翡翠的相关知识

出处:按学科分类—工业技术 天津古籍出版社《中国珠宝收藏与投资全书中卷》第171页(4980字)

1.翡翠概述

翡翠,自古以来一直是东方民族最喜爱的玉石珍品。它以艳丽的色彩、美丽的光泽、晶莹剔透的滋润感,在众多的玉石大家庭中被人们冠以玉石之王的美誉。同时,它在宝石家族中与钻石、红宝石、祖母绿一起被称为四大名宝,在东方位居极顶。

翡翠的英文名称为jadeite,源于西班牙语pridra deyiade,其意思是指佩戴在腰部的宝石,因为在16世纪,人们认为翡翠是一种能治腰痛和肾痛的宝石。在我们中华民族中,翡翠是继软玉之后,人们最为喜爱的玉石。人们赋予了它神奇的文化内涵,形成了中华民族源远流长的玉器文化,翡翠几乎成了现代人心目中神的化身、玉的代名词、希望和追求的动力。

翡翠是一种以硬玉矿物为主的辉石类矿物的集合体,是当今世界上最为贵重的宝石品种之一。目前,全世界的产地很少,据资料介绍,仅有缅甸、日本、美国和俄罗斯产出,而可作为宝石级的翡翠原料仅产于缅甸北部。因此,翡翠还是一种非常稀少的宝石。

2.翡翠的矿物学岩石学特征

(1)翡翠的矿物学特征。

翡翠主要是硬玉矿物的集合体。硬玉是一种单斜辉石亚族的矿物,属链状结构的硅酸盐,理想化学式为:NaAl[Si206],Na20占15.4%,Al203占25.2%,Si02占59.4%;硬玉单斜晶系。自形晶体少见,常呈粒状集合体或纤维状集合体。

硬玉一般为无色、白色、浅绿或苹果绿色,玻璃光泽;透明。硬度6.5,相对密度3.24~3.43。偏光显微镜下无色,二轴晶正光性(2V=70°)。

(2)翡翠的岩石学特征。

翡翠实际上是一种致密块状、高硬度、极坚韧以硬玉为主的矿物集合体。硬玉含量高达99%时,一般呈白色;而绿色的翡翠则通常含较多量的透辉石。此外,翡翠还可含有钙铁辉石、霓石、铬铁尖晶石和钠长石等。

翡翠的化学成分主要是Na20、Al203和Si02。但由于其他矿物的存在,常含有一些其他的元素,如MgO、Fe203、CaO、Ti02等。研究表明,翡翠中的Fe203、FeO、Ti02对翡翠的颜色有很大的影响。此外,翡翠中还含有极微量的Cr203,由于Cr离子的存在,才使翡翠具有高档的翠绿色。可以说,Cr致色的翡翠,一般才算得上真正的高档翡翠。

翡翠是由硬玉矿物组成。在显微镜下,硬玉多以细粒或纤维交织结构出现,颗粒粒度多在0.1~0.5毫米之间。根据粗细程度,定性地将其分为:微细粒结构、细粒结构、粗粒结构。一般,前两者质量较高,透明度较好,后者质量较差,透明度差。在10倍镜下,微细粒结构不能见到颗粒,而后两者肉眼能见到颗粒的存在。在同一翡翠不同的部位,经常能见到颗粒粗细不匀,甚至三种结构特征同时存在的情况也很常见。优质的翡翠常呈现纤维状的颗粒形态,质次的翡翠则常呈粒状结构;而极大多数翡翠呈现粒状与纤维状结构同时存在,这就是经常所说的变斑晶交织结构。在翡翠的成品或抛光面上,这两种不同颗粒形态及不同排列方式常产生斑晶与周围纤维的交织,这是鉴定翡翠的一个很重要特征。

