磷灰石具有受熱後發出磷光的特性(古代民間稱之為“靈光”或“靈火”)，傳說人們佩戴它便可以使自己的心扉與神靈相通，因而受到人們的喜愛。優質的磷灰石可作為中檔寶石。
一、磷灰石的基本性質
(一) 礦物名稱
磷灰石(Apatite)，在礦物學中屬於磷灰石族。
(二) 化學成分
磷灰石是鈣的磷酸鹽，化學式為 Ca5(PO4)3(F,OH,C1)。其中 Ca2+常被 Sr2+、Mn2+離子取代，(PO4)3-陰離子團常被(SO4)2-、(Si04)4-、(VO4)2-等絡陰離子團取代，附加的陰離子數量和種類亦常常有所變化，根據附加離子可以分為氟磷灰石、氯磷灰石、羥磷灰石和碳磷灰石，作為寶石的磷灰石常為氟磷灰石。磷灰石還常含有微量的 Ce、U、Th 等稀土元素，可以產生磷光現象。
(三) 晶系及結晶習性
磷灰石屬六方晶系。主要單形：六方柱們 m{1010}、h{1120}、六方雙錐 x{101}、S{1121}、u{2131}及平行雙面 c(0001)。晶體常呈六方柱狀、板狀，一些晶體還可見發育完好的六方雙錐，集合體呈粒狀、緊密塊狀。
(四) 光學性質
1．顏色
常見的顏色有黃至淺黃色、藍色、綠色、淺綠色、紫色、紫紅色、粉紅色、無色等。無雜質者為無色透明，磷灰石的顏色多樣性與其所含的稀土元素的種類及含量密切相關。
2．光澤及透明度
磷灰石具玻璃光澤，斷口油脂光澤。各種顏色的磷灰石通常為透明，一些具有貓眼效應的磷灰石可呈半透明。
3．光性特徵
非均質體，一軸晶，負光性。
4．折射率與雙折射率
磷灰石的折射率為 1．634—1．638(+0．062，—0．006)，雙折射率為 0．002—0．008，多為 0．003，折射儀上易出現假一軸晶現象。磷灰石的折射率常因成分的變化而有一定變化範圍。磷灰石的雙折射率同樣也隨成分變化而變化，其中氯磷灰石最低，小於或等於 0．001，氟磷灰石為 0．004，羥磷灰石為 0．007，碳磷灰石為 0．008，碳氟磷灰石最高可達 0．013。
5．多色性
藍色的磷灰石多色性強，為藍一黃色至無色；其他顏色的磷灰石多色性弱至極弱。
6．發光性
磷灰石的紫外熒光的顏色因體色不同而不同，有的品種加熱後可出現磷光。
黃色磷灰石 在長波和短波紫外光下呈紫粉紅色熒光，其中長波的熒光較短波強。
藍色磷灰石 在長、短波紫外光下發藍色一淺藍色熒光。
紫色磷灰石 長波下發綠黃色熒光，短波下發淡紫紅色熒光。
綠色磷灰石 長、短波下發帶綠色色調的深黃色熒光，長波熒光強於短波。
7．吸收光譜
黃色、無色及具貓眼效應的磷灰石見有特徵的 580nm 雙線；藍色和綠色的磷灰石顯示稀土元素的混合吸收譜，主要為 512nm、491nm、464nm 處的吸收帶。
(五) 力學性質
1．解理
磷灰石解理不發育，{00011、{1010}不完全解理，斷口不平坦，亦可見貝殼狀斷口，性脆。
2．硬度
磷灰石的摩氏硬度為 5，一些厚板狀的磷灰石晶體硬度偏低，可為 3—4。
3．密度
磷灰石的密度在 3．13—3．23g／cm3之間變化，寶石級磷灰石常見的實測值為 3．18g／cm3，磷灰石的密度值的變化與其成分上的類質同象代換有關，特別是稀土元素的類質同象代換對磷灰石的密度影響尤為明顯。此外，由於大量礦物包體的存在也可使密度值升高，如坦桑尼亞的磷灰石貓眼，密度值達 3．35g／cm3。
(六) 內外部顯微特徵
