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十大美玉
1.5.1 1. 色彩变幻的欧泊
1. 色彩变幻的欧泊

欧泊,在矿物学中叫做蛋白石。这是因为当它没有那种奇幻色彩时,外观很像是凝固了的蛋白。蛋白石中凡具有宝石学价值的,被称为“贵蛋白石”或欧泊石(英文为opal,音译为欧泊);也有人称其为“澳宝”,这是因为澳大利亚是当今世界上欧泊石的最重要产区,而“澳宝”与“欧泊”又读音相似;在香港,人们又称其为“闪山云”或“闪山石”,以及“月华石”“五华石”,显然都来自对其变幻色彩的描绘。

在化学成分上,欧泊石与水晶是近亲,以二氧化硅为主要成分,但含有不固定比例的水,化学式为SiO2·nH2O。与大多数宝玉石不同的是,它不具有晶体结构,是一种非晶质的胶体。

胶体对于我们来说,其实并不陌生,我们日常生活中碰到的牛奶、豆浆、肉汤等就是一种胶体。在胶体中,组成物质的质点由于表面吸附有带电离子,所以互相排斥,不会凝聚在一起。事实上,欧泊石就是由这种球状的粒子紧密堆积而成的。而在牛奶、豆浆中,胶体球粒则是分散在液体中。

研究表明,正是欧泊石的这种特殊的结构,决定了它所具有的变幻的色彩;而且小球的直径和观察的角度还直接决定了它的色斑的颜色。当小球的直径明显大于可见光波长时,可见光将直接通过它,就不会产生色彩,于是我们看到的便是普通的蛋白石。当小球直径明显小于可见光波长时,可见光将大部分被挡在石头之外,仅有少量散射光,于是欧泊石便会呈现出淡淡的蓝色乳光(天空所以呈现蓝色也是由散射光引起)。只有当小球的直径与可见光波长相近或略小于可见光波长时,部分透过的光会互相干涉(雨天,路上的油花之所以呈现出虹彩,也是光互相干涉的结果),使某些相关的色光得到加强,从而产生相应的颜色。由于天然欧泊石中,二氧化硅小球的堆积不是完全均一的,有的球体大一些,有的小一些,因此便产生了不同的色斑;再则观察视角或入射光角度的变化,也会对光的干涉作用产生影响,致使我们看到的颜色发生变幻。对于欧泊石的这种光学现象,人们称之为“变彩”。

胶体粒子的构成示意

欧泊石的颜色,除了这种纯粹光学效应引起的变彩之外,还有来自其本身的体色。根据它体色的不同,一般将其分为三类,即一种以白、乳白、灰白等浅色调为主的“白欧泊”;一种以黑、灰黑、深蓝、深绿等暗色调为主的“黑欧泊”,以及一种以橙黄、橙红、红棕等偏红色调为主的“火欧泊”。另外,不久前人们在南美洲的秘鲁发现一种蓝色的欧泊,它应该属于三类之外的独立一类。

白欧泊

黑欧泊

火欧泊

蓝欧泊

澳大利亚产的欧泊矿石

欧泊石由于是一种非晶质的胶体,所以它不属于任何晶系,并具有光学均质性和单一的折射率。但其折射率会因含水量的变化而变化,含水量多则趋低,反之趋高,一般变化于1.37~1.47。同样,相对密度与硬度也受含水量的影响,含水多则相对密度偏低,硬度也降低,反之则升高。一般其相对密度介于2.06~2.23,硬度为5.5~6.5。具有玻璃到树脂光泽。在紫外光下,大多可发出中等强度的荧光,有的还可以有磷光。欧泊石的最大弱点,是由于它含水,而且它所含的水是属于所谓的吸附水。这种水比结构水(如蛇纹石中的水)、结晶水(如石膏中的水)更容易受热丢失。所以它怕热、怕曝晒,这会使它脱水、干裂,严重时会完全失去变彩。它还相对较脆、易碎,也会被酸所侵蚀。

世界上,欧泊石的最重要产地是澳大利亚。它占有世界欧泊石产量的95%。这里产的欧泊又被称为水欧泊。欧泊石的另一个著名产地是墨西哥。这里产的欧泊被叫做火欧泊。这一名称不仅来自其以偏红色调为主的体色,也在于它们主要产在火山岩的裂缝中,是火山活动产生的含二氧化硅热水溶液的沉淀产物。除此之外,匈牙利、巴西、美国、秘鲁、新西兰等地也有少量产出。遗憾的是,我国虽有普通蛋白石的产出,但迄今没有发现具有变彩的欧泊石矿藏。