石英质玉石 Quartzite jade
一、概述
石英是自然界广泛分布的一种矿物，可以呈单晶和集合体等形态产出，而集合体形态又可分为显晶质和隐晶质两类。
本书对石英质玉石的定义为：石英质玉石是在地质作用过程中形成的主要含石英及其他少量矿物组分的达到玉石级的多晶集合体。
在这个定义中，首先强调了石英质玉石是在地质作用形成的(即天然形成的)，是指颜色、结构、构造都保持天然状态，与经过人工处理的石英质玉石相区别；其次强调了主要是石英及其他少量矿物组成多晶集合体，指明了石英质玉石主要组成矿物是石英，还有一些其他如铬云母等次要矿物，一方面与其他玉石相区别，另一方面与水晶相区别；最后强调了达到玉石级，指的是必须具备光泽强、颜色美，质地细腻天然多晶集合体，与普通的石英岩相区别。
二、隐晶石英质玉石
隐晶石英质玉石主要有玉髓和玛瑙等。
(一)玉髓(Chalcedony)和碧玉(Jasper)
1.概述
隐晶质石英称玉髓，与玛瑙区别是不具任何形态的纹带构造。碧玉为混有粘土等矿物杂质的玉髓，它即使有纹带构造也不称为玛瑙，应称为“带状碧玉”。玉髓和碧玉的其他特点与玛瑙较相似。
2.玉髓的品种
因玉髓具有各种美丽颜色，它也是重要工艺美术品的原料，按颜色划分为下列品种。
绿玉髓(Chrysoprase)：因含有NiO而呈苹果绿或浅绿色和蓝绿色。质地细腻，是用肉眼见不到粒状结构的致密块体。玻璃光泽，贝壳断口。微透明—不透明，粗看绿的颜色很像翡翠。优质者产于澳大利亚，故有“澳洲玉”之称。市场上标为“澳洲玉”的商品，不一定都是从澳大利亚进口的绿玉髓。黄绿色者亦称“黄绿玉石”。
葱绿玉髓(Prase)：葱绿色，也有因含绿泥石呈绿色者。多数半透明和不透明，深色者亦称“深绿玉髓”(plasma)。
红玉髓(Carnelian)：因玉髓成分中含有Fe2O3而呈淡红至浓红色，也有呈褐红色者。国外产地以巴西、印度和日本最有名。中国甘肃省、宁夏等地也有少量产出。
蓝玉髓(blue chalcedony)：不同色调的蓝色不透明至半透明玉髓。蓝色矿物是主要的致色原因。主要品种是硅孔雀石致色的硅孔雀石玉髓(chrysocolla chalcedony)，产于美国和我国台湾省。
白玉髓(white chalcedony)：白色的微透明至半透明的玉髓。无色半透明者可被染成各种颜色的玉髓，但颜色灰白或不纯正者难以用于珠宝界。
血滴石(Blood stone)：是一种暗绿色不透明—微透明的碧玉，其上散布着棕红色斑点，犹如滴滴鲜血，故得名血滴石，它的最有名的产地是印度。
碧玉(Jasper)：为含有粘土等矿物杂质的玉髓。按颜色可分为绿碧玉、红碧玉和黄褐碧玉等，但以绿碧玉多见。埃及盛产因含氧化铁而呈黄褐色的碧玉，故有埃及碧玉之称。含有粘土矿物并具有宽的条带者，称带状碧玉。美国俄勒冈州产的一种花纹状碧玉，称“风景碧玉”。风景碧玉是一种彩色碧玉，不同颜色的条带、色块交相辉映，犹如一幅美丽的自然风景画，故而得名。
3.鉴别
玛瑙由于有纹带构造，很易与玉髓或碧玉区别。但有些玉髓和碧玉类的小件制品，容易同东陵石、密玉等制品相混，可根据颜色、质地的差别区分。如东陵石或密玉制品，比玉髓制品光亮，质地不够细腻，因它们颗粒相对粗糙；绿色玉髓很像翡翠、绿松石或天河石。其区别是：绿色翡翠具有变斑晶交织结构，能见到斑晶和纤维状硬玉晶体；绿松石透明度差、瓷器光泽、硬度低(5～6)；天河石具明显格子状条纹。