磷灰石是一個典型的貫通礦物，在變質岩、沉積岩、岩漿岩中均有產出。內部包體的類型也很多，常見的包體類型有結晶礦物包體、氣液包體、負晶管狀包體(見圖 3-1-372)以及生長結構等。磷灰石中的常見礦物包體有方解石、赤鐵礦、電氣石等。其中，墨西哥產的黃綠色磷灰石中常見包體有深綠色電氣石的針狀包體；巴西產的深藍色磷灰石中還常包裹圓形的氣泡群，這種氣泡群被認為是岩漿的殘餘物；此外，美國緬因州產的紫色磷灰石還常見纖維狀的生長管道；坦桑尼亞的黃綠色磷灰石還常見有密集的定
向裂隙，這種裂隙還可導致貓眼效應。
(七) 特殊光學效應
因磷灰石內常具有纖維狀生長管狀包體或密集定向的裂隙而產生貓眼效應。
二、磷灰石的品種
從礦物學角度而言，可根據進入磷灰石內部結構的附加陰離子的不同，將磷灰石劃分成許多亞種，如含有 F-陰離子的為氟磷灰石，含有 C02-3為碳磷灰石，含有 C1-為氯磷灰石，含有 OH-為羥磷灰石等等。不同亞種的磷灰石其物理性質略有不同。寶石學上磷灰石是以顏色及是否具有貓眼等特殊光學效應來劃分品種的，主要品種有：藍色磷灰石、綠色磷灰石、黃色磷灰石、紫色磷灰石、褐色磷灰石、磷灰石貓眼。由於磷灰石的顏色常常與其產地密切相關，因此磷灰石的品種也常常與其產地聯繫在一起。天藍色的磷灰石來自馬達加斯加，墨西哥的磷灰石為黃綠色，印度磷灰石為綠色等。
三、磷灰石與相似寶石的鑑別
磷灰石屬常見寶石，磷灰石的最大特點硬度較低，因此寶石刻面稜線出磨損較重，一般採用常規的寶石鑑定方法即可進行鑑別。在鑑定中應精確測定其折射率值、密度值、觀察其特徵吸收譜線。當常規寶石學鑑定方法難以確定時，可採用紅外光譜法直接獲得磷灰石的譜圖，當樣品不能測定折射率及密度值時，紅外光譜法是最簡便快捷、最準確的鑑定方法。
易與磷灰石相混淆的寶石有：
1)碧璽 碧璽的折射率為 1．62～1．64，雙折射率為 0．02～0．04，而磷灰石的雙折射率為 0．002～0．008，多為 0．003，據此可很快將二者區分開。
2)綠柱石 綠柱石折射率為 1．577～1．583，密度 2．72g／cm3，均低於磷灰石，可與之區分。
3)託帕石 託帕石密度為 3．53g／cm3左右，高於磷灰石，託帕石沒有特徵吸收光譜，雙折射率為 0．008～0．010，略高於磷灰石。
4)賽黃晶 按照各自密度的差異可將磷灰石與賽黃晶區別開。磷灰石在密度為 3．06 的重液下沉，賽黃晶浮起。也可根據磷灰石特徵的 580nm 雙吸收線與賽黃晶區分。
四、磷灰石的質量評價
寶石級磷灰石要求顏色均勻、純正、鮮豔，透明度好，無裂紋及其他缺陷。粒徑或塊度
大者為佳。某些晶體即使透明度較差，能具有貓眼效應也可提高其價值。
五、磷灰石的產狀、產地簡介
磷灰石是典型的多成因礦物，在岩漿岩、偉晶岩、變質岩、沉積岩等多種岩石類型中均可有產出。寶石級磷灰石主要產於偉晶岩及各種岩漿岩中，在變質岩和沉積岩中也可有少量的寶石級磷灰石產出。
世界上出產寶石級磷灰石的國家有緬甸、斯里蘭卡、印度、美國、墨西哥、巴西、加拿大、挪威、前蘇聯、西班牙、葡萄牙、意大利、前捷克斯洛伐克、德國、馬達加斯加、坦桑尼亞、肯尼亞、中國等。中國已在內蒙古、河北、河南、甘肅、新疆、雲南、江西、福建等地發現磷灰石，其中有的磷灰石結晶完好，晶體較大。內蒙古的寶石級磷灰石主要產於透輝石偉晶岩脈和花崗偉晶岩脈中。新疆的寶石級磷灰石主要產於可可托海花崗偉晶岩中。
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