蛋白石

壹.概述

“蛋白石”是礦物學中英文名稱“Opal”的音譯，是寶石行業常用的名稱。在寶石行業，蛋白石又被稱為“閃山雲”、“七彩石”。

“蛋白石”是壹種有或無顏色變化的蛋白石，形成於地質過程中，達到玉石級別。在這個定義中，首先強調了蛋白石是在地質作用中形成的，不同於合成蛋白石，其次強調了有無變色的蛋白石不同於普通蛋白石和其他玉石。

蛋白石是自古以來人們喜歡的珍貴寶石之壹。人們使用蛋白石作為玉石的歷史悠久。據文字記載，從公元前200年到公元前100年，人們開始將蛋白石作為寶石使用。公元50年，意大利人托斯·帕裏格尼寫道，“蛋白石貴如鉆石”。自20世紀70年代世界上出現寶石熱以來，蛋白石的價值與其他珍貴寶石壹起飆升。1977，壹顆重5克拉的優質黑歐泊賣到了3萬美元。

二、礦物成分和化學成分

蛋白石的化學成分是SiO2 nH2O。通常含水量為4% ~ 10%，最多20%。大部分是吸附水和間隙水。在室溫下幹燥，或者加熱到100℃，這部分水分會流失；另壹部分水以氫氧化物的形式存在，主要置換矽氧四面體中的氧原子，當溫度超過250℃時，這部分水就會流失。天然蛋白石含有各種雜質。例如Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O等。其中Al2O3和Fe2O3的含量為0.1% ~ 7%；CaO和MgO < 10%；壹些蛋白石還含有SO3和有機物。

三。形態和物理性質

1 .表單

無定形，通常為致密塊狀、土狀、鐘狀、結節狀、貝殼狀等。

顏色

普通蛋白石多為乳白色，蛋白石可以是黑色、灰色、白色、棕色、粉色、橙色、黃色、綠色、藍綠色、藍色和無色。

貓眼石最大的特點就是變色，包括單色(基本上是壹種顏色)、三色(2 ~ 3種顏色)和五色(基本上都是紅紫色的顏色)。顏色越多越好，尤其是紅色越多。優質蛋白石不僅顏色豐富，而且在旋轉時不斷變化移動。劣質蛋白石顏色單調、暗淡，旋轉時顏色不變甚至減少或消失。

近年來，用電子顯微鏡放大10000倍後，發現蛋白石是由無數的無定形二氧化矽小球組成，直徑為150 ~ 300 nm。對於顯示顏色變化的蛋白石，各色片中球體大小相等，球體的單元堆積結構為立方結構，緊密堆積的球體之間的孔隙為四面體和八面體，以壹定的間隔規則地排列在贗立方結構的晶格軸上。在彩色膠片中，有序孔作為三維光學衍射參數大致相等。由於這種特殊結構對光的幹涉和衍射，使顏色隨光源或觀察角度的變化而變化，從而產生蛋白石獨特的顏色變化。球形顆粒的大小決定了衍射結構參數，也決定了彩膜衍射光束的波長。當球形粒子增加時，衍射光的波長也增加。因此，小顆粒組成的彩膜呈現紫色變色，大顆粒組成的蛋白石彩膜呈現紅色變色，並伴有黃光和綠光。當光線從不同角度投射到衍射網格上時，會產生奇妙的色彩變化。當顆粒堆不完全均勻時，壹些光將被現有的孔隙擴散。如果顆粒堆非常不均勻，就不會有衍射光。這種貓眼石是普通貓眼石，不能作為寶石原料。

3.其他物理屬性

玻璃或油脂的光澤。透明，半透明到不透明，透明的比較少見，稱為不變色的翡翠滴水石，變色的水晶蛋白石。硬度5.5 ~ 6.5。黑白歐泊的密度約為2.10g/cm3，火歐泊的密度約為2.00g/cm3。大多數白色蛋白石在長波紫外線下有很強的熒光，而火蛋白石發出淺綠棕色熒光，而黑色蛋白石壹般沒有熒光。各向同性物體。折射率為1.44 ~ 1.46。

