“在一塊歐泊石上,你可以看到紅寶石般的火焰、紫水晶般的色斑、祖母綠般的綠海,五色繽紛、渾然一體、美不勝收。”這是古羅馬的普林尼在《自然史》中對歐泊發出的由衷讚歎。歐泊一詞是由英文名稱“Opal”音譯而成的。高質量的歐泊被譽為寶石的“調色板”,以其具有特殊的變彩效應而聞名於世。歐泊被定為金秋十月的生辰石。
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一、歐泊的基本性質
(一) 礦物組成
歐泊的組成礦物為蛋白石(Opal),另有少量石英、黃鐵礦等次要礦物。
(二) 化學組成
歐泊的化學成分為 SiO2·nH20。含水量不定,一般為 4%~9%,最高可達 20%。
(三) 結晶狀態
非晶質體。
(四) 光學性質
1.顏色
歐泊的體色可有白色、黑色、深灰、藍、綠、棕色、橙色、橙紅色、紅色等多種顏色。
2.光澤及透明度
玻璃光澤至樹脂光澤,透明至不透明。
3.折射率
1.450(+0.020,-0.080),通常 1.42~1.43,火歐泊可低達 1.37。
4.光性特徵
均質體,火歐泊常見異常消光。
5.多色性
無多色性。
6.紫外熒光
黑色或白色體色的歐泊可具無至中等強度的白色、淺藍色、淺綠色和黃色熒光,並可有磷光,有時磷光持續時間較長。火歐泊可有無至中等強度的綠褐色熒光,可有磷光。
7.吸收光譜
綠色歐泊的可見光光譜具 660nm、470nm 吸收線,其他顏色的歐泊吸收不明顯。
(五)力學性質
1.解理
無解理,具貝殼狀斷口。
2.硬度
摩氏硬度為 5~6。
3.密度
2.15(+0.08,-0.90)g/cm3。
(六) 內外部顯微特徵
歐泊內有時可有二相和三相的氣液包體,可含有石英、螢石、石墨、黃鐵礦等諸多的礦物包體。據報道,墨西哥歐泊中含有針狀的角閃石。色斑呈不規則片狀,邊界平坦且較模糊,表面呈絲絹狀外觀。
(七)特殊光學效應
歐泊具典型的變彩效應,在光源下轉動歐泊可以看到五顏六色的色斑。貓眼效應稀少。
二、歐泊的品種
歐泊有許多品種,歸總起來有四大類,即黑歐泊、白歐泊、火歐泊和晶質歐泊。
(1)黑歐泊
體色為黑色或深藍、深灰、深綠、褐色的品種,以黑色最理想,因為黑色體色使變彩效應顯得更加鮮明奪目。
(2)白歐泊
在白色或淺灰色體色上出現變彩的歐泊,透明至半透明。
(3)火歐泊
無變彩或少量變彩的半透明一透明品種,一般呈橙色、橙紅色、紅色。
(4)“晶質”歐泊
具有變彩效應的無色透明至半透明的歐泊。
三、合成歐泊及其鑑別
1974 年合成歐泊首次由吉爾森公司投入市場。
1.合成歐泊的生產方法
雖然合成方法的細節保密,但一般認為合成歐泊的生產包括三個階段。
(1)氧化硅球體的形成
向在酒精和水的混合溶液中擴散呈小點滴形式存在的有機硅化合物中加人中強鹼(如氨),把硅化合物點滴變成氧化硅球體。試劑的純度、濃度及攪拌的速度都必須小心控制,以生成大小相同的球體,並按照要求得到不同類型的歐泊品種,球體的直徑為 200~300nm 不等。
(2)沉澱
讓氧化硅球體沉澱,一旦沉澱,這些球體就自動地採取緊密排列形式。這個階段可能需要一年以上的時間。
(3)壓實和粘接
這個過程是最困難的,是生產合格歐泊材料的關鍵。氧化硅球體被液體覆蓋,這時在各個方向上對球體施以同等的靜水壓力,以避免結構改變;最後球體可能被添加的膠體氧化硅粘接在一起,或者把材料燒結在一起。
2.合成歐泊與天然歐泊的鑑別
用上述方法生產出的合成白歐泊、黑歐泊和具變彩效應的火歐泊,外觀上完全可以以假亂真,但經過仔細的鑑定是可以將它們與天然歐泊區分開的。
(1)結構
合成歐泊的色斑結構很特殊,它們往往呈柱狀排列,具有三維形態。正對著合成歐泊的柱體看過去,柱體界線分明,邊緣呈鋸齒狀,被緊密排列的交叉線所分割,從而產生一種鑲嵌狀結構。每個鑲嵌塊內可有蛇皮(或稱為蜥蠍皮)狀、蜂窩狀或階梯狀的結構。而天然歐泊的色斑是二維的,色斑呈不規則片狀,邊界平坦且較模糊。此外,合成火歐泊中還可見到臺蘚狀多稜的包體。
(2)發光性
紫外線下的反應也可作為區分天然和合成歐泊的一種輔助手段:大多數天然的歐泊有持續的磷光而合成白色歐泊幾乎沒有磷光,合成歐泊在長波紫外線照射下比天然歐泊更透明。
(3)紅外光譜
在紅外光譜的鑑定中合成歐泊與天然歐泊的水分子振動譜有著較明顯的差異,為鑑定提供了依據。
四、歐泊的優化處理、拼合及其鑑別
1.拼合
