欧珀/蛋白石（opal）有什么用？
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发布时间：2022-04-22 08:31
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时间：2022-06-18 16:37
一、概述
“欧泊”是矿物学中蛋白石英文名称“Opal”的译音，是宝石行业中惯用的名称。在宝石行业中还把欧泊称为“闪山云”和“五彩石”等。
“欧泊”是在地质作用过程中形成的具有变彩或无变彩达到玉石级的蛋白石。在这个定义中，首先强调是在地质作用中形成的，与人工合成的欧泊相区别，其次强调了具有变彩或无变彩达到玉石级的蛋白石与普通蛋白石及其他玉石相区别。
欧泊是自古以来人们喜欢的珍贵宝石之一。人们用欧泊作玉石历史悠久，据文字记载，公元前200年至100年间，人们开始用欧泊作宝石。公元50年意大利人托斯·帕里尼写道：“欧泊的价值如同钻石”。20世纪70年代，世界上出现宝石热以来，欧泊价值也随着其他珍贵宝石猛涨；1977年，一颗重5克拉的优质黑欧泊，售价达3万美元。
二、矿物组分及化学成分
欧泊的化学成分是SiO2·nH2O。通常含水4%～10%，最高可达20%。其中大部分是吸附水和间隙水。在常温下晾干，或加热到100℃，这部分水就会失去；另一部分水呈氢氧化物存在，主要取代硅氧四面体中氧原子，这种水在温度超过250℃时才会失去。天然欧泊含各种杂质。如 Al2O3，Fe2O3，CaO，MgO，Na2O，K2O 等。其中含 Al2O3和Fe2O3为0.1%～7%；CaO和MgO＜10%；某些蛋白石中还含有SO3和有机质。
三、形态及物理性质
1.形态
非晶质，通常为致密块体，呈土状，钟乳状和结核状、皮壳状等。
2.颜色
普通蛋白石多为乳白色，欧泊的颜色可以是黑、灰、白、褐、粉红、橙、黄、绿、蓝绿、蓝和无色。
欧泊最大的特点是变彩，有单彩(基本一种颜色)、三彩(2～3 种颜色)和五彩(基本具有红—紫的全部颜色)。彩色越多越好，尤以红色多者最佳。优质欧泊不仅色彩丰富，而且在转动时，色彩不断的变化和移动。劣质欧泊色彩单调呆板，转动时颜色不变，甚至减少或消失。
关于欧泊变彩的成因，近年来，人们用电子显微镜将欧泊放大到一万倍后才发现，欧泊是由无数个直径150～300nm的非晶质SiO2小圆球组成的。凡是显示出变彩的欧泊，每个彩片内、球粒大小相等，球粒的单位堆积的结构是立方面心结构，紧密堆积的球粒间的孔隙为四面体和八面体，规则地按一定间隔排列于假立方结构晶格轴上。在一个彩片中，这种有序排列的孔隙，作为三维光学衍射参数大体相等。由于这种特殊结构对光的干涉、衍射作用产生的颜色，随着光源或观察角度的变化而变化，造成了欧泊特有的变彩。球粒大小决定着衍射结构参数，从而也决定着该彩片衍射光束的波长。当球粒增大时，衍射光波长也增大。因此由小球粒组成的彩片显现紫色变彩，由大球粒成的欧泊彩片显红色变彩伴随黄光和绿光。当把光线从不同角度投到衍射格架上时，就会产生美妙的变彩。当球粒堆积得不完全均一时，已有的孔隙还会使一部分光线漫射，如果球粒堆积极不均一，则不出现衍射光线，这种蛋白石为普通蛋白石不能作为宝石原料。
