翡翠含绿色的原因?

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首先,我们要先知道什么是翡翠。 翡翠是指由以硬玉为主的矿物组成的纤维状集合体,可含有其他杂质矿物(如辉石、尖晶石等)。 其中,硬玉是翡翠的组成物质之一。它是钠铝硅酸盐(NaAlSi2O6),具有六方形状的晶体,通常呈苹果绿色到亮绿色的颗粒或者斑点。 我们看到的这一粒粒绿色,就是由这样一粒粒的硬玉组成的,它们相互交织在一起,所以从宏观上看过去,翡翠是有明显的颗粒感的。但是如果你把翡翠切开,你会发现它的内部是由这些绿色颗粒交错而成的,就像是绿色的蜘蛛网一样。

那这些绿是怎么来呢? 众所周知,宝石都是由矿物构成的。而所有的矿物都有一个共性,那就是在形成的过程中都会吸收周围元素的颜色,也就是所谓的“染色”。不过这种染色是静态的吸收,和化学作用无关,所以也不会溶解或者扩散。 对于大部分宝石来说,他们吸收的主要是光波中红色和蓝色的光线,从而呈现出不同颜色的宝石。而有些宝石会吸收所有光线,然后反射人眼睛中最敏感的光线,呈现一种朦胧的感觉,犹如雾里看花一般,这种感觉叫做“变色”。 而翡翠则是这两种现象兼有,一部分颜色来自于吸色,另一部分则是变色的结果。

我们先来看下吸色是怎样形成的。其实原理还是很简单的,当硬玉形成之后,周围的元素如果为高铁元素(主要是铁离子Fe3+),那么就会吸附在这些硬玉表面,进而使其带有轻微的红色调; 如果周围元素为低铁低锰元素,则会留下淡蓝色的印记。

当然,最终的效果取决于元素在这两种颜色之间转换的比例。如果元素主要集中在红色或蓝色一边,则最终呈现出的效果偏向这边。反之,则偏向另一边。 那接下来我们就要说一说变色是如何产生的了。其实这主要和翡翠的内部分子有关。因为任何物质都不可能是完美无瑕的,在翡翠内部总会有一些细微的裂缝。而在这些裂缝中,经常会发生化学反应。比如,当周围元素为硫酸盐时,可能会生成黄色氧化物; 当遇到盐酸溶液时,会有二氧化碳逸出,同时生成含碳物质,而导致变黑。

至于为什么会产生这样的变化,主要是因为这些微量元素处于相对不稳定的状态,容易得到电子而被还原,从而导致颜色变化。 总之,正是因为有了这些颜色,才使得翡翠看上去如此绚丽多彩……

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翡翠的颜色主要是硬玉矿物中一些微量元素的替代引起的,不同颜色的翡翠其成分是有差别的。黄色和褐色翡翠一般含铁(Fe)较高,色深的翡翠含钛(Ti)较高,绿色翡翠也含有较高的Fe和Ti。

形成翡翠翠绿色的主要元素为Fe2+和Cr3+ 、Cr3+对520-530nm波长的绿光有特定的选择吸收,而Fe2+和Fe3+分别对605和480nm波长光有选择吸收,所以在Cr和Fe的共同作用下,硬玉表现为翠绿色。

Cr在硬玉中的类质同象代换式为Cr3+ ½Al3+ + ½Mg2+,代换出来的Mg2+ 与Fe2+类质同象替换,形成辉石系列中的透辉石和阳起石。

目前对绿色生长环境存在两种主要理论:一种认为是在相对封闭的韧性剪切体系中,由于应力的作用,Fe2+ 、Cr3+和Ti4+以富集克拉克值很多倍的富液包裹体形式赋存于绿色硬玉内,它们在成矿初期就已处于硬玉微晶间隙或硬玉的裂隙中,随着硬玉质翡翠不断生长,硬玉周围的流体介质中Cr、Fe和Ti浓度相对贫化,以致不能形成较宽的翠性更细的绿色硬玉质翡翠;

但也有持不同见解的人士认为上述“封闭体系”理论是不能成立的,他们认为在韧性剪切带中不可能存在完全封闭的体系,因此“封闭体系”理论不能解释上述矿物学事实,提出应建立一个以开放性韧性剪切带体系为成矿构造背景的新的成矿模型。

该模型认为,硬玉质翡翠的形成温度应为480-600℃,压力为0.65Gpa (相当于35公里深度下),而翡翠石英岩的形成温度(>700-750℃)和压力(>1 Gpa)都高得多。并指出成矿热液的成分不是在早期一次全部进入韧性剪切带中,而是分两部分运移,在构造裂隙中形成翡翠石英岩,在更小尺度的脆,韧性过渡带中形成硬玉质翡翠。成矿热液在不同构造部位(尺度)分别沉淀翡翠石英岩和硬玉质翡翠,由于二者在形成时间上具有叠置性,所以在宏观上是同时产出的。

他们认为透辉石和阳起石是在硬玉质翡翠形成初期Cr,Fe和Ti含量较高的流体介质中形成的,并成为硬玉晶体生长的晶核,硬玉质翡翠中的绿颜色是在硬玉质翡翠形成过程中,随着含有较多Cr, Fe和Ti的低硅酸盐流体侵入,导致硬玉质翡翠的部分溶解和交代而重新沉淀形成的,从而产生较窄翠性更粗的绿色,硬玉质翡翠的后期生长介质中Cr,Fe和Ti含量较低,无法形成同样的绿色硬玉质翡翠,使得绿色成为条带状和团块状产出,该理论得到了国外一些学者的认同。

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