第3讲宝石矿物的性质素材.pptx

第三讲 宝石的性质——宝石的物理与化学性质 §3-1 宝石的化学成分特征 §3-2 宝石中的包体类型 §3-3 宝石材料的光学性质 §3-4 宝石的颜色成因与表征 §3-1-1 宝石矿物的晶体化学分类 1、含氧盐大类 （1）硅酸盐类 （a）岛状亚类：锆石、榍石、橄榄石、黄玉、绿帘石、 坦桑石、十字石。 （b）环状亚类：绿柱石族、电气石族、蓝锥矿、堇青石。 （c） 链状亚类：翡翠、软玉、透辉石、蔷薇辉石。 （d）层状亚类：蛇纹石、滑石、高岭石、叶腊石、地开 石、绿泥石。 （e）架状亚类：长石族（月光石、日光石、拉长石、天 河石）、方柱石。 §3-1-1 宝石矿物的晶体化学分类 （2）磷酸盐类：磷灰石、绿松石。 （3）碳酸盐类：大理石、白云石、菱锰矿。 2、氧化物类 （1）刚玉族：红宝石、蓝宝石； （2）石英族：水晶、紫晶、黄晶、烟晶、芙蓉石； （3）尖晶石族：尖晶石、金绿宝石。 3、自然元素类：钻石、合成碳化硅。 4、卤化物类：萤石。 5、硫化物类：辰砂。 §3-1-2 类质同象与宝石的颜色 1、刚玉族（α-Al2O）： Cr3+ → Al3+时呈玫瑰红—红色调,为红宝石； Ti4+ + Fe2+ → Al3+时呈蓝色，为蓝宝石。 2、翡翠：硬玉(NaAl[Si2O6])为翡翠主要组成矿物，其 Al3+可被V3+、Cr3+、Fe3+、Fe2+、Mn2+等阳离子取代。 （1）V3+ + Cr3+ → Al3+,Cr3+含量1%-2%时呈翠绿色；含量越 高，颜色越暗，透明度降低，直至黑色干青种。 （2）Fe3+ → Al3+时呈现呆板绿色，随替代量增加：浅绿→ 暗绿→墨绿色。 （3）Fe3+ + Cr3+ → Al3+时颜色视Fe3+与Cr3+总量及相对含 量而定。 （4）Fe3++ Fe2+ → Al3+时呈紫色（或为Mn或K引起）。 §3-1-2 类质同象与宝石的颜色 3、电气石族：含硼铝硅酸盐，类质同像发育，成分复杂。 （1）主要变种： ①镁电气石(褐色)—NaMg3Al6[Si6O18][BO3]3(OH)4。 ②铁电气石(黑电气石)—NaFe3Al6[Si6O18][BO3]3(OH)4。 ③锂电气石—Na(Li,Al)3Al6[Si6O18][BO3]3(O,OH)4。 （2）理论性端元分子： ①钠锰电气石—NaMn3Al6[Si6O18][BO3]3(OH)4。 ②钙镁电气石—CaMg4Al5[Si6O18][BO3]3(OH)4。 §3-1-2 类质同象与宝石的颜色 4、绿柱石族 （1）祖母绿(Emerald)：Cr3+含量在0.3%-1.0%，翠绿色。 （2）海蓝宝石(Aquamarine)：Fe2+致浅蓝、绿蓝-蓝绿色。 （3）摩根石(Morganite)：粉红色、浅紫色、玫瑰色，Mn2+ 致色，Li+取代部分Be2+，由Cs+、Rb+进入平衡电荷。 （4）金色绿柱石(Heliodor)：Fe3+、Fe2+致色，绿黄、橙、 柠檬黄、黄棕、金黄色。 （5）红色绿柱石(Bixbite)：碱金属含量很低，锰则提高近 20倍，达到0.08%。 （6）无色透明绿柱石(Goshenite)过渡金属离子含量极低。 Emerald on Calcite from Colombia Beryl var. Emerald from Colombia Beryl var. Aquamarine from Pakistan Beryl var. Morganite with Tantalite, Albite Morganite from Paineira Claim BERYL var HELIODOR Bixbite from Wah Wah Mountain 铁电气石 Elbaite with Quartz from Afghanistan Tourmaline from Jos, Nigeria