紫色翡翠的特征及成色机理探讨欧阳秋眉(香港珠宝学院,香港)摘　要:通过对紫色翡翠的矿物成分、结构、构造及成色机理进行综合研究,认为紫色翡翠的颜色属原生色,在形成期次上应早于绿色。

指出Fe,M n,T i,M g等杂质离子组合是导致紫色翡翠呈色的主要缘由。

关键词:紫色翡翠;成色机理中图分类号:P619.28 文献标识码:A 文章编号:10082214X(2001)0120001206 行上称紫色翡翠为紫罗兰,又称为“春”。

从色调上可分为粉紫、红紫、蓝紫、茄紫,最近还发现有较纯的蓝色。

前人对紫色翡翠的研究较少,一般传统的宝石学教科书中认为紫色翡翠为锰致色,但未见到实际的化学分析或其它分析资料。

1974年,美国学者Ro ss m an指出,紫色翡翠的颜色是由于Fe2+与Fe3+之间的电荷转移引起的。

可见光吸收光谱中537nm的吸收峰即是Fe2+与Fe3+之间的电荷转移的证据。

H.H arder(1995)指出,紫色翡翠的致色原因可能与微量元素锰和钴有关,但他提供的化学分析资料很有限。

最近日本学者在研究翡翠颜色的论文中提到,紫色翡翠的致色原因可能是含微量元素钛。

近年来,大陆学者也发表了一些有关紫色翡翠颜色成因的文章。

作者近10年来为了弄清紫色翡翠的致色原因,观察了50多块薄片,并对这些标本进行了X射线衍射、电子探针、可见光光谱、电磁共振、同步辐射等测试分析,对紫色翡翠的特征及成色机理进行了系统的探讨。

1　紫色翡翠的颜色品种从原料上观察,紫色呈块状或斑状分布,一般不很均匀,从来不呈根色出现。

不同色调紫色翡翠的颜色有其特殊性,主要有以下几种颜色品种。

蓝紫色翡翠　颜色偏蓝(图版 21),这种颜色的紫色翡翠一般呈粒状结构,颗粒较粗,不透明,颜色不均匀。

粉紫色翡翠　这种翡翠的紫色带有粉红色色调,有时粉红色色调多于紫色色调,有时紫色色调又多于粉红色色调。

一般颜色比较淡,且分布比较均匀(图版 22)。

因此,行家将其比拟为藕粉色。

茄紫色翡翠　指混有灰色的紫色翡翠(图版 23)。

其颜色分布较均匀,较暗。

若与其它紫色翡翠相比,其结构比较细,多数呈细粒结构,可呈纤维状。

透光性较好,为半透明的冰种。

在放大条件下,往往可见含有灰黑色尘点状包体,也可能含有混合微细包体,这可能是其颜色鲜明度差的主要原因。

第3卷　第1期2001年 3月宝石和宝石学杂志Journal of Gem s and Gemmo logyV o l.3　N o.1M ar.　2001　收稿日期:2000210226　作者简介:欧阳秋眉,女,矿产地质勘探专业,香港宝石学协会副会长,国际宝石学学会会员,中国宝玉石学会荣誉理事。