目前市場上最常見的拼合寶石就是拼合歐泊。因為歐泊主要為沉積成因或呈細脈狀產出,有時歐泊太薄,不能琢磨成寶石。這種材料可以用粘合劑把它和玉髓片或劣質歐泊片粘接在一起,作為歐泊兩層石 s 或在歐泊兩層石的頂部加一個石英或玻璃頂帽來增強歐泊的堅固性,而成為歐泊三層石。另外,市場上還常見一種用歐泊碎屑作為中間層的拼合歐泊。拼合歐泊在強頂光下放大檢查,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狀的氣泡。如為三層拼合,從側面看,其頂部不顯變彩,折射率高於歐泊。如未鑲嵌從側面可看到接合痕跡及顏色、光澤上的差別。這種拼合歐泊要注意與帶圍巖的天然歐泊(又稱為漂礫歐泊)相區別,歐泊與圍巖間的界線呈自然的過渡狀,結合縫不平直。
2.糖酸處理
方法始於 1960 年,目的是仿黑歐泊。過程如下。
1)清洗
預先清洗,在低於 1OO℃下烘乾。
2)浸泡
將歐泊放在熱糖溶液中浸泡幾天,等歐泊慢慢冷卻後快速擦淨多餘的表面糖汁,然後放人 100℃左右的濃硫酸中浸泡 1—2 天,再慢慢冷卻。
3)沖洗
將歐泊仔細沖洗後,再在碳酸鹽溶液中快速漂洗一下,然後衝乾淨,這樣糖中的氫和氧被去掉,而第三種元素碳留在歐泊裂紋和孔隙中,從而產生暗色背景。這種歐泊經放大觀察,色斑呈破碎的小塊並侷限在歐泊的表面,結構為粒狀,可見小黑點狀炭質染劑在彩片或球粒的空隙中聚集。
3.煙處理
煙處理的目的也是仿黑歐泊。用紙把歐泊裹好,然後加熱,直到紙冒煙為止,這樣可產生黑色背影,但這種黑色僅限於表面。另外用於煙處理的歐泊多孔,密度較低,其密度值僅為 1.38~1.39g/cm3,用針頭觸碰,煙處理的歐泊可有黑色物質剝落,有粘感。
4.注塑處理
在天然歐泊裡注入塑料,以掩蓋裂隙或使其呈現暗色的背景。注塑歐泊密度較低,約1.90g/cm3,可見黑色集中的小塊,比天然歐泊透明度高,用熱針觸及,可有塑料的辛辣味。在紅外光譜的鑑定中,注塑歐泊將顯示有機質引起的吸收峰。
5.注油處理
用注油和上蠟的方法來掩飾歐泊的裂隙,這種材料可能顯蠟狀光澤,當用熱針檢查時有油或蠟滲出。
五、歐泊與其仿製品、易混寶石的鑑別
1.塑料
歐泊的塑料仿製晶在外表上與真晶很像,但細心觀察色斑可發現它缺少天然歐泊的典型結構,並可能存在氣泡,在正交偏光下可見異常消光,有時在氣泡周圍還可出現應變痕跡。塑料的折射率較高,一般在 1.46~1.70 之間,而天然歐泊為 1.45。塑料的密度為 1.05—1.55g/cm3,比歐泊的密度(2.15g/cm3±)低得多。小心地用針探查,針尖將會扎入塑料仿製品中,塑料的硬度為 2.5,而歐泊為 5~6。
2.玻璃
較能迷惑人的玻璃仿製晶稱為“斯洛卡姆石”。在斯洛卡姆石的無色透明或彩色玻璃主體內,包含著一些長條狀或片狀的彩片,這些彩片有可能是不同顏色的玻璃薄片,也可能是不同顏色的金屬片。在整體外觀上斯洛卡姆石與天然歐泊十分相像,但在顯微鏡下仔細觀察可以發現,這些彩片具有固定不變的界線,邊緣相對整齊,它們缺少天然歐泊的結構特徵,而更像一片片皺起的有色金屬片,並可見到氣泡。玻璃折射率為 1.470~1.700,而歐泊為 1.45。玻璃密度為 2.30~4.50g/cm3,而歐泊為 2.1g/cm3。
3.拉長石和火瑪瑙
具有變彩的拉長石可能與歐泊混淆,但它的結構和包體都是有特色的,拉長石發育有解理,板條狀或針狀的黑色金屬包體也常見。火瑪瑙外表極像歐泊,但瑪瑙的折射率為 1.53左右,密度為 2.6g/cm3左右,都比歐泊大。
六、歐泊的質量評價
下列因素是評估歐泊原石的價值時應重點考慮的。
1.顏色
一般來說黑歐泊比白歐泊或淺色歐泊價值更高。
2.變彩
高質量的歐泊應變彩均勻、完全,無變彩的部分越少越好。變彩的顏色可出現單一顏色,變彩色斑顏色依藍、綠、黃、橙、紅其價值逐漸增高。變彩的顏色也可是組合色,顏色越豐富越好,越明亮越好。
3.淨度
歐泊不應有明顯的裂痕和其他雜色包體,否則其耐久性和美觀度將受影響。
4.大小
歐泊的體積越大越好。
七、歐泊的產地簡介
歐泊是在表生環境下由硅酸鹽礦物風化後產生的二氧化硅膠體溶液凝聚而成的,也可由熱水中的二氧化硅沉澱而成。其主要的礦床類型有風化殼型和熱液型。澳大利亞是世界上最重要的歐泊產出國,主要產區在新南威爾士、南澳大利亞和昆士蘭,其中新南威爾士所產的優質黑歐泊最為著名。墨西哥:以其產出的火歐泊和晶質歐泊而聞名,主要產出於硅質火山熔岩溶洞中。巴西:北部的皮奧伊州是除澳大利亞外最重要的歐泊產地之一。美國:主要產區在內華達州。其他的產地還有洪都拉斯、馬達加斯加、新西蘭、委內瑞拉等。
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