祖母綠（Emerald）鈹鋁硅酸鹽礦物，含微量鉻，是四大寶石之一。礦物名稱為綠柱石，化學(xué)式為Be3Al2[Si6O8]外觀為翠綠色，略帶黃色或藍(lán)色色調(diào)，透明至半透明，通常具有玻璃光澤。

根據(jù)特殊的光學(xué)效果和特殊的現(xiàn)象，祖母綠可以分為祖母綠貓眼、星光綠寶石和達(dá)比茲綠寶石。祖母綠因地域不同而有不同類型的形成原因，但都必須含Al、Si、Be和熱液的其他化學(xué)成分、含Cr、釩等有色元素圍巖及各種成礦構(gòu)造 。世界上有20多個(gè)國(guó)家或地區(qū)生產(chǎn)祖母綠，但國(guó)際市場(chǎng)是哥倫比亞、巴西和贊比亞主要是高品質(zhì)的祖母綠。

祖母綠被廣泛設(shè)計(jì)成各種風(fēng)格的首飾，也可以作為鐳射水晶的材料。

礦物組成

祖母綠的主要化學(xué)成分是Be3Al2[Si6O8]，含有微量Cr、Fe、Ti、v和其他元素，Cr的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%～1.之間。

物理特性

祖母綠看起來(lái)是帶有輕微黃色或藍(lán)色色調(diào)的翠綠色。這是因?yàn)閮?nèi)部的Cr或V取代了晶體結(jié)構(gòu)[AlO6]?-離子族中的鋁。Cr、V的含量直接影響翠綠色的深淺含量越高，綠色越深。祖母綠外觀透明至半透明，通常呈玻璃狀光澤，其斷面呈玻璃狀至樹(shù)脂狀光澤。折射率為1.577～1.583（±0.017），隨著堿金屬含量的增加而增加。雙折射率為0.005～0.009。解理平行方向有一組完美的解理；斷口呈貝殼狀至鋸齒狀。莫氏硬度為7.5 ~ 8，密度為2.67～2.90g/Cm，多為2.72g/m，祖母綠中堿金屬含量越高，密度越大。

結(jié)構(gòu)特性

祖母綠晶體以六方柱狀為主，晶胞參數(shù)為a0 =0.921nm，c0= 0.917nm，Z=2，晶體長(zhǎng)度10 ~ 200 mm，直徑(D)5 ~ 50 mm，具有明顯的帶狀結(jié)構(gòu)，為無(wú)色至淺色綠柱石，內(nèi)部多裂紋；水晶皮是深綠色的、翠綠色、黃綠色六角形生長(zhǎng)帶，發(fā)育良好。空間群是D26h—P6/mcc。結(jié)構(gòu)中[SiO4]四面體在平面上用兩個(gè)角連接起來(lái)，形成一個(gè)封閉的六元環(huán)，垂直于C軸平行排列。兩個(gè)六元環(huán)上下錯(cuò)開(kāi)25°，環(huán)之間由 Al3和Be2連接，鋁的配位數(shù)為6，鈹?shù)呐湮粩?shù)為4。AlO6]八面體和[BeO4]四面體以共邊的形式連接，分布在環(huán)的外側(cè)。環(huán)的中心與C軸平行，為結(jié)構(gòu)通道，連通性好寬通道可容納 Na、K+、與Cs半徑相同的離子和水分子。由于環(huán)狀結(jié)構(gòu)的不良離子積累，晶格中的一些Al、Be可以是 Cr、Fe、Mg、Mn、李同構(gòu)替換。

翡翠生產(chǎn)必須滿足三個(gè)條件：①含有各種化學(xué)成分 (Al、Si、Be、F、Cl、B、Li等)的熱液流體。②含Cr、v和其他周圍的巖石是形成祖母綠的必要條件。3必須具有使成礦流體進(jìn)入的能力、循環(huán)和礦物結(jié)晶所需的各種成礦構(gòu)造 。翡翠根據(jù)不同的原因可以分為三種：偉晶巖型、熱鹵水型和熱液型，其中熱液型又分為氣成熱液型和區(qū)域變質(zhì)熱液型。

偉晶巖型

偉晶巖型祖母綠礦床產(chǎn)于褶皺帶和花崗巖發(fā)育區(qū)。圍巖為區(qū)域變質(zhì)巖、片巖、片麻巖和混合巖。地球酸性巖漿作用后期，隨著溫度的不斷降低，礦物依次結(jié)晶在相對(duì)穩(wěn)定的封閉環(huán)境中，由于揮發(fā)分的作用，殘余巖漿與圍巖相互作用進(jìn)行物質(zhì)交換，形成帶狀偉晶巖礦床。

