2021/3/6
(左)浅蓝色锆石戒指(右)艳蓝色锆石刻面裸石
图片来源:微博@赤火山
Tip
有趣的颜色逆转
蓝色锆石应尽可能避免紫外光照射(如美甲加固用的紫外荧光),否则可能会转变为棕色。不过,在发生变色后,可以用白炽灯照射来实现颜色的逆转。
纸蚀效应
锆石的硬度不低,但脆性极大,其刻面棱边缘易被损坏,甚至会因与包裹纸的摩擦碰撞而损伤。这种现象即为“纸蚀效应”。从这一效应也可看出,硬度不是衡量宝石是否抗日常磨蚀的唯一标准,宝石的脆性和解理的发育等都是影响评判的重要因素。
刻面棱磨损较严重的锆石裸石
图片来源:微博@珠宝小百科董海洋
结构三型
当锆石中的Hf、U、Th等杂质元素含量较高时,锆石所含的放射性元素衰变时产生的辐射对锆石的晶格产生破坏,使锆石晶格中的原子逐渐无序化。根据锆石内部的结构特点,锆石被分为三种类别。
高型锆石
结构较为完好,可见良好的晶形,其双折射率为0.059, 光性特征为一轴晶正光性。
图片来源:微博@赤火山
ZIRCON
低型锆石
结构遭受严重破坏,脱晶质严重,无结晶外形,其锆硅酸盐成分分解为氧化锆和二氧化硅的混合物,双折射率骤降至0-0.008, 光性特征主要为均质体。
图片来源:微博@ZZgem的保安保洁保育员
中型锆石
为高型锆石和低型锆石之间的过渡产物。
图片来源:微博@石炭纪的猫
地质时钟
锆石具有非常高的矿物稳定性,且富含U和Th,它因此而成为U-Pb定年中最常用的矿物之一。且锆石巨晶能够很好地保存其形成时的标型、化学及同位素特征,是研究巨晶成因的一个重要窗口、最重要的矿物地球化学探针之一。 可以说,锆石对于我们研究地球历史有极其重大的意义。
微型锆石晶体
图片来源:微博@酒精棉球-Purest
问
锆石的放射性对人体
有害吗?
达到宝石级别的锆石通常为高型锆石,其晶形较为完整,受辐射而造成的晶格破坏较少,其放射性元素含量极低,对人体无害 [1] 。
当锆石为低型锆石时,它具有一定的放射性,但同时它的晶体结构遭破坏严重,净度通常较差,火彩极弱甚至无火彩,外观不佳,一般不作为宝石佩戴 [1] 。
主要产地
斯里兰卡和泰国都是锆石的主要产地。 其中,斯里兰卡的锆石以其丰富的颜色而著名,泰国则是宝石级锆石的主要来源。在我国,海南文昌、福建明溪、黑龙江穆棱、山东昌乐等地也有锆石产出, 且以海南文昌的红色锆石和福建明溪的无色锆石为最。
红色锆石刻面裸石
图片来源:微博@石炭纪的猫
02
锆石和合成立方氧化锆的区别
已知锆石为何物了,那被误称为“锆石”的合成立方氧化锆怎么鉴别呢?
何为合成立方氧化锆
合成立方氧化锆又称CZ、“立锆”和“苏联钻”,其化学成分为氧化锆(ZrO2), 是实打实的人工宝石。合成立方氧化锆(下文简称“立锆”)具有高硬度和强火彩,是仿钻的一把手。
立锆刻面裸石
图片来源:微博@行星矿工
许多商家将这个过于冗长的名字缩为“锆石”,实是不严谨。 这种颇具迷惑性的“锆石”之称不仅让消费者难以区分合成的“立锆”和天然的“锆石”,而且还使得锆石这一天然宝石陷入了尴尬的境地。
速记区分
a.是否有刻面棱重影
作为宝石的锆石常为高型锆石,其双折射率较高,因此可在其刻面石上见到较为明显的刻面棱重影;而立锆为均质体宝石,不可见刻面棱重影。
左图为锆石,其中可见清晰的刻面棱重影。对比右图的立锆
图片来源:
(左)微博@石炭纪的猫 (右)百度
b.偏光镜下观察
作为宝石的锆石通常为高型锆石,脱晶程度较低,为一轴晶宝石;而立锆为均质体宝石。 因此,在偏光镜下,转动宝石一周,若出现四明四暗的现象,则该宝石为锆石;
(左)橙黄色锆石刻面裸石
(右)晶形完整的黄色高型锆石标本
图片来源:微博@珠宝小百科董海洋
不过,当宝石旋转一周为全暗,可能是观察的切面垂直于锆石的光轴,需更换角度再旋转宝石一周来观察。 若多个角度旋转观察后宝石仍为全暗,则该宝石为立锆。
03
常见的处理
热处理
高温热处理是锆石热处理的主要方式。一般而言,宝石级蓝色和无色锆石常经过热处理。经热处理的锆石往往能改善其颜色和光泽,提高其净度和透明度,且高温能促使脱晶质锆石局部重结晶。在鉴别热处理这一方面的研究,还有待进一步深入。
橙色锆石刻面裸石
图片来源:微博@石炭纪的猫
虽然锆石一度被作为钻石的替代品,但它也有自身独特的美,而非钻石万丈光芒下的影子。而今,这种美丽的宝石因被人们误解为立锆而沉寂,实是遗憾。希望能有更多的人发现它的美,使让它从阴影下走出,展现它熠熠生辉的风采!
参考文献:
[1]张洪石. 锆石铀含量变化及其宝石学意义—兼论宝石放射性问题[J]. 火山地质与矿产, 1997, 018(004):308-316.
[2]高孔, 黄斌, 邢莹莹. 锆石热处理工艺与原理[J]. 超硬材料工程, 2013(03):54-58.
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编辑:王蕙琳 审核:蔡智全
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