翡翠为什么会出颜色?

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翡翠的色调和颜色分布状态与形成条件密切相关,要解释清楚非常难,我尽力把我知道的说一下。 翡翠的形成分为成石 和 变石两个阶段。在成石阶段,翡翠原石经高温高压形成主要由硬玉组成的致密块体,但是此时翡翠还属于无色或色很淡;在变石阶段,由于矿区周围的环境变化导致矿区被溶液浸入,其中Fe、Al等元素被置换进入翡翠,开始呈现绿色或者紫色。

1. 红色和黄色 有观点认为,当含铁镁硅酸盐矿物中的Fe2+被氧化而变成Fe3+后,即发生着色反应,使矿物表面呈现一定的红色或黄色的色调[1]。但也有学者通过实验证明,只有在Fe3+浓度大于0.1mmol/L时才能出现明显的着色效应,而且着色的过程是渐进的,不能突然出现,所以认为由 Fe3+引起的着色的理论是不能成立的。目前对于由 Fe3+引起红黄的色调的理论只能作为一种参考。

2. 绿色——铬元素的作用 现在公认的引起绿翠色的原因是含有铬(Cr)离子,它的存在形式为Cr3+。 当铬以离子形态存在于矿物晶格中时,通常呈无色或白色,但在晶格中被氧化的过程中会逐渐释放出来,形成带颜色的氧化铬(III)(Green Cr2O3)。 而在自然界中,铬是以Cr3+的形式替代了部分硅氧四面体的四角顶位置而形成的。随着晶体生长以及内部结构的变化,一部分Cr3+逐渐向氧化铬(III)转化,从而形成绿色。 如果没有外来的铬离子,则不会形成绿色的翡翠。

3. 蓝色和靛蓝——铜离子的作用 除了铬离子外,也有观点认为蓝色的形成可能与铜(Cu)有关。有研究者提出,蓝色和靛蓝色可能来自于晶体中阴离子空位的蓝色变体,而形成这些空位的原因就是晶体中有阳离子处于缺位状态,如Cu+。 由于F-的存在会堵塞阴离子空位,因此F-的含量多少会影响Cusp的颜色,当F含量较低的时候,就会显示出较深的蓝色调。

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一般来说,新矿翡翠的色和底是分开的,胶化和强绿没有很好的统一,种老的大多色不正,而色正的往往又不透 ,玻璃种和色底有分离或色杂的现象,玻璃种的色还常常是绿中带青。

翡翠颜色形成的根本原因是矿物元素对可见光的吸收,翡翠所呈现的颜色取决于吸收光谱的类型。

翠绿色翡翠,绿辉石或铬云母参与 Jadeite 绿色的形成。由于铁的绿色存在吸收光谱 0.95μm。而 Fe 是 Jadeite 的类质替换元素,所以,铁绿色主要以类质同象的形式出现在矿中,它只是普通 Jadeite 矿的一个组成部分,即“原生绿”。而辉石与绿辉石属于同系列矿物,当 Jadeite中含有一定量的 Ca(Na-Ca)Si2O6时,随着 Ca++含量的增加,Jadeite 逐渐过渡为绿辉石,在 Jadeite中就有部分绿辉石的组分,即在普通 Jadeite 矿中存在具有“次生绿”成分的“绿石”。

综上所述,翠绿色翡翠的翠绿色的生成与 Jadeite 矿床的围岩蚀变分带密切有关(围岩主要为中酸性火山岩),上部是绿帘石化,中带为辉绿石化,下部为角闪石化。当含Ca 离子和Fe 离子的蚀变液沿 Jadeite 矿石的裂隙、解理缝进入并在其中迁移时,Ca 和 Fe 就以次生绿辉石或绿纤石胶充填在 Jadeite 裂隙中,Ca 置换 Jadeite 分子中的 Na(即产生类质同象),如此,翠绿色翡翠的颜色——翠绿就形成了。

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