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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