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祖母绿为铍铝硅酸盐，化学分子式为Be3Al2(SiO3)6，含有Cr、V等微量元素，一般翠绿色祖母绿中Cr2O3的含量为0.15－0.30％，深绿色晶体可达0.5－0.6％。

祖母绿的物理性质

不同产地、不同成因的天然祖母绿的物理性质略有不同

(1) 密度：2.67－2.78g/cm3，一般为2.72 g/cm3；祖母绿的密度大小受碱金属含量大小的影响，碱金属含量越高，密度越大。天然祖母绿在比重为2.65g/cm3的重液中下沉。

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(2) 硬度：7.5－8。

(3) 颜色：祖母绿因晶体结构中含有铬而呈晶莹的翠绿色，可略带黄色或蓝色调。其颜色柔和浓郁。颜色的深浅优劣取决于铬、钒的含量，含量越高，绿色越深。一般 Cr2O3含量达到0.1％，手持分光镜就能看到铬吸收线，而钒含量一般较少，因此光谱中看不到钒的吸收线。祖母绿颜色的明度取决于氧化铁的含量，如果不含或含少量的氧化铁，则颜色鲜艳，明度大，反之，若氧化铁含量超过0.6％，绿色就会变暗。

(4) 光泽：抛光面为玻璃光泽，断口为玻璃光泽至油脂光泽。

(5) 透明度：透明到半透明。

(6) 光性：一轴晶负光性。

(7)折射率：通常为1.577－1.583，可低至1.566，高至1.600，祖母绿的折射率值随碱金属含量的增加而增加。双折射率一般为0.005－0.009，是由祖母绿结构中位于Si6O18通道中的水和碱性金属引起的。

(8)色散：0.014。

(9)多色性：祖母绿的多色性受自身颜色深浅的影响，可以从弱到明显，两个颜色分别是淡黄绿色和绿色，淡蓝绿色和绿色。

(10)发光性：天然祖母绿和合成祖母绿在紫外光下可显示弱绿色或弱橙红至带紫的红色荧光，也可能不显荧光。长波紫外光下的荧光现象强于短波紫外光。在X射线下可呈现无至弱的红色荧光，且能见到与体色相近的磷光。

(11) 查尔斯滤色镜：绝大多数的祖母绿在查尔斯滤色镜下观察呈现红色或粉红色，也可能显绿色，与祖母绿的产地及所含杂质有关。哥伦比亚祖母绿在滤色镜下呈现较强的红色，而印度和南非的祖母绿因含有铁在滤色镜下呈现绿色。合成祖母绿、一些仿制祖母绿及其它宝石种的绿色宝石通过滤色镜也可以显示红色，例如绿色锆石。 特别是那些由铬致色的宝石，如钙铁榴石、铬电气石和变石等。由此可见，查尔斯滤色镜下的特征不能作为鉴别祖母绿的主要依据，只能作为参考。

(12) 光学效应：偶见猫眼和星光祖母绿。

(13) 吸收光谱：祖母绿的吸收光谱是典型的铬谱，红区683 nm、680 nm和637 nm处吸收线明显，662nm、646 nm两个弱带，从630 nm到580 nm有一微弱的普遍吸收，在蓝区477 nm处有一弱谱线。

(14) 韧性：祖母绿性脆，韧性差，在切磨和镶嵌时易造成碎裂。

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特殊品种

除了常见的祖母绿外，还有具有特殊光学效应和特殊现象的三个特殊品种，分别为祖母绿猫眼、星光祖母绿和达碧兹祖母绿。

1、祖母绿猫眼

产生猫眼效应的祖母绿极其稀少而珍贵，主要是由于祖母绿晶体的内部含有一组密集平行排列的管状包裹体所致。美国华盛顿斯密斯博物馆存有一颗哥伦比亚产的祖母绿猫眼，重为4.6克拉，而目前世界上发现的较大的一颗祖母绿猫眼有5.93克拉，产于巴西。

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2、星光祖母绿

星光祖母绿极为稀少，仅偶有发现。美国洛杉矶州自然历史博物馆收藏有一块重达11.19克拉的星光祖母绿。1996年有报导称发现一颗产自巴西的重10.03克拉的星光祖母绿，被琢磨成圆弧型，星光效应很完整。

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3、达碧兹祖母绿（Trapiche）

达碧兹祖母绿是一种特殊类型的哥伦比亚祖母绿，它呈现云雾现象，具有其它祖母绿不同的特殊生长图形。木佐和契沃尔矿区都出产达碧兹祖母绿。木佐出产的达碧兹祖母绿中心有一暗色的核和周围放射状的臂，由碳质包裹体组成，X射线衍射证明这是一个单晶。契沃尔出产的达碧兹祖母绿，中心绿色六边形的核和从核的棱柱面伸出的六条绿臂，在各臂之间的V形区里是钠长石和祖母绿的混合物，X射线衍射同样证明这种达碧兹祖母绿是一个单晶，而钠长石被包纳在祖母绿晶体之中。

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天然祖母绿的包裹体特征

世界各地天然祖母绿的内部特征表

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(1) 云母：云母是一种较常见的包裹体，产于奥地利、非洲、苏联、印度和巴基斯坦的祖母绿中均有云母存在。云母通常为外形浑圆的半透明薄片，可以是无色、褐色、黑色或绿色。在赞比亚祖母绿中，云母呈黑色小斑点出现。

(2) 阳起石和透闪石：为叶片状、柱状或针状的灰白色晶体，透明至半透明。桑达瓦纳产的祖母绿中透闪石晶体以弯曲的或破碎的纤维状出现；奥地利祖母绿中透闪石晶体以相似的形态出现。苏联乌拉尔地区的祖母绿含有短柱状具横向裂隙的阳起石，似竹节状。阳起石也出现在澳大利亚产的祖母绿中。