4.玉髓和碧玉经济评价的依据
对玉髓和碧玉的评价主要根据它们的颜色、质地和块度，以玻璃地，绿色玉髓最珍贵，如“澳玉”具有“老坑种翡翠特征”之美名，块度越大越好。绿色玉髓一般块度较小。
5.玉髓和碧玉的矿床成因
世界优质绿玉髓产于澳大利亚昆士兰州罗克汉普地区。绿玉髓呈脉状产于红土化的硅化蛇纹岩和红土中。对其成因有两种观点。一种观点认为，绿玉髓在超基性岩蛇纹石化之后又被硅质交代，在构造破碎带中形成了含镍的绿玉髓，其后经受面性风化壳的风化作用暴露于地表，本质应属火山期后热液型成因。另一种观点认为，硅化蛇纹岩在红土化的过程中，析出的SiO2和Ni2+在地表水的携带下在构造破碎带沉淀而成。世界很多国家均有玉髓产出，但质量较高的绿玉髓目前仅见于澳大利亚、斯里兰卡和印度。
(二)玛瑙(Agate)
玛瑙是具有不同颜色纹带构造的玉髓。玛瑙的英文名称Agate，是拉丁文西西里岛的阿盖特河(River Achates)的名称，是意大利首次发现玛瑙的地方。
自古至今玛瑙属受人们欢迎的中档玉料。据研究，人类使用玛瑙的历史已有5000多年。1970年，在西安市何家村因挖土烧砖，发现了两大坛唐代窖藏的宝物，其中有一件用玛瑙雕成的“牛首杯”，工艺十分精巧，可见，在1000 多年前的唐代，玛瑙雕刻已达到相当高的水平，现在，玛瑙制品是我国宝石行业出口的主要产品之一。
1.矿物组分及化学成分
玛瑙的组成矿物以玉髓为主，有时含有少量蛋白石及微晶石英等。化学成分主要为SiO2，另外含有少量氧化铁、氧化镁、氧化钙、氧化镍和氧化锰等微量杂质。
2.形态及物理性质
形态：呈纹带状隐晶质块体。外形常成肾状、钟乳状、葡萄状和皮壳状等。
颜色：玛瑙为白色，但因含有色胶体质点及其他杂质则常出现灰、褐、红、蓝、绿、葱绿、粉绿和黑等色，有时因各色相杂而形成美丽的纹带。红色条纹含氧化铁，黑色含碳，白色含氧化镁、氧化钙、绿色含氧化镍，褐色含氧化锰。
其他物理性质：玻璃光泽，半透明。贝壳状断口。硬度7。密度2.61～2.65g/cm3。折射率1.54～1.55。
3.品种
常见的玛瑙有下列几种。
缟玛瑙(onyx)：乳白或白色条带与黑色或暗褐色条带相间分布的玛瑙。条带比较平直、均匀。是制作浮雕的理想材料，以黑色部分为背景，利用其白色部分雕琢图案。
苔玛瑙(moss agate，Mocha agate)：指淡蓝色、灰色或黄色的含枝状包裹体的半透明的玉髓。这些具羊齿植物和苔形状的包裹体多为各种氧化物，但也有些是绿泥石、角闪石的细小鳞片聚集而成。枝状包裹体使苔玛瑙具有美丽的外观，在工艺上有较大的价值。细质苔玛瑙是玉髓材料中极珍贵的品种。Mocha是也门优质苔玛瑙的产地，故苔玛瑙有时也称为mocha stone。
火玛瑙(fire agate)：由半透明的薄层状玉髓及层间所夹具晕彩色的铁矿物晶体的玛瑙。因具有铁矿物的片状晶体，可显出美丽火红色的虹彩色，故称火玛瑙。
蓝玛瑙(blue agate)：天然蓝玛瑙产于巴西，蓝白相同的条带界限十分清楚，人们多用这种截然不同的层色带来做浮雕。
晕彩玛瑙(aris agate)：显光谱色的玛瑙。是因把石英纤维扭曲而产生的衍射效应。把材料切成薄片并放到光源下时，能最好地看到这种颜色效应。