3.其他物理性质
玻璃或油脂光泽。透明、半透明至不透明，透明者罕见，无变彩的称玉滴石，有变彩的称结晶欧泊石。硬度5.5～6.5。密度黑和白欧泊大致为2.10g/cm3，火欧泊大致为2.00g/cm3。大多数的白欧泊在长波紫外光下有很强的荧光，而火欧泊发出淡绿褐色荧光，黑欧泊一般无荧光。均质体。折射率1.44～1.46。
四、欧泊品种及其鉴别
1.欧泊的分类和命名
近年来澳大利亚宝石协会等单位提出了天然欧泊分类和命名方案如下(陈钟惠译，2002)。
(1)按是否产生变彩把天然欧泊分为两类：①贵欧泊——显示产生变彩的欧泊；②普通欧泊——不显示变彩的欧泊。
(2)天然欧泊类型：把除抛光外未经处理或优化的天然欧泊分为3种类型。
类型1：具均一化学成分的单件欧泊；
类型2：天然附着在宿主岩石上的欧泊。欧泊是在宿主岩石中形成的，人们也称其为砾背欧泊；
类型3：作为宿主岩石孔隙或孔洞充填物而散布的单件欧泊，人们也称其为脉石欧泊。
(3)天然欧泊品种：根据天然欧泊体色调(体色浓度程度)和透明度将其划分为不同的品种。
欧泊的体色调是指其相对暗度，对变彩不予考虑。从黑到白等尺度的大致分为9级(N1—N9)。划分的品种如下：
黑欧泊：从上部观察时，黑欧泊在黑色体色调内或黑色体色调上显示变彩。在体色调尺度上，这些欧泊可标为N1、N2、N3或N4。
深色欧泊：从上部观察时，深色欧泊在深色体色调内或深色体色调上显示变彩。在体色调尺度上，这些欧泊可标为N5或N6。
浅色欧泊：从上部观察时，浅色欧泊在浅色体色调内或浅色体色调上显示变彩。在体色调尺度上，这些欧泊可标为N7、N8或N9。N9相当于白欧泊。
具明显彩色体色的欧泊：*、橙色、红色或褐色等体色按上述的体色尺度划分为黑、深或浅，并在所确定的体色调前注明其特征的颜色。
欧泊的透明度从透明到不透明。透明到半透明的天然欧泊称为晶体欧泊或水欧泊。
2.天然欧泊的品种
目前，国内外珠宝市场常见的有下列品种。
(1)黑欧泊(Black opal)：在蓝色、暗蓝色、黑色或绿色基底上出现强烈变彩者，称为黑欧泊，是欧泊中珍贵的品种。
(2)白欧泊(white opal)：在白色或灰色基底上出现强烈变彩者，称为白欧泊，是仅次于黑欧泊的品种。
(3)火欧泊(Fire opal)：具有少量变彩或无变彩呈红色或橙红色体色的称为火欧泊(体色红的特称樱红欧泊)。
(4)脉石欧泊(matrix opal)：指作为宿主岩石孔隙或孔洞充填物而散布的单件欧泊材料。一些文献中根据欧泊和脉石的相对数量关系，用下列术语以示区别，即含脉石的欧泊(opal withmatrix)，脉石欧泊(matrix opal)，脉石中的欧泊(opal inmatrix)，近年来各种脉石欧泊开始被喜爱。
(5)砾背欧泊(boulder opal)：澳大利亚宝石协会等单位提出了天然欧泊分类和命名方案中的类型2。也就是天然附着在宿主岩石上的单块欧泊。它通常指的是因层厚太薄故必须连同底部的褐色脉石一道切磨的欧泊。
除上述5种主要欧泊外还有晶质欧泊、玉滴欧泊等(周佩玲等，1999)。
3.欧泊的处理
