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台灣藍玉髓介紹及不同產地研究    

林嵩山 

 

中華民國寶石協會理事長

GIC珠寶鑑定師資格證書. FGA. DGA. HRD. CGC.GIC翡翠鑑定師證書

GIC台灣校友會第四屆會長

1997-1998年 FGA台灣校友會會長

中華民國寶石協會專任講師

全球寶石鑑定研習中心負責人//總鑑定師 // 講師 

桃園縣勞工局職訓中心珠寶職業課程講師

台灣的GIC教學創始人

   Lin Sung-Shan 

( GIC Founder of Taiwan , Principal of World Gem Identification and Study Center , Chairman of GIC alumni association of Taiwan , Chairman of R.O.C.G.A. ) 

感謝袁心強院長LIBS的檢測、姜進枝和黃正憲老師樣品提供、及新竹科學園區資深工程師梁宏旭先生進行FTIR,拉曼光譜,掃描電鏡測試

(本文刊登在中國地質大學珠寶學院2008年學術會議大會手冊上,並在學術大會上演講)

前言

 

台灣特產的貴重寶玉石除了閃玉(軟玉)外,再者就是質佳的藍玉髓。這種廣泛產於台灣海岸山脈的藍玉髓(在台灣俗稱“台灣藍寶”, 指藍色寶石之意),日據時代就已發現,從60年代正式開發。隨著產量的遞減及消費者的需求日增,藍玉髓的價值在台灣當地所產的玉石中,價錢最高。

 

 

海岸山脈五大山群地理概略圖

產狀介紹

 

台灣藍玉髓一般產在東岸的海岸山脈,北起花蓮縣豐濱鄉,南至台東縣的都蘭鎮,地跨花、東二縣。海岸山脈大都陡峭且面對太平洋,藍玉髓產地海拔標高從500m1600m不等,大都屬熱液型礦床,火山角礫岩的後期活動熱液沉澱及附近圍岩蘊藏大量的銅礦,使二氧化矽沉澱於斷層裂隙或角礫間,進而形成漂亮的藍色玉髓,一般原礦內常夾雜矽孔雀石。

加熱後-->左變反白; 右為原色

致色成因

 

藍玉髓的顏色為藍色至藍綠色,銅為致色成因,其比例約0.01%~0.02%,部分在加工過程中如遇過熱會變色,由鮮艷的藍綠色褪變為較淡的白藍色,加熱至200時會變成墨綠藍色,吸附水的釋放及銅氧化作用使得顏色變化明顯,當反白藍色後大都不能恢復原來的鮮艷顏色。

 

 

 

美麗的台灣藍玉髓

商業概況

 

藍玉髓的開採在日據時代即已開始,60年代質優的特級品當初大多銷往日本市場。直至十多年前因供需大增,有的寶石商自美國進口大量的類似礦物(矽孔雀石)及印尼藍玉髓在台灣加工,這些價錢一般都低於台灣藍玉髓。雖有部分產地的藍玉髓顏色與本產品相同,但大部分顏色皆遜於台灣所產的,所以真正的台灣藍玉髓其顏色還是一枝獨秀。

 

 

台灣、印尼、美國藍玉髓的外觀比較(1)

走在花蓮市與台東市的街道上,我們常可發現一些玉石店裡販售著台灣藍玉髓(但現大部分是印尼產的),單價依其質量、顏色、透明度由每克拉幾百台幣至幾千台幣不等。而有些奇特的雕件更是待價而沽,尤其是台灣西半部的民眾,對這種東部產的寶石價值也略有認識,所以藍玉髓在台灣的價格一直居高不下。

印尼、台灣及美國藍玉髓樣品測試結果

 

 

台灣(Taiwan)

印尼(Indonesia)

美國(USA)

RI(折射率)

151~1.53

RI1.53~1.54

RI1.535

S.G.

