綠松石又叫松石，因其“形似松球、色近松綠”而得名。在國外，綠松石被稱為“土耳其玉”。其實，土耳其這個國家並不出產綠松石，而是古代波斯出產的綠松石經土耳其輸入歐洲，於是人們就習以為常地把綠松石稱為“土耳其玉”。在中國清代以前，綠松石被稱為“甸子”。色澤淡雅、絢麗的綠松石是深受古今中外人士喜愛的傳統玉石，作為佩戴和使用已有 5000 年以上的歷史。在美國等西方國家，人們把綠松石作為鎮妖、避邪的聖物和吉祥、幸福的象徵。綠松石是十二月的生辰石。
一、綠松石的基本性質
(一) 礦物組成
綠松石(Turquoise)玉主要組成礦物是綠松石，另外綠松石常與埃洛石、高嶺石、石英、雲母、褐鐵礦、磷鋁石等共生，高嶺石、石英、褐鐵礦等加人的比例將直接影響綠松石的品質。
(二) 化學組成
綠松石為一種含水的銅鋁磷酸鹽，化學式為 CuAl6(PO4)4(OH)8·5H20。理論成分為 P20534．12％，Al2O336．84％，CuO9．57％，H2O19．47％。自然界產出的綠松石與理論成分有很大差別。晶體中 P043+四面體和 Al、Fe 的八面體配位體通過公用的 O—H 鍵相結合，而 Cu2+離子則分佈於上述混合骨架的空隙中，並被 40H-和 2H2O 所圍繞。綠松石的結構及 Cu2+離子決定了它的基本顏色為天藍色，另含 Fe、Zn 等雜質元素。鐵在化學成分中可以替代部分鋁，使綠松石呈現綠色，水的含量也影響著藍色的色調。
(三) 晶系及結晶習性
綠松石屬三斜晶系，平行雙面晶類，偶見有短柱狀單晶，晶體極少見，只有在顯微鏡下才能見到。通常見到的綠松石多為隱晶質一非晶質集合體。
(四) 結構，構造
綠松石通常呈緻密塊狀、塊狀、皮殼狀等隱晶質集合體。斷口為貝殼狀一粒狀(與孔隙度有關)。綠松石的原石大致可分出結核狀、浸染狀、細脈狀三種。
(五) 光學性質
1．顏色
綠松石具有獨特的天藍色，人們稱之為“綠松石色”。綠松石的常見顏色為淺至中等藍色、綠藍色至綠色，常伴有白色細紋、斑點、褐黑色網脈(鐵線)或暗色礦物雜質。
綠松石的顏色可分為藍色、綠色、雜色三大類：藍色包括蔚藍、藍，色澤鮮豔；綠色包括深藍綠、灰藍綠、綠、淺綠以至黃綠；雜色包括黃色、土黃色、月白色、灰白色。綠松石是一種自色礦物，Cu2+離子的存在決定了其藍色的基色，而鐵的存在將影響其色調的變化。綠松石中 Fe2O3與 Al2O3的含量呈反消長關係，隨著 Fe3+離子含量的增加，綠松石則由蔚藍色變為綠色、黃綠色。綠松石中水含量一般在 15％～20％之間，其間水以結構水、結晶水及吸附水三種狀態存在。隨著風化程度的加強，綠松石中結晶水、結構水的含量逐漸降低，結晶水、結構水的脫出與銅的流失一樣，將導致綠松石結構完善程度的降低，隨著 Cu2+和水的逐漸流失，綠松石的顏色將由蔚藍色變成灰綠色以至灰白色。
2．光澤與透明度
蠟狀光澤、油脂光澤，拋光很好的平面可達到玻璃光澤。一些淺灰白色的綠松石具土狀光澤。
3．光性特徵
非均質集合體。
4．折射率與雙折射率
