电气石是什么关于电气石的科普介绍

电气石(tourmaline)，工艺品名称碧玺，为含硼的环状硼硅酸盐矿物，并含有铝、铁、镁、钠、锂或钾元素。在宝石的分类中，电气石属于半宝石，并有多种颜色。早期的斯里兰卡透明高质量的电气石是由荷兰东印度公司带入欧洲的，用于满足好奇心和宝石市场，在当时并不认为铁电气石(黑电气石)和电气石是同一种矿物。

一、名称

电气石的英文名“tourmaline”为音译为托玛琳，当时在斯里兰卡电气石被发现用类做为宝石而命名的。

在中文历史文献中，“碧玺”也被称为“砒硒”、“碧霞希”、“碧霞玺”、“碧霞玭”、“碧亚”、“碧鸦犀”、“碧鸦犀”、“碧牙西”、“碧亚么”、“碎邪金”、“玺灵石”等。

二、历史

荷兰东印度公司将色彩鲜艳的斯里兰卡宝石电气石大量引入欧洲，以满足对珍品和宝石的需求。当时，人们没有意识到黑碧玺和电气石是同一种矿物，因为直到1703年才发现一些彩色宝石不是锆石。电气石有时被称为“锡兰磁铁”，因为它的热电特性可以吸引并排斥热灰。[4][5]电气石在19世纪被化学家用来通过将光线照射到切割抛光的宝石表面来使光线偏振。

三、种类和变种

常见电气石主要有铁电气石、镁电气石、锂电气石。

(1)、铁电气石

铁电气石(schorl)成分含有铁和钠，颜色主要为褐色到黑色，因此又称为黑电气石或黑碧玺，为电气石中最常见的种类，95%的电气石可能都是此种。 最早的铁电气石可以追溯到公元1400年前，德国萨克森州的小村庄茨肖尔劳，当地人已经将该类矿物称之为"schorl"或相近的名称，由于该村庄附近有锡矿因此连带锡石和铁电气石一同在当地发现，1562年，铁电气石首次出现在Johannes Mathesius撰写的文献中，当时称"schürl"为铁电气石，大概在16世纪德语多以"Schurel"、"Schörle"， 和 "Schurl"称呼，到了18世纪以"Schörl"名为主流，而英文则到18世纪都用"shorl"和"shirl"，到19世纪至现代才以"schörl"， "schorl"和"iron tourmaline"称呼铁电气石。

(2)、镁电气石

镁电气石(dravite)成分含有镁和钠，颜色主要为深黄到到褐色少数绿色，又称褐电气石。 英文名称"dravite"最早来自一位维也纳大学的教授Gustav Tschermak在他的书中描述产于德拉瓦河一处(现在的斯洛文尼亚德拉沃格勒)富含镁(以及钠)的电气石，他以德拉瓦河来命名他所发现的矿物。而当时他所提出的化学式为，与现在所知的镁电气石化学式极为相符。

镁电气石品种包括深绿色铬镁电气石和钒镁电气石。

(3)、锂电气石

锂电气石(elbaite)颜色则从红、蓝、绿到无色，如果同时出现红色和绿色又称西瓜电气石。 英文名称“elbaite”源于意大利厄尔巴岛，当地产的有色和无色的电气石首次被化学验出为含锂的电气石，在1850年开始就已经有化学家在研究电气石所含的元素，直到1914年地质学家弗拉基米尔·维尔纳茨基才以"Elbait"称来自意大利厄尔巴岛发现富含锂、钠、铝的电气石，并将其化学式简化为，到1933年Winchell将化学式改为该化学式可以写成。富含锂的电气石的第一次晶体结构测定是在1972年由Donnay和Barton发表的，在来自美国圣地亚哥县、加利福尼亚州的粉红色锂电气石上进行。。

