生活中,我們身邊的鋁及其合金制品十分常見,大至飛機外殼,小至型材玩具,比比皆是,數不勝數??墒牵绬?,您家里那件祖?zhèn)鞯摹r值連城的紅寶石或藍寶石,其化學成分與生活中的鋁是一類物質。所以,說起剛玉家族的寶石,還得從鋁說起。

紅寶石之極品——鴿血紅

在自然界,鋁通常以化合物氧化鋁的形式存在,其化學式為Al2O3。在不同的熱力學條件下,同是氧化鋁的成分,卻能形成不同的晶體結構,表現出不同的物理、化學性質。目前已知氧化鋁的同質多晶體可達十余種,但常見的主要有α-Al2O3、β-Al2O3和γ-Al2O3三種晶體,在1300℃以上的高溫時,氧化鋁晶體幾乎完全轉化為α-Al2O3。天然存在的α-Al2O3晶體叫做剛玉,其摩氏硬度為9,僅次于金剛石。優(yōu)質的天然剛玉就是紅寶石或藍寶石。

紅寶石的顏色級差

按照中國珠寶玉石國家標準,紅寶石限指紅色,橙紅色、紫紅色、褐紅色等多種剛玉質寶石,紅色產生的原因是含有鉻離子(Cr3+)及鎳離子(Ni3+)等雜質,雜質含量及比例的差異,造就了色度不同的多種紅寶石。在紅寶石中,顏色純正、紅如鴿血的晶體被稱為鴿血紅寶石,是紅寶石中的極品,紅色艷麗,十分少見,市場價格甚至高于鉆石。

石榴石

有一種成分為A2B2[SiO4]3(A、B為金屬元素)的硅酸鹽礦物,稱為石榴石,也有與紅寶石類似的漂亮紅色,其摩氏硬度為6.5—7.5,價值遠不及紅寶石,二者有硬度和光性上的差異,有些不良商家將其當作紅寶石賣給消費者,購買需謹慎。

各色藍寶石

剛玉家族中的藍寶石與紅寶石雖然是親兄弟,但藍寶石由于資源量較大,所以在珍貴程度上與紅寶石相差較多,人們賦予它的含義也與紅寶石大不相同。也許是紅寶石太珍貴了,所以將除紅寶石之外的所有顏色的剛玉質寶石都稱為藍寶石,其顏色有藍、藍綠、綠、黃、橙、粉、紫、黑、灰、白、無色等,真是色彩繽紛。

“矢車菊藍”藍寶石

在藍寶石中,較為珍貴的是藍色藍寶石,致色元素為鐵和鈦,鐵含量越高,藍色越深,直至黑藍色。藍色藍寶石中以“矢車菊藍”最為珍貴,即朦朧的略帶紫色調的濃藍色;另有蔚藍、鮮藍、濃藍、海藍、湖藍、水藍等色調。

黃色、綠色、紫色藍寶

在藍寶石家族中,還有黃色藍寶石(又稱黃寶石)——與氧化鐵的存在有關;紫色藍寶石——與釩和鉻的含量有關,深紫色被加熱可得美麗的玫瑰色;綠色藍寶石——因含鐵、鈷、釩而呈綠色,較為少見,顆粒質量很少有超過幾克拉的;無色藍寶石——成分中不含色素離子,火彩較弱,主要用作鉆石的代用品;久達藍寶石——因含網狀包裹體而呈乳白色蛋白光,又稱牛奶石。

剛玉家族的寶石主要以來自地幔的深源包體形式賦存于堿性玄武巖中,在氣化-熱液型礦床和變質地質體中也可形成剛玉寶石。當含剛玉的原巖遭受風化破壞后,可使其轉入砂礦之中。

剛玉寶石的著名產地有緬甸、泰國、斯里蘭卡、柬埔寨、澳大利亞等,我國的海南、福建、山東、江蘇等地也有產出。

斯里蘭卡寶石開采現場

作者:中國地質學會生物演化與地史學團隊

來源: 吉林大學