壹、電氣石的基本性質
(a)礦物名稱
寶石學名稱為碧璽，礦物學名稱為電氣石，屬於電氣石家族。(2)化學成分
碧璽寶石的化學式為(Na，K，Ca) (Al，Fe，Li，Mg，Mn) 3 (Al，Cr，Fe，V) 6 (BO3) 3 (SI6O18) (OH，F) 4，是壹種以含b為特征的極其復雜的硼矽酸鹽，其化學成分基本由鎂碧璽、黑碧璽、鋰碧璽和鈉錳碧璽四種末端成分組成。
鉭鐵礦namg3al6b3 (Si6O27) (OH) 4
黑色電氣石NaFe3Al6B3(Si6O27)(OH)4
鋰電氣石(鋁電氣石)Na (Li，Al) Al6b3 (Si6o27) (OH) 4
鈉錳電氣石(TSILAISIT)namn 3 al 6b 3(si6o 27)(OH)4
鎂電氣石與黑色電氣石、黑色電氣石與鋰電氣石之間存在兩個完全類質同象系列，鎂電氣石與鋰電氣石之間存在不完全類質同象系列。顏色鮮艷，清澈透明的人可以做寶石。
(3)晶體系統和結晶習性
電氣石屬於復合立方單錐晶體類。晶體常呈柱狀，常見的晶體形態有三角柱m{0110}、六角柱d{1120}、三角單錐r{1011}和O {02265438+。圓柱體上發育縱向條紋，橫截面為球面三角形(見圖3-1-329)。集合體呈放射狀、束狀、棒狀，或致密或隱晶質。可以作為很好的觀賞石。
圖3-1-328電氣石晶體形態
圖3-1-329電氣石晶體
(4)光學特性
1.顏色
純的是無色的，但壹般是玫瑰色或粉紅色、紅色、綠色、深綠色、淺藍色、藍色、深藍色、藍灰色、紫色、黃色、綠黃色、棕色、黃棕色、淺棕橙色、黑色等顏色，色彩豐富多彩(見圖3-1-330)。同壹晶體或不同部分的內外可以是雙色或多色的(見圖3-1-331)。
圖3-1-330各種顏色的電氣石多面寶石
圖3-1-331雙色碧璽水晶
電氣石的顏色因其成分而異。富含鐵的碧璽呈深綠色、深藍色、深褐色或黑色。富含鎂的電氣石呈黃色或褐色；富含鋰、錳的碧璽呈玫瑰紅或淺藍色；富含鉻的碧璽呈深綠色。電氣石色帶發達，色帶可以從內側繞Z軸形成色環，也可以形成垂直於Z軸的平行色帶。作為壹種寶石，碧璽有三種主要顏色。
紅色系列有紅色、粉色、洋紅色、玫紅、粉色，其顏色主要是由Mn2++造成的。
藍色系列藍色，紫藍色。
綠色系列藍綠色，黃綠色，綠色。
還有黃色碧璽、紫色碧璽、黑色碧璽、無色碧璽。
2.光澤和透明度
玻璃光澤；透明到不透明。
3.光度
單軸晶體，負光學性質。
4.折射率和雙折射
折射率為1.624 ~ 1.644(+0.011，-0.009)。折射率隨組成而變化，當組成富含鐵和錳時，折射率增加。黑色碧璽的折射率可高達1.627 ~ 1.657。雙折射為0.018 ~ 0.040，通常為0.020。
5.多色性
碧璽的多色強度從中等到強烈不等，多色隨體色而異，呈現出不同深淺的體色。
6.發冷光
紫外熒光碧璽壹般沒有熒光，粉色碧璽在長波和短波紫外線照射下有微弱的紅到紫色熒光。
x射線熒光只有淡紫色熒光的粉色碧璽，其他都沒有。
7.吸收光譜
紅色和粉紅色碧璽的綠色區域有壹個寬的吸收帶，有時有壹個525nm的窄帶，可見451nm和458nm的吸收線(見圖3-1-332)。綠色和藍色碧璽壹般在紅區有吸收，強吸收帶為498nm，藍區有時有468nm的吸收線(見圖3-1-333)。