四、分类

电气石中根据电气石化学通式X的位置可以分成三个群体，碱金属电气石类、钙电气石类、晶格空缺类。

五、物理性质

(1)、晶体结构与晶癖

电气石主要是由六个硅氧四面体组成的环状硅酸盐矿物属于三方晶系，因此晶体会呈现棱柱形或是柱状晶体，其横截面通常为呈现边为有弧度的三角形。

(2)、颜色

电气石有多种颜色，在富含铁的电气石通常为黑色至深褐色;富含镁的电气石颜色则由褐到黄;富含锂的电气石则有多变的颜色，如蓝、绿、红、黄、粉红等等，甚至有更稀有的无色，而具有两色到多种颜色的晶体也很常见，其反映了在结晶过程当中液体内部化学成分的变化。另外具有双色或多色电气石的两端为粉色或绿色，该种锂电气石又可称为西瓜电气石。

当电气石暴露在辐射之下，其颜色呈现粉红色，其原因是在于当电气石暴露在自然伽玛射线的环境底下Mn3+离子变多使其呈现粉红和红色。另外电气石可使用辐射来提高其成色，这些电气石的价值比起完全天然的，其价值会大大下降。

电气石晶体：电气石晶体通常具有许多裂缝和夹杂物，但这些晶体具有出色的透明度和非常丰富的色彩。它们还显示出沿电气晶体特征的沿晶体长轴的条纹。左侧的蓝绿色簇位于裂石上，上面有紫色的锂云母，高13厘米。右边的红柱石簇高6.7厘米。

(3)、磁性

不透明黑色铁电气石和黄色钠锰电气石分别由于铁和锰的高浓度而具有很高的磁化率。大多数宝石质量的电气石是锂电气石。锂电气石是异色电气石，大部分锂电气石的颜色和磁化率和铁电气石和钠锰电气石相似。

红色和粉色电气石的磁化率最低，而亮黄色、绿色和蓝色电气石的磁化率最高。部分镁电气石，比如绿色的铬镁电气石和棕色的铁镁电气石是逆磁性的。手持钕磁铁可用于鉴别或分离某些类型的电气石宝石。例如，蓝色碧玺石是任何类型的蓝色宝石中唯一一种在使用钕磁铁时会显示阻力响应的。任何具有抗磁性的蓝色碧玺都可以被鉴定为铜着色的帕拉依巴碧玺，而不是铁着色的磁性蓝色电气石。

(4)、处理

一些电气石宝石，特别是粉红色至红色的宝石，经过热处理后会发生变化，以改善其颜色。仔细的热处理可以使深红色的宝石颜色变浅。含锰的近无色至浅粉红色宝石中的粉红色可以通过用伽马射线或电子束照射而大大加深。处理后在电气石中几乎不可能检测到辐射。

四、分类

电气石的产地有许多地方，在巴西和非洲电气石被大量有大量开采做为宝石和矿物标本，而在斯里兰卡通过淘金的方式采集的电气石也适合做为宝石。除了巴西之外在坦桑尼亚、尼日、肯亚、马达加斯加、莫桑比克、纳米比亚、阿富汗、巴基斯坦、斯里兰卡和马拉维等地，都有在开采电气石。

(1)、美国

在美国的电气石最早于1822年在加利福尼亚州圣地牙哥郡被发现，刚开始被发现的电气石晶体并没有那么清澈，在10年才有文献纪载，当时查尔斯·罗素奥克特在圣地牙哥郡Pala发现了粉红色的电气石并记录下来，尔后当地成为了Stewart Mine矿区，到了1900年代早期圣地牙哥郡产区开始大量开采电气石做为宝石并成为世界最大的产区，当地所产的电气石为绿色到粉红色的双色电气石。由于清朝慈禧太后非常喜欢粉红色的电气石，因此当时她从圣地牙哥郡Himalaya Mine矿区买了大量的宝石和雕饰，而在当地印地安原住民把电气石作为陪葬品已有很长一段时间了。

(2)、巴西

在巴西几乎可以找到各色的电气石，尤其是在米纳斯吉拉斯州和巴伊亚州，另外在帕拉伊巴州所产的含铜锂电气石(Cuprian Elbaite)又称帕拉伊巴电气石(Paraiba Tourmaline)，由于大量的内含物和含铜的关系，该电气石颜色呈现蓝色到绿色，另外除了帕拉伊巴州外，在该州旁的北里约格朗德州也产大量相同品种的电气石，该地的电气石颜色并没有那么强烈，但是却可以找到很多质量良好的标本。

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