金绿宝石市场调查

① 任务金绿宝石

金绿宝石的英文名称为Chrysoberyl。这个词来源于希腊语，是金黄色（chryso）和绿柱石（beryl）两个词合并而成的，该名称高度概括了金绿宝石的颜色特征。一般情况下，金绿宝石呈明亮的褐黄色和绿黄色。金绿宝石中的两种品种因显特殊的猫眼效应和变色效应而成为著名的高档宝石品种。显猫眼效应的称猫眼石，显变色效应的称变石。

一、基本性质

（一）结晶学性质

晶系 斜方晶系。

结晶习性和表面特征 矿物晶体呈扁平状、板状或短柱状，晶面上常有平行条纹，晶体常形成假六方的三连晶穿插双晶（图6-12）。

图6-12 金绿宝石常见晶形

（二）化学成分

金绿宝石为铍铝氧化物，化学分子式为BeAl₂ O₄，并含有少量微量元素 Fe、Cr、Ti等，不同的微量元素使金绿宝石矿物产生不同的颜色。

（三）物理性质

1.光学特征

颜色 通常为浅 中等的黄色至黄绿色、灰绿色、褐色至黄褐色以及很罕见的浅蓝色。

光泽和透明度 常为玻璃光泽。金绿宝石通常为透明 不透明，猫眼石呈亚透明 半透明，变石通常为透明。

光性 二轴晶，正光性。

折射率 1.74～1.75。

双折射率 0.009。

色散 低，为0.014。

多色性 金绿宝石的多色性为三色性，呈弱至中等的黄、绿和褐色。浅绿黄色金绿宝石多色性较弱，而褐色金绿宝石多色性略强。猫眼的多色性较弱，呈现黄 黄绿 橙色。变石的多色性很强，表现为绿色、橙黄色和紫红色。缅甸抹谷产出的一个变石样品具有独特的三色性，表现为Np方向呈紫红色，Nm方向呈草绿色，Ng方向呈蓝绿色。

发光性 金绿宝石在紫外荧光灯下，长波时无荧光；短波时，黄色和绿黄色宝石一般为无至黄绿色荧光。其中，富铁的黄色、褐色和暗绿色金绿宝石在紫外线和X射线照射下不发荧光。某些浅绿黄色金绿宝石在短波紫外线照射下发出弱的绿色荧光。其他颜色的金绿宝石不发荧光。猫眼在长短波紫外线下通常无荧光。变石在长短波紫外线下发无 中等强度的紫红色荧光，在X射线照射下发暗淡的红色荧光，阴极射线下发橙色荧光。使用交叉滤色片法可见变石的红色荧光。变石猫眼在紫外荧光灯的照射下呈现强度为弱至中的红色荧光。

吸收光谱 金绿宝石在紫光区444nm处有强吸收窄带。变石品种在红区690nm处有一双线，红橙区有两条弱线，以580nm中心有一吸收区，蓝区475nm、468nm两条吸收线。

特殊的光学效应 部分金绿宝石显示特征的猫眼效应和变色效应，并因此决定金绿宝石重要的宝石种，即猫眼石和变石。

2.力学性质

解理 可出现三组解理，一组发育中等，另两组发育不完全；猫眼石和变石一般无解理。

断口 金绿宝石常出现贝壳状断口。

硬度 一般为8～8.5。

密度 通常为3.72g/cm³。

（四）包裹体特征

金绿宝石内部主要有指纹状包裹体，也可见丝状包裹体。透明宝石可见阶梯状滑动面或双晶纹。猫眼石内部主要含大量平行排列的丝状包裹体，变石内部主要含有指纹状包裹体和丝状物。

（五）其他性质

金绿宝石宝石化学性质稳定，对一般热、光均不发生反应。在酸碱中几乎不溶，仅在硫酸中部分溶解。

二、主要宝石种

（一）变石

变石亦称亚历山大石，英文名称为alexandrite，是一种含微量氧化铬（Cr₂ O₃）金绿宝石变种，正因为含微量氧化铬（Cr₂ O₃），使得金绿宝石具有在烛光及钨丝灯光下呈红色，在日光照射下呈绿色的特殊的变色效应，因此，也被誉为是“白昼里的祖母绿，黑夜里的红宝石”，但这也正是变石的珍贵之处。关于变色效应的成因前文有关章节已有阐述。通过对变石吸收光谱的研究表明，变石在橙色至黄绿色的光谱范围内，有一条很宽的吸收带，而在红色及绿色区，几乎没有吸收。由于日光中的短波较强，烛光和白炽灯光中长波较强，所以，当宝石在不同光的照射下，便出现不同的颜色。变石中最受欢迎的两种颜色是祖母绿的绿色及红宝石的红色，但实际上，变石很少有达到上述两种颜色的，多数变石的颜色是在非日光下呈现深红色到紫红色，并带有褐色；在自然的日光下，呈淡黄绿或蓝绿色。同样，由于有微弱的褐色存在，宝石的亮度降低至中等程度。