單晶綠松石的三個折射率分別為 ng=1．65、nm=1．62、np=1．61，雙折射率為 0．040。在寶石檢測中，測得綠松石集合體的折射率在 1．610—1．650 之間，點測法通常為 1．61。雙折射率：集合體不可測。在綠松石的檢測中應避免綠松石與折射率液長久接觸，以防止綠松石被測部分變色。綠松石的折射率值與其品質有著密切的關係。在實驗室中詳細測定綠松石的折射率可以發現，不同顏色的綠松石折射率值稍有差異。鮮豔的天藍色綠松石折射率較低，為 1．623—1．630；綠色或略帶黃色色調的綠松石折射率值明顯增高，為 1．641～1．670，這是由於成品中鐵含量增高所致；灰白色綠松石折射率值最低，為 1．617—1．626，這與其結構的部分破壞有關。
5．多色性
無。
6．發光性
在長波紫外線下，綠松石一般無熒光或熒光很弱，呈現一種黃綠色弱熒光。而短波紫外線下綠松石則無熒光。
7．吸收光譜
在強的反射光下，在藍區 420nm 處有一條不清晰的吸收帶，432nm 處有一條可見的吸收帶，有時於 460nm 處有一條模糊的吸收帶。
(六)力學性質
1．解理
綠松石多為塊狀集合體、結核狀集合體，無解理。
2．硬度
摩氏硬度為 5—6。硬度與品質有一定的關係，高品質的綠松石硬度較高，而灰白色、灰黃色綠松石的硬度較低，最低為 3 左右。
3．密度
綠松石的密度為 2．76(+0．14，-0．36)g/cm3。高品質的綠松石，其密度應在 2．8—2．9g/cm3之間。多孔綠松石的密度有時可降到 2.40。
(七) 放大檢查
常見暗色基質，即常有黑色斑點或線狀鐵質或炭質包裹。綠松石成品在結構、構造上常有一些典型特徵。
1)綠松石在綠色、藍色的基底上常可見一些細小的、不規則的白色紋理和斑塊，它們是由高嶺石、石英等白色礦物聚集而成的。
2)綠松石中常有褐色、黑褐色的紋理和色斑，寶石界稱為鐵線，它是由褐鐵礦和炭質等雜質聚集而成的。個別樣品中可以見到微小藍色的圓形斑點，這是由沉積作用形成的。
(八) 其他性質
1)綠松石是一種非耐熱的玉石，在高溫下綠松石會失水、爆裂，變成一些褐色的碎塊。在陽光的照射下也會發生乾裂和褪色。
2)在鹽酸中綠松石可溶解，但速度很慢。
3)綠松石孔隙發育，所以鑑定過程中，綠松石不宜與有色的溶液接觸，以防有色溶液將其汙染。
二、綠松石的品種
目前珠寶界對於綠松石的品種劃分，沒有嚴格的標準。
1．按顏色分類
按照顏色的不同，可以將綠松石分為天藍色、深藍色、淺藍色、藍綠色、綠色、黃綠色、淺綠色等品種。
2．按結構構造分類
(1)晶體綠松石
一種極為罕見的透明綠松石晶體，粒度很小，琢磨的成品寶石不足 1ct，已知僅產於美國弗吉尼亞州。
(2)緻密塊狀綠松石
一種緻密的綠松石集合體，摩氏硬度在 5～6 之間，外表可呈團塊狀、結核狀，外層常有灰褐色、黑褐色、黃褐色包殼，包殼內部可見到顏色鮮豔均勻、質地細膩、無缺陷的高品質綠松石。綠松石斷口呈貝殼狀，拋光後光澤似瓷器，故俗稱“瓷松”。這種綠松石為首飾和玉器加工的主要材料。
(3)塊狀綠松石
一種受到不同程度風化的綠松石，摩氏硬度低於 5，外表仍呈團塊狀，外層帶有灰白色、灰黃色包殼，其中綠松石的顏色一般為淺灰藍色、淺藍綠色等，質地較疏鬆。斷口呈粒狀，用指甲能刻劃，故俗稱“面松”。有的塊料可用作玉雕材料。泡松：指比面松還軟的綠松石，質地很差，為劣等品，不能用做玉雕材料。這種綠松石常作為優化處理的原料，多經人工著色、注膠或注蠟處理。
