翡翠岩是什么材质?
这个问题的提法有点意思,似乎是在问“豆腐是怎么做的”一样。 首先,要理解翡翠是怎么样一种石头,就要先知道它的形成过程——这似乎也在问“豆腐是怎么做出来的”。 但翡翠的形成过程远比做豆腐复杂多了,我们可以用最直白简单的方式解释一下,但肯定不能完美呈现本质: 水底沉积的淤泥(或淤泥混着其他矿物质)经过压力作用变成了粘土矿物。这种矿物质可含有可不含铁,当含有铁的时候,会呈现出从淡绿色到灰绿色的色泽变化。 当这种泥被地下水或者溪流搬运至地面,并经过长期的氧化作用,就形成了我们所说的翡翠原石——当然,它可能只是一堆没有生命的岩石。
接下来就是最重要的一步了!把石头里原有的空隙填满,让石材变得更紧密、更结实,同时让颜色的浓度变得更加一致。这一步主要是通过地质运动中的挤压、碰撞等,将内部的晶体结构重新排列,部分中间空的晶体会被挤碎,碎片进入晶体的间隙,使得整个矿物的内部更加紧凑和坚固。 在以上两个步骤的基础上,再添加足够的矿物结晶元素,并且有足够的时间让其沉淀、凝聚,最终才会形成我们目前所认识的,具有艳丽色彩和高硬度等的翡翠。 如果觉得这样解释太费劲,那就记住一句话:没有经历过人工处理的天然翡翠,本质上和我们平时见到的石头没什么区别。
翡翠岩为单斜辉石类矿物中的一种,通常所说的翡翠,实质上是特指翡翠岩。由于翡翠岩的硬度大,抗风化能力极强,所以人们很难在河成砾石或坡积角砾中见到翡翠岩,偶尔可见到一些翡翠砂矿。翡翠岩属于硬玉岩。硬玉是一种单斜辉石类斜 pyroxene,属斜方晶系,粒状变晶构造,常具细粒的放射状、环状、放射环状、长英质纤维状、细粒的暗色绿泥石化或钠铬云母化等杏仁体内结构和定向纤维变晶的微晶粒状及细粒斑状变晶结构。翡翠岩也可见到斑状变晶结构,基质为粒纤状交织结构,偶有长柱状变晶结构。
硬玉的物理性质是:密度(3.33±0.02)g/cm3,硬度为6.5和7。在显微镜下观察硬玉晶体颗粒的大小从0.1-5mm,呈粒状、柱状粒、纤维状及丝状,常互相交织成致密的结构,少数成斑状、杏仁状结构,晶体常带弯曲状,颜色为白色、绿色、紫色,常有黑色的杂质点和斑晶矿物,少数呈深绿色。
硬玉的化学成分,从表1中可见各个作者的分析结果略有出入。按E·莫兰(E·Morin)的分析结果SiO2含量变化幅度为55。34%-56。56%,一般含量为55。84%;Al2O3含量变化幅度为16。42%-17。40%,一般含量为16。96%;Na2O含量变化幅度为11。23%-12。02%,一般含量为11。56%;Fe2O3、FeO、MgO、CaO等的含量一般较小。
硬玉的X-射线衍射图谱的宽化程度和辉石类其他矿物相比更明显,其原因是硬玉常含有固溶体成分的缘故所致,根据固溶体成分的含量,可将硬玉分为:钙硬玉、钠铬辉石和铁硬玉。因此,硬玉可视为钙硬玉和钠铬辉石组成的固溶体。硬玉的化学成分和结构特征主要取决于岩浆成分、围岩成分和侵位深度等环境因素。硬玉岩中的斑晶矿物,主要有角闪石、黑云母、绿帘石和绿泥石绿矿为暗色矿物,它们常常为硬玉岩上部或顶部的原生矿床提供了有利的成矿条件。
翡翠颜色的成因:翡翠的颜色主要是含铬的角闪石类斑晶(钠铬辉石、钠长石、绿辉石、绿帘石等)和铬云母的色质渗透而成的。硬玉主要的呈色元素为铁、铬,Fe2+在硬玉中主要以类质同象替代Al3+为主。Fe2+含量的增加,使硬玉向绿色和暗绿色转化。在硬玉中,当Cr3+取代Al3+时,则使硬玉呈浅绿色或黄色。在翡翠中,当硬玉含有的Fe2+较少,而Cr3+含有较多时,则形成色佳质优的帝王绿翡翠。在硬玉岩中Cr3+主要以类质同象的形式替代Al3+为主要,而存在于硬玉之中。若将硬玉岩浸入到含Cr3+和OH-的热液中,也可能沿硬玉晶体的裂隙以填充的方式进入硬玉内部而呈色。硬玉岩所含的斑晶矿物主要为暗色矿物,若含绿霞石、角闪石、绿帘石、黑云母等矿物较多,则绿的色调较深,为纯正的翠绿色。如果含角闪石较少而含有较多的绿长石时,呈色为黄色至黄绿色。因此,硬玉岩中斑晶矿物的含量和组成成分是决定翡翠色调的主要因素之一。