水胆玛瑙(water agate，enhydros)：玛瑙中有封闭的含空洞水者，称为水胆玛瑙。
4.鉴别
根据玛瑙的独有的纹带构造，很易与其他玉石相区别。
5.玛瑙经济评价的依据
玛瑙以颜色、透明度和块度为分级标准，除水胆玛瑙最珍贵外，一般以两种色搭配和谐的俏色原料为佳品。我国将玛瑙分为四级。特级、一级和二级其***同特点为红、蓝、紫和粉红色，透明、无杂质、无沙心、无裂纹，其差别在块重依次为4.5kg、1.5kg以上和0.5～1.5kg之间者；三级为红带有杂色、棕黄色、浅紫色、透明、稍有裂纹、块重在0.5kg以下者。一般情况下，特级料价是三级料价格的3.5倍。
6.玛瑙矿床的成因
玛瑙主要为基性火山岩期后热液型矿床，也就是基性火山岩喷发结束后的残余热水溶液，交代早期喷发的基性岩，析出的SiO2在基性火山岩气孔和空洞中沉淀，形成了具环带的玛瑙。也产于沉积层和砾石层及现代残坡的堆积层中。玛瑙著名产地有印度、巴西、前苏联、爱尔兰、美国、乌拉圭、埃及、澳大利亚、马达加斯加、墨西哥和纳米比亚等国。中国玛瑙产地分布广泛，主要有黑龙江、辽宁、内蒙古、河北、宁夏、西藏、湖北和山东等十数省区。南京雨花台产出著名的、以玛瑙为主和少数玉髓的小砾石被称为雨花石。
三、显晶石英质玉石
显晶质石英质玉石有硅化石棉、硅化木和石英岩类玉石等。
(一)硅化石棉(Silicified crocidolite)
1.概述
硅化石棉是在地质作用过程中形成的达到玉石级由石英和被交代的碱性闪石残余组成的集合体。因其外观具有褐黄色等色调而且呈绢丝光泽、似木质，有些文献中又称木变石。由于它具有平行纤维状构造，常能琢磨猫眼石效应来，因它具有一种朴实、古雅的美，深受人们所喜爱，根据文字记载，中国早在元朝就已被人们所饰用。
2.矿物组分
硅化石棉主要组成矿物由被交代残余产出的碱质闪石和大量细粒石英组成，有些文献中把碱质闪石以钠闪石端员组分代表。我国河南省淅川县所产的硅化石棉(虎睛石)中的闪石，研究表明为镁钠闪石(刘树忠等，1993)。
3.形态及物理性质
形态：常呈具有纤维状构造的块体。
颜色：为褐色、黄褐色、绿色、蓝色、绿灰、蓝灰色，个别呈紫色。
其他物理性质：丝绢光泽。硬度6～7，密度2.9～3.3g/cm3，有韧性。
根据电子探针微区分析表明，纤维状镁钠闪石大部分已硅化，SiO2的含量达70%左右，实为隐晶质SiO2呈纤维状镁钠闪石的假象。
4.品种
根据颜色等方面特征，把硅化石棉分为虎睛石，鹰睛石和斑马虎睛石。
虎睛石(Tiger's eye)：硅化石棉被交代和氧化程度充分，故虎睛石表现为一系列交替出现黄色和黄褐色的闪光条带，当转动时其位置互换。当切磨恰当时会显猫眼效应，但眼线欠佳。因琢磨成弧面型而具有猫眼效应，像“虎眼”者，称为虎睛石。
鹰睛石(Hawk's eye)：把蓝色、蓝绿、蓝色的硅化石棉琢磨成弧面型而具有猫眼效应像“鹰眼”者，称为鹰睛石。
斑马虎睛石(Zebra tiger's eye)：把褐、蓝色相间的硅化石棉琢磨成弧面型具有猫眼效应者，称为斑马虎睛石。
5.鉴别
特殊的黄、蓝颜色和具明显的细纤维结构以及明亮丝绢光泽，易与其他宝玉石区别。以硬度和密度比金绿宝石均低与金绿宝石猫眼相区别。另外，虎睛石、鹰睛石和斑马虎睛石的光带比金绿宝石猫眼松散，亮度也不够强，质地不够水灵等也是与金绿宝石猫