全球寶石鑑定研習中心講師
廖哲毅
台灣師範大學地球科學碩士
台北市立大同高中教師
南一書局高中地球科學教科書編委
GIC珠寶鑑定師資格證書
(本文也刊載於中華民國寶石協會第七屆會員大會暨理事長選舉及交接典禮的手冊上)
晶 面 特 徵
一、前言:
對於晶面種類若無法全然熟悉,那麼藉由晶面上的特徵,或許可以找到蛛絲馬跡,幫助我們判斷礦物的種類喔。
二、晶面特徵:
以下僅就常見或常聽聞之礦物,做一簡介:
1.剛玉的晶面特徵:
大家耳熟能詳的紅、藍寶石,說穿了,它就是剛玉家族的成員,剛玉的化學式為三氧化二鋁(Al2O3),但其構造中若含有微量的鉻離子,將因鉻離子對色光的吸收程度不同,而放出紅光,我們稱此為紅寶石;若因微量的鈦離子與鐵離子致藍色,則稱為藍寶石。
剛玉屬三方晶系,其晶體常呈六方板狀(上圖)或六方桶狀(上圖),柱面上有時可見垂直C軸的生長紋,底軸面上常見三角形突起的生長標誌(左圖)。有時晶體內具有六角形的針狀紋路(可能是針狀金紅石),因此依一定方向磨成凸面形圓粒後,於光源照射時,易產生六角星芒。
2、黃玉的晶面特徵:
黃玉亦稱為托帕石,剛玉的化學式為Al2SiO4(F,OH)2,屬斜方晶系,其晶體常呈斜方柱,橫切面呈菱形。柱面上常有平行C軸的生長紋,在{001}面上有完全解理 (右圖)。
3、綠柱石的晶面特徵:
綠柱石屬六方晶系,其化學式為Be3A l2(SiO3)6,若含微量亞鐵離子(Fe2+),顏色多呈海水般的藍色,稱之為海藍寶石(左圖);若含微量鐵離子(Fe3+),顏色多呈金黃色,因此稱之為金綠柱石(下右圖);若含微量鉻離子,顏色多呈深綠色,則稱之為綠寶石,亦稱為祖母綠。
綠柱石家族的晶體多呈六方柱狀,主要由六方柱、六方雙錐和平行雙面等單形組成。軸面上可見六邊形蝕痕,柱面上常有平行C軸的生長紋和長方形蝕痕(右圖)。
4、鋯石的晶面特徵:
鋯石又名為風信子石,屬正方(四方)晶系,其化學成分為矽酸鋯(ZrSiO4)。晶體常呈短柱狀,主要為正方柱、正方雙錐或複正方雙錐的聚形(左圖)。
鋯石常含有多種混入物。當雜質含量較高時,則鋯石的物理性質會發生變化,硬度和相對密度降低,因此形成多種變種。如山口石及大山石,含較高量的Re2O3及;苗木石,含較高量的Re2O3 及(Nb,Ta)2O5;曲晶石,含較高量的Re2O3及U3O8,因而造成晶面彎曲;水鋯石,含較高量的H2O;鈹鋯石,含較高量的BeO及HfO;富鉿鋯石,HfO2的含量高達24%。
目前市面上販售的人造鋯石飾品,其實是蘇聯鑽(C.Z.),其化學成分為二氧化鋯(ZrO4),和天然鋯石分屬不同的兩種化合物,所以將蘇聯鑽稱之為鋯石,隱有欲欺騙消費大眾之嫌,然個人若具有辨識能力,何仿笑以視之呢!
5、金綠寶石的晶面特徵:
金綠寶石俗稱「金綠玉」或「金綠鈹」,英文名稱為Chrysoberyl,乃源于希臘語Chrysos(金)和Beryuos(綠寶石),意思是「金黃色的綠寶石」。金綠寶石屬斜方晶系,其化學成分為氧化鋁鈹(BeAl2O4)。晶體形態常呈短柱狀、板狀(右圖),亦常以循環雙晶出現。
許多礦物都能呈現貓眼效應,但真正的貓眼石是指金綠寶石;部分具有變色效應的金綠寶石則稱為變石,亦稱為亞歷山大石(左圖及下圖),都是罕見的礦物。
古代詩人曾讚譽變石為『白晝裡的祖母綠,黑夜裡的紅寶石』。係因變石中含有微量的鉻,使其對綠、藍光的吸收最弱,對紅光的吸收次之,對其它色光則全部吸收。因此,在白天陽光(太陽光中以黃綠光為最強烈)的照射下,易呈現綠色;在日光燈照射下,易呈現藍色;到了晚上,以富含紅光的蠟燭、油燈或白熾燈泡照射時,則呈現出紫紅色。(在紫外線照射下,可以出現強紅色螢光)
金綠寶石結晶構造,和尖晶石相似,所以市面不知其由,常將金綠寶石歸類為尖晶石族礦物,誠屬不當。因為兩者化學成分中的鈹(Be)離子較鎂離子小很多,所以雖然看似相近的構造,卻使得金綠寶石(斜方晶系)的對稱性遠不如尖晶石(等軸晶系)。
每種礦物各有其不同型式的晶面特徵,因此認識某些礦物的特殊晶面特徵,不但有助於增加辨識的能力,亦是我們學習或收藏礦物的樂趣之一呢!