对欧泊可进行不同类型的处理。CIBJO准则规定，除标准的切磨和抛光之外的任何处理方法都必须申明，而且在所有的货单、广告和商业文件上都要说明所使用的方法。处理类型包括颜色和(或)色调的优化、加热、涂色、染色、注树脂、上蜡、注油或使用任何化学试剂。应特别注意下列品种与天然欧泊的区别。
(1)染色欧泊：对于多孔的白色脉石欧泊，可通过染色以产生深色背景使变彩效应更好。为增强欧泊的色彩，往往用糖液浸后用浓硫酸处理使糖碳化，将白欧泊染黑。其识别的依据是：黑色沉淀在彩片或球粒的空隙中间，偶尔见到黑色小点。
(2)注塑欧泊：包括有色和无色注塑。在天然欧泊注入塑料，使基质显黑色或白色，半透明至不透明，密度低一般1.99g/cm3。可见黑色集中的小束。
(3)注油欧泊：常用注油或上蜡的方法来掩饰欧泊裂隙，当发现欧泊表面具蜡状光泽有注蜡迹象时，就用热针检查，油或蜡就会升到表面形成珠粒。
(4)拼合欧泊：拼合欧泊是把天欧泊的薄层粘结或附着到另一种材料上，欧泊本身是天然材料。有二层石和三层石。二层石顶用质量好的欧泊，底部用黑色玛瑙、劣质欧泊或原始围岩。三层石，顶面用无色石英或玻璃，中部用天然优质欧泊，底部用普通欧泊或玉髓用有色胶粘结。区别方法：注意接合面的光泽变化；注意胶合面的气泡；用细针探查结合面，胶的硬度低。
4.合成欧泊
“合成”欧泊最先由吉尔森公司于1974年推向市场。尽管这种材料是以“合成欧泊”的名称在市场上销售，但它并不是其天然对应物的精确复制品，它是仿制品。它是与天然欧泊具有相同的化学成分和内部结构的人工产品。它是用化学沉淀固结的方法合成的。其合成过程主要分为三步。首先，让细粒的二氧化硅化合物在水和酒精的溶液中均匀地分布，然后加入碱(例如氨)，使它们发生反应生成二氧化硅球粒，最后让这些球粒紧密堆积、脱水、固结。合成的欧泊有白欧泊、黑欧泊和火欧泊等几个品种。合成欧泊主要鉴别特征如下。
(1)色斑：天然欧泊的色斑呈不规则的薄片状，是两维的，较平坦且边界模糊，通常沿一个方向显示条纹；色斑较小且沿一个方向变窄，有丝状或绢状外观.合成产品趋向于柱状排列，呈三维形态，正对着看过去，柱体界限分明，边缘呈锯齿状，它们被紧密排列的交叉线分割而呈镶嵌状，称为“蜥蜴皮状”结构。
(2)紫外光下的反应：大多数天然白欧泊在长波紫外光下发出很强的淡白色荧光，并可有持续的磷光，而合成白欧泊几乎没有磷光且荧光很弱，合成欧泊在长波紫外光照射下比天然欧泊更透明。
(3)密度：合成欧泊比天然欧泊的密度低，合成黑色和白色欧泊的密度为2.06g/cm3，天然欧泊的密度为2.15g/cm3。
(4)红外光谱分析：合成的欧泊与天然的欧泊在红外光谱图中有明显的区别，合成欧泊在3700cm1左右有明显尖锐的吸收峰，而天然的欧泊则在5000cm-1左右有吸收峰(张蓓莉，1997)。
欧泊的仿制品是仿天然变彩的材料，它不具有与天欧泊相同的化学成分、物理性质和宝石学常数。
5.玻璃仿欧泊
玻璃仿欧泊无孔隙，不吸水，可有气泡和漩涡纹。依据天然欧泊彩片的形态特征，以及玻璃欧泊高的折射率(1.49～1.52)和密度低(2.4～2.5g/cm3)区别。
