從今天開始，我們進入到《系統寶石學》中的第二章内容《寶石礦物的化學成分》,對應《寶石學教程》中第三章。

當說到寶石礦物的"晶體化學"分類的時候，此時我們指的僅僅是哪一些已經結晶的寶石礦物，部分寶石沒有結晶，比如說歐泊、天然玻璃、煤精、琥珀等，是不會出現在這種分類下面，隻有那些符合"晶體"定義的寶石礦物，才會納入到本次的分類當中。

自然界目前已知的礦物大約有4000餘種，其中三千餘種為晶體，所以人們為了更加清晰的認識礦物的本質，對礦物按照不同的标準進行了分類，将性質相近的礦物分為一類。由于絕大多數的礦物屬于晶體，目前應用較多的分類依據，也主要是依據礦物的晶體化學分類。

按照礦物的晶體化學分類，目前将礦物從大到小依次分類為大類、類、亞類、族（亞族）、種（亞種）、（變種）。

大類：主要根據化合物的類型，比如說是單質還是化合物，如果晶體是化合物，則根據陰離子大類繼續将其分類，目前多數的《礦物學》書籍将礦物晶體五大類，分别是自然元素大類（單質），硫化物及其類似化合物類（陰離子以S為主）、氧化物類和氫氧化物大類（陰離子主要為O或者為OH）、含氧鹽礦物大類（陰離子為含氧鹽）和鹵化物（陰離子為鹵素）大類。下圖為鑽石，屬于自然元素類。

類：是以陰離子或者絡陰離子的種類來進行分類的，以含氧鹽礦物大類舉例，該大類的礦物可以分為矽酸鹽礦物類（陰離子為矽酸根）、硼酸鹽礦物類（陰離子為硼酸根）、碳酸鹽礦物類（陰離子為碳酸根）、硫酸鹽礦物類（陰離子為硫酸根）等等；下圖為冰洲石，為碳酸鹽類礦物。

亞類：是以強健分布和絡陰離子結構來進行分類的，以矽酸鹽為例，根據矽氧四面體的具體形式，可以分為島狀矽酸鹽（矽氧四面體呈島狀）、鍊狀矽酸鹽（還可細分為單鍊和雙鍊，矽氧四面體分别呈單鍊或者雙鍊）、環狀矽酸鹽（矽氧四面體相互連接成環狀）、層狀矽酸鹽（矽氧四面體相互連接，呈層狀）和架狀矽酸鹽（矽氧四面體整體上在空間中呈現架狀）。下圖為環狀矽酸鹽的環狀矽氧骨幹示意圖。

族：族主要是根據具體的晶體結構類型和陽離子的性質來進行分類了，同一個族内的晶體結構基本一緻，比如說剛玉族、綠柱石族、長石族、石榴石族等等；下圖為輝石族礦物的理想化的晶體結構。

雖然說晶體結構基本類似，但是并不意味着同一族内的所有礦物具有相同的對稱型，比如說輝石族中包括單斜輝石亞族和斜方輝石亞族，其分别為單斜晶系和斜方晶系（具體圖片看"亞族"）。

亞族：并不一定所有的礦物都會有亞族的分類，亞族主要是根據陽離子的種類以及結構的對稱性進行分類的，還是以剛才的輝石族為例，輝石族的化學通式為XY[T2O6]，T通常為Si，當X為一些Ca、Na、Li等大半徑的陽離子時，晶體結構為單斜晶系，如果為一些Fe、Mg等小半徑陽離子的時候，一般為斜方晶系。

圖為翡翠，翡翠是由硬玉礦物組成的，硬玉為鈉鋁輝石，單斜晶系

下圖為锂輝石，單斜晶系

下圖為頑火輝石，為斜方晶系輝石亞族

種：無論在礦物學中，還是在寶石學中，都是非常非常重要的概念，所以這一部分我們要多講幾句；

到了這一級别的分類，已經具有了具體的晶體結構和化學成分了。比如說剛玉，主要的化學成分氧化鋁（具有一定的化學成分），三方晶系（具有一定的晶體結構）。

圖全部為剛玉，根據不同的顔色，會形成不同的變種

但是對于同一物質的同質多像變體，雖然化學成分相同，但是晶體結構往往呈現非常明顯的差異，應該視為獨立的礦物種，最簡單的如鑽石和石墨，兩者的主要成分均是碳，但是結構上卻有這非常本質的區别，所以鑽石和石墨應該為兩個不同的礦物種。