（二）猫眼石

猫眼石的英文名称是cat′s eye，它是金绿宝石中最著名的品种，是世界公认的五种珍贵的宝石之一。猫眼石之所以产生猫眼效应，主要在于金绿宝石矿物内部存在大量细小、密集和平行排列的丝状金红石矿物包裹体，丝状物的排列方向平行于金绿宝石的矿物晶体c轴方向。由于金绿宝石本身与金红石包裹体在折射率上的较大差别，使入射到宝石内的光线经金红石反射出来。当金绿宝石被定向切磨成弧面型宝石时，反射出来的光集中成一条光带而形成猫眼现象（图6-13）。金绿宝石中丝状包裹体含量越高，宝石越不透明，猫眼效应越明显。

图6-13 猫眼石的成因

当猫眼石放在聚光光源下，并在正确的角度下，宝石的向光一半呈其体色，背光一半则呈现乳白色。猫眼可呈现多种颜色，按质地颜色好坏依次为蜜黄、黄绿、褐绿、黄褐、褐色等，一般猫眼石的本色是蜂蜜色，在光照下展现出的是一种“乳白蜜黄”状的颜色。猫眼石具有的一种更有趣现象是：当把猫眼石放在两个聚光灯束下，随着宝石的转动，眼线将会出现张开与合上的现象，当张开时，会有清楚的区域隔开，当合上时，会形成细细的一条线。

（三）其他品种

1.变石猫眼宝石（alexandrite cat′s-eye）

变石猫眼宝石是极其罕见的金绿宝石品种，它不仅可以呈现变色效应，还同时有明显的猫眼效应，它是最有价值的收藏品之一。金绿宝石既要显示变色效应，又要显示猫眼效应，这就要求宝石既要含有产生变色效应的铬元素，内部又要含有丝状包裹体。

2.星光金绿宝石

这是一种更为罕见的品种，它具有四射星光效应。其星光产生的原因之一是在金绿宝石中同时存在两组互相近于垂直排列的包裹体，其中一组为金红石丝状包裹体，而另一组为细密的气液管状包裹体。这种星光金绿宝石的存在同时证明金绿宝石猫眼效应的形成有两种原因，即猫眼效应既可由金红石包裹体形成，也可由气液包裹体引起。

3.一般的金绿宝石

不具上述特征的金绿宝石，只要质量达到宝石要求时，也可作用宝石。这种宝石由于含铁量的不同，颜色可呈淡黄、葵花黄、金黄和黄绿色，其中以葵花黄色为最好。

三、鉴定

1.猫眼石

（1）鉴定特征

清晰的褐黄色猫眼是猫眼石的主要识别特征。猫眼石的丝绢状包裹体有的是金红石所致，有的是气液包裹体所致。由于这些管状包裹体细长而且密集分布，所以猫眼效应特别明显，就是在漫射光下亦十分清楚。这是具猫眼效应的其他宝石所不能比拟的，从左侧照射蜜黄色的猫眼石，左侧呈蜜黄色，而右侧呈乳白色。从右侧照射，右侧呈蜜黄色，左侧呈乳白色。

要准确确定猫眼石，还需借助于仪器测猫眼石的相对密度、折射率、光性和硬度等。另一重要的鉴定特征是：猫眼石由Fe致色，能提供特殊的光谱特征，即在444nm有一宽的特征吸收光谱，495nm、515nm处有时亦见到弱吸收线。

（2）猫眼石与具猫眼效应的其他宝石的鉴别

猫眼石的显著特征是具猫眼效应，但这种效应并非猫眼石才有。其他具猫眼石的宝石还有石英（包括虎睛石）、电气石、绿柱石、磷灰石等。宝石学规定，不应将这些宝石称为“猫眼石”，而应描述成“石英猫眼”“电气石猫眼”等。但在商业上，仍存在将这些宝石冒充为猫眼石的现象，但这些宝石的物理性质与猫眼石存在较大差别，通过仪器鉴定，较易将它们区分开来。

（3）猫眼石与人造猫眼石的鉴别

目前市场上销售一种由玻璃纤维制成的猫眼石，有红色、蓝色和褐黄色，其中褐黄石品种有些类似于天然猫眼石。二者的区别在于：人造猫眼石在弧顶端同时出现2～3条亮带（天然者仅一条）；用放大镜观察人造猫眼的两侧可见六边形蜂窝状结构；人造猫眼硬度低，5左右；相对密度为2.64左右。