2.58

2.61

2.60

濾色鏡下(CCF)

暗綠色

草綠色

草綠色

紫外燈下(UV)

惰性

惰性

微藍綠色

硬度(hardness)

6~6.5

6~6.5

6~6.5

台灣、印尼、美國藍玉髓的外觀比較(2)

類似仿製品

 

由於台灣藍玉髓在市場上一直倍受青睞,所以一些仿製品便大量投入市場,以次充好,或以假亂真。尤其以印尼進口的藍玉髓數量最多,而其物理特性與台灣藍玉髓最為接近,另有異極礦、染色玉髓、綠松石及藍色玻璃。茲介紹如下:

矽孔雀石

矽孔雀石

 

化學成分:(Ca, Al)2H2Si2O5(OH)2nH2O,可含Cu及雜質。

結晶習性:隱晶質或塊狀集合體,為銅礦物的蝕變產物,常伴生於玉髓中。

摩氏硬度:24,與玉髓共生可增高,

相對密度:2.02.4 g/cm3

折射率:1.4611.570

光澤:蠟狀至玻璃光澤。

顏色:綠色、藍綠色,有些可呈水藍色。

產地:台灣,美國,巴西,智利,秘魯。

 

 

異極礦

異極礦

 

化學成分:Zn4(OH)Si2O7H2O

結晶習性:纖維狀、球狀、粒狀集合體,常產於石灰岩內。

晶系:斜方晶系。

摩氏硬度:4.55

相對密度:3.45±0.05 g/cm3

折射率:1.6141.636

光澤:玻璃光澤。

顏色:無色、綠色、藍色。

產地:中國、奧地利、美國、英國、德國。

 

 

染色玉髓

染色玉髓

 

化學成分:SiO2,可含多種染色元素。

結晶習性:隱晶質集合體,呈塊狀、粒狀或超細纖維狀集合體。

摩氏硬度:67

相對密度:2.60±0.10 g/cm3

折射率:約1.54(點測法)。

光澤:油脂至玻璃光澤。

顏色:可見多種顏色。

產地:分布於世界各地。

 

藍色玻璃

藍色玻璃

 

化學成分:SiO2及少量碱金屬元素。

結晶狀態:非晶質體。

摩氏硬度:55.5

相對密度:2.302.60

折射率:約1.50

光澤:蠟狀至玻璃光澤。

 

 

綠松石

綠松石

 

化學成分:CuAl6[PO4]4(OH)84H2O

晶系:三斜晶系。

結晶習性:隱晶質塊狀、結核狀、脈狀。

摩氏硬度:5.56

相對密度:2.42.9

折射率:約1.62

光澤:蠟狀~土狀光澤。

產地:土耳其、中國、伊朗、埃及、美國、澳洲。

 

珠寶學院激光誘發光譜儀(LIBS)對藍玉髓的藍色部分進行了化學成分的測試

 

 

利用珠寶學院最新研製的激光誘發光譜儀(LIBS)對藍玉髓的藍色部分進行了化學成分的測試,測試結果表明產地的藍玉髓在化學成分上具有較為顯著的區別:

 

(1)  Cu含量:臺灣與印尼產出的藍玉髓的Cu含量較高,明顯高於美國;

(2)  Mg含量:美國藍玉髓的Mg含量最高,其次是臺灣藍玉髓,印尼藍玉髓最低;

(3)  Fe含量:美國藍玉髓Fe含量最高,多個樣品都測定出Fe,但是臺灣、印尼的藍玉髓含Fe量少。

(4)  Al含量:美國藍玉髓Al含量最高,臺灣藍玉髓僅個別樣品有Al的顯示外,其他均無測出,而印尼的藍玉髓不含Al

(5)  Na含量:臺灣藍玉髓的Na含量最高,美國和印尼的藍玉髓相對較低。

 

初步研究表明,Mg, Fe, Al,Na 等元素的含量有可能作為藍玉髓的產地指紋特徵。

 

 

 

印尼、美國、台灣藍玉髓拉曼光譜比較

 

印尼藍玉髓拉曼光譜

 

 

 

美國藍玉髓拉曼光譜

 

 

 

台灣藍玉髓拉曼光譜(1)

 

 

 

台灣藍玉髓拉曼光譜(2)

 

 

 

       各產地之圖形peak類似() ,無法做有效之區分,但T-4之樣品成份複雜,故其peak顯然不同(可能是雜質成份較多)

 

 

 

 

紅外光譜(FTIR)測試印尼、美國、台灣藍玉髓在指形峰的對比有差異

印尼藍玉髓紅外光譜(圖1)

 

 

 

印尼藍玉髓紅外光譜(圖2)

 

 

 

 

美國藍玉髓紅外光譜(圖1)

 

 

 

美國藍玉髓紅外光譜(圖2)

 

 

 

 

台灣藍玉髓紅外光譜(圖1)

 

 

 

台灣藍玉髓紅外光譜(圖2)

 

 

 

