珠寶知識207：珠寶考研考證篇（二十四）：硅酸鹽類寶石礦物

摘要：在寶石礦物中，鏈狀硅酸鹽包括翡翠、和田玉、透輝石、鋰輝石、頑火輝石、薔薇輝石、矽線石等，下面欣賞美麗的圖片。這一亞類的硅酸鹽中，硅氧四面體是孤立存在的，或者由兩個硅氧四面體共用一個角頂，形成[Si2O7]雙四面體，四面體或者雙四面體彼此不再相連，而是通過陽離子形成一個完整的晶體結構，寶石中常見的島狀硅酸鹽亞類包括橄欖石、鋯石、石榴石、託帕石、榍石、十字石、綠簾石、紅柱石、藍晶石、坦桑石等。

固體地球的組成，Fe、O、Si、Mg這四種元素佔到了地球組成的90%左右，而O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg這八種元素佔到了地殼質量的98%，因此Si和O是分佈最爲廣泛，並且含量最高的兩個元素了，克拉克值分別爲27.2%和46.6%，另外，這兩種元素的親和力也最大，常常形成SiO2礦物和具有Si—O絡離子團的硅酸鹽。

目前已經發現的礦物有3000餘種，硅酸鹽礦物就有600餘種，約佔總數的四分之一，就質量而言，大約佔到了地殼岩石圈總重量的85%，是構成岩石（岩漿岩、沉積岩和變質岩）的主要組成礦物，因此硅酸鹽礦物在地球科學中佔有非常重要的地位。下圖爲橄欖岩的樣品，來自地幔，組成礦物包括橄欖石、輝石、角閃石等，幾乎全部爲硅酸鹽礦物。

硅酸鹽礦物不僅僅在地球科學中佔有非常重要的地位，在珠寶界同樣非常重要，基本佔到了寶石種類的二分之一，很多重要的寶石都屬於硅酸鹽，比如說祖母綠、海藍寶石、坦桑石、碧璽、翡翠、和田玉等等，都屬於硅酸鹽類寶石礦物。因此我們今天的主題就是硅酸鹽類寶石礦物。

在硅酸鹽類礦物晶體結構中，每一個Si被四個O所包圍，形成[SiO4]離子團，由於整體的形態呈現四面體，所以我們一般將其稱之爲硅氧四面體，構成了硅酸鹽最基本的構造單位，其具體的形式如下圖所示。

硅氧四面體作爲一個最爲基本的構成單位，我們可以把它想象成一個點，這樣點可以孤立的存在，也可以與其他相同的點連接起來，形成不同的形式，不同數量的點連接起來，可以形成環、可以形成鏈、可以組成一個平面、甚至可以在空間上形成一個架狀的立體，所以根據硅氧四面體的組成形式，可以將硅酸鹽分成五個亞類，分別爲島狀硅酸鹽（孤立存在）、環狀硅酸鹽（相互連接形成閉合的環）、鏈狀硅酸鹽（相互連接形成無限延長的鏈）、層狀硅酸鹽（相互連接形成一個平面）、架狀硅酸鹽（相互連接形成空間的架狀立體圖形）。下面我們就分別介紹這五類硅酸鹽亞類。

1、島狀硅酸鹽亞類

這一亞類的硅酸鹽中，硅氧四面體是孤立存在的，或者由兩個硅氧四面體共用一個角頂，形成[Si2O7]雙四面體，四面體或者雙四面體彼此不再相連，而是通過陽離子形成一個完整的晶體結構，寶石中常見的島狀硅酸鹽亞類包括橄欖石、鋯石、石榴石、託帕石、榍石、十字石、綠簾石、紅柱石、藍晶石、坦桑石等。

下圖爲橄欖石

下圖爲鋯石

下圖爲各種類型的石榴石

下圖爲託帕石

下圖爲榍石

十字石（Fe2Al9[SiO4]4O7(OH)2）

綠簾石（Ca2FeAl2[SiO4][Si2O7]O(OH )）

紅柱石

藍晶石

坦桑石

2、環狀硅酸鹽亞類

該亞類下的硅氧四面體相互連接，形成各種各樣的環狀，還記得我們在講對稱軸的時候一再強調，對稱軸只能出現一次軸、二次軸、三次軸、四次軸和六次軸，其他對稱軸的出現，是無法滿足晶體無限重複排列的要求的，所以，當硅氧四面體組成封閉環狀的時候，因爲要形成一個封閉的環，因此只能出現三環、四環和六環，並且與對稱性有一定的對應。有些時候，環與環之間還可以相互連接形成雙環。

該類型的礦物常常形成柱狀，在寶石中，常見的環狀硅酸鹽主要包括綠柱石（祖母綠、海藍寶石、摩根石等）、藍錐礦、堇青石、碧璽等。下面我們欣賞圖片。

祖母綠

海藍寶石

摩根石

藍錐礦

堇青石

帕拉伊巴碧璽

金絲雀碧璽

紅寶碧璽

3、鏈狀硅酸鹽亞類

該亞類下的硅氧四面體會相互連接，在空間上沿着一個確定的方向組成鏈狀，有時鏈與鏈相互連接，會形成雙鏈，根據不同的鏈接方式，會形成不同類型的鏈狀硅酸鹽礦物。該類型的礦物往往呈柱狀。

在寶石礦物中，鏈狀硅酸鹽包括翡翠、和田玉、透輝石、鋰輝石、頑火輝石、薔薇輝石、矽線石等，下面欣賞美麗的圖片。

翡翠

和田玉

透輝石

薔薇輝石

鋰輝石

頑火輝石

矽線石

4、層狀硅酸鹽亞類

該亞類下的硅氧四面體相互連接，在二維方向上連接成一個平面，所以該類型的礦物常常形成片狀或者板狀，最典型就屬雲母了，甚至有一組極完全解理。

下圖爲雲母，有一組極完全解理，甚至用手可以輕易的將雲母撕成一片一片。

由於層與層之間往往含有較大的空隙，因此層狀硅酸鹽內常常含有一些半徑較大的陽離子，例如K、Na等，並且會存在一些層間水等成分，該類礦物還有個較大的特點就是硬度相對較低，因此在寶石中，層狀硅酸鹽相對少見，尤其是單晶類寶石非常少見，能夠歸類到層狀硅酸鹽的寶石以玉石爲主，包括蛇紋石（岫玉）、雞血石（高嶺石、地開石爲層狀硅酸鹽）、壽山石（地開石、葉臘石、高嶺石、伊利石等屬於層狀硅酸鹽），單晶類寶石主要爲魚眼石。下面我們欣賞圖片。

岫玉