桃红紫翡翠　这种颜色的翡翠极稀少,颜色为桃红色微带紫色(图版 24),颜色分布均匀,透光性强,水头足,可达2～2.5分,质地细。

这种桃红色翡翠只在国际拍卖会上出现过,一是80年代在苏富比拍卖行展出过一桃红色观音,十分诱人;另一是在两年前,佳士得拍卖行展出的桃红色翡翠图章。

近蓝色翡翠　这种颜色的翡翠呈浅蓝色、海蓝色,带有较少的紫色色调,颜色较均匀,透光性比较好。

这种蓝色翡翠非常少见,未做工作。

2　岩石学和矿物学特征大量的显微镜下薄片观察,发现紫色翡翠的矿物组成较纯,以硬玉为主,占96%以上,有时含少量绿辉石或钠长石。

绿辉石一般与硬玉构成环带结构,处于外环或与硬玉相间出现。

钠长石和闪石类矿物出现在硬玉矿物颗粒的间隙中,有时也见于硬玉矿物的裂隙中。

副矿物有榍石、锆石和磷灰石。

经过交代蚀变的紫色翡翠中可以出现钙铝榴石、帘石、绿纤石和针钠钙石。

钙铝榴石和榍石共生,产出在放射状硬玉的核心部位。

绿纤石和针钠钙石可呈细脉状充填在显微裂隙中,也可以在裂隙两侧呈浸染状交代其它矿物,或充填在其它矿物颗粒间隙中。

紫色翡翠一般呈致密块状构造,有时具角砾状构造。

在有绿色存在时,可呈斑杂状和根脉状构造;经过交代蚀变可出现条带状和斑点状构造。

多数紫色翡翠的硬玉矿物呈定向或半定向排列,有时也出现扇形和放射状排列。

紫色翡翠的物理性质与白色翡翠和淡绿色翡翠的物理性质相似,摩氏硬度为6.5～7;比重为3.30～3.34;折射率为1.66左右。

紫外灯照射下无荧光反应;在反射光下,紫色翡翠有明显的翠性;在透视光下有典型的粒状镶嵌结构。

3　晶体结构及化学成分为了弄清紫色翡翠的致色原因,笔者对紫色翡翠做了大量的化学分析,包括X 射线衍射分析、电子探针、化学全分析、同步辐射测试、可见光吸收光谱分析等,并将白色翡翠、绿色翡翠的化学分析结果与紫色翡翠的化学成分做了对比,发现紫色翡翠的晶胞参数比其它颜色翡翠的晶胞参数要小一些(表1)。

且不同色调紫色翡翠的造岩氧化物含量比较接近(表2)。

其共同的特点是:主要的表1　不同颜色翡翠的X 射线衍射分析结果T able 1　X 2ray diffracti on analyses of jadeite jades w ith different co lours标本号颜色a nm b nm c nmΒ°　P 10紫色93.6385.0051.09106°32′　VL G 1淡绿93.7385.2551.31106°08′　L G ′20浅绿93.8685.3651.22106°15′　D G 10深绿93.8285.5551.28106°14′　P紫色94.1885.7552.21107°57′　L G 120淡绿94.2285.8252.21107°47′　RB 100红色94.2685.8552.13107°48′　W 100白色94.2985.5052.24107°85′　L G 101浅绿94.3585.9052.29107°51′　I暗绿94.5185.9652.29107°50′　D G 100深绿95.3386.7852.65107°49′・2・宝石和宝石学杂志2001年化学成分:Si O 2为58.72%～59.85%,A l 2O 3为24.21%～24.82%,N a 2O 为14.45%～15.00%;次要化学成分M gO 的含量为0.09%～0.42%,CaO 为0.19%～0.68%。

对颜色产生影响的化学成分是极微量的色素离子。

这些微量元素用电子探针分析难以测定,必须用化学全分析等方法进行检测。

根据分析结果(表2),T i O 2<0.01%,C r 2O 3<0.01%,Fe 2O 3为0.02%～0.14%,FeO为0.04%～0.16%,M nO 为0.01%～0.04%。

从紫色翡翠的电子探针分析结果(表3)中可以看出:1.硬玉矿物中A l 2O 3的含量变化最大,根据其变化程度可以将硬玉分为高铝、中铝和低铝3种类型,其中高铝硬玉的A l 2O 3含量为25.52%～24.46%,中铝硬玉的为23.76%～22.05%,低铝硬玉的为21.59%～20.59%。