四。蛋白石品種及其鑒別

蛋白石的分類和命名。

近年來，澳大利亞寶石學協會等單位提出了以下天然蛋白石的分類和命名方案(陳鐘輝譯，2002)。

(1)天然歐泊根據是否產生變色分為兩類:①昂貴的歐泊——顯示變色的歐泊；②普通蛋白石——不顯示顏色變化的蛋白石。

(2)天然歐泊的種類:除拋光外的未處理或優化的天然歐泊分為三種。

1型:單壹蛋白石，化學成分均勻；

第二類:蛋白石自然附著在寄主巖石上。蛋白石形成於寄主巖石中，也稱礫背蛋白石。

第三類:散在寄主巖石中作為孔隙或孔洞充填物的單片蛋白石，也稱脈石蛋白石。

(3)天然蛋白石品種:天然蛋白石根據其色相(體色濃度)和透明度分為不同的品種。

蛋白石的體色是指其相對黑暗，不考慮顏色變化。從黑到白的尺度大致可以分為9個等級(N1-N9)。劃分的品種如下:

黑色蛋白石:從頂部看，黑色蛋白石在黑色體色調中或上顯示顏色變化。在身體色調等級上，這些蛋白石可以被標記為N1、N2、N3或N4。

暗蛋白石:從頂部看，暗蛋白石在深色體色調中或上顯示顏色變化。在身體色調等級上，這些蛋白石可以被標記為N5或N6。

淺歐泊:從頂部看，淺歐泊在光體色調內或光體色調上顯示顏色變化。在身體色調等級上，這些蛋白石可以被標記為N7、N8或N9。N9相當於白色蛋白石。

具有明顯顏色體色的蛋白石:黃色、橙色、紅色或棕色等體色按上述體色標分為黑色、深色或淺色，在確定的體色前標明其特征色。

蛋白石的透明度從透明到不透明不等。透明至半透明的天然蛋白石稱為水晶蛋白石或水蛋白石。

2.各種天然蛋白石

目前國內外珠寶市場常見的品種有以下幾種。

(1)黑歐泊:在藍色、深藍色、黑色或綠色基質上顏色變化強烈的人稱為黑歐泊，是歐泊中的珍貴品種。

(2)白色歐泊:在白色或灰色基質上顏色變化強烈者稱為白色歐泊，其重要性僅次於黑色歐泊。

(3)火歐泊:顏色變化很少或沒有變化，體色為紅色或橙紅色(特別是體色為紅色的櫻桃紅歐泊)的稱為火歐泊。

(4)基質蛋白石:指作為寄主巖石中孔隙或孔洞的填充物而散布的單片蛋白石物質。在壹些文獻中，根據蛋白石與脈石的相對定量關系，用以下術語來表示區別，即蛋白石與基質、基質蛋白石與基質中蛋白石。近年來，各種脈石蛋白石開始受到人們的喜愛。

(5)博爾德歐泊:澳大利亞寶石學協會等單位在天然歐泊的分類命名方案中提出了2型。即自然附著在寄主巖石上的單壹蛋白石。通常指的是因為層厚太薄，必須和底部褐色脈石壹起切割研磨的蛋白石。

除了以上五大蛋白石，還有水晶蛋白石和翡翠蛋白石(周佩玲等，1999)。

3.蛋白石的處理

蛋白石可以有不同的處理方式。CIBJO指南規定，必須說明除標準切割和拋光以外的任何處理方法，所有貨單、廣告和商業文件都應說明所使用的方法。處理類型包括顏色和/或色調優化、加熱、著色、染色、樹脂註射、打蠟、噴油或使用任何化學試劑。要特別註意以下品種與天然蛋白石的區別。