(4)浸染狀綠松石
一種呈浸染狀充填於圍巖角礫間的綠松石。綠松石本身常有壓碎現象，呈斑狀、角礫狀。寶石加工中連同圍巖一起切磨的情況非常少，但綠松石是個例外。浸染狀綠松石常同圍巖一起切磨。如當綠松石與細脈狀黑色鐵質、炭質共生時，又稱為鐵線綠松石。
(5)脈狀綠松石
指呈脈狀賦存於圍巖破碎帶中的綠松石。
三、綠松石與相似玉石及其仿製品的鑑別
1．三水鋁石
是一種鋁的氫氧化物，與綠松石共生，呈白色、淺綠色，集合體呈結核狀、皮殼狀。與綠松石極易混淆，仔細觀察，其外表特徵有以下幾點可以與綠松石區別。
(1)顏色
三水鋁石是一種比較淺的淺綠色，很難達到天藍色。
(2)光澤
三水鋁石為玻璃光澤，而綠松石則是典型的蠟狀光澤及土狀光澤。
(3)韌度
三水鋁石是脆性的，極易崩落，而綠松石則韌性較大。
(4)硬度
三水鋁石硬度極低，摩氏硬度為 2．5～3．5。
(5)密度
密度低於綠松石，為 2．30～2．43g／cm3。較為難鑑定的是一種染色同時被塑料充填後的三水鋁石。這種三水鋁石可具有綠松石的天藍色，韌性加大，外表與綠松石更加接近，須準確測定其密度才可將其與綠松石區分開。另外在紅外光譜中三水鋁石具有與綠松石不同的吸收譜。
2．硅孔雀石
一種含水的銅鋁硅酸鹽，常為隱晶質集合體，呈鍾乳狀、皮殼狀、土狀，綠色、淺藍綠色，蠟狀光澤、土狀光澤、玻璃光澤。硅孔雀石也是外表與綠松石極相似的礦物之一，但可從以下幾點區別。
(1)顏色
硅孔雀石具有鮮豔的綠色、藍綠色，加上它亞透明的特點，所以其綠色的感覺比綠松石豔。
(2)折射率
硅孔雀石折射率很低，1．461～1．570，點測法一般在 1．50 左右，而綠松石一般在 1．61左右。
(3)密度和硬度
硅孔雀石密度和硬度均相對較低，密度 2．0～2．4g／cm3，硬度 2～4。
3．染色菱鎂礦
菱鎂礦是一種碳酸鹽礦物，白色或淺黃白色。正常情況下，菱鎂礦是不會與綠松石相混的，但市場上經常出現的一種染色菱鎂礦串珠及小掛件，在外表上與綠松石相混，這種菱鎂礦染色的產品常用黑色瀝青等物質充填空隙以仿綠松石的鐵線。染色菱鎂礦可通過以下幾點進行鑑定。
(1)密度和折射率
菱鎂礦具有較高的密度(約 3．00～3．12g／cm3)，較低的折射率(點測約 1．60)。
(2)放大檢查
可見綠色集中於菱鎂礦的顆粒間，在裂隙處顏色變深，不具有白色條紋。有時可見到用黑色瀝青充填在裂隙或孔洞中模仿綠松石的褐黑色紋。
(3)其他特徵
查爾斯濾色鏡下可能呈淡褐色。
4．藍綠色玻璃
玻璃也可以用來模仿綠松石，但是兩者的折射率值明顯不同。玻璃具有玻璃光澤、貝殼狀斷口，內部可能見到氣泡和旋渦紋。據資料報道，還有一些礦物及有機寶石，如染色的羥硅硼鈣石、藍鐵染骨化石、天藍石等可與綠松石相混，但只要仔細測定其物理常數或藉助於紅外光譜可將它們區分開來。
四、吉爾森“合成”綠松石及其鑑別