2.变石

变石是含铬的金绿宝石，在透明的晶体中可同时通过红光和绿光，由于变石颜色的平衡偏移而产生变色效应。当光源中红光成分多就呈红色，绿光成分多则呈绿色。由于日光中的绿色成分多，白炽灯中红色成分多，所以在日光照射下呈绿色，白炽灯照射下呈红色。一般来讲，变石这种特征的变色效应是其最典型的鉴别特征。与变石相似的宝石仅有人造刚玉变石和人造尖晶石变石。鉴别的方法是：

多色性 天然变石具三色性，刚玉变石只具二色性，人造尖晶石无多色性。

包裹体 变石具不规则分布的气液包裹体；人造刚玉变石和人造尖晶石变石具气泡包裹体和弧形包裹体或色带。

密度、折射率 人造变石与天然变石具较大差别。

吸收光谱 变石是典型的 Cr 光谱，表现在红区有双线，黄绿区有宽的吸收带，蓝区有两个窄带，其他仿制宝石不具变石的吸收光谱。

3.合成金绿宝石及其鉴别

合成金绿宝石的主要合成方法有：助熔剂法、晶体提拉法和区域熔炼法。与天然金绿宝石一样，合成金绿宝石可以有金绿宝石、猫眼、变石三个品种，而且主要是合成变石。合成变石是最难于同变石鉴别的宝石。合成变石具有几乎同天然变石完全一样的物理、化学、晶体光学性质。因此，对于合成变石的鉴定仅能从合成变石内部包裹体的特点入手。不同的合成方法产生不同特征的内部包裹体。

对于助熔剂法合成变石，经常见到脉状包裹体，助熔剂包裹体可呈云雾状外观，具有细薄的、模糊的外形，也可以是粗粒的并含有助熔剂的小滴。在大约70倍放大镜下，熔剂小滴趋于拉长状，一群小滴大致在同一方向上拉长。在反射光中，具有粒状表面，并具淡黄橙色。助熔剂法合成变石另一常见的特征包裹体是微小的六边形或三角形铂金属片。铂金属片来源于铂坩埚。铂金属片在某些方向看起来黑色不透明，转动一定方向，铂金属片可发出亮白反射光。平行于晶面的生长线呈直线状，相互间并以一定角度交汇，生长线非常清晰，往往相似于助熔剂法合成祖母绿所显示的“威尼斯百叶窗”效应。成层的包裹体平行于种晶面也常见到。

晶体提拉法生长的合成变石具有针状包裹体及弧形生长纹，是鉴定其为合成品的证据。合成变石猫眼显示出极其细小的白色粒状包裹体，也发现有波浪状纤维包裹体。短波紫外线下宝石表现出弱的白至黄色荧光，而内部呈弱的红橙色荧光。在天然变石中还从没有见过这种荧光。区域熔炼法生长的合成变石内部有时可见小的球形气泡，无规则颜色呈旋涡状结构也作为鉴定特征。实际上，在很多情况下，合成变石的内部非常洁净，包裹体特征不是十分明显，因此这时依靠常规的宝石学鉴定方法已不足以解决问题。

助熔剂法、晶体提拉法及区域熔炼法均属高温熔融法。在应用这些方法的过程中，没有水分子的加入，因此在合成变石的内部晶体结构中不含有水分子。天然变石形成于不同于合成变石的自然环境中，形成晶体的内部总是有微量水分子。应用红外光谱仪可以检测变石中是否含有水分子。对于含有水分子的天然变石在红外光谱上将产生水分子的特征吸收峰，而合成变石无此吸收峰的存在。由此可见，对于合成变石的鉴定，是一个较困难、较复杂的过程。

四、评价

1.猫眼石

猫眼石的质量评价可通过颜色、眼线的效果、匀称程度、重量等几方面进行。

颜色 较强的淡黄绿色、棕黄色 （蜜黄色） 是猫眼石的最佳颜色，绿色与蜜黄绿相比，绿色的价值略低一级，略深的棕色体色如显得突出，其价值将比绿色还低一级，很白的黄色和很白的绿色，价值就更低一些。绿色的品种可以与亮棕色处于同一价格水准，最差的颜色是灰色。

眼线 最好的猫眼线，应该是狭窄的，界线清晰，显活光，并且位于宝石的正中央。关于眼线的颜色，有人喜欢银白的颜色，而有人则偏爱金黄色的线，而绿色和蓝白色的线，较为受冷背景形成鲜明对照，要显得干净利落。眼要能张得大，越大越好，合起来要锐利。此外，乳与蜜的效果必须存在。

匀称程度 匀称程度也是评价猫眼石的重要因素，为了充分利用原石，宝石工匠常常把猫眼石的底部留的很厚，以致难以合理地镶嵌。有时保持适当厚度，会提高宝石的整体美观性。但底过分的大而厚，则明显是为了增加重量，多卖钱，这样做的结果往往适得其反，使宝石失去完整的美观性，加工镶嵌也较困难，因此得不到消费者认同。