圖片為石墨與鑽石的區别

再比如說藍晶石、紅柱石和矽線石這三種礦物，他們的化學成分都是Al2SiO5，但是他們的晶體結構具有非常大的差異，其中紅柱石和藍晶石屬于紅柱石族，分别為斜方晶系和三斜晶系，矽線石為斜方晶系，屬于矽線石族礦物。

圖為寶石級紅柱石

圖為藍晶石

圖為矽線石貓眼

但是對于同種礦物的不同多型，由于成分相同，結構上雖然有差異，但是差異相對較小，所以盡管可能屬于不同的晶系，但是也應該視為同一礦物中。比如說石墨包括2H型和3R型，他們應該屬于同一個礦物中——石墨。再比如說，α-SiC具有2H型、4H型和6H型三類，但是他們應屬于同一礦物中——碳化矽

圖為不同結構的SiC

對于類質同象系列的礦物，尤其是完全類質同象系列的礦物，他們的化學組成往往在一定範圍内變化，在這種情況下，國際新礦物及礦物命名委員會規定，隻有端元礦物才可以作為礦物中獨立命名，一般情況下以50%為分界線，進行分類，比如說或Mg[CO3]-Fe[CO3]，當Mg[CO3]的摩爾分數＞50%時，稱為菱鎂礦，否則稱之為菱鐵礦。

圖為染色菱鎂礦，常常用來模仿高品質綠松石

亞種：亞種主要是根據完全類質同象系列中的端元組的比例還進行分類的，隻有是在完全類質同象之下的中間過渡産物，被稱之為亞種。但是在實際的應用過程中，通常将"亞種"不正确的使用為"種"。

比如說透輝石和鈣鐵輝石為一個完全類質同象系列，通常情況下根據兩端元組分的比，劃分為了四個礦物中國，分别是透輝石、次透輝石、鐵次透輝石和鈣鐵輝石，但是根據嚴格的定義，隻有透輝石和鈣鐵輝石才能歸屬到礦物中的"種"，而次透輝石和鐵次透輝石，隻能歸屬到"亞種"。看看下圖，實際上除了那些端元組分外，其餘的所命名的"礦物種"，應歸類為"亞種"。

再比如說斜長石亞族，它是由端元組分中的兩個端元組分組成的類質同象系列，雖然在常溫下某些區間并不能夠相互混溶，但是依然會"不正确"的把它們看做是完全類質同象系列。《礦物學》中将斜長石分為六種，分别是鈉長石、奧長石、中長石、拉長石、碚長石和鈣長石，但是根據嚴格的定義，隻有鈉長石和鈣長石應歸屬到"礦物種"，其餘四種，應歸屬到"礦物亞種"。

圖為寶石級拉長石

變種或者異種：主要是根據礦物具體的形态、物性、成分微小的差異來進行分類的，比如說紅藍寶石中星光紅藍寶石，金綠寶石中的具有變色效應的變石、具有貓眼效應的貓眼等，都屬于這一類。

圖為星光紅寶石

那麼說了這麼多，我們舉幾個例子會更好理解這些相關的概念

1、以紅寶石為例，該寶石是屬于氧化物和氫氧化物大類、氧化物類、剛玉族、剛玉種、紅寶石變種（Cr緻色）；

2、以祖母綠為例，該寶石屬于含氧鹽礦物大類、矽酸鹽礦物類、環狀矽酸鹽礦物亞類、綠柱石族、綠柱石種、綠色變種（Cr緻色）；

3、以天河石為例，該寶石屬于含氧鹽礦物大類、矽酸鹽礦物類、架狀矽酸鹽礦物亞類、長石族、堿性長石亞族、鉀長石種、綠色-藍色變種（Rb、色心緻色）。

下面将所舉例子概括如下表，希望大家能夠清楚相關的概念。

好了，關于這個問題就分享到這裡，希望對大家有所幫助。

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