澳玉”即为含Ni的绿玉髓。 • d．蓝玉髓：灰蓝色，由所含蓝色矿物产生颜色。有名的台湾蓝玉髓即为一种含Cu硅酸盐的蓝玉髓，蓝色或蓝绿色，颜色均匀，高质量台湾蓝玉髓与高质量的天蓝色绿松石颜色相近。 • e．黑玉髓：少见。

澳玉：绿玉髓饰品 蓝玉髓项链

(一)石英质玉石 ②玛瑙 • 具环带状或条带状构造的玉髓。按照颜色、环带条纹和所含杂质或包裹体特点可细分出许多品种。 a.按颜色分类 • 白玛瑙：灰白色，大部分需烧红或染色后使用。 • 红玛瑙：浅褐红色，Fe3+致色。 • 绿玛瑙：淡灰绿色，由所含绿泥石致色。少见。 • 蓝玛瑙：巴西产，蓝白相间条纹界限十分清楚。少见。 • 紫玛瑙：以葡萄紫色为佳。少见。 • 黑玛瑙：少见。

玛瑙图章和天珠 玛瑙：雨花石

(一)石英质玉石 b.按条带或条纹分类 • 缟玛瑙：亦称条带玛瑙，一种颜色相对简单、条带相对平直的玛瑙，常见的缟玛瑙可有黑白相间条带，或红、白相间条带。 • 缠丝玛瑙：当缟玛瑙的条带变得十分细窄即成条纹状时，称为缠丝玛瑙。较名贵的一种缠丝玛瑙是由缠丝状红、白或黑相间的条纹组成。在生辰石中，缠丝玛瑙可代替橄榄石，作为8 月生辰石。

条带状玛瑙 红缟玛瑙缟玛瑙

(一)石英质玉石 c.按杂质或包裹体分类 • 苔藓玛瑙：或称水草玛瑙。它是半透明至透明无色或乳白色的玛瑙中，含有不透明的铁锰氧化物和绿泥石等杂质，其杂质组成形态似苔藓、水草、柏枝状的图案，颜色以绿色居多，也有褐色、褐红色、黄色、黑色等单颜色或不同颜色的混杂色等，构成各种美丽的图案。 • 火玛瑙：这种玛瑙其结构呈层状，层与层之间含有薄层的液体或片状矿物等包裹体，当光线照射时，可产生薄膜干涉效应，会闪出火红色或五颜六色的晕彩。 • 闪光玛瑙：由于光的照射，使玛瑙条纹产生相互干扰，出现明暗变化，抛光后更易发现。当入射光线照射角度变化时，其暗色影纹亦发生变化，十分美观而有趣。此品种比较稀少。 • 水胆玛瑙：玛瑙中有封闭的空洞，其中含有水，摇动时可见其流动和听见响声。以“胆”大“水”多为佳。

苔纹玛瑙 火玛瑙水草玛瑙风景玛瑙

水胆玛瑙

(一)石英质玉石 ③碧玉(石) • 为一种含杂质较多的玉髓，其中氧化铁和粘土矿物等杂质含量可达20％以上，不透明，颜色多呈暗红色、绿色或杂色。按颜色命名可称红碧玉、绿碧玉等。有时也可按特殊花纹和色斑进行命名，如风景碧玉和血滴石。 • 风景碧玉：是一种彩色碧玉，不同颜色的条带、色块交相辉映，犹如一幅幅美丽的自然风景画，故而得名。 • 血滴石：是一种暗绿色不透明至微透明的碧玉，其上散布着棕红色斑点，犹如滴滴鲜血，故名血滴石。古时将此石作护身符，认为可以防止出血，给予佩戴者以智慧，保佑他们健康。在生辰宝石中，可用它来代替海蓝宝石作三月生辰石。最有名产地是印度。红碧玉原石