重量 在合理加工的前提下，重量越大，价值越高。

2.变石

变石的质量评价主要从变色效应的完美程度、透度明、净度、重量和切工等方面进行。

变色效应 在日光下，颜色越接近祖母绿色越好；而在非自然光下，颜色越接近红宝石的红色越好。具备这种颜色变化的宝石，它的价值最高。但实际上，能够呈现上述颜色效果的变石非常稀少，多数颜色只是红得似石榴子石，绿的似绿色电气石。

透明度和净度 透明度和净度越高，价值越高。

重量 一般的情况下，变石破裂得比较厉害，所以大的变石晶体不多见。因此，重量对宝石价值的影响极大，重量越大，价值越高。

切工 变石往往被切磨成刻面型。加工质量越高，宝石价值越高。

五、金绿宝石的产状、产地简介

金绿宝石主要产在老变质岩地区的花岗伟晶岩、蚀变细晶岩中，以及超基性岩的蚀变岩——云母岩中。而真正具工业意义的金绿宝石矿大多产于砂矿中。金绿宝石的主要产地有：原苏联的乌拉尔地区、斯里兰卡、巴西、缅甸、津巴布韦等。最好的变石，即具有强烈变色效应的变石产于原苏联的乌拉尔地区。而斯里兰卡砂矿中则产出黄绿色大颗粒变石及高质量的猫眼宝石。除斯里兰卡外，目前最主要的金绿宝石产地是巴西。巴西发现了金绿宝石类宝石的各个品种：包括透明的黄色、褐色金绿宝石；很好的猫眼及高质量的变石。

【学习指导】 金绿宝石中的猫眼石和变石都是著名的高档宝石，因此，有关金绿宝石的基本性质必须熟记。在此基础上，要掌握变石颜色的成因和猫眼石猫眼效应的成因；掌握猫眼石和变石的鉴别和评价方法。除此之外，要了解其他显示猫眼效应和变石效应宝石的基本情况，了解这些显示猫眼效应和变石效应宝石名称的正确叫法；要了解其他金绿宝石品种；要了解金绿宝石矿床的成因及主要产地。

【练习与思考】

1.何谓猫眼石？何谓变石？简述产生猫眼效应和变石效应的原因。

2.阐述金绿宝石的基本性质。

3.金绿宝石中主要的宝石种？划分的依据是什么？

4.简述猫眼石的鉴别和评价方法。

5.简述变石的鉴别和评价方法。

6.说明能显示猫眼效应宝石的名称，尽你所知简述将它们区别开来的最简便有效的方法。

② 金绿宝石(红绿宝石) Chrysoberyl

图4-152 金绿宝石光性方位

BeAl₂O₄

斜方晶系

N_g=1.753～1.758

N_m=1.747～1.749

N_p=1.744～1.747

N_g-N_p=0.009～0.011

(+)2V=45°～71° r＞v

a‖N_p，b‖N_m，c‖N_g，光轴面‖(010)

化学组成 Fe³⁺可以代替一部分 Al，含 Fe₂O₃可达6%，也含少量Cr、Ti等。含铬的金绿宝石呈翠绿色称翠绿宝石。具有平行纤维状猫眼闪光的金绿宝石称金绿猫眼。

结晶特点 晶体呈柱状或平行(100)厚板状。(010)晶面可见平行 a轴的条纹。晶体沿(031)形成假六方形的三连晶。解理{011}中等，{010}、{100}不完全。

光性特征 暗绿色、黄绿色、宝石绿、暗褐等，薄片中无色或黄绿色(照片556)、橙色、红色。厚切片可见多色性：N_g—宝石绿、鲜绿或淡褐，N_m—橙黄、淡黄，N_p—浅紫红或淡红色。正高突起。干涉色一级黄(照片557)，据报道，有时见异常干涉色。平行消光，正延性。二轴晶正光性，光轴角变化大，对不同波长的光，其光轴角可从0°到90°。

鉴别特征 金绿宝石的特征是突起高，而干涉色低，常具假六方三连晶。与绿柱石的区别是双折射率大于绿柱石，且绿柱石为一轴晶、负光性。金绿宝石与刚玉的区别是刚玉属一轴晶负光性。某些金绿宝石在日光下呈绿、灰色，在灯光下呈紫红色。

产状及其他 花岗伟晶岩中的金绿宝石与绿柱石、独居石、电气石、铌钽铁矿、白云母等共生。也产于蚀变的细晶岩中。在接触交代岩石和气成热液铍矿床中常与绿柱石、萤石、日光榴石、尖晶石、铍镁晶石等共生。在热液型铁-铌-稀土矿床中，与萤石、白云母、氟碳铈矿共生。也见于砂矿中，伴生矿物为刚玉、石榴子石、锡石、金刚石等。色美而透明的金绿宝石可做宝石原料，亦可作仪器的轴承。