3.翡翠的宝石学性质与基本鉴别特征

(1)翡翠的外观特征。

翡翠原料常以山料或卵石、水石形式出现。山料是直接从翡翠矿体中开采获得的翡翠原料,业内人士较易识别。而卵石及水石则是经过长期的风化搬运作用,表皮常形成一层与内部特征不同的外层,俗称璞,可呈黄、白、棕、褐、黑等各种颜色;且由于粒度不同,外皮也可分为粗砂皮、细砂皮与沙皮子几种类型。外皮内部还有一薄层,俗称为雾;雾多呈白色,黄色、红色等也较常见。雾内部才是真正的翡翠,俗称肉。翡翠原料的外皮上还可有各种各样的特征,如莽带、松花、癣等。这实际上是绿色与黑色的物质在原料外皮上的体现,是相玉很重要的依据。

成品的翡翠多呈各种不同的绿色,有时还有红色、紫色其他颜色,具有变斑晶纤维交织结构,可见由于解理而造成的翅状闪光,俗称苍蝇翅。此外,翡翠颜色常常很不均匀,大多分布有各种团块的石花、石绉。翡翠的颜色品种很多。

(2)翡翠的光泽与透明度。

翡翠呈玻璃光泽到油脂光泽,透明、半透明到不透明。一般,微细粒结构的翡翠,光泽强、透明度高;而粗粒结构的翡翠,则常呈半透明到不透明,光泽暗淡。透明度高、玻璃光泽强的翡翠是深受人们欢迎的高档翡翠品种。

(3)翡翠的硬度、相对密度、断口和韧度。

翡翠的硬度为6.5~7.0,由于它是由很多硬玉颗粒组成,很易造成翡翠表面的硬度差异。在过去,用非金刚砂抛光的翡翠品中,常由于硬度的不均匀性,翡翠表面不平坦,俗称橘皮状构造,这也是翡翠一个很重要的鉴别特征。翡翠韧度极高,在一般情况下,翡翠很难断裂。其断口常呈不平坦的参差状表面。翡翠的相对密度一般在3.33以上,故它在二碘甲烷中下沉。用静水力学法测定翡翠密度,也是很重要的鉴别方法。

(4)偏光镜下的特征。

由于翡翠与宝石类单体不同,翡翠在正交偏光镜下呈现独特的性质。一般来说,透明度较好的翡翠,光线透过好,呈现明亮的特点;而不透明的翡翠,则不能见到光线的通过。

(5)吸收光谱特征。

翡翠的吸收光谱呈现的特征:绝大多数翡翠在蓝区437nm处有一条黑色的吸收线,某些翡翠在红区有三条细的吸收带。众所周知,宝石的光谱是由其致色元素所决定的。翡翠437nm的吸收线主要是由其含的Fe元素所决定的,而红区的吸收带则是CY元素的存在所决定。在那些含铁较高的绿色翡翠中,一般只能见到437nm的吸收,只有在高档的艳绿色的Cf致色的翡翠中才能见到红区的三条细吸收带。

(6)查尔斯镜下及荧光下特征。

翡翠在查尔斯镜下呈现绿色、暗绿色。只有那些用铬盐离子人工致色的翡翠,在查尔斯镜下才呈现红色。在长波及短波紫外光下,翡翠均没有荧光,但有时,高透明度、微裂隙发育的和沾污油脂的翡翠也可能有微弱的蓝白色荧光。

(7)折射仪下的特征。

单晶体的硬玉矿物有三个不同的折射率:Ng=1.652~1.673,Nm=1.645~1.663,Np=1.640~1.658。故从理论上说翡翠具有双折射率,其RImax一般为1.667,RImin一般为1.654,Dr0.013。但实际上,天然产出的翡翠是由很微细硬玉颗粒组成的,故其折射率无法精确测定,更无法用双折射率来鉴别。因此,在实际测试中,多用近似折射率或平均折射率来表示翡翠特征。在点溅翡翠饰品中,其折射率一般为1.66,这是翡翠区别于很多其他绿色玉石及宝石的很重要的定量数据,在实践中很有用处。