(一)石英质玉石 (3)交代假象石英质玉石 • 这是一种由于SiO2交代作用，保留了原矿物晶形或植物结构的石英质玉石，主要的品种有木变石和硅化木。 ①木变石 • 木变石是一种硅化石棉。当岩石中的青石棉矿体遭受酸性热水溶液的交代作用，使青石棉变成了由SiO2组成的隐晶质石英集合体，但却保留了石棉的纤维状结构，因其外观很似木质而被称为“木变石”。 • 青石棉硬度为5，密度为3.02～3.42g/cm3。被SiO2交代后，变为木变石，硬度上升为7，密度则下降为2.64～2.71g/cm3，交代不彻底时，其硬度和密度值处于两者之间。木变石常见为棕黄色、棕色及红棕色，也多见蓝色和灰蓝色，此外还可见金黄色、褐紫色及杂色等。质地细腻坚韧，微细纤维状结构非常明显，具强烈的丝绢光泽，猫眼效应显著。这些特点是其它玉石品所没有的，因而很容易与其它玉石种类区分。

(一)石英质玉石 • 通常根据颜色和纤维排列特点将木变石分为三个品种，即木变石、虎睛石和鹰眼石。 • 木变石：是指其“纤维顺向平行排列”，整齐均匀一致，且纤维较长的棕黄色品种。 • 虎睛石：主要呈黄褐色，因其活光四射，色如老虎的眼睛而得名。其纤维丝排列不整齐不均匀，且纤维较短，花纹通常变化较多。颜色也不像木变石品种那样单一，而是在黄褐色背景中，常杂有蓝色或红棕色的杂斑，如其色形的组合似斑马纹时则称为斑马虎睛石。 • 鹰眼石：是指以蓝色为主的品种，通常为蓝色和灰蓝色，貌似鹰眼，故称鹰眼石。其强烈的丝绢光泽，单一的色彩，使其看上去很像花纹奇特的蓝色缎子面，雅致而华贵。其价值在三者中也最高。

虎睛石戒面 虎睛石板鹰眼石图章鹰眼石原石

木变石图章和原石

(一)石英质玉石 ②硅化木 • 硅化木是真正的木化石，是几百万年或更早以前的树木被迅速埋葬地下后，被地下水中的SiO2交代而成的树木化石。它保留了树木的木质结构和纹理。颜色为土黄、淡黄、黄褐、红褐、灰白、灰黑等，抛光面可具玻璃光泽，不透明或微透明。 • 根据SiO2的结晶情况和程度，硅化木通常可分为三个品种。若木质被交代成胶质SiO2即蛋白石，则称蛋白石硅化木；若被交代成隐晶质石英（即玉髓或玛瑙），则称为玉髓或玛瑙硅化木；若被交代成微粒的石英，则称为普通硅化木。

硅化木年轮(正面) 硅化木年轮(背面)

(一)石英质玉石 3. 石英质玉石的鉴定 (1)石英质玉石的优化处理及鉴别 ①热处理 • 用于热处理的品种主要有玛瑙和虎睛石。 a．玛瑙的热处理：玛瑙中除含三价铁外，尚有部分颜色灰暗的二价铁。如果将含二价铁的玛瑙在氧化条件下加热变成三价铁，则玛瑙的颜色就会变红。焙烧过的玛瑙颜色相对均一，色带的边缘多呈渐变关系，没有天然玛瑙条纹那样分明清晰。焙烧过的玛瑙在性质上与天然玛瑙没什么区别，颜色也不会改变。 b．虎睛石的热处理：黄褐色的虎睛石在氧化条件下加热处理可转变成褐红色。而在还原条件下加热处理可转变成灰黄色和灰白色，用于仿金绿宝石猫眼。这在鉴定金绿猫眼石时需特别注意，用折光率和密度特征，很容易将二者区别。