③ 金绿宝石的价值在哪里值钱吗

金绿宝石，也称金绿玉。它位列名贵宝石，它具有四个变种：猫眼，变石，变石猫眼和金绿宝石晶体。金绿宝石本身就是较稀少的矿物，能形成猫眼和变色效应者就更少，因而十分珍贵收藏价值十分高。金绿宝石中，最著名的就是金绿猫眼，它以其丝状光泽和锐利的眼线而成为自然界中最美丽的宝石之一。
金绿宝石通常透明度较好，呈现黄或黄绿色，亦由此得名。由于金绿宝石具备所有高档宝石的优点，且颜色特别，所以不排除假以时日，当人们对它有所了解后金绿宝石收藏价值会不断的增值。
2.
透明的金绿宝石，也就是金绿宝石晶体，呈油亮明艳的强玻璃光泽，颜色为淡褐黄色、淡褐绿色，宝石内部有时可见一些羽毛状气液包裹体。金绿宝石的透明晶体，因硬度大也是名贵宝石它的收藏价值也极高。人工的方法可以生成金绿宝石，但收藏价值不如天然的金绿宝石高。

④ 金绿宝石（变石和猫眼） Chrysoberyl

金绿宝石古称金绿玉，其英文名称Chrysoberyl(词头来自希腊词shryso，意指金黄色)，即指金绿色铍矿物。它位列五大名贵宝石之一，是因为它的两个具特殊光学效应的变种：猫眼和变石。它们非常美丽、稀有，质量好的比红宝石、蓝宝石、祖母绿还珍贵。

一、金绿宝石的基本特征

矿物名称：金绿宝石

化学成分：理论化学式BeAl₂O₄，常含铁(F₂O₃可达6%)，变石中含少量铬(Cr₂O₃可达1%)。各色品种都可含微量铁、铬、钛、镁等。

晶系及结晶习性：斜方晶系，单晶板状或柱状，有时呈假六方对称的轮式双晶和膝状双晶(图16-3-1)。

)低区别于变石。

鉴别变石与合成变石主要靠包裹体。较早期的助熔剂法合成变石有典型的流体充填的愈合羽状体，流体很薄，平面上连续或不连续，网形不规则。后来的助熔剂(Creative crystal)和提拉法产品(Crescent Vert或“Inamori”)有密密麻麻的尘土状包裹体；或有杂乱排列的针状体、近种晶处的平行的伸长晶体、细小的三角形铂片。区域熔融法合成变石(Seiko)有旋转结构和蝌蚪状气泡，类似焰熔法合成红宝石的内部特征。当见不到包裹体时，这些合成变石的红外光谱以没有水的吸收峰为特征。

用于仿变石的合成蓝宝石或合成尖晶石在多色性、偏光性或光性上不同于变石，颜色也不同；合成蓝宝石变石日光下为淡蓝灰或带紫的绿色，在白炽灯下呈紫红色，有气泡或弧形生长线；合成尖晶石变石在日光下为黄绿色，在白炽灯下呈红色，均质体，即使有异常双折射也无多色性。

2.猫眼石的鉴定

尽管其他任何品种宝石的猫眼线都不像金绿宝石猫眼那么细窄灵活，仍应借折射率或密度再肯定或用其他性质为旁证才能确定之，何况档次低的金绿宝石猫眼或颜色各异，或眼线宽散，更需测折射率或密度来判定。极罕见的石榴子石猫眼无多色性可区别于金绿宝石，其他具猫眼效应的天然宝石折射率和密度与金绿宝石猫眼差别较大。

合成猫眼是借表层平行排列的微粒引发猫眼光的，内部无天然猫眼的丝状体。

人造猫眼是玻璃猫眼，它可有各种颜色。折射率和密度低，并有蜂窝、网状结构(尤其在近底部或腰线以下垂直纤维体去观察时，略转动宝石即易见六边形网纹)。此外，玻璃猫眼、立方氧化锆猫眼都是均质体，有气泡包裹体，且无多色性。

3.普通金绿宝石的鉴定

与石榴子石可借偏光性、多色性区分。其他与金绿宝石颜色相同的、相似的天然宝石都可借折射率、密度或多色性区分；与之常数相似的合成石、人造石均可借包裹体区分。

六、金绿宝石矿床产状、产地简介

金绿宝石的成因、产状都和绿柱石质宝石相似，属内生伟晶热液或热液交代产物。

(1)岩浆-热液型：主要产在花岗伟晶岩的晶洞中，常与海蓝宝石、电气石、黄玉等共生。普通金绿宝石及猫眼多属这个成因类型。侵入到大理岩、片岩、片麻岩、石英岩等围岩中的伟晶岩，若从围岩获得足够的铬可形成变石。变石与猫眼可共同出现于某地伟晶岩，或与普通金绿宝石共同出现于伟晶岩中，例如巴西伟晶岩矿床。

