和氏璧是中國歷史上著名的玉石,被稱爲“歲星之精,墜於荊山,化而爲玉,側而視之色碧,正而視之色白”這意味着如果你從不同的角度看,你會看到不同的顏色。這個著名的和氏璧是什麼礦物?遺憾的是,和氏璧下落不明。我們只能根據古人的描述來推斷它的成分。有學者認爲和氏璧應該是一塊白色的蛋白石。

色彩之王 名不虛傳

歐泊,也被稱爲蛋白石,是由英文名“Opal”音譯而來。它因其變幻莫測的色彩而受到世界的喜愛。

古羅馬的一位自然科學家曾稱讚歐泊“紅寶石般的火焰,紫晶般的斑點,翠綠的大海”。因此,有學者認爲和氏璧不是歐泊,因爲它的顏色變化一般侷限於淺綠色和白色。當寶石旋轉時,顏色只會在深度上改變。然而,蛋白石更爲獨特。它可以在各種顏色之間來回變換,如淺藍色、深藍色、深綠色和厚紫色。它是寶石家族中名副其實的“色彩王”。

人們稱讚歐泊爲“魔石皇后”、“色彩交響曲”和“魔幻世界的訪客”。自古以來,它被視爲彩虹的化身,象徵着希望和幸運,給人們帶來浪漫的愛情。如今,人們把歐泊視爲十月的誕生石,熱愛歐泊的澳大利亞人賦予它很高的地位,並將其視爲“國家之石”。

變彩效應 卓爾不羣

寶石的顏色是五顏六色的。它們有的是由自身礦物成分引起的,稱之爲“自色”;有的是礦物中其他微量物質混合而成,稱爲“其他顏色”;有的是由於光的干涉、衍射等物理光學過程引起的,屬於一種“假色”。

在礦物學和寶石學中,歐泊的特殊變色現象被稱爲“變色效應”,屬於假色的一種形式。自然界中,很少有礦物在晶格中定向排列着細小的包裹體,從而引起光的變化。從不同的方向看,它們的顏色會不同。具有這種特殊光學特性的寶石是罕見的。它們主要是長石寶石,如月光石,和蛋白石寶石,如歐泊。

變色效果的原理是什麼?那些學過物理學的人應該記住在光學中有一種典型的現象叫做衍射。簡單的實驗如下:在光源和觀察屏中間放置一個小孔的障礙物,當光線沿直線傳播時,我們可以看到觀察屏上有一個亮點。如果小孔直徑不斷減小,觀察屏幕上就會出現一個明暗交替的圓形光暈。這是由於光波在遇到障礙物時偏離原直線而引起的。這種利用衍射效應調製光的儀器是光柵。

歐泊的礦物學名稱叫“蛋白石”它的主要成分是水合二氧化硅,化學式爲SiO2·nH2O,即硅原子的四個價電子與四個氧原子形成四個共價鍵。硅原子位於四面體的中心,四個氧原子位於四面體的四個頂角。在蛋白石的結構中,這些二氧化硅球體像緊密堆積的球體一樣有序地排列在三維空間中;這些球體的直徑約爲150-300nm,球體之間有許多間隙,充滿了水和空氣;這種結構就像一個天然的三維光柵。當白光照射蛋白石時,不同波長的單色光會隨着入射角的變化而不斷衍射,因此我們可以看到五顏六色的光。

當然,不同的蛋白石具有不同的變色能力,這主要取決於蛋白石中空洞的大小,而空洞的大小則取決於球體的直徑。球體的直徑越大,它們之間的空間就越大,產生的顏色也就越多。

回想一下,當年我們拿起一張CD或DVD光盤,來回改變觀看角度時,我們會在光盤表面看到彩虹般的顏色嗎?這是因爲圓盤表面均勻地排列着一系列光跡,形成一種光柵,從而產生光的衍射。蛋白石的變色效果其實是一樣的。

成分簡單 產地不多

雖然歐泊的成分非常簡單,類似於石英和玻璃,但並不是所有的二氧化硅都能形成有價值的歐泊。一般來說,歐泊是由硅酸鹽礦物分解產生的硅溶膠緩慢沉澱而成,常形成於火山地區的溫泉沉積物、火成岩的孔隙或裂隙洞中。

天山北麓。哪裏有一個五彩繽紛的世界,那裏有許多形狀奇特、色彩各異、色彩豔麗的孤山。一些人在那裏發現了木材化石:數億年前的大樹深深地埋在地下。在地下水的作用下,周圍的化學物質進入樹木體內,取代了原有的木材成分,但仍保留了原有的木材形態,甚至清晰的木材纖維結構。這些化石被稱爲“硅化木”,因爲它們含有大量的二氧化硅。更令人驚奇的是,一些硅化木材還具有變色的效果,成爲一種珍貴的歐泊。

不僅植物會變成歐泊,一些古老的動物也可以用二氧化硅代替,保留其內部結構和外部特徵,從而顯示出珍貴的變色效果。在某年的國際珠寶展上,一個菊石化石非常吸引人。菊石是一種已滅絕的海洋無脊椎動物。菊石化石非常珍貴。在其形成過程中,逐漸具有蛋白石的特徵。難怪這個歐泊菊石化石如此引人注目。

事實上,歐泊可以分爲許多種:白色的是白歐泊;黑色、深灰色和深藍色的是黑歐泊;橙色和紅色的是火歐泊。

歐泊的主要產地是澳大利亞、墨西哥、巴西等,其中以澳大利亞的黑歐泊和墨西哥的火歐泊更爲著名。近年來,祕魯在採礦中發現了藍色歐泊,巴西也發現了綠色歐泊。這些都是比較新的品種。中國也有歐泊產量。除了西北地區,在浙江省南部江山市,一些學者在侏羅紀火山岩的一個洞裏發現了一個雞蛋大小的歐泊。發現蛋白石中含有少量的方石英礦物,使其密度、硬度、折射率等物理常數均高於澳大利亞產歐泊。

近年來,珠寶市場上出現了一種另類歐泊。它的起源是非洲的埃塞俄比亞。它的含水量很高,高達20%。它看起來晶瑩剔透,很受歡迎。但是,如果放在陽光下,幾天內就會變幹黃色甚至開裂,這是歐泊內部嚴重失水造成的。雖然歐泊是高度透明和有吸引力,它是極不穩定和難以保存。雖然浸泡在水中可以在一定程度上恢復變色效果,但寶石上的裂縫仍然難以癒合。一般來說,歐泊的含水量小於10%,但其含水量並不固定。當長時間暴露在空氣中,幾乎所有的寶石都會逐漸失去內部的水分,甚至逐漸出現一些小裂縫,從而變得易碎。因此,歐泊需要特別保養,不能在陽光下暴曬,也要儘量遠離火源。

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