圖3-1-332紅色和粉色電氣石的吸收光譜
圖3-1-333綠色和藍色電氣石的吸收光譜
(5)機械性能
1.分裂
沒有乳溝；貝殼狀骨折。
2.困難
莫氏硬度為7 ~ 8。
3.密度
密度為3.06 (+0.20，-0.06) g/cm3，與成分密切相關。當組合物中Fe和Mn含量增加時，密度增加。
(六)電氣特性
1.壓電
碧璽寶石是壹種中心不對稱的礦物。碧璽寶石在特定方向受力時，可在垂直應力兩側產生大小相等、符號相反的電荷，電荷的多少與壓力成正比。
2.熱電
碧璽寶石在溫度變化時會在Z軸兩端產生相反的電荷，容易吸附灰塵，因此也被稱為“吸塵石”。
(七)內部和外部微觀特征
電氣石中含有典型的不規則線形、管狀包裹體(見圖3-1-334)和平行於Z軸的扁平薄層空腔，空腔內可充填氣體和液體(見圖3-1-335)，也可能充填少量鐵。部分電氣石中可見大量平行纖維，可導致貓眼效應。常有紅藍綠碧璽貓眼。
圖3-1-334電氣石中平行於Z軸的管狀包裹體
圖3-1-335電氣石中氣液兩相包裹體
紅色碧璽中有許多平行於晶體長軸的裂紋，常被氣液包裹體充填，可能有鏡面反射。紅色電氣石還含有絲狀液體包裹體。
綠色碧璽很少含有平行於晶體長軸的裂紋，而是以許多細長不規則的絲狀、“淚珠狀”氣液包裹體為特征，這些包裹體可以均勻分布在整個寶石中，也稱為“磨晶”(見圖3-1-336)。
圖3-1-336碧璽中的“磨砂水晶”
㈧特殊光學效果
貓眼效應常見，變色效應少見。
二、碧璽的品種
碧璽的顏色非常豐富，寶石界根據顏色和特殊的光學效果將碧璽分為不同的品種。
1.按顏色劃分
1)紅色碧璽。粉色至紅色碧璽。
2)綠色碧璽。黃綠色至深綠色、藍綠色和棕綠色電氣石。
3)藍色碧璽。淺藍色至深藍色碧璽。
4)多色碧璽。由於電氣石色帶發育良好，所以在單晶上經常出現紅綠雙色色帶或三色色帶(見圖3-1-337)。絲帶也可以從內側繞Z軸形成環狀(圖3-1-338)，帶有綠色紅外的那種叫“西瓜碧璽”(見圖3-1-339)。
圖3-1-337多色電氣石
圖3-1-338電氣石戒指腰帶
圖3-1-339“西瓜碧璽”
2.根據特殊的光學效果。
1)碧璽貓眼。當碧璽中含有大量平行排列的纖維狀和管狀包裹體時，研磨成弧形寶石即可顯示出貓眼效應，稱為碧璽貓眼。常見的碧璽貓眼為綠色，少數為藍色和紅色(見圖3-1-340)。
2)變色碧璽。變色明顯的碧璽比較少見(見圖3-1-341)。
圖3-1-340各種顏色的碧璽貓眼
圖3-1-341變色電氣石
三。電氣石與類似寶石的鑒別
壹般來說，只要仔細觀察和測試，碧璽是不容易和其他寶石混在壹起的。碧璽以其豐富的顏色、明顯的多色性、較高的雙折射值(導致刻面碧璽脊線有明顯的鬼影現象)、典型的包裹體等特征與其他寶石相區別。特別值得壹提的是，電氣石具有熱釋電性，其表面受熱或受太陽照射時可帶電。這些電荷會吸引空氣中的外來電荷，也就是說，這些電荷可以吸附空氣中帶有外來電荷的灰塵。所以在商店的展品中，碧璽的表面往往比其他寶石吸附更多的灰塵，有經驗的珠寶商可以從這個現象對碧璽做出初步的判斷。
不同顏色的碧璽有不同的相似寶石。紅色碧璽容易與粉色黃玉、紅色尖晶石、紅柱石等混在壹起。這時候只要有壹瓶密度為3.06g/cm3的重液就可以選擇碧璽。在密度為3.06g/cm3的重液體中，紅色電氣石懸浮或緩慢下沈，而紅色黃玉和紅色尖晶石下沈較快，紅柱石也下沈，下沈速度略慢於黃玉和尖晶石。