由吉爾森生產的“合成”綠松石 1972 年面市，它被認為是原材料再生產的產品，而不是真正意義的人工合成晶。市面上有兩個品種，一種為較均勻較純淨的材料，另一種加入了雜質成分，外表類似於含圍巖、含基質的綠松石材料。這種“合成”綠松石與天然綠松石的鑑別可從以下幾方面考慮。
1．顏色
吉爾森“合成”綠松石顏色單一、均勻，而天然綠松石顏色豐富、不均勻，即使是同一塊，顏色也會出現不均勻現象。
2．成分
吉爾森“合成”綠松石成分較均一，而天然綠松石雜質較多，如高嶺石、埃洛石等粘土礦物，它們常集結成細小的斑塊和細脈充填於綠松石間，還可見石英微粒集結的團塊、褐鐵礦細脈斑塊和不均勻的褐鐵礦浸染等。
3．結構構造
吉爾森法“合成”綠松石採用了製陶瓷的工藝過程。吉爾森“合成”綠松石結構單一，放大 50 倍時，可見到這種“合成”綠松石淺灰色基質中大量均勻分佈的藍色球形微粒，稱“麥片粥 cream—of—wheat”效果。天然綠松石具細粒結構，並常具角礫狀、碎斑狀構造。
4．折射率
吉爾森綠松石具有較低的折射率為 1．610～1．650，點測法通常為 1．61。
5．密度
吉爾森綠松石的密度與天然綠松石相近，為 2．76(+0．14，-0．36)g／cm3。
6．硬度
摩氏硬度為 5～6。早期的合成材料硬度低，並有破裂的趨勢，數月之後，在其表面往往會出現綠藍色的碎屑物質。
7．吸收光譜
合成材料缺失天然綠松石的吸收光譜。
8．放大檢查
淺色基底中可見細小藍色微粒、藍色絲狀包體及人工加入的黑色網脈。人造鐵線紋理分佈在表面，僅表現出幾條生硬的細脈，一般不會內凹，絕無天然綠松石中千變萬化的構圖，天然綠松石鐵線往往是內凹的。
9．X 射線分析及紅外光譜分析
吉爾森“合成”綠松石在作 X 射線分析時，雖可見晶質綠松石的衍射線，但是與天然綠松石的衍射圖相比，吉爾森綠松石中可有一種或多種附加晶質相引起的附加衍射線，個別樣品中還發現了磷鉛礦的衍射線。在紅外光譜的鑑定中發現，天然綠松石的吸收光譜與“合成”綠松石的吸收光譜大不相同。天然綠松石結晶良好，每個晶胞內的原子排列非常規則。在紅外光譜分析中，由於光線進入晶體引起磷酸鹽基僅在幾個界線明確的頻率內振動，因此，天然綠松石的紅外光譜圖表現為明顯的特徵吸收，“合成”綠松石的吸收譜線與天然綠松石有相似之處，但是“合成”綠松石的吸收光譜曲線較寬，帶的界線不明顯，很難彼此區分開來，這是由於“合成”綠松石內大量雜亂原子排列造成的。在部分吉爾森綠松石的紅外光譜中，還存在 1725cm-1的吸收帶，認為此吸收是由塑料引起的，因此有人推測部分吉爾森綠松石在其合成過程中或合成之後有過塑料的再處理。
五、再造綠松石及其鑑別
再造綠松石(也稱粘結綠松石)是由一些天然綠松石微粒、各種銅鹽或者其他金屬鹽類的藍色粉末材料，在一定的溫度和壓力下膠結而成的材料。用這種材料加工而成的綠松石製品與天然綠松石非常相似。可通過以下幾方面進行鑑定。
1．結構
再造綠松石外觀像瓷器，具有典型的粒狀結構。放大檢查時，可以看到清晰的顆粒界線
及基質中的深藍色染料顆粒。
2．酸試驗
部分再造綠松石因含有銅的化合物而呈藍色，銅鹽能在鹽酸中溶解。因此將一滴鹽酸滴於表面(理想的濃度是濃鹽酸與水之比是 1：2)很快會使其藍色變成淡綠藍色，即使樣品本身沒有明顯變化，而用以擦拭的白色棉球上卻顯出明顯的藍色。