(2)热液交代型：在酸性岩侵入超基性岩的接触部位、蚀变超基性岩体的边部，由于超基性岩提供了铬可形成变石，与蚀变岩中云母等共生而称为“含矿云母岩”，如乌拉尔变石矿床。

宝石级的品种多产于河砾、砂矿中。

已知产地遍布各大洲。美国、芬兰、扎伊尔、马达加斯加等国均有产出。著名的猫眼产于斯里兰卡砂矿中。它含有世界上最好的猫眼以及变石和变石猫眼，可作刻面石的各色金绿宝石也很出名。巴西是目前向国际市场提供宝石级金绿宝石数量最多的国家，以星光金绿宝石(有暗绿色达6.7 克拉者)最著名，刻面石最多，也产优质猫眼和变石，后者多小于3克拉。印度产的猫眼含矽线石纤维；津巴布韦产的变石变色效应强；缅甸产一些变石，还有罕见的无色金绿宝石；澳大利亚产黄绿色金绿宝石；俄罗斯乌拉尔祖母绿矿床中产的变石最著名，个体较小而质量好。

我国新疆的花岗伟晶岩、福建的细晶岩、内蒙古的含绿柱石伟晶岩脉、四川的伟晶岩、湖南及河南的稀有金属伟晶岩中都见有金绿宝石，迄今尚未报道有宝石级的矿点。

⑤ 绿柱石、金绿宝石分析

70.1.1.1 常量化学分析

如果试样量能达到300～500mg，下面的常量分析流程(见图70.1)可获得满意的分析结果。

分析步骤

(1)试样分解及硅的测定

称取0.3～0.5g(精确至0.0001g)试样，在铂坩埚内用Na₂CO₃熔融，HCl提取，蒸干，盐酸脱水重量法测定硅。残渣用K₂S₂O₇熔融，稀HCl浸取，与过滤硅的滤液合并，稀释至250mL，此溶液为(A)，供测定残留于溶液中的硅及其他组分用。

图70.1 绿柱石、金绿宝石系统分析流程图

移取5.0mL试液(A)于50mL容量瓶中，用硅钼蓝光度法回收硅，结果与盐酸脱水重量法的结果合并为试样中的二氧化硅含量。

(2)铍的测定

移取100.0mL试液(A)，置于300mL烧杯中，加50mL水、20mL250g/LNH₄Cl溶液，3mLH₂O₂和15mL150g/LEDTA溶液，搅匀。加5mL200g/L(NH₄)2HPO₄溶液，滴加氨水至沉淀出现并搅拌不溶，在搅拌下慢慢加入20mL150g/L乙酸铵溶液。将烧杯置于沸水浴上保温至絮状沉淀转为晶形沉淀，取下，放置过夜。用致密滤纸过滤，用20g/LNH₄NO₃溶液(用氨水调至甲基红变黄)洗8次。用热的(1+3)HCl溶解沉淀于原烧杯中，用(2+98)HCl洗3次，用水洗至约100mL。加20mL250g/LNH₄Cl溶液、7mL150g/LEDTA溶液、2mL200g/L(NH₄)2HPO₄溶液和1mLH₂O₂，用氨水中和至刚出现沉淀并搅拌不溶，再加20mL150g/L乙酸铵溶液。置沸水浴上保温转化为晶形沉淀，冷却，放置过夜。用致密滤纸加少许纸浆过滤，用20g/LNH₄NO₃溶液洗至无Cl^-。沉淀置于已恒量的瓷坩埚中，在1000℃灼烧至恒量。将得到的焦磷酸铍量乘以0.2606即为氧化铍量。

(3)铝的测定

移取25.0mL试液(A)，用KF取代EDTA容量法测定。减去钛量即为三氧化二铝量。

(4)钛的测定

移取10.0mL试液(A)，置于20mL比色管中，用二安替比林甲烷光度法测定。

(5)全铁的测定

移取10.0mL试液(A)，置于50mL容量瓶中，用1，10-邻二氮菲光度法测定。

(6)锰的测定

试液(A)直接用原子吸收光谱法测定。

(7)钙、镁的测定

移取25.0mL试液(A)于50mL容量瓶中，加入镧盐，用原子吸收光谱法测定。

(8)碱金属钾、钠、钡、铷和铯的测定

称取0.1g(精确至0.0001g)试样，用HF-HCl增压溶样，原子吸收光谱法测定。

70.1.1.2 微量化学分析法

10mg试样，先测定灼烧减量，继而用Na₂CO₃-H₃BO₃熔样，测定Si、Al、Ti、Be、Ca、Mg、TFe和Mn等组分。其分析流程见图70.2。

图70.2 绿柱石及金绿宝石矿物微量分析流程

分析步骤

(1)灼烧减量的测定

称取10mg(精确至0.01mg)试样，置于已恒量的铂坩埚中，在1000℃灼烧至恒量，测定灼烧减量。

(2)试样溶液的制备

将上述测定灼烧减量的试样与1g(2+1)无水碳酸钠-硼酸混合熔剂混匀，加盖，置于高温炉中从低温逐渐升温至950℃熔融20～30min。取出，冷却。放入盛有6mLHCl、5mL水的聚四氟乙烯烧杯中，于低温电炉上加热提取，冷却，移入50mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。此溶液供铍等组分测定用。