印尼藍玉髓以 2 型為主

美國藍玉髓以 1、2 型為主

台灣藍玉髓以 2、3 型為主

 

 

 

   

不同產地藍玉髓光學顯微鏡下內部特徵比較(30X)

反射光下的白色石花(臺灣)

 

 

 臺灣藍玉髓

透射光下的雪花狀石花(臺灣)

 

 

 臺灣藍玉髓

 

彎曲的草葉狀包裹體(美國)

 

 

 

 

                                                        

                                                         美國藍玉髓

分層的條帶狀(美國)
 

 

 

                                                         美國藍玉髓

反射光下的深褐色包裹體(印尼)

 

 

印尼藍玉髓

透射光下的深褐色包裹體(印尼)

 

 

印尼藍玉髓

台灣藍玉髓原礦

 

 

                                                          台灣藍玉髓原礦

美國藍玉髓原礦

 

 

                                                        

                                                         美國藍玉髓原礦

印尼藍玉髓原礦

 

 

 

                                                         印尼藍玉髓原礦

臺灣藍玉髓---纖維狀 10,000X

掃瞄電鏡圖(SEM)測試與分析:

 

 

 

 

臺灣藍玉髓--纖維狀  (1萬倍)

臺灣藍玉髓---緻密微粒狀 30,000 X

 

 

 

臺灣藍玉髓--緻密微粒狀  (3萬倍)

 

美國藍玉髓---毛髮狀 10,000X

 

 

 

 

 

 

美國藍玉髓---毛髮狀  (1萬倍)

美國藍玉髓---微粒狀 50,000 X

 

 

 

 

 

 

美國藍玉髓---微粒狀  (5萬倍)

印尼藍玉髓---極微粒狀 20,000X

 

 

 

 

 

 

印尼藍玉髓---極微粒狀  (2萬倍)

印尼藍玉髓---極微粒狀 50,000 X

 

 

 

 

 

 

印尼藍玉髓---極微粒狀  (5萬倍)

結論

 

雖然在世界上有幾個國家都出產藍玉髓與矽孔雀石共生礦,如印尼、美國、智利,但行家還是認為台灣產的藍玉髓顏色最為漂亮。因為它所呈現的是一種鮮艷藍色或略帶翠綠的色調。質地透明至不透明之間,拋光後表面亮麗照人。現就台灣藍玉髓的特性與其仿製品做特徵性的比較:

 

 

台灣藍玉髓及其仿品的比較

 

 

類別

相對密度

摩氏硬度

透明度

顏色

折射率

放大觀察

其它

台灣藍玉髓

2.58

66.5

微透明至半透明

藍色,藍綠色,較其它仿製品顏色深,色調純正

1.51-1.53

有些含Fe碧玉

遇酸無反應

矽孔雀石

2.02.4 

24

不透明至半透明

綠色,藍綠色

1.4611.570

綠色條帶狀

遇酸會侵蝕

異極礦

3.45

4.55

不透明至微透明

綠色,水藍色

1.6141.636

不特徵

HCl中可溶,但不起泡

染色(藍)玉髓

2.60

67

微透明至半透明

藍綠色

1.540 

色料呈顆粒狀聚集

遇酸無反應

藍色玻璃

2.302.60

55.5

微透明至半透明

水藍色

1.50

流動紋及氣泡

遇酸無反應

綠松石

2.76

56

不透明

藍至綠藍色

1.61

鐵線及暗色基質

HCl中可溶

各種藍玉髓在台灣的商業概況     幣別:台幣      台幣:人民幣=4.50:1.00

 

 

台灣藍玉髓

印尼藍玉髓

美國藍玉髓

成品類型

大小蛋面、掛件、手鐲、手把件、擺件

大小蛋面、掛件、手鐲、手把件、擺件

大小蛋面、掛件

(因原料少,其他較少見)

市場行情(單位:新台幣)

原礦:約8~12/每公斤

原礦:約75~10/每公斤

約與印尼藍玉髓同

蛋面:

普通品約2~3/每克拉

蛋面:

普通品約1~2/每克拉

優質品約4~6/每克拉

優質品約3~5/每克拉

掛件、手把件:1~10/

掛件、手把件:8~8/

手鐲:5~50/

手鐲:5~40/

擺件:

小件:5~10/

大件:數十萬~數百萬

擺件:

小件:3~8/

大件:數十萬~數百萬

 

台灣藍玉髓礦區探勘照片1

 