3．密度
再造綠松石因含粘合劑的量不同而具有不同的密度。據資料報道，美國寶石研究所測試的三種不同類型的此類產品，相對密度分別為 2．75g／cm3、2．58g／cm3、2．06g／cm3。
4．吸收光譜
再造綠松石的紅外吸收光譜中具有典型的 1725cm-1的吸收峰。據資料報道，此峰被認為是由塑料粘接劑引起的。
六、綠松石的優化處理及其鑑別
顏色蒼白或質地鬆散的綠松石，一般需要進行人工優化處理，以改變其顏色和外觀。人工優化處理方法主要有以下幾種。
1．注油
將綠松石浸泡在汽油等液體中，以改變顏色和光澤，但浸泡後的樣品極易褪色。此為一傳統的處理方法，目前已很少使用。
2．浸蠟(過蠟)
浸蠟是將綠松石在蟲蠟或川蠟中煮，傳統珠寶界稱其為過蠟。浸蠟可加深綠松石的顏色，封住細微的孔隙。鑑別方法是在放大鏡下，用燒熱的針接近綠松石的表面，蠟受熱熔化後會形成小珠滲出表面，即可以看到“出汗”現象。另外，放置時間長後會褪色，尤其是經太陽暴曬或受熱後褪色更快。
3．染色
將綠松石浸於無機或有機染料中，將淺色或近白色的綠松石染成所需的顏色。經染色處理的綠松石可以從以下幾方面進行鑑定。
1)染色綠松石顏色不自然，國內市場上的染色綠松石常呈深藍綠色或深綠色，且過於均勻，但在裂隙處，因染料聚集使顏色變深。這種顏色與天然的天藍色綠松石有著明顯的差別，給人以不真實感。
2)染色綠松石顏色深度很淺，一般在 lmm 左右，在樣品表面的剝落處和樣品背後的坑凹處，有可能露出淺色的核。
3)部分染色綠松石在作氨水試驗時可以掉色，沾氨水的棉球上可沾有藍綠色。
4．注塑
注塑包括無色或有色塑料的注入，有時也添加著色劑。這種優化處理方法是目前最現代化、最成功的方法。通過注塑可以彌補孔洞以提高綠松石的穩定性；減少表面光的散射，使綠松石顯示中等藍色調，以改善外觀。注塑處理的綠松石可以通過以下幾點進行鑑定。
1)折射率 注塑的綠松石折射率一般會低於 1．61。
2)密度 注塑的綠松石密度較低，一般小於 2．76g／cm3，通常為 2．0～2．48g／cm3。這種低密度與其漂亮的顏色是相互矛盾的，天然產出的高質量綠松石即顏色豔麗的綠松石密度應高於 2．6g／cm3。
3)硬度 注塑的綠松石摩氏硬度較低，一般僅為 3～4，而具有相同外觀的天然綠松石摩氏硬度應在 5～6 之間，因此注塑的綠松石更易出現刮痕。
4)放大檢查 有時可見氣泡。
5)熱針試驗 注塑會產生塑料熔化的特殊辛辣氣味，而且會有燒痕。
6)紅外光譜 在紅外光譜的檢查中，注塑綠松石可以出現一些特殊的由塑料引起的吸收譜線。早期注塑處理的綠松石中可見到 1450cm-1和 1500cm-1間的強吸收，而在較新的注塑處理品種中，則出現 1725cm-1的強吸收帶，顯示塑料的存在。
5．注硅酸鈉(水玻璃)
注硅酸鈉可以改變綠松石的穩定性，提高透明度。注硅酸鈉綠松石表面光潔，但密度比天然綠松石低，通常為 2．40—2．70g／cm3。
七．綠松石的品質評價與分級
1．綠松石的品質評價