(3)铍的测定

移取10.0mL试液，置于25mL容量瓶中，补加2.5mL(1+1)HCl和2mL100g/LNH₄F溶液，用水稀释至刻度，摇匀。用原子吸收光谱法测定。

校准曲线0～500μgBeO。溶液酸度为!(HCl)=8%。

(4)硅的测定

移取上述溶液5.0mL试液于100mL容量瓶中，用硅钼蓝光度法测定。

校准曲线0～500μgSiO₂。

(5)铝的测定

移取5.0mL试液于100mL分液漏斗中，用水稀释至20mL，加入0.2mLH₂O₂，摇匀。加入5滴硫代乙醇酸和10mL4g/L1，10-邻二氮菲溶液，摇匀。再加10mL20g/L8-羟基喹啉溶液及10mL200g/L乙酸铵溶液，准确加入25.0mL三氯甲烷，振荡2min。分层后，放出少量有机相，置一小片脱脂棉于分液漏斗下部颈口处，将有机相滤入干燥的比色管中。用1cm带盖比色皿，以水为参比，于波长390nm处测量吸光度。

校准曲线0～200μgAl₂O₃。

(6)钛的测定

移取5.0mL试液，置于10mL比色管中，用变色酸光度法测定。

校准曲线0～10μgTiO₂。

(7)钙、镁、锰和铁的测定

移取20.0mL试液，置于25mL容量瓶中，加镧盐或锶盐溶液后，用水稀释至刻度，摇匀。用原子吸收光谱法测定。

校准曲线CaO、MgO、MnO、Fe₂O₃各为0～2.5μg/mL;

控制溶液的酸度与试样相同。

(8)钾、钠、锂、铷、铯的测定

称取20mg(精确至0.01mg)试样于增压溶样用聚四氟乙烯瓶中，加入2mLHF及0.5mLHCl，加盖并旋紧，置于150℃的烘箱内加热40min。取出，冷却，转入铂皿中，低温蒸干。加1mLHClO₄，加热至冒尽白烟，重复一次。加入1mL(1+1)HNO₃及少量水，温热使盐类溶解。冷却，移入25mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。溶液酸度!(HNO₃)=2%。用原子吸收光谱法测定。

校准曲线K₂O、Na₂O各为0～5μg/mL;Li₂O、Rb₂O、Cs₂O各为0～2.5μg/mL。

注意事项

金绿宝石中的Al₂O₃最好另取10mg试样，用Na₂O₂熔融后用KF取代EDTA容量法测定。

70.1.1.3 碱熔-电感耦合等离子体发射光谱法测定绿柱石单矿物中主量元素

取样10mg，按本章70.1.1.2微量分析法测定灼烧减量后，加入30mg脱水偏硼酸锂熔融，以熔融流动状态倒入稀酸，在超声波水浴下快速溶解后，定容10mL，直接用ICP-AES法测定BeO、SiO₂、Al₂O₃、TFe₂O₃、CaO、MgO、K₂O、Na₂O、TiO₂、MnO等。参见第16章硅酸盐岩石分析中16.38.2.1偏硼酸锂熔融-电感耦合等离子体发射光谱法分析主、次量元素。

该溶液可进一步稀释后在ICP-MS上测定Rb、Cs、Sr、Ba、Cu、Pb、Zn、Co、Ni、Nb、Ta、Zr、Hf、U、Th、REEs等痕量元素，但会造成Li、B对仪器的污染，导致长时间不能测定痕量Li、B。

70.1.1.4 碱熔沉淀分离-电感耦合等离子体质谱法测定绿柱石单矿物中稀土等元素

取样10mg，按70.1.1.3方法用偏硼酸锂熔融，稀酸提取后，用NaOH溶液调至强碱性，加热后放置过夜，慢速滤纸过滤，硝酸溶解沉淀，定容25mL，ICP-MS法测定稀土、铌、钽、锆、铪、锰、钛、锶、钡、钍等元素。参见第16章硅酸盐岩石分析中16.38.3.2碱熔沉淀-电感耦合等离子体质谱法测定稀土等26元素。