4.翡翠的产出与成因

翡翠矿的形成与阿尔卑斯型超镁铁质岩体有关,是绿岩层的组成部分,受断裂带控制。岩体呈层状,与围岩整合产出,含翡翠的超镁铁质围岩是榴辉岩、蓝闪石变质岩,属低温变质岩带。故翡翠是在低温高压下形成的矿物集合体。

缅甸的翡翠矿位于缅甸北部克钦邦西部与实阶省交界一带的雾露河流域,地质构造上处于印度板块与欧亚板块碰撞部位的东侧,向东为滇西高黎贡山变质带。这里在1871年发现原生矿床,不过这一带很早以前就已经开采冲积砂矿和冰川砂矿。

原生矿是由彼此相距很近的脉状、透镜状、岩株状矿体组成。矿体沿走向长达几千米,单个矿体可达270米,厚度为2.5~3米,矿体具环带状构造,中部为硬玉岩,向外渐变为钠长岩,再向外变为碱性角闪石岩带。硬玉岩主要由白色的矿物颗粒组成。优质的绿色翡翠极为罕见,在矿体中没有一定的分布规律,呈小团块分布或透镜状分布,直径可达10~30厘米。曹建功认为,绿色翡翠是在白色翡翠基础上,在后期蚀变中,热液中富集了原先赋存于橄榄岩中蚀变活化的Cr、S、Cl、Ti、Fe等组分,沿白色翡翠的裂隙充填交代,使这些元素富集于白色翡翠中而形成的。原生矿的围岩为蛇纹岩化的橄榄岩,故一些国外的地质学家认为,翡翠是花岗岩类的岩脉、岩墙、岩株侵入到超镁铁质的蛇纹石化橄榄岩中,经双交代作用产生的,属气成热液交代型矿床。原生矿在原苏联列沃克奇佩列、危地拉麦塔高河谷、美国克列尔克里克及扫本均有产出,但质量次,不能用作宝石原料。

砂矿是宝石级翡翠的重要来源,广泛分布于第四纪的砾岩中。在砂矿中,砂岩层在上,砾岩层在下,含翡翠的砾岩层厚约15米,翡翠呈漂砾状和卵石状,系风化作用所致。

此外,残积——坡积的翡翠砂矿也是重要的翡翠矿床。它是风化作用的产物,其外形与原生矿几乎一样,不同的是呈松散砾状,较易开采。

5.翡翠的合成

长期以来,用人工方法合成稀少的高档宝石原料一直是人们追求的目标。迄今为止,钻石、红宝石、蓝宝石、祖母绿等高档宝石均能合成,且进入工业化生产。而翡翠,由于是多晶质宝玉石原料,在人工合成方面进展甚微,这使得业内人士对合成翡翠的期望尤为急切。

沈才卿先生经过多年尝试,在人工合成翡翠上取得了一定的成果。这就是下面要介绍的高温超高压合成翡翠的方法。

第一步是按翡翠矿物(硬玉)分子式中各元素含量选用合适的化学试剂,制成非晶质的翡翠玻璃料。实验中选用Na2Si03和Al2(Si03)3作为原料,反应式如下:

Na2Si03+Al2(Si03)3=2NaAlSi206

实验中,将这一混合料中掺入一定量的致色离子,在磨钵中混匀磨细,倒在坩埚中,盖上坩埚盖,在马弗炉中加热到1100摄氏度,恒温几小时后即得到带色的翡翠玻璃料。

第二步是将玻璃料粉碎,预成型后在六面金刚石合成压机上进行超高温高压条件下结晶,得到晶质的翡翠原料。

这种晶质的翡翠合成品,经琢磨抛光后,即可得到合成翡翠成品。合成翡翠原料经XRD、IR、成分分析,其硬度、相对密度、折射率、荧光等数据与天然翡翠的数据基本一致。

必须指出的是,翡翠的合成是个很复杂的问题。尤其是要获得高档宝石级的原料,即艳绿老坑玻璃种的翡翠合成品,还是一个相当困难的。合成高档宝石级原料的翡翠,已成为现代翡翠研究人员面临的一个很重要的课题。

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