綠松石的品質評價應從以下幾方面綜合考慮。
(1)顏色
顏色是評價綠松石的重要因素。顏色要純正、均勻、鮮豔，最好的顏色是天藍色，其次為深藍色、藍綠色、綠色、灰色、黃色(見圖 3-2-114)。
(2)結構
高檔綠松石要求結構緻密，具有較高的密度和硬度，密度約在 2．7g／cm3左右，摩氏硬度在 6 左右。因為密度值直接反映出綠松石受風化的程度，隨著風化程度的加深，綠松石相對密度降低，硬度降低，品質也明顯降低。密度低於 2．4g／cm3、摩氏硬度低於 4 的綠松石，一般要經穩定化處理才可使用。
(3)純淨度
綠松石內常含粘土礦物和方解石等雜質，這些雜質多呈白色，在玉器行裡稱為“白腦”或筋。“白腦”發育的綠松石加工時易炸裂，品質明顯降低。
(4)特殊花紋(鐵線)
當鐵線在綠松石中構成優美的圖案時，可以提高其品質。
(5)塊度
綠松石多呈結核狀、塊狀，一般在 50g 以下，大塊者多為 100～4000g，5000g 以上的少見。塊度越大越好，同樣大小的綠松石要看是否有雜質。在綠松石原石的銷售中，對塊度有一定的要求，總的原則是顏色品質高的綠松石，塊度要求可以低些。如在美國，淺藍色、淺綠色綠松石的原石塊度不小於 10mm，重 7～28g；天藍色綠松石可以薄些，但重量不應小於 4g。
2．綠松石的品質分級
根據顏色、光澤、結構、塊度等因素，可以將綠松石原石品質分為三個等級。
1)一級綠松石 呈標準的天藍色，且顏色鮮豔、純正、均勻。光澤強而柔和，半透明至微透明，表面有玻璃感。質地緻密、細膩、光潔、堅韌，無鐵線、白腦、裂紋及其他缺陷，塊度大。但質地特別優良者，即使塊度小，亦為一級品。這種級別的綠松石也稱“波斯玉”、“波斯級綠松石”。原石利用率高。
2)二級綠松石 呈深藍色、深綠藍色，且顏色較鮮豔、純正、均勻。光澤強，微透明。質地緻密、細膩、堅韌，但有少量鐵線、白腦及其他缺陷。塊度中等。原石的利用率較高。但如果顏色為深藍色，即使塊度大，也為二級晶。
3)三級綠松石 呈綠藍色、淺藍色、藍綠色，甚至黃綠色、藍白色。顏色較明快，但顏色分佈不均勻。光澤較強，質地較緻密。鐵線明顯，不同程度地存在白腦等缺陷。塊度大小不等。原石利用率較低。
八．綠松石的產狀，產地簡介
綠松石礦床的工業類型不復雜，但對綠松石成因看法卻並不統一。主要有以下幾種看法認為綠松石是一種內生的熱液交代產物；認為綠松石是在外生條件下，被次生礦物交代而成的；認為是屬於風化殼的產物。多數人認為，綠松石是地表地質作用的產物，應屬於淋積成因類型。綠松石常與褐鐵礦、高嶺石、蛋白石、玉髓等共生。按照圍巖類型，綠松石礦床工業類型可分為三類。
1)酸性火山噴出巖型礦床。
2)炭質一碳酸鹽一硅質岩型礦床。
3)含鉬或多金屬礦床氧化和次生硫化物富集帶中的礦床。
世界上出產綠松石的主要國家有伊朗、美國、埃及、俄羅斯、中國等。中國的綠松石王要集中於鄂、豫、陝交界處。以鄂西北的鄖縣、竹山縣產的綠松石礦最為著名，其次為陝西的白河、安康，另外在中國的新疆、安徽也有產出。
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