“在一块欧泊石上,你可以看到红宝石般的火焰、紫水晶般的色斑、祖母绿般的绿海,五色缤纷、浑然一体、美不胜收。”这是古罗马的普林尼在《自然史》中对欧泊发出的由衷赞叹。欧泊一词是由英文名称“Opal”音译而成的。高质量的欧泊被誉为宝石的“调色板”,以其具有特殊的变彩效应而闻名于世。欧泊被定为金秋十月的生辰石。
一、欧泊的基本性质
(一) 矿物组成
欧泊的组成矿物为蛋白石(Opal),另有少量石英、黄铁矿等次要矿物。
(二) 化学组成
欧泊的化学成分为 SiO2·nH20。含水量不定,一般为 4%~9%,最高可达 20%。
(三) 结晶状态
非晶质体。
(四) 光学性质
1.颜色
欧泊的体色可有白色、黑色、深灰、蓝、绿、棕色、橙色、橙红色、红色等多种颜色。
2.光泽及透明度
玻璃光泽至树脂光泽,透明至不透明。
3.折射率
1.450(+0.020,-0.080),通常 1.42~1.43,火欧泊可低达 1.37。
4.光性特征
均质体,火欧泊常见异常消光。
5.多色性
无多色性。
6.紫外荧光
黑色或白色体色的欧泊可具无至中等强度的白色、浅蓝色、浅绿色和黄色荧光,并可有磷光,有时磷光持续时间较长。火欧泊可有无至中等强度的绿褐色荧光,可有磷光。
7.吸收光谱
绿色欧泊的可见光光谱具 660nm、470nm 吸收线,其他颜色的欧泊吸收不明显。
(五)力学性质
1.解理
无解理,具贝壳状断口。
2.硬度
摩氏硬度为 5~6。
3.密度
2.15(+0.08,-0.90)g/cm3。
(六) 内外部显微特征
欧泊内有时可有二相和三相的气液包体,可含有石英、萤石、石墨、黄铁矿等诸多的矿物包体。据报道,墨西哥欧泊中含有针状的角闪石。色斑呈不规则片状,边界平坦且较模糊,表面呈丝绢状外观。
(七)特殊光学效应
欧泊具典型的变彩效应,在光源下转动欧泊可以看到五颜六色的色斑。猫眼效应稀少。
二、欧泊的品种
欧泊有许多品种,归总起来有四大类,即黑欧泊、白欧泊、火欧泊和晶质欧泊。
(1)黑欧泊
体色为黑色或深蓝、深灰、深绿、褐色的品种,以黑色最理想,因为黑色体色使变彩效应显得更加鲜明夺目。
(2)白欧泊
在白色或浅灰色体色上出现变彩的欧泊,透明至半透明。
(3)火欧泊
无变彩或少量变彩的半透明一透明品种,一般呈橙色、橙红色、红色。
(4)“晶质”欧泊
具有变彩效应的无色透明至半透明的欧泊。
三、合成欧泊及其鉴别
1974 年合成欧泊首次由吉尔森公司投入市场。
1.合成欧泊的生产方法
虽然合成方法的细节保密,但一般认为合成欧泊的生产包括三个阶段。
(1)氧化硅球体的形成
向在酒精和水的混合溶液中扩散呈小点滴形式存在的有机硅化合物中加人中强碱(如氨),把硅化合物点滴变成氧化硅球体。试剂的纯度、浓度及搅拌的速度都必须小心控制,以生成大小相同的球体,并按照要求得到不同类型的欧泊品种,球体的直径为 200~300nm 不等。
(2)沉淀
让氧化硅球体沉淀,一旦沉淀,这些球体就自动地采取紧密排列形式。这个阶段可能需要一年以上的时间。
(3)压实和粘接
这个过程是最困难的,是生产合格欧泊材料的关键。氧化硅球体被液体覆盖,这时在各个方向上对球体施以同等的静水压力,以避免结构改变;最后球体可能被添加的胶体氧化硅粘接在一起,或者把材料烧结在一起。
2.合成欧泊与天然欧泊的鉴别
用上述方法生产出的合成白欧泊、黑欧泊和具变彩效应的火欧泊,外观上完全可以以假乱真,但经过仔细的鉴定是可以将它们与天然欧泊区分开的。
(1)结构
合成欧泊的色斑结构很特殊,它们往往呈柱状排列,具有三维形态。正对着合成欧泊的柱体看过去,柱体界线分明,边缘呈锯齿状,被紧密排列的交叉线所分割,从而产生一种镶嵌状结构。每个镶嵌块内可有蛇皮(或称为蜥蝎皮)状、蜂窝状或阶梯状的结构。而天然欧泊的色斑是二维的,色斑呈不规则片状,边界平坦且较模糊。此外,合成火欧泊中还可见到台藓状多棱的包体。
(2)发光性
紫外线下的反应也可作为区分天然和合成欧泊的一种辅助手段:大多数天然的欧泊有持续的磷光而合成白色欧泊几乎没有磷光,合成欧泊在长波紫外线照射下比天然欧泊更透明。
(3)红外光谱
在红外光谱的鉴定中合成欧泊与天然欧泊的水分子振动谱有着较明显的差异,为鉴定提供了依据。
四、欧泊的优化处理、拼合及其鉴别
1.拼合
