铁生成翡翠有价值吗?
首先,铁质在岩石中有很高的丰度(大部分火成岩都含有20-40%左右的铁质);而且,除了少数特定的情况外,铁质在岩石中都是以离子态存在的——也就是说铁质就像食盐一样,被其他矿物溶解后,自由移动,再和其他矿物结合。所以铁质在地质作用过程中,是可以进行迁移的。 要特别说明的是,目前对于“铁”的定义在学界尚有争论,部分学者认为二价铁是色源(Fe2+是植物可利用的元素形态,也是微生物代谢所需的元素形态之一[1]),因此把二价铁定义为铁。这种观点认为,当三价铁还原为二价铁时,就产生了着色过程。然而,目前的普遍观点倾向于,三价铁才是色源[3],故铁即指三价铁。
回到问题上来,如果硬要说含铁的岩石都能形成翡翠的话,未免太过荒谬,毕竟目前的研究表明, 只有特定的地质条件才有可能形成翡翠[5]。 首先,形成的翡翠要足够纯净,杂质越少越好。而含铁的岩石往往含有较多杂质,如云母等,这样会在晶面间形成明显的界线(如图所示),影响光的折射以及宝石的光亮程度。
其次,形成的翡翠要有适当的晶体形态和结构。一般来讲,刚玉类宝石(如红宝石、蓝宝石)的形成需要较高的压力[6],而含铁的硅酸盐类宝石(如橄榄石、月长石)的形成往往只需要相对较低的压力[7],两者所需要的压力条件不同,形成的晶体结构也不一样,刚玉类宝石多为柱状晶体,而含铁的硅酸盐类宝玉石多为粒状或纤维状晶体。另外,刚玉类宝玉石往往呈致密块状体产出,而含铁的硅酸盐类宝贝则常形成晶簇或肾状集合体。
最后,形成翡翠还要有合适的化学成分。众所周知,钻石是由纯碳组成的,而玛瑙的成分则是水沙石英。如果是含铁的岩石想要形成翡翠,其化学组成必须包含大量的阴离子,如F-、Cl-、NO3-等等,这样才能抑制金属铁的氧化,防止其进入晶格,从而保持宝石的颜色。根据现有研究,钠长石是构成翡翠的最主要的钙碱长石族矿物[8],其离子性较明显,如果带有少量氯离子和硝酸根离子,就可以起到很好的染色效果了。