 

                                                    台灣藍玉髓礦區探勘

台灣藍玉髓礦區探勘照片2

 

 

台灣藍玉髓礦區探勘

台灣藍玉髓礦區探勘照片3

 

 

                                                   台灣藍玉髓礦區探勘

台灣藍玉髓礦區探勘照片4

 

 

台灣藍玉髓礦區探勘

台灣藍玉髓礦區探勘照片5

 

 

                                                  

                            

                                                   台灣藍玉髓礦區探勘

台灣藍玉髓礦區探勘照片6

 

 

 

 

 

台灣藍玉髓礦區探勘

Introduction of Taiwan blue chalcedony and the tour of Dulan mountain diggings

 

 Lin Sung-Shan 

( GIC Founder of Taiwan , Principal of World Gem Identification and Study Center , Chairman of GIC alumni association of Taiwan , Chairman of R.O.C.G.A. )  

GIC (diploma in gemology & diamond).GIC (diploma in jadeite jade). FGA. DGA. HRD. CGC.

(In our research, thank prexy Yuan, Xin-Qiang, mineralogist Jiang, Jin-Zhi, engineer Martin Liang for testing of LIBS,SEM, FTIR, and Raman spectrum)

 

Abstract  Blue chalcedony is a special local gemstone in Taiwan. Taiwan blue chalcedony owes beauty and popularity to its vivid blue green or blue color, and its value is the highest among the jade that produced in Taiwan. It also outshines others in the world market. Blue chalcedony from Taiwan was found in the coast mountains of eastern Taiwan, and its occurrence belongs to hydrothermal deposits. The blue chalcedony from Taiwan is compared with its simulants in detail. Besides, the writer investigates the chalcedony diggings of Donghe village in Taidong county for distribution and causation.

Key words Blue chalcedony, Coast mountains

 

0. Preface

Local precious gemstones in Taiwan except amphibole are the blue chalcedony. This kind of extensive distribution in coast mountains of eastern Taiwan was found in the time of colonial era of Japan . (named "Taiwan blue gem " "Taiwan blue color gemstone "), which was mined since 1960s.Blue chalcedony remains the highest value in Taiwan due to decreasing output and increasing requirement. 

1. Distribution

Taiwan blue chalcedony usually distributes among the coast mountains of eastern Taiwan ,the north range from Fongbin village of Hualian county , and the south range to Dulan village of Taidong county, that blue chalcedony spread between the two areas. Producing areas of blue chalcedony are in coast mountains ,which are cliffy ,in the face of Pacific Ocean, and the altitude from 500 m to 1600 m. The occurrence of blue chalcedony belongs to hydrothermal deposit ,that is often found as a late hydrothermal deposit or an alteration product in acidic or basic igneous rocks, tuffs and breccias. Component of copper and silicone dioxide formed beautiful blue chalcedony, that often with chrysocolla inside.

  Taiwan blue chalcedony is often blue or blue green color, and copper is the major color causation, component about 0.01%~0.02%. Part of blue chalcedony was changed color in “blue-white” due to over heating while processing. If the heat over 200 ,color was changed without return because of water release and copper oxidization.

2. Commerce situation

Exploitation of blue chalcedony since colonial era , and the high quality products were sold to Japan market in the 1960s.Until 10s years ago ,antecedents supplied simulants in Taiwan market from America (chrysocolla) ,or another blue chalcedony from Indonesia, that these were processed in Taiwan for market requirement, but the price were usually lower than Taiwan’s . Some products maybe simulate in color, but most of them have no better quality than Taiwan chalcedony, so as to price remains higher . Go on a tour of Hualian ,and Taidong city,you will find some shops exhibit Taiwan blue chalcedony (even if they are simulants from Indonesia , or New Mexico state of USA),the price are ranging between hundreds and thousands of N.T. dollars.  Especially, unique one are waiting for a good price to sell, furthermore, the resident population of western Taiwan also know what is Taiwan blue chalcedony, so as to the value keeping high level all the time.

3. Analogous mimic

Because Taiwan blue chalcedony strongly receives favor on market, then huge amount of mimics launch on Taiwan markets, shoddy, or spurious mix the false with the genuine. Especially, Indonesia imports have the most quantity and near physical characteristic .Besides, simulants also have the kind of hemimorphite, dyed blue chalcedony, turquoise and blue glass. Introduction as follows :

3.1 Chrysocolla (see figure)

Chemical composition : (Ca, Al)2H2Si2O5(OH)2nH2O, often contains copper and impurity.