斯洛坎姆石(slocum stone)，与上述玻璃欧泊相似，其区别是像有皱纹状金属箔片的色斑。它是20世纪70年代由美国John Slocum 研制并投放市场的一种欧泊的玻璃仿制品，是利用一种可控沉积过程生产的含钙、钠和镁的硅酸盐玻璃。其内部具有箔片状薄层结构，薄层厚度为0.3μm光在通过这些薄层时产生干涉和衍射，形成类似欧泊的变彩。它是欧泊最好的仿制品之一。但在一个方向见到的变彩比其他任何方向上看到的都好，且在垂直此方向用透射光可见很小的绿色斑块，而这些特征在天然欧泊中见不到。
6.塑料仿欧泊
塑料仿欧泊表面光洁，呈现“针状火焰”变彩，具镶嵌图案。与天然欧泊的区别是折射率高(1.48～1.53)密度低(1.20g/cm3)能浮在甘油表面上、硬度低(用普通的缝衣针能刻划出条痕)。
五、欧泊质量评价
欧泊是以“整颗粒”、二层石、三层石3 种形式在市场上出售，以整颗粒的价值最高，三层石价值最低。对欧泊的经济评价考虑3个主要因素，即体色(底色)，变彩和坚固性。此外，兼顾切割和琢磨的完美性及粒度。
1.体色
体色以黑色或深色欧泊为佳，通常的价格(在其他条件相同的情况下)较白色的高。
2.变彩
变彩应遍布整个宝石，均匀而完整，不带无色的“死斑”或劣质欧泊。质量最好的欧泊应呈现光谱的七色，特别是显示红色及罕见的紫色和紫红色。变彩应具有较强的亮光度和透明度，外表应鲜明。
3.坚固性
玉石必须没有裂纹，反之易破损。
总之，欧泊以变彩均匀、色美、红色和紫色成分多、亮度强、致密无破损者为佳品，尤其是黑色、彩片绚丽的欧泊价值最高。澳大利亚产的黑色欧泊和白欧泊中，最受人们欢迎的变彩颜色是红色、紫色、橙色、*、绿色和蓝色。如果红、紫或橙色的彩片面积大，其价值就相当贵重。
六、欧泊成因与产地简介
目前世界主要生产国是澳大利亚、墨西哥和美国。其中澳大利亚占世界总产量的90%～95%。欧泊矿床的工业成因类型有风化壳型和热液型两类(邓燕华，1992)。
澳大利亚闪电岭、白崖、约为赫、库伯佩迪、海克斯等欧泊矿床属风化壳型。围岩为砂—泥质沉积岩，含有石膏、粘土岩等夹层。欧泊赋存于风化壳的下、中粘土沉积岩中，欧泊厚2～4cm，呈层状、细脉状及生物假象，有时出现在直径为0.6～20cm的硅质结核的核部；欧泊为透明至半透明，基底为深灰、绿和白色、具有蓝、红、绿等色的美丽的变彩。此类矿床所产欧泊占风化壳和火山热液型总量的95%，闪电岭的欧泊于1903年开采至今；白崖欧泊于18年开采至今；约为赫是昆士兰州欧泊最富的矿山，库伯佩迪是澳大利亚产量最多的欧泊矿山之一。
前捷克斯洛伐克的利班卡和西蒙卡，洪都拉斯的格拉西亚斯阿迪奥斯，墨西哥的克雷塔罗等地，美国的哈特山等，澳大利亚的斯普林休尔等欧泊矿床属于火山热液型矿床。围岩为玄武岩、安山岩、流纹岩和凝灰岩。欧泊充填在火山岩裂隙、孔洞和原生气孔中。厚1～10cm的普通蛋白石细脉中也有呈团块状和杏仁状形态产出的欧泊。大部分欧泊易裂开。多属小型矿床。
思考题
一、是非判断题
1.水晶和欧泊是同质多象的不同变体。
2.火欧泊均见有变彩效应。
二、选择题
1.欧泊的成因可以是：( )
a.岩浆型
b.变质型
c.热液型
d.风化壳型
2.目前世界主要生产国是：( )
a.澳大利亚
b.墨西哥
c.中国
d.巴西
三、填空题
1.欧泊的主要类型有：( )、( )、( )。
2.欧泊的仿制品有：( )、( )、( )。