(1)染色歐泊:對於多孔白色脈石歐泊，通過染色產生深色背景，變色效果更好。為了增強蛋白石的顏色，常將其浸泡在糖溶液中，然後用濃硫酸處理，使糖碳化，將白色蛋白石染成黑色。它的識別是基於:黑色沈澱在色塊或顆粒之間的間隙中間，偶爾可見黑點。

(2)註塑蛋白石:包括有色和無色註塑。在天然蛋白石中註入塑料使基質呈現黑色或白色，半透明至不透明，密度壹般為1.99g/cm3。可以看到壹小束束黑色。

(3)塗油蛋白石:常用塗油或打蠟來掩蓋蛋白石裂紋。當發現蛋白石表面呈蠟狀，有註蠟跡象時，用熱針檢查，油或蠟會升到表面形成珠子。

(4)拼接貓眼石:拼接貓眼石是將薄薄的壹層天貓眼石粘合或附著在另壹種材料上，貓眼石本身就是壹種天然材料。有兩層石頭和三層石頭。第二層石材頂部采用優質歐泊，底部采用黑瑪瑙、劣質歐泊或原生圍巖。三層石，頂面為無色應時或玻璃，中間為天然優質歐泊，底部為普通歐泊或玉髓加彩色膠。差法:註意結合面的光澤度變化；註意粘合表面的氣泡；用細針探測結合面，粘合劑的硬度很低。

合成蛋白石

“合成”蛋白石於1974年由吉爾森公司首次推向市場。雖然這種材料在市場上以“合成蛋白石”的名義出售，但它不是其天然對應物的精確副本，而是壹種仿制品。它是壹種人工制品，化學成分和內部結構與天然蛋白石相同。它是通過化學沈澱和固結合成的。合成過程主要分為三步。首先將細二氧化矽化合物均勻分布在水和醇的溶液中，然後加入堿(如氨水)使其反應生成二氧化矽球，最後將這些球緊密堆積，脫水並固結。合成歐泊包括白歐泊、黑歐泊和火歐泊。合成蛋白石的主要特征如下。

(1)色斑:天然蛋白石的色斑不規則、較薄，呈二維、扁平、模糊狀，通常沿壹個方向呈條紋狀；色斑小且向壹個方向變窄，外觀呈絲狀或絲狀。合成產品往往呈柱狀排列，呈現三維形狀。直視過去，柱子邊界清晰，邊緣呈鋸齒狀。它們由緊密排列的交線分割，相互鑲嵌，稱為“蜥蜴皮”結構。

(2)紫外光下的反應:大部分天然白歐泊在長波紫外光下發出強烈的淡白色熒光，並能有連續的磷光，而合成白歐泊幾乎沒有磷光，熒光微弱。合成蛋白石在長波紫外線下比天然蛋白石更透明。

(3)密度:合成歐泊的密度低於天然歐泊，合成黑白歐泊的密度為2.06g/cm3，天然歐泊的密度為2.15g/cm3。

(4)紅外光譜分析:合成蛋白石與天然蛋白石在紅外光譜上有明顯的區別。合成蛋白石在3700cm1附近有壹個尖銳的吸收峰，而天然蛋白石在5000cm-1附近有壹個吸收峰(張蓓麗，1997)。

蛋白石的仿制品是壹種天然變色材料，不具有與天蛋白石相同的化學成分、物理性質和寶石學常數。

5.玻璃仿蛋白石

玻璃仿蛋白石沒有氣孔，不吸水，可以有氣泡和渦紋。根據天然歐泊色片的形態特征和玻璃歐泊高折射率(1.49 ~ 1.52)與低密度(2.4 ~ 2.5g/cm3)的區別。

斯洛科姆石，類似於上面的玻璃蛋白石，不同於波紋狀金屬箔那樣的彩色斑點。它是蛋白石的玻璃仿制品，由美國人約翰·斯洛科姆於20世紀70年代研制並投放市場。它是壹種包含鈣、鈉和鎂的矽酸鹽玻璃，通過可控的沈積工藝生產。它內部具有箔狀薄層結構，薄層厚度為0.3μm的光線在通過這些薄層時發生幹涉和衍射，形成類似蛋白石的顏色變化。這是蛋白石的最佳仿制品之壹。但是，在壹個方向上看到的顏色變化比在任何其他方向上看到的顏色變化都要好，在垂直於該方向的透射光下可以看到小的綠色斑塊，這在天然蛋白石中是看不到的。

6.塑料仿蛋白石

塑料仿蛋白石表面光滑，呈現“針焰”顏色變化，帶有鑲嵌圖案。與天然蛋白石不同的是，它具有高折射率(1.48 ~ 1.53)、低密度(1.20g/cm3)、低硬度(用普通縫紉針即可刻劃條紋)。

五、蛋白石質量評價

歐泊在市場上以“全粒”、二層石、三層石的形式出售，全粒價值最高，三層石價值最低。歐泊的經濟評價考慮三個主要因素，即體色(底色)、顏色變化和堅固度。此外，還要考慮到切割和琢磨的完美性和顆粒度。

1.不透明色

車身顏色為黑色或深蛋白石，通常價格(其他條件相同)高於白色。

改變顏色

變色要遍布整個寶石，均勻完整，沒有無色的“死點”或劣質蛋白石。質量最好的蛋白石應該顯示光譜的七種顏色，尤其是紅色和罕見的紫色和紫紅色。變色要有很強的亮度和透明度，外觀要明亮。

3.耐久性

玉壹定不能有裂紋，否則容易碎。

總之，歐泊是變色均勻、色澤艷麗、紅紫成分多、亮度強、致密無損傷的極品，尤其是黑色和彩色膜的歐泊價值最高。在澳大利亞出產的黑歐泊和白歐泊中，最受歡迎的變色顏色是紅、紫、橙、黃、綠、藍。如果紅色、紫色或橙色薄膜的面積很大，它的價值就相當有價值。

不及物動詞蛋白石的起源和產地簡介

目前世界主要生產國是澳大利亞、墨西哥和美國。澳大利亞占世界總產量的90% ~ 95%。蛋白石礦床的工業成因類型為風化殼型和熱液型(鄧彥華，1992)。

蛋白石礦床，如閃電嶺、白牙、約河、庫波佩迪和黑克斯，屬於風化殼型。圍巖為砂質-泥質沈積巖，含石膏、粘土巖等夾層。蛋白石產於風化殼的中下粘土沈積巖中。蛋白石厚2 ~ 4 cm，呈層狀、細脈和生物假象，有時出現在直徑0.6 ~ 2~4cm的矽質結核核中。蛋白石為透明至半透明，底色為深灰、綠、白，有藍、紅、綠等絢麗色彩。這類礦床產出的蛋白石占風化殼和火山熱液型總量的95%，閃電嶺的蛋白石從1903開始開采。百亞歐泊從1889開始開采；Yoohe是昆士蘭州歐泊最富有的礦，Cooper Petey是澳大利亞產量最高的歐泊礦之壹。

前捷克斯洛伐克的利班卡和西蒙卡，洪都拉斯的格拉西亞斯阿迪奧斯，墨西哥的克雷塔羅等地，美國的哈特山，澳大利亞的斯普林赫爾等蛋白石礦床都屬於火山熱液礦床。圍巖為玄武巖、安山巖、流紋巖和凝灰巖。蛋白石填充在火山巖的裂縫、孔洞和原生氣孔中。厚度為1 ~ 10 cm的蛋白石細脈也有塊狀和杏仁狀的蛋白石。大多數蛋白石容易破裂。大部分是小額存款。

思考問題

首先，是對還是錯的問題

1.水晶和蛋白石是同質性的不同變體。

2.火蛋白石呈現變色效果。

二、選擇題

1.蛋白石的成因可能是: ()

A.巖漿類型

B.變質類型

C.熱液型

D.風化殼類型

2.目前，世界上主要生產商有: ()

A.澳大利亞