Crystal habit : aphanitic or lump aggregate body, for copper mineral corrade alteration, often company with chalcedony .

Mohs’ scale of hardness : 2~4, chalcedony accrete can heighten,

Relative density : 2.0~2.4 g/cm3.

Refractive index : 1.461~1.570.

Blare : wax to glass luster.

Color : green, blue green, some can display water blue.

Distribution : Taiwan, America, Brazil, Chile, Peru.

3.2 Hemimorphite (see figure)

Chemical composition : Zn4(OH)Si2O7H2O.

Crystal habit : fibrous, globosity, graininess aggregates body, always breed in limestone.

Crystal system : orthorhombic system.

Mohs’ scale of hardness : 4.5~5.

Relative density : 3.45± 0.05 g/cm3.

Refractive index : 1.614~1.636.

Blare : glass luster.

Color : have no color, or green, blue color.

Distribution : China, Austria, America, England, Germany.

3.3 Dyed ( blue ) chalcedony (see figure)

Chemical composition :SiO2, but contains many kinds of dyes.

Crystal habit : aphanitic aggregate body, display lump, graininess or fine thin fibrous aggregates body.

Mohs’ scale of hardness: 6~7.

Relative density : 2.60± 0.10 g/cm3.

Refractive index : about 1.54 (point measure ).

Blare : grease to glass luster.

Color : many kinds of colors.

Distribution : spread in the world because it is a mimic.

3.4 Blue glass (see figure)

Chemical composition : SiO2 and a little amount of metallic element.

Crystal condition : not a crystal quality body.

Mohs’ scale of hardness : 5~5.5.

Relative density : 2.30~2.60.

Refractive index : about 1.50.

Blare : wax to glass luster.

3.5 Turquoise (see figure)

Chemical composition : CuAl6[PO4]4(OH)84H2O.

Crystal system : triclinic system.

Crystal habit : aphanitic aggregate body ,display lump, tubercle , or nervation .

Mohs’ scale of hardness: 5.5~6.

Relative density : 2.4~2.9.

Refractive index : about 1.62

Blare : wax ~ earthy luster.

Distribution : Turkey, China, Iran, Egypt, America, Australia.

4. Conclusion

Though several countries produce blue chalcedony and chrysocolla mineral in the world, for example Indonesia, America, and Chile, experts still think that Taiwan blue chalcedony is the most beautiful one. Because it outshines a kind of fresh gorgeous blue or slightly emerald green (see figure). Its quality is between opacity to transparency, which outshines after polishing. Now we show the comparison of Taiwan blue chalcedony and its simulants as follows: (see table).

Comparison of Taiwan blue chalcedony and its simulants

 

Kind

relative density

Mohs’ scale of hardness

transparency

color

refractive index

magnification

other

 

Taiwan blue chalcedony

2.58

66.5

slight transparency to translucency

blue, blue green, more deep and pure color than other simulants

about 1.539

some contain ferrum jasper

no reaction in acid solution

Chrysocolla

2.02.4  

24

not clear to translucency

greenblue green

1.4611.570

green strip or band

corrade in acid solution

Hemimorphite

3.45

4.55

not clear to slight transparency 

green,

water blue

1.6141.636

no characteristic

dissolve in

hydrochloric acid, but no air bubble

Dyed (blue)chalcedony

2.60

67

slight transparency to translucency

blue green

about 1.540      

dyes display granulose assemble

no reaction in acid solution

Blue glass

2.302.60

55.5

slight transparency to translucency

water blue

ablut 1.50

flow line and air bubble

no reaction in acid solution

Turquoise

2.76

56

not clear

blue to blue green

about 1.61

ferric line and dark color matrix

dissolve in hydrochloric solution

 

Reference 

 

[1] 林慈德.台灣寶玉探尋與賞析[M].台灣:柏福出版社,1997.

[2] 陳其瑞、曾保忠.漫談藍玉髓.吳照明珠寶學刊,1991,(5).

[3] GB/T 16553-2003, 珠寶玉石  鑑定[S]

[4] 林嵩山.台灣的特產寶石-藍玉髓[J].寶石和寶石學雜誌,1999,1(2):12-14.

[5] 林崑龍.潛晶寶石全紀錄[M].高雄: 時代印刷制版有限公司,2000.

 
 
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