寶石形成的環境與要件(中)－桃園親子教育博物館二

寶石形成的環境與要件(中)

下集前言:這原本是台灣寶石學協會2018年會30分鐘講演的主題，我有個不一定是很好的習性，也就是要做就將它做好。因此加以整理補充，內容自然是比30分鐘的演講要多不少；再加上近來台灣對活山活動的疑慮及地震頻繁，因此我也在此做比較清楚的說明，希望大家喜歡並不吝指教。

(續)三.火成岩中形成的寶石

2.橄欖石Peridot:

　　在若干地方的玄武岩中可以找到捕獲自上地函的橄欖石，但是達到寶石級的僅有少數，多數還是屬於熱水礦脈的礦物。橄欖石是上地函的主要礦物，組成為(Mg,Fe)2SiO4，要成為美好的綠色，Mg2+與Fe2+的比例接近4:1，又稱貴橄欖石Olivine；Fe2+或是其他較重的金屬比例升高則顏色變深；至於純的Mg2SiO4則是無色的鎂橄欖石Forsterite，則全為熱水礦物。

圖二七產自亞利桑那州的玄武岩中捕獲的橄欖石，顏色如此好的產地不多，一般顏色偏深。

圖二八阿富汗的標本，該晶體達1.7cm。

圖二九緬甸的橄欖石，此二者均熱水礦物

3.鋯石Zircon:

　　火成岩中多少都含有些鋯石，包括玄武岩,花崗岩或是安山岩...，應該是岩漿凝固過程，如輝石,閃石,電氣石..會個別結晶，而不是被捕獲的如橄欖石，但由於晶體小不明顯，混在輝石,閃石..的晶體中，不容易使用肉眼鑑別出來。組成ZrSiO4，因為Zr4+與(SiO4)4-之結合力甚大，遠較一般其他的矽酸鹽礦物安定，因此在火成岩被風化後殘餘的鋯石會被水搬運至溪流，因密度4.6~4.7也較一般岩石(小於3)大，所以在掏金時會被一併淘到。

圖三十,三一在基隆河滔金除了金沙外，還會滔到重晶石(無色透明),磁鐵礦(黑色),赤鐵礦(棕紅色)及鋯石(橘紅色)。

圖三二台灣金瓜石的安山岩受(酸性)熱液作用，輝石與閃石的晶體被作用而變質呈白色，這時灰藍色的鋯石變顯露出來。(完全矽化的安山岩，因此地的熱液腐蝕性過大，鋯石有部分也被溶掉，所以比較難找。)圖中黑色微粒是磁鐵礦。

圖三三偉晶岩中的鋯石晶體，晶型很美，但是不透明，不是寶石級的。產地Sissone Valley,Italy.

圖三四產於Mount Malosa, Zomba, Malawi熱水礦脈中的鋯石晶體(左黃棕色，中間白色是microcline微斜長石，右黑色是Aegirine錐輝石)，顏色較淡，但還不是寶石級。

圖三五左是微透明的鋯石；右是天然但經熱處理的鋯石。兩者均為熱水礦物。

圖三六熱水礦脈中的鋯石。產地Agua de Pau Volcano, San Miguel Island, Azores District, Portugal

四.熱水礦脈中形成的寶石

1.綠柱石:包括綠寶石Emerald,海水藍寶Aquamarine,金綠柱石Heliodor,摩根石Morganite,紅綠柱石Bixbite.

圖三七海藍寶礦脈的標本，在eBay網拍時與標者沒注意到礦脈兩邊地層組成明顯不同，一邊石英很多另一邊則是有許多雲母，意味著不同地層分別提供組成寶石所需的不同元素。事實上有許多寶石也都產於不同地層的接觸帶，然而礦物市場上能看到如此的標本卻很少。

圖三八猶他州著名的紅色綠柱石，產在流紋岩中的礦脈。

2.電氣石:包括用於寶石的鈉鋰電氣石Elbaite,與較少用於寶石的鈣鋰電氣石Leddicolite,鈉鎂電氣石Dravite.., 其中鈉鋰電氣石又可按顏色分為紅電氣石Rubellite,藍電氣石Indicolite..,及產地命名巴拉伊巴電氣石Paraiba等.

圖三九偉晶岩中常可以看到電氣石，但因雜質無法排除，所以不會是寶石級的。

圖四十寶石級的電氣石，如水晶一樣是標準的熱水礦物，產量較多，伴生礦有水晶,長石,雲母,....，價格中等。

3.拓帕石又稱黃玉Topaz:

　　拓帕石組成Al2SiO4(OH,F)2，在礦物上與矽線石Sillimanite,紅柱石Andalusite,藍晶石Kyanite(組成均為Al2(SiO4)O)同組；一般礦物成分若增加OH-，硬度通常會降低，在拓帕石的例子中卻相反，至於所增加的OH-，最容易的途徑就是來自於水，這也說明為何在火成岩或變質岩中反而不容易找到拓帕石；雖然在火成岩中可以找到含OH-的礦物如電氣石，但畢竟所佔比例很小。

圖四一拓帕石旁有煙水晶，說明形成時的溫度較高，而環境不似其他大多數寶石喜好偏鹼性。

圖四二這是新購入的另一件，晶體更大，產地Yuno, Shigar Valley, Baltistan, Northern Areas, Pakistan，內含的晶體是Microlite鉭鈉鈣石。

4.石榴石:包括寶石用途的貴榴石(鐵鋁榴石)Almandine,紅榴石Rhodolite(二份鎂鋁榴石Pyrope一份鐵鋁榴石),翠榴石Demantoid(翠綠的鈣鐵榴石Andradite),沙弗來石Tsavorite(含鉻釩的鈣鋁榴石Grossular)，以及錳鋁榴石Spessartite等.

圖四三產在中國福建的錳鋁榴石標本，母岩則是花崗岩。詳細的產地資料Wushan Spessartine Mine, Tongbei, Yunxiao Co., Zhangzhou Prefecture, Fujian Province, China

圖四四馬島的翠榴石標本。

5.水晶玉髓類:包括白水晶,紫水晶...，白玉髓,紫玉髓,藍玉髓,綠玉髓,瑪瑙,碧玉...等.

(1)石英類礦物組成SiO2，佔了地殼的21%多一些，晶體狀的通稱水晶，隱晶狀的通稱玉髓，是觀賞型礦物的最大宗，曾有人將之視為珍寶投入大量資金，但是除了少數頂級且特殊的標本可以放到商品架上拍賣得到好的價錢外，一般等級的石英收藏如果想要變現則是有很大的困難。

圖四五產在紐約州的赫基蒙鑽石水晶Herkimer Diamond Quartz非常有名。

圖四六世界各地都可以找到水晶，而且長相還會有些不同，上圖產於台灣屏東。

(2)水晶的組成SiO2，其中Si4+並不那麼容易被其他正離子取代，所以水晶與其他礦物如金紅石..常會各自結晶，導致水晶不像一些寶石有豐富的顏色；有色的透明水晶以紫水晶最多，因為鐵是地球含量最多的元素(地殼則是氧最多，依次為矽,鋁,鐵...)，在稍高溫的熱液中因為常富含鐵離子導致Si4+位置被取代，如此便會產生紫水晶。

　　負晶原本是晶體的礦缺，而這個沒有晶體物質的空間，形成晶體的形狀，雖是自然現象，但是也沒那麼容易。由於水晶的晶體最為常見，因此想要找負晶，當然是從水晶著手機會最大，如下圖這一件標本。