含A l 2O 3较低的硬表2　紫色翡翠的全岩化学分析T able 2　Chem ical compo siti ons of vi o let jadeite jadesw B %标本号P 2O 5S O 3Si O 2T i O 2A l 2O 3C r 2O 3Fe 2O 3M g O Ca O M nO Fe O N a 2O K 2O FC lH 2O +CO 2总量5<0.0159.65<0.0124.820.120.220.260.040.0414.45<0.20<0.0199.606<0.010.01259.85<0.0125.250.070.120.190.020.0914.61<0.20100.2013<0.0159.63<0.0124.570.140.420.520.020.0514.40<0.2099.7520<0.010.01559.31<0.0124.82<0.001<0.020.090.190.020.0815.00<0.200.027<0.0050.180.1899.9131<0.010.04558.72<0.0124.41<0.001<0.020.230.290.010.1014.67<0.200.034<0.005<0.600.2799.38P0422<0.010.03059.13<0.0124.21<0.0010.040.420.680.020.1514.62<0.200.027<0.0050.350.55100.23P042b <0.010.03059.17<0.0124.59<0.0010.060.410.660.020.1614.54<0.200.0300.0180.550.27100.51W 1<0.0158.83<0.0124.41<0.001<0.020.390.60<0.100.1514.63<0.200.030<0.0050.74<0.1899.96表3　紫色翡翠的电子探针分析结果T able 3　M icrop robe analyses of vi o let jadeite jadesw B %标本号Si O 2S O 2T i O 2Zr O 2A l 2O 3C r 2O 3Fe 2O 3Ga 2O 3N b 2O 3M g O Ca O M nO Fe O N i OZnOSr ON a 2Ok 2O 总量3121(粉紫)58.9480.0090.03225.52300.470000015.2950100.280M 121(粉紫)59.4200.10024.9700.0900.07030.2100.1200.05015.8200.010100.86011522(粉紫)59.1630.0020.038Ge O 20.12524.8510000.0570.0410.01790.0380.02414.646098.891JA 2522(淡紫)59.81200025.090000.0650.0890.0090.09700.00215.2960100.46JA 26大21(淡紫)59.45700.011025.26900.609000.01115.4150100.770V o621(海蓝)59.9100.09025.1400.0400.3000.0100.01015.8700.030101.400V o622(海蓝)59.5500.24023.3000.1000.7801.1801.7300.05014.290101.220L S 22(茄紫)58.73400.035025.3110.0091.3090.0190.0170.1370.2120.048615.2700101.100U 2223(蓝紫)59.16001.270Ge O 20.12124.4500.04300.0330.0400.1300.0600.0600.01614.3700U 2224(蓝紫)57.2700.0070.060Ge O 20.19925.310000.0290.1200.5400.0500.030014.530011123(灰紫)58.1520.0140.05924.92900.1330.02960.2240.3520.0330.1040.05714.7860.00198.873L S 212359.2040025.4700.02200.0200.0570.0470.0610.0930.09515.0230.023100.120L S 222360.00300.032025.7090.01700.0380.1210.0690.1000.1322024(灰粉紫)60.0360.01823.7570.1550.2960.0581.70413.2200.01099.2562028(灰粉紫)58.6920.01023.7290.0840.1890.0761.311314.675098.765P100252158.2480.0050.062020.8920.0041.2650.0070.0562.5693.5300.05500.0040.010013.0840.00599.798P100252259.8080.0020.024024.782000.0070.0470.3070.3620.0690.2320.0190014.0190.01299.691P100232158.5880.0010.033021.33901.71400.0332.2493.1420.09700.0040.007013.4250.007100.643P100232258.35100.051022.5170.0130.33300.0261.6412.3010.0860.62000.03013.63399.602注:3为全铁含量(Fe 2O 3+FeO );P 1002521和P 1002522为具环带结构的同一样品(白砂皮)的不同条带,其中P 1002521为外带(纯),而P1002522为内带(更纯);P1002321和P1002322为具环带结构的同一样品的不同部位,其中P1002321为外部(纯),P 1002322为内部(更纯,暗)。