宝石是岩石中最美丽而贵重的一类。它们颜色鲜艳,质地晶莹,光泽灿烂,坚硬耐久,同时赋存稀少,可以制作成首饰,或用于建筑装饰、家居装饰等。
广义来说,宝石和玉石不分,泛指宝珠宝玉石,凡是由自然界产出,具有美观、耐久、稀少性,具有工艺价值,可加工成装饰品的物质统称为天然珠宝玉石。包括天然宝石、天然玉石,也包括部分天然有机材料。
狭义的概念则有宝石和玉石之分:宝石是指色彩瑰丽、晶莹剔透、坚硬耐久、稀少,并可琢磨成宝石首饰的单矿物晶体,包括天然的和人工合成的,如钻石、蓝宝石、红宝石、祖母绿等;而玉石则指自然界产出的,具有美观、耐久、稀少性和工艺价值的矿物集合体,少数为非晶质体。如翡翠、玛瑙、羊脂玉、绿松石等。
矿物是组成宝石的基本成分。世界上的矿物有3000余种,但可以作为珠宝玉石的只有100余种。
世界上最基本的宝石有12中,分别是钻石、红宝石、蓝宝石、祖母绿、海蓝宝石、金绿宝石、电气石、橄榄石、石榴石、珍珠、蛋白石和黄玉。
钻石(Diamond)是一种由碳元素组成的矿物,是碳元素的同素异形体。钻石(金刚石)是自然界中天然存在的最坚硬的物质。
红宝石(Ruby)是指颜色呈红色的刚玉,它是刚玉的一种,主要成分是氧化铝(Al2O3)。红色来自铬(Cr),主要为Cr2O3,含量一般0.1~3%,最高者达4%。
蓝宝石(Sapphire)是刚玉宝石中除红宝石之外,其它颜色刚玉宝石的通称,主要成分是氧化铝(Al2O3)。蓝色的蓝宝石,是由于其中混有少量钛(Ti)和铁(Fe)杂质所致。蓝宝石的颜色,可以有粉红、黄、绿、白、甚至在同一颗石有多种颜色。
祖母绿(Emerala)是一种含铍铝的硅酸盐,其分子式为Be3Al2(SiO3)6,属于绿柱石家族中最“高贵”的一员,属六方晶系。
海蓝宝石(Aquamarine)是一种含铍、铝的硅酸盐,与祖母绿、乌兰孖努以及碧玺等统称为彩色宝石。海蓝宝石亦属于绿柱石家族。海蓝宝石的颜色为天蓝色至海蓝色或带绿的蓝色,它的颜色形成主要是由于含微量的二价铁离子(Fe2+),以明洁无瑕、浓艳的艳蓝至淡蓝色者为最佳。
金绿宝石(Chrysoberyl)也称金绿玉。化学成分为BeAl2O4、晶体属正交(斜方)晶系的氧化物矿物。它位列名贵宝石,具有四个变种:猫眼,变石,变石猫眼和金绿宝石晶体。
电气石(Tourmaline)是一种硼硅酸盐矿物,化学通式为 NaR3Al6[Si6O18][BO3]3(OH,F)4,是一种以含硼为特征的铝、铁、钠、镁、锂的环状结构硅酸盐矿物。
橄榄石(Peridot或Olivine)是一种镁与铁的硅酸盐,其化学式为(MgFe)2SiO4,它是地球中最常见的矿物之一,也出现在部分陨石、月球、火星及一些彗星上。
石榴石(Garnet)是一种含Al 、Mg、Fe或Mn等的硅酸盐,常见的石榴石可根据化学成分分为六类,分别为红榴石(Pyrope)、铁铝榴石(Almandine)、锰铝榴石(Spessartite)、钙铁榴石(Andradite)、钙铝榴石(Grossular,变种有沙弗来石(tsavorite)及肉桂石(hessonite))及钙铬榴石(Uvarovite)。
珍珠(Pearl)是珍珠贝类或珠母贝类软体动物体内分泌作用而生成的含碳酸钙的矿物。珍珠的无机成分主要是碳酸钙、碳酸镁,占91%以上,其次为氧化硅、磷酸钙、Al2O3及Fe2O3等。珍珠中的有机物包括门冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、胱氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、精氨酸、脯氨酸等17种氨基酸。另外,还含有30多种微量元素、牛磺酸、丰富的维生素、肽类。
蛋白石(Opal)是天然的硬化的二氧化硅胶凝体,含5-10%的水分。蛋白石与多数宝石不同,属于非晶质,蛋白石中有些不稳定的非晶质结构会因为水分缺失而变色甚至出现裂缝,但是也有一些结构非常稳定的蛋白石在正常环境中无变化。蛋白石在矿物学中属蛋白石类,包含变彩和不变彩的两种宝石,是一种含水的非晶质的二氧化硅。
黄玉(Topaz)的化学成分为Al2SiO4(F,OH)2,可含有Li、Be、Ga等微量元素,粉红色托帕石可含Cr。斜方晶系,二轴晶,正光性。常见晶形柱状,柱面有纵纹。常见无色、淡蓝、蓝、黄、粉、粉红、褐红、绿色等颜色。玻璃光泽,透明。
作者简介:
王明珉,博士,高级工程师,注册土木工程师(岩土),多年从事地质与岩土工程设计与咨询工作,对地质学和矿物学有所钻研,现就职于ARUP奥雅纳工程顾问公司。
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