烧红玛瑙

(一)石英质玉石 ②染色处理 a．玛瑙的染色：目前市场上的绝大部分玛瑙制品是经过染色处理的。经染色处理的玛瑙表现为及其鲜艳的红色、绿色和蓝色等，和天然色质区别明显。 b．石英岩的染色：石英岩的染色是近十几年来才出现的，它是将石英岩先加热，淬火后再染色的。主要染成绿色，用于仿翡翠，市场上俗称“马来玉”，其量甚多，珠宝玉石市场随处可见。用放大镜透光观察，粒状结构和苔藓状的色形与绿色翡翠有明显区别，易于鉴定。 ③水胆玛瑙的注水处理 • 近年来，采用人工注水而成的水胆玛瑙不少，辨别真伪需仔细观察水胆周围的加工痕迹。 • 要求有一定大小的块度即可。如作观赏石，则当然块度越大越好，如硅化木。

水胆玛瑙(水已消失)

(一)石英质玉石 (2)石英质玉石与其仿制品的鉴别 • 石英质玉石是一种数量较大和价格比较低廉的中低档玉石，其仿制品主要是价格更低的玻璃。这些玻璃制品呈完全的玻璃质或半脱玻化，可有红、绿、紫等各种颜色，有的还仿制出玛瑙特有的环带状、条纹状结构，形象逼真，如不小心，很容易上当。 • 根据这些玻璃仿制品与石英质玉石相比，有着更低的密度和折光率，含有气泡，在正交偏光镜下多表现为完全消光等特点，手摸有温感，可以识别。

(一)石英质玉石 4．石英质玉石的质量评价 • 石英质玉石主要用于制作小挂件、手镯、项链和雕件，很少一部分做成戒面。据此其质量要求和评价着重以下几点： (1)颜色石英质玉石应有一定比较好看的颜色，如红色、绿色、黄色、蓝色比较常见，纯的白色和黑色也颇受欢迎。颜色相对越均匀、越鲜艳越好。 (2)特殊结构和图案 • 如玛瑙中的条纹色斑组成的各种形象图案(如雨花石)，绿泥石和铁锰质构成的水草和苔藓状图案，碧玉中不均匀色块构成的风景图案，硅化木中的微细年轮等等，无疑都会提高其价值。

雨花石：阳朔升明月 雨花石雨花石：吐鲁番的葡萄熟了

(一)石英质玉石 (3)质地 • 组成颗粒细小均匀，质地细腻，相对价值较高。 (4)透明度 • 石英质玉石的透明度一般为微透明至半透明，全透明的少见，透明度越好质量越高。 (5)块度 • 要求有一定大小的块度即可。如作观赏石，则当然块度越大越好，如硅化木。 (6)加工工艺 • 石英质玉石原材料价值一般都很低，但如果在加工中构思新颖，俏色巧用，加工精细，同样可具有很高的价值，如我国传统玉雕的玛瑙“虾盘”、“龙盘”、“水漫金山”等都被誉为国宝级雕件。

俏色玛瑙龙盘 俏色玛瑙雏鸡出壳，潘玉爱作

(一)石英质玉石 5．石英质玉石的产地简介 (1)石英岩：著名的有印度的东陵石(印度玉)、中国河南的密玉、贵州的贵翠、北京的京白玉、新疆喀什的米白玉。 (2)玉髓：著名的有澳大利亚的澳玉(英卡石)、我国台湾和南非的蓝玉髓。 (3)玛瑙：著名的是巴西和乌拉圭。我国玛瑙产地有20余处，最有名的是辽宁阜新。 (4)碧玉(石)：著名产地有德国和苏格兰，血滴石最著名产地是印度。我国著名产地有内蒙。 (5)木变石：世界著名产地有南非和巴西，我国著名产地是河南淅川。 (6)硅化木：许多国家产，美国比较有名。我国的辽宁和新疆产出较多。

第八讲 五彩缤纷的 SiO 2 宝石：水晶、石英岩玉、玛瑙、欧泊、天然玻璃