目前市场上最常见的拼合宝石就是拼合欧泊。因为欧泊主要为沉积成因或呈细脉状产出,有时欧泊太薄,不能琢磨成宝石。这种材料可以用粘合剂把它和玉髓片或劣质欧泊片粘接在一起,作为欧泊两层石 s 或在欧泊两层石的顶部加一个石英或玻璃顶帽来增强欧泊的坚固性,而成为欧泊三层石。另外,市场上还常见一种用欧泊碎屑作为中间层的拼合欧泊。拼合欧泊在强顶光下放大检查,可以看到平直的接合面,在接合面上大多可以找到球形或扁平形状的气泡。如为三层拼合,从侧面看,其顶部不显变彩,折射率高于欧泊。如未镶嵌从侧面可看到接合痕迹及颜色、光泽上的差别。这种拼合欧泊要注意与带围岩的天然欧泊(又称为漂砾欧泊)相区别,欧泊与围岩间的界线呈自然的过渡状,结合缝不平直。
2.糖酸处理
方法始于 1960 年,目的是仿黑欧泊。过程如下。
1)清洗
预先清洗,在低于 1OO℃下烘干。
2)浸泡
将欧泊放在热糖溶液中浸泡几天,等欧泊慢慢冷却后快速擦净多余的表面糖汁,然后放人 100℃左右的浓硫酸中浸泡 1—2 天,再慢慢冷却。
3)冲洗
将欧泊仔细冲洗后,再在碳酸盐溶液中快速漂洗一下,然后冲干净,这样糖中的氢和氧被去掉,而第三种元素碳留在欧泊裂纹和孔隙中,从而产生暗色背景。这种欧泊经放大观察,色斑呈破碎的小块并局限在欧泊的表面,结构为粒状,可见小黑点状炭质染剂在彩片或球粒的空隙中聚集。
3.烟处理
烟处理的目的也是仿黑欧泊。用纸把欧泊裹好,然后加热,直到纸冒烟为止,这样可产生黑色背影,但这种黑色仅限于表面。另外用于烟处理的欧泊多孔,密度较低,其密度值仅为 1.38~1.39g/cm3,用针头触碰,烟处理的欧泊可有黑色物质剥落,有粘感。
4.注塑处理
在天然欧泊里注入塑料,以掩盖裂隙或使其呈现暗色的背景。注塑欧泊密度较低,约1.90g/cm3,可见黑色集中的小块,比天然欧泊透明度高,用热针触及,可有塑料的辛辣味。在红外光谱的鉴定中,注塑欧泊将显示有机质引起的吸收峰。
5.注油处理
用注油和上蜡的方法来掩饰欧泊的裂隙,这种材料可能显蜡状光泽,当用热针检查时有油或蜡渗出。
五、欧泊与其仿制品、易混宝石的鉴别
1.塑料
欧泊的塑料仿制晶在外表上与真晶很像,但细心观察色斑可发现它缺少天然欧泊的典型结构,并可能存在气泡,在正交偏光下可见异常消光,有时在气泡周围还可出现应变痕迹。塑料的折射率较高,一般在 1.46~1.70 之间,而天然欧泊为 1.45。塑料的密度为 1.05—1.55g/cm3,比欧泊的密度(2.15g/cm3±)低得多。小心地用针探查,针尖将会扎入塑料仿制品中,塑料的硬度为 2.5,而欧泊为 5~6。
2.玻璃
较能迷惑人的玻璃仿制晶称为“斯洛卡姆石”。在斯洛卡姆石的无色透明或彩色玻璃主体内,包含着一些长条状或片状的彩片,这些彩片有可能是不同颜色的玻璃薄片,也可能是不同颜色的金属片。在整体外观上斯洛卡姆石与天然欧泊十分相像,但在显微镜下仔细观察可以发现,这些彩片具有固定不变的界线,边缘相对整齐,它们缺少天然欧泊的结构特征,而更像一片片皱起的有色金属片,并可见到气泡。玻璃折射率为 1.470~1.700,而欧泊为 1.45。玻璃密度为 2.30~4.50g/cm3,而欧泊为 2.1g/cm3。
3.拉长石和火玛瑙
具有变彩的拉长石可能与欧泊混淆,但它的结构和包体都是有特色的,拉长石发育有解理,板条状或针状的黑色金属包体也常见。火玛瑙外表极像欧泊,但玛瑙的折射率为 1.53左右,密度为 2.6g/cm3左右,都比欧泊大。
六、欧泊的质量评价
下列因素是评估欧泊原石的价值时应重点考虑的。
1.颜色
一般来说黑欧泊比白欧泊或浅色欧泊价值更高。
2.变彩
高质量的欧泊应变彩均匀、完全,无变彩的部分越少越好。变彩的颜色可出现单一颜色,变彩色斑颜色依蓝、绿、黄、橙、红其价值逐渐增高。变彩的颜色也可是组合色,颜色越丰富越好,越明亮越好。
3.净度
欧泊不应有明显的裂痕和其他杂色包体,否则其耐久性和美观度将受影响。
4.大小
欧泊的体积越大越好。
七、欧泊的产地简介
欧泊是在表生环境下由硅酸盐矿物风化后产生的二氧化硅胶体溶液凝聚而成的,也可由热水中的二氧化硅沉淀而成。其主要的矿床类型有风化壳型和热液型。澳大利亚是世界上最重要的欧泊产出国,主要产区在新南威尔士、南澳大利亚和昆士兰,其中新南威尔士所产的优质黑欧泊最为著名。墨西哥:以其产出的火欧泊和晶质欧泊而闻名,主要产出于硅质火山熔岩溶洞中。巴西:北部的皮奥伊州是除澳大利亚外最重要的欧泊产地之一。美国:主要产区在内华达州。其他的产地还有洪都拉斯、马达加斯加、新西兰、委内瑞拉等。
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