熱鹵水型

祖母綠礦體夾雜著碳質(zhì)巖石、石灰?guī)r中的方解石脈、白云石-方解石脈和黃鐵礦-鈉長(zhǎng)石脈。礦體明顯受構(gòu)造控制，產(chǎn)于北東向和北西向兩組斷裂交匯的構(gòu)造破碎帶中。圍巖為早白堊世富含有機(jī)質(zhì)的黑色碳質(zhì)灰?guī)r、頁(yè)巖，已被強(qiáng)烈鈉長(zhǎng)石化和碳化。

氣成熱液型

祖母綠以斑晶的形式出現(xiàn)在超基性巖的變質(zhì)云母片巖中、在巖層中，如滑石片巖。成因上繼承了氣成熱液型和偉晶巖型祖母綠礦床。在偉晶巖形成的基礎(chǔ)上，富含鈹、Al、Si、F、Cl等揮發(fā)性高溫氣成熱液與超基性巖進(jìn)行組分交換，金屬Cr從蝕變超基性巖中提取、v，在花崗巖與超基性巖的接觸帶結(jié)晶，從而形成祖母綠晶體。

變質(zhì)熱液型

在區(qū)域變質(zhì)作用下，超基性巖和富硅巖、鋁與堿金屬的圍巖反應(yīng)，形成片巖狀的黑色巖壁。在黑色巖壁形成過(guò)程中，低Be含量的黑云母、綠泥石或滑石取代高Be含量的鋁硅酸鹽礦物長(zhǎng)石和白云母，然后引起B(yǎng)e的釋放，從而形成祖母綠。

祖母綠在地質(zhì)活動(dòng)上是相反的、形成于極其罕見(jiàn)的環(huán)境中，所以祖母綠相對(duì)稀少。世界上生產(chǎn)祖母綠的國(guó)家或地區(qū)有20多個(gè)，但國(guó)際市場(chǎng)是哥倫比亞、巴西和贊比亞主要是高品質(zhì)的祖母綠。哥倫比亞出產(chǎn)世界級(jí)的祖母綠，占全球市場(chǎng)的60%以上，在寶石行業(yè)有著舉足輕重的地位。哥倫比亞擁有相對(duì)優(yōu)質(zhì)的祖母綠礦藏，大小礦山近200處，主要集中在安第斯山脈東部其中Mzo礦和Chivor礦兩大名礦，Cosweitz礦比較有名、伽沙拉礦(Gachal)和瑪長(zhǎng)諾礦(Macanal)巴西是世界上重要的綠寶石生產(chǎn)國(guó)。

礦山主要分布在巴西西海岸，集中在巴伊亞州的薩利寧查(Salinia)和卡納伊巴(Kanaiba)米納斯吉拉斯地區(qū)（Minas  ）是產(chǎn)量最大、最主要的礦山。贊比亞是世界第三大翡翠供應(yīng)商，僅次于哥倫比亞和巴西，占全球市場(chǎng)份額的15%我國(guó)綠柱石資源豐富，分布廣泛，但高檔祖母綠的寶石資源相對(duì)匱乏。中國(guó)的祖母綠產(chǎn)于云南麻栗坡和新疆達(dá)布達(dá)。

珠寶首飾

祖母綠與紅寶石、藍(lán)寶石、鉆石被列為世界上最珍貴的四種寶石。在珠寶中，祖母綠廣泛用于各種風(fēng)格和設(shè)計(jì)，如戒指、耳環(huán)、項(xiàng)鏈、手鐲、胸針。此外，祖母綠還可以用來(lái)制作首飾珠寶，如袖扣、領(lǐng)帶夾等。世界上有許多著名的綠寶石。鉤型祖母綠重75.47克拉，由阿卜杜勒·哈米德二世（Osman   Sultan   Abdul 3356 Hamid  II）所擁有。舉世矚目的洛克菲勒祖母綠，曾創(chuàng)下每克拉祖母綠單價(jià)的世界拍賣紀(jì)錄。Patinho項(xiàng)鏈由卡地亞于1937年制作它的重量超過(guò)100克拉，并鑲嵌了60克拉的鉆石。

激光晶體材料

祖母綠是一種優(yōu)良的寬帶可調(diào)諧激光材料。祖母綠具有良好的物理和化學(xué)性質(zhì)、高的光轉(zhuǎn)換效率和量子產(chǎn)率使其成為激光和光傳輸應(yīng)用的理想晶體材料。

祖母綠