(2) 阳起石和透闪石：为叶片状、柱状或针状的灰白色晶体，透明至半透明。桑达瓦纳产的祖母绿中透闪石晶体以弯曲的或破碎的纤维状出现；奥地利祖母绿中透闪石晶体以相似的形态出现。苏联乌拉尔地区的祖母绿含有短柱状具横向裂隙的阳起石，似竹节状。阳起石也出现在澳大利亚产的祖母绿中。

(3) 磁铁矿：磁铁矿可以呈褐色出现在任何产地的祖母绿的裂隙和羽状体中，黑色的不透明的铁矿物可能以晶体形式存在。

(4) 黄铁矿：可呈圆形的立方体和菱形十二面体。在一些较大的晶体上，通过放大检查可看到晶面上的横纹，在反射光下晶面具有一种特殊的反光。也有部分黄铁矿以很小的晶粒存在，象黑芝麻一样成堆聚集在一起，用高倍放大镜偶尔能观察到其晶面反光。

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(5) 方解石：为白色、半透明的菱形晶体或不规则、低起伏的侵蚀残晶，常见于哥伦比亚木佐矿区的祖母绿中。

(6) 赤铁矿：为褐红色至黑色不透明晶体，外形界线圆滑，常见于津巴布韦、桑达瓦纳祖母绿中。

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(7) 孔洞和负晶：祖母绿中细管状的孔洞可小于1毫米至几毫米，平行C轴排列，内部可含有两相或三相包裹体。哥伦比亚祖母绿含典型的三相包裹体，呈圆或长而尖的 外形，内含液体、一个浑圆的气泡和一个正方形的岩盐晶体。印度祖母绿含有负晶，为两相包体，沿晶体的某个方向大致定向排列。包体略呈矩形，只有当平行C轴 观察时，包体呈六边形。在矩形的角上会伸出一小尾巴，尾巴内含有云母碎片，形状很象逗号。

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(8) 羽状体：液体充填的羽状体在祖母绿中较常见，经常被铁质成份浸染成褐色或黑色。

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(9) 生长环带：在一些天然祖母绿中常见平行于柱面或底面的颜色分带和生长环带，总体呈六边形。

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(10) 不同产地的祖母绿还含有一些特有的矿物包裹体，如哥伦比亚穆索矿区的祖母绿可含有半透明褐色氟碳钙铈矿的柱状晶体；苏联祖母绿有时会见到平行于底轴面的薄圆盘状的孔洞，反射光下这些孔洞呈银白色，而从其它一些视角看又可能是黑色的；澳大利亚和某些苏联祖母绿中可见有锡石晶体和不规则毒砂矿物的白色板块。另 外，在天然祖母绿中还含有辉钼矿、金红石、电气石、萤石、硅铍石晶体等。

质量评价

祖母绿的质量评价可以从颜色、净度、切工、重量几个方面来进行。

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(1) 颜色：享有“绿色之王”称号的祖母绿最重要的是颜色。它的颜色是一种特殊的晶莹翠绿的“祖母绿色”，犹如春天雨后的青草地，其绿色之美是任何绿色宝石所无 法比拟的，哥伦比亚人称之为“神仙的眼泪”。由于祖母绿的折射率不高，不象多数其它宝石那样，璀璨耀眼，没有绚丽的火花，因而其颜色的深浅与分布情况与颜色的美丽同等重要。优质的祖母绿颜色分布均匀，中至深绿色即浓绿色，同时亦可稍带黄色调或蓝色调，给人一种柔软的丝绒的感觉。高质量的祖母绿十分罕见，比 相同质量的优质钻石具有更高的价格。浅色调或颜色分布不均匀的祖母绿只能列入中低档品级，同时其价格也相对较低。

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(2) 净度：评价祖母绿的优劣，除了颜色是首选因素外，净度同样是一个十分重要的方面。祖母绿晶体裂隙十分发育，在生成的过程中，有多种其它元素如云母、黄铁矿、方解石等混入其中，故多杂质和裂纹。包裹体（杂质）是天然祖母绿的一个佐证。但是宝石内含杂质的多少是区别宝石质量的一个重要标准。祖母绿总是或多或 少地含有包裹体。优质的祖母绿应该内部瑕疵既少又小，肉眼基本不见，一颗清澈无瑕的祖母绿是十分难得的。而市场上所见的大多是杂质裂隙较多的饰品祖母绿。

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(3) 切工：在加工工艺上，祖母绿常采用阶梯式的切工，切去四角面，外轮廓呈八边形的长方形或正方形。通常中央拥有一大而平的表面，四周为成排的梯形小面。一般顶部为三层翻（三阶梯），底部也为三层翻，被称为祖母绿型切工。采用这种切磨方式是为了最大限度地体现祖母绿那无以伦比的绿色。优质的祖母绿宝石通常都采 用祖母绿型切工，而瑕疵较多的宝石常被制成弧面型、圆珠或雕刻件，颜色不均匀的祖母绿宝石经雕刻后可以得到颜色均匀的雕刻件。一般很少采用圆钻型，因为这种形式不能使祖母绿的颜色显示达到最佳效果。

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(4) 重量：祖母绿的晶体很少超过10克拉，祖母绿晶体由于裂隙发育，一块几磅重的毛坯切磨后最终所得的成品可能只有2－3克拉重，一般的刻面宝石大部分小于1克拉，而市场上0.2－0.3克拉的宝石最为常见。因此，优质祖母绿的价格随重量增加的幅度十分明显，大于0.5克拉的优质祖母绿价格已高于同重量的钻石。