提起尖晶石,首先想到的是紅色系尖晶石貴族——絕地武士,殊不知,藍色系尖晶石中的皇子——钴尖晶石,同樣迷人。钴尖晶石産量較為稀少,它獨特的魅力在于豔麗明亮的藍色,并伴之以高火彩,如藍色妖姬一般,在寶石中實屬難得。如果想要了解這一抹特殊的藍色,接下來跟随小吉一起走進這位皇子的世界。
左圖钴尖晶石,右圖藍色妖姬(圖片來自于網絡)
基本性質
尖晶石主要化學成分為MgAl2O4,Fe是普通藍色尖晶石的主要緻色元素,使其呈藍色,并略帶灰色調。钴尖晶石主要含有少量的Fe和Co,Co2 取代了四面體位置中的Mg2 的位置,Fe和Co比例在一定範圍内,兩者的相互作用使其呈現明亮的钴藍色,若Fe的含量過高,灰色調就比較明顯。
普通藍色尖晶石(左:斯裡蘭卡、右:緬甸)
越南钴尖晶石
表1钴尖晶石基本寶石學性質
钴尖晶石濾色鏡下變紅
钴尖晶石的紅色熒光
钴尖晶石的綠色熒光
靈動的藍色是钴尖晶石獨特的魅力,钴尖晶石的微觀世界同樣豐富多彩。讓我們一起随着顯微鏡的鏡頭移動,見證時光留在钴尖晶石内心的印記:
(1)愈合裂隙中的指紋狀包體
(2)磷灰石礦物包體
(3)不規則的黑色包體伴随長針狀包體
(4)晶體包體周圍伴随長針狀包體
钴尖晶石内的晶體包體
長針狀包體沿平行層排列
晶體包體周圍伴随有斷續的長針狀包體
“十字架狀”包體
六邊形礦物包體
闆狀晶體包體内含有暗色包體
特殊品種:變色钴尖晶石
钴尖晶石的那一抹藍總是時不時給我們帶來驚喜,在不同的光源下,他還上演一番魔術大秀。在日光下,他呈現藍色,白熾燈下,則搖身一變,紫色的觀感散發别樣魅力。寶石中的緻色離子在不同光源下的選擇性吸收是這場魔術大秀背後的奧秘。
變色钴尖晶石(左:日光下,右:白熾燈下)
通過紫外-可見吸收光譜也可以解密變色钴尖晶石的魔術。其紫外-可見吸收光譜主要表現為Fe譜和Co譜,371nm、386nm、455nm、460nm處的吸收峰主要與Fe2 的吸收相關,而545nm、550nm、580nm、625nm處的吸收峰主要與Co2 的吸收相關,此外,部分可見Cr的發射線。
钴尖晶石的紫外-可見光吸收光譜
變色钴尖晶石的紫外-可見光吸收光譜
钴尖晶石的産地與産狀
钴尖晶石的産地主要在越南、斯裡蘭卡、坦桑尼亞、加拿大,其中,高品質的钴尖晶石大部分來自于越南Yen Bai省Luc Yen地區,May Trung和Khe Khi的晶體呈飽和的钴藍色,但是顆粒很小,通常低于1ct;斯裡蘭卡的钴尖晶石顆粒會稍微大一些;目前坦桑尼亞出産的钴尖晶石很少;加拿大Kimmirut地區在2016年發現出産的钴尖晶石,品質可與越南钴尖晶石媲美。
越南的Luc Yen藍色尖晶石(Chauviré et al., 2015)
钴尖晶石多為八面體或者八面體的聚形,存在于大理石中,這些大理岩主要由方解石和白雲石構成,含有少量的橄榄石和角閃石、钛礦、石墨、金紅石、锆石、磷灰石、硫化物等。在越南Luc Yen地區的原生礦床中,藍色尖晶石與紅色尖晶石、紅寶石不存在明确的共生或伴生關系(Chauviré, B et al., 2015),但是在次生礦床中常常可以見到藍色尖晶石與紅寶石、紅色尖晶石、藍寶石、碧玺聚集。
加拿大Kimmirut藍色尖晶石(來源于網絡)
擴散處理
由于钴尖晶石的産量較少,同時顆粒偏小,很難滿足消費者的需求,市場上便出現了钴擴散處理的藍色尖晶石。不過這些把戲也難不住寶石學家,接下來讓我們一起解密尖晶石的钴擴散處理。
原理:在高溫與化學反應的作用下,Fe和Co經過擴散進入寶石的表面或内部,從而将顔色較淺的尖晶石處理成钴藍色(Saeseaw et al., 2015)。
钴擴散尖晶石
主要鑒别特征:
(1)顔色濃集于寶石表層;觀察縱切面可見邊緣呈藍色,内部顔色較淺;漫反射光下或浸液放大觀察可見顔色沿裂隙和棱線濃集。
钴擴散處理尖晶石切開的橫截面
在二碘甲烷浸液中,钴擴散尖晶石的顔色沿裂隙濃集(Saeseaw et al., 2015)
(2)由于擴散處理是在高溫下進行的,因此經擴散處理的尖晶石内部的包裹體出現熱處理的特征:内部裂隙發育,晶體熔蝕并伴有膨脹裂隙,氣液包體受熱膨脹及熱處理殘餘;内部出現形成不透明的針狀雛晶(Krzemnicki M.S., 2016)。
愈合裂隙中的助熔劑殘餘(Saeseaw et al., 2015)
擴散尖晶石中氣液包體受熱膨脹
助熔劑殘餘及不透明的針狀雛晶(Krzemnicki M.S., 2017)
(3)可見光吸收光譜:可見Co譜,綠色至橙色區域顯示钴吸收帶。
钴擴散尖晶石可見吸收光譜
(4)微量元素:Fe、Co和Li、Be、Ti元素含量不均勻,在邊緣的含量較内部高(Saeseaw et al., 2015)。
钴尖晶石戒指
跟着小吉一起暢遊了皇子藍小妖的世界,想必你更能理解钴尖晶的那一抹藍,在藍色浩瀚星空中冥想,追尋屬于自己的淨土。
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