綠色碧璽很容易和綠色藍寶石、綠色透輝石混在壹起。綠色碧璽與綠色藍寶石相比，雙折射較大，折射儀中兩個陰影邊界明顯分離。與透輝石相比，兩者雙折射較大，背小面邊鬼清晰，難以區分。但仔細觀察折光率儀上的陰影邊界，只有折射率低的陰影邊界上下移動，另壹個不動，這是單軸寶石的特征。而在透輝石中，兩個深色邊界可以上下移動，這是典型雙軸寶石的特征。另外，透輝石的折射率比電氣石高。
祖母綠在外觀上與綠色和祖母綠碧璽非常相似。而祖母綠的折射率和雙折射明顯低於碧璽，寶石的後刻面鬼影不明顯，碧璽則能看到明顯的鬼影。祖母綠二色性弱，碧璽二色性強。據此可以區分兩者。祖母綠的密度明顯低於碧璽。祖母綠中含有特征性的三相或兩相包裹體，而碧璽包裹體為不規則的線狀、扁平的薄層狀空腔，內部常充滿液體。據此，也可以區分它們。
4.合成電氣石及其鑒定特征
從目前的資料來看，國外市場已經出現了合成碧璽。電氣石是在200Pa的壓力和300～700℃的溫度下，在富含鎂和鈣的環境中用水熱法合成的。
合成碧璽具有水熱合成寶石的壹般特征，與天然碧璽非常相似，但顏色均勻純凈，給人完美的感覺。另外，合成電氣石的密度較低，為2.9 ~ 3.0g/cm3，而天然電氣石的密度壹般在3.06 ~ 3.1g/cm3之間。
五、電氣石加工的優化
當天然碧璽石質量較差或沒有時，往往采用手工方法來提高其質量。優化處理後的電氣石表面或表面總是會留下處理的痕跡。不僅如此，治療產生的顏色往往會隨著時間的推移而逐漸消失。常用的方法如下:
1.熱處理
熱處理是指加熱顏色較深的電氣石(如深藍、深綠、深黃綠、深紫紅等。)來淡化它們的顏色，從而增強它們的透明度，提高它們的寶石品位。方法很多，真空熱處理、密封熱處理、氧化還原熱處理等。保護氣體在熱處理中起著重要的作用。著色在氧化環境中進行，褪色在還原環境中進行。操作時，可將深色電氣石在低溫環境下加熱，然後置於氧化還原條件下的密封容器中，充入保護氣體(ne或he)，保護介質為Al2O3、石英砂等。然後選擇不同的溫度來慢慢升高和降低寶石的溫度，就可以得到滿意的顏色。比如新疆的深藍、深綠、深黃綠色電氣石經過熱處理後，分別變成了藍色(淺藍)、綠色(淺綠)、黃綠色(淺黃綠色)的電氣石，透明度也有了很大的提高。
2.輻照處理方法
是指那些無色或淺色、多色的電氣石用高能射線照射。不同的照射時間和照射劑量可使其呈現不同的顏色(如紅色、粉色、紫色、紅紫色、紅綠色等。).高能射線有很多種，常用的有γ射線(如Co60)。壹般106crem以上的輻射累積劑量可使其顏色發生變化。新疆產的碧璽經過輻照，淡粉色的碧璽經過處理後變成紅色和深紅色。淺綠色碧璽變成粉色、紅色和深紅色；雙色碧璽變成了紅、綠、紫；無色碧璽變成粉色、紅色和深紅色。
電子轟擊也可以把無色或者粉色的碧璽變成更好的紅色，但是在變色的同時會產生大量的裂紋。綠色碧璽的顏色在電子轟擊下不會改變。
3.塗層電氣石
無色或接近無色的碧璽，經鍍膜後可形成各種顏色和鮮艷的色彩(見圖3-1-342)。塗層電氣石的折射率變化範圍大，沒有特征吸收光譜。特征性包裹體為無色透明晶體、針狀包裹體、指紋狀包裹體和裂紋。塗層碧璽的光澤大大增強，達到亞金屬光澤。大部分鍍膜電氣石在折射儀上只有壹個折射率，折射率範圍相差很大，甚至超過1.70。
圖3-1-342塗層電氣石
六、電氣石的質量評價
碧璽的評價可以從重量、顏色、凈度、切工等幾個方面進行。其中透明度好、體積大的碧璽為上品，顏色是評判的最重要因素。此外，電氣石特殊的光學效應也能提高其價值。
1.顏色
碧璽要求明亮、純凈，在寶石中分布均勻。有彩帶和色環的要求純正均勻，彩帶和色環界限清晰。優質碧璽的顏色有玫紅和紫紅，都很貴，粉色的價值低。祖母綠是最好的綠色碧璽，其次是黃色和綠色。純藍色和深藍色的碧璽很少見，所以也有很高的價值。壹顆好的紅色碧璽價格比同尺寸的綠色碧璽高2/3。各種顏色的碧璽顏色鮮艷，純碧璽價值高。
2.清楚
要求內部內含物盡量少，晶瑩剔透的碧璽價格較高。電氣石含有許多裂紋和氣液包裹體，通常用作玉雕材料。
削減工作
切割應該規則，比例對稱，拋光良好。碧璽可以切割成各種形狀:祖母綠、橢圓形、標準圓形鉆石和混合。其中祖母綠最能體現碧璽的美麗色澤，是最好的切工，相對價格也較高。碧璽垂直於Z軸方向的截面顏色較深，平行於Z軸方向的顏色較淺，容易出現二色性。所以在加工的時候要根據實際情況來定向。
七。電氣石的起源和產地簡介
電氣石富含揮發性組分B和H2O，主要存在於花崗巖偉晶巖和氣成熱液礦床中。壹般黑色碧璽形成的溫度較高，綠色和粉色壹般形成的溫度較低。此外，電氣石也產於變質礦床中。電氣石是花崗巖偉晶巖的礦物成分，所以電氣石礦化也應該在花崗巖偉晶巖分布最廣的區域。
碧璽在世界上許多國家都很豐富，如巴西、斯裏蘭卡、緬甸、前蘇聯、意大利、肯尼亞和美國。其中，產於巴西米納斯克拉斯的彩色電氣石占世界總產量的50% ~ 70%，而巴西帕萊巴也發現了罕見的紫色和藍色電氣石。巴西出產的優質藍色透明碧璽被譽為“巴西藍寶石”。巴西以出產紅綠碧璽和碧璽貓眼而聞名。美國以出產優質粉色碧璽聞名；俄羅斯烏拉爾地區出產的優質紅寶石，被譽為“西伯利亞紅寶石”；意大利以出產無色碧璽而聞名。
我國的碧璽主要產於新疆阿爾泰、哀牢山、雲南、內蒙古等地，花色品種豐富，品質優良。
新疆是我國電氣石最重要的產地，多產於阿勒泰、富蘊的花崗偉晶巖礦床中，其次是昆侖山和南天山腹地。新疆碧璽色澤鮮艷，紅、綠、藍、多色碧璽均有產出，晶體較大，質量較好。新疆還產“西瓜碧璽”，呈環狀分布，外環深綠色，核紅色，或外環黑色，內環粉紅色。
內蒙古是我國電氣石的重要產地之壹，分布在烏拉特中旗、摔跤泰格等地。純的是無色透明的。通常有綠色、綠色、藍綠色、淺綠色、黃綠色、草綠色、天藍色、深藍色、黑色、粉色、玫紅、淺黃色、橙色、棕黃色和多色碧璽。水晶的透明度與其大小有關。壹般來說，晶體越小，透明度越高。研究和加工表明，該地區出產的電氣石質地優良，尤其是綠色電氣石。
雲南電氣石多以單晶形式產出，部分電氣石呈棒狀、放射狀、塊狀集合體。紅色碧璽呈粉色、玫瑰色、桃紅色，透明至半透明，產於福貢、元陽。綠色碧璽有綠色、綠色、深綠色、黃綠色、籃綠色、草綠色、淺綠、蘋果綠等多種顏色，透明至半透明，其晶體多為自形、半自形長柱狀，外觀較為完整，質地較好，產於公山、福貢、保山等地。藍色碧璽有藍色、綠色、深藍色等顏色，透明至半透明，產於公山、寶山等地。多色電氣石晶體裂紋多，透明度差，產於福貢地區。