金綠寶石
金綠寶石（英語：Chrysoberyl）是一種鈹鋁氧化物寶石，主要化學成分是鈹的鋁酸鹽，化學式為BeAl2O4，主要產於花崗岩、細晶岩和雲母岩中，也作為碎屑礦物見於砂礫層中。「金綠寶石」這一名字源自希臘語，是「金黃色綠柱石」的意思，但今日說到金黃色綠柱石則指的是金黃色的綠柱石[4]。
| 金綠寶石 | |
|---|---|
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| 基本資料 | |
| 類別 | 氧化物礦物 |
| 化學式 | BeAl2O4 |
| IMA記號 | Cbrl[1] |
| 施特龍茨分類 | 4.BA.05 |
| 戴納礦物分類 | 7.2.9.1 |
| 晶體分類 | 雙錐晶族 (mmm) H-M記號: (2/m 2/m 2/m) |
| 晶體空間群 | Pbnm |
| 晶胞 | a = 5.481 Å, b = 9.415 Å, c = 4.428 Å; Z = 4 |
| 性質 | |
| 分子量 | 127 |
| 顏色 | 依含微量元素不同，呈現綠色、黃色等顏色 |
| 晶系 | 斜方晶系 |
| 解理 | {110}明顯解理、{010}不完全解理、{001}不良解理 |
| 斷口 | 貝殼狀或不規則斷口 |
| 韌性/脆性 | 脆性 |
| 莫氏硬度 | 8.5 |
| 光澤 | 玻璃光澤 |
| 條痕 | 白色 |
| 透明性 | 透明 |
| 密度 | 3.5 - 3.84g/cm³ |
| 光學性質 | 雙軸(+) |
| 折射率 | nα=1.745 nβ=1.748 nγ=1.754 |
| 多色性 | X = 紅色，Y = 黃橘色，Z = 綠色 |
| 2V夾角 | 測量值: 70° |
| 參考文獻 | [2][3] |
金綠寶石一般具有玻璃光澤到亞金剛光澤，顏色為黃到綠色，具有三色性。其中的黃色來源於鐵離子[5]，而其中含有的微量元素如鉻和鈦會引起特殊的光學效應，其中具有變色效應的金綠寶石稱為變石；具有貓眼效應的金綠寶石稱為貓眼；同時具有變色和貓眼效應的稱為貓眼變石，兩者都不具備的，則直接使用金綠寶石這一名稱[4]。
結構與產生
金綠寶石屬斜方晶系也稱正交晶系 氧離子成六方緊密堆積，鈹離子位於四面體配位中心，鋁離子位於八面體配位中心。在常見的自然界寶石中，金綠寶石的硬度排在第三，達到8.5，在剛玉（9）和黃玉（8）之間[6]。金綠寶石的一個特徵是環狀孿晶或輪狀三晶，所以多具有從不同方向觀察顏色不同的三色性[5]。
金綠寶石是偉晶岩成岩過程的產物。地殼的熔化形成了低密度的熔岩，會從地面噴發出來。當熔岩凝固時，水的含量有所增高。當熔岩中的偉晶礦物中的鈹和鋁物質遇到周圍礦物時，會在偉晶岩中與超基性岩的接觸帶中形成金綠寶石。所形成的堅硬緻密的金綠寶石可以耐化學腐蝕，隨着風化，原岩礦中的金綠寶石可轉入殘坡積砂礦中[4]。由於鈹和鉻一般不會同時出現在礦石中，所以變石—其變色效應來源於鉻—較為少見。
主要品種
變石
變石在日光（藍綠光部分居多）下呈現綠色到藍綠色，在白熾燈（紅光成分偏多）下呈現紅色到紫紅色，因此也被稱為「白晝的祖母綠、夜晚的紅寶石」[4]。變石顏色改變的原因是因為它的機構中存在鉻離子，這使得它對光譜中黃色部分的一個狹窄帶（595nm-543nm）有很強的吸收，而導致藍綠色和紅色波長的光可以穿過金綠寶石[7]。極少數情況下，變石也具有貓眼特性，稱為變石貓眼，非常珍貴。
變石又稱亞歷山大石，按照流行的說法，亞歷山大石是芬蘭礦物學家尼爾斯·古斯塔夫·諾登斯基爾德（Nils Gustaf Nordenskiöld，1792–1866）於1830年發現的，諾登斯基爾德是在檢查一塊新發現的礦物時發現，他最早將其視作祖母綠。 [8]這塊寶石被獻給王儲（後來的沙皇亞歷山大二世）做生日禮物，而被命名為亞歷山大石。變石多產於俄羅斯、巴西、斯里蘭卡和津巴布韋，由於產量無法滿足需求，使用助熔、晶體提拉等方法合成變石的技術正在發展[5]。
貓眼
貓眼效應指的是當把寶石加工成弧面形琢型後，在其弧面上出現一條明亮並具有一定游動性（閃光或活光）的光帶，宛如貓眯眼時形成的細線[9]。需注意的是，在中國大陸只有具備貓眼特性的金綠寶石可以直接簡稱為貓眼，而其它寶石如月光石中具有貓眼特性的，需註明礦物名稱，如月光石貓眼、矽線石貓眼。
金綠寶石會有貓眼效應是因為金綠寶石晶體中含有大量平行分佈的針狀或絲狀的金紅石（化學成分為二氧化鈦）包裹體，發生對光的定向反射，其亮線或稱眼線以細長、標準、清晰、明亮、靈活為佳。貓眼多呈黃色、褐黃色、褐色等，以蜜黃色為最佳，其次是葵花黃色[4]。貓眼的價值一直很高，19世紀末阿瑟王子用貓眼裝飾他的求婚戒指，使得貓眼更加流行於上流社會，需要量的提高也增加了貓眼主產地錫蘭（今斯里蘭卡）的壓力。
參考文獻
- ^ Warr, L.N. IMA–CNMNC approved mineral symbols. Mineralogical Magazine. 2021, 85 (3): 291–320. Bibcode:2021MinM...85..291W. S2CID 235729616. doi:10.1180/mgm.2021.43
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- ^ Handbook of Mineralogy (PDF). [2014-08-26]. （原始內容存檔 (PDF)於2011-12-15）.
- ^ Mindat. [2014-08-26]. （原始內容存檔於2017-01-13）.
- ^ 4.0 4.1 4.2 4.3 4.4 孟祥振、趙梅芳. 宝石学与宝石鉴定. 上海大學出版社. 2004: 144–149.
- ^ 5.0 5.1 5.2 張蓓莉 主編. 系统宝石学 （第二版）. 地質出版社. 2006: 258–267.
- ^ Klein, Cornelis; and Cornelius S. Hurlbut, Jr. Manual of Mineralogy 20th ed. New York: Wiley. 1985. ISBN 0-471-80580-7.
- ^ Why does alexandrite appear to change color in sunlight and artificial light?. [2014-08-26]. （原始內容存檔於2014-07-14）.
- ^ "Alexandrite or Diaphanite?". In Alexandrite Tsarstone Collectors Guide.. 2006 [20014-8-26]. （原始內容存檔於2007-10-12）.
- ^ 孟祥振、趙梅芳. 宝石学与宝石鉴定. 上海大學出版社. : 62–63.