⑥ （三）金绿宝石的主要鉴定特征

金绿宝石、猫眼石以颜色、折射率、相对密度、吸收光谱为鉴定特征。

猫眼石褐黄色清晰的猫眼是主要鉴定特征。绢丝状包裹体有的是金红石，有的是空管，由于管状包裹体细长且密集，猫眼效应特别明显，在漫射光源下也特别清晰，是其他具猫眼效应的宝石不能比的。用单光源从猫眼石侧面照射，其两侧颜色不同：从左侧照射蜜黄色的猫眼石，左侧为蜜黄色，右侧为乳白色；从右侧照射，左侧为乳白色，右侧为蜜黄色。自然界产出的具猫眼效应的宝石较多，应注意区别。

变石以其三色性、不规则分布的气液包裹体、相对密度、折光率为特征。日光照射下呈绿色，灯光照射下呈红色。

⑦ 金绿宝石的简介

金绿宝石的英文名称为Chrysoberyl，源于希腊语的Chrysos（金）和Beryuos（绿宝石），意思是“金色绿宝石”。
金绿宝石通常透明度较好，呈现黄或黄绿色，亦由此得名。大部分被切割成刻面宝石以表现其优良的火彩。产地有巴西、斯里兰卡和马达加斯加。市场价格尚处于低位， 由于它具备所有高档宝石的优点，且颜色特别，所以不排除假以时日，当人们对它有所了解后，该宝石价格上涨的可能。
金绿宝石在珠宝界亦称“金绿玉”、“金绿铍”。
金绿宝石是铍和铝的氧化物，品质优良的，是极为珍贵。金绿宝石一般为厚板状，透明有玻璃光泽，呈深浅不同的绿色或黄至棕色，有些在不同的光源下会发出不同的颜色。金绿宝石主要产于花岗伟晶岩、细晶岩和云母片岩中，因为它非常坚硬耐磨，所以在溪流和砾石 中也会存在。人工的方法可以生成金绿宝石，但品质不如天然的。金绿宝石的透明晶体，因硬度大也是名贵宝石。工艺上要求颜色像浅茶水一样明亮的褐黄色和绿黄色，透明，少瑕，晶体直径大于3毫米。经过琢磨，常是收藏家的珍品。早在19世纪初期，美国自然博物馆获得一块名叫“希望”的金绿宝石，人们对它优美的赞誉描述如下：“这块罕见的宝石，透明度极佳，闪闪发光，没有任何斑点等瑕疵。它的非同一般的巨大颗粒，它漂亮得完美无缺堪称举世无双，它理所当然地被看作是一块罕见的金绿玉，……”
化学成分为BeAl2O4、晶体属正交（斜方）晶系的氧化物矿物。
金绿宝石
化学式类同于尖晶石,故也称为铍尖晶石,但其晶体结构与晶形都相似于贵橄榄石(橄榄石)。晶体常呈厚板状；经常形成心形双晶或假六方贯穿三连晶（见图）。具良好的柱面解理。摩斯硬度8.5，比重3.63～3.83。透明，玻璃光泽，呈或深或浅的绿色或黄至棕色。一种含微量 Cr3+而在日光下呈绿色，在透射光和在烛光等人造光下呈红色的变种，称为变石，在中国宝石业中称紫翠玉；另一种呈浅绿色并因含许多显微空洞和平行分布的针状包裹体而具蛋白光和活光（见石英族矿物）的变种，则称为金绿宝石猫眼，因主要产于斯里兰卡而又称东方猫眼和锡兰猫眼。金绿宝石主要产于花岗伟晶岩、细晶岩和云母片岩中，也作为碎屑矿物见于砂砾层中。世界上最主要的金绿宝石产地是巴西的米纳斯吉拉斯，而俄罗斯的乌拉尔和斯里兰卡分别是变石和金绿猫眼石的著名产地。金绿宝石亦可由焰熔法人工合成，但作为宝石材料，其质量远逊于天然晶体。
金绿宝石是一种氧化物，主要化学成分是氧化铝铍，化学分子式为BeAl2O4。属斜方晶系。晶体形态常呈短柱状、板状。颜色为棕黄、绿黄、黄绿、黄褐色。透明至不透明。玻璃至油脂光泽。折光率1.746-1.755，双折射率0.008-0.010，二色性明显，色散0.015。硬度8.5，密度3.71-3.75克/立方厘米。贝壳状断口。韧性极好。绿黄色的金绿宝石在短波紫外光下，产生绿黄色荧光。遇酸不受侵蚀。有奇异的猫眼或变色效应。
金绿猫眼：金绿宝石具有猫眼效应的变种叫猫眼石；具有变色效应的变种叫变色石，在所有宝石中，具有猫眼效应的宝石品种很多，但在国家标准中只有具有猫眼效应的金绿宝石才能直接称为猫眼，其它具有猫眼效应的宝石都不能直接称为猫眼。
变石猫眼：也称亚历山大猫眼石，即有变色又有猫眼现象。是金绿宝石中最稀有珍贵的一种，全球只有斯里兰卡出产，价格相当昂贵，3克拉以内国内商场很难见到。一颗14.3克拉变石猫眼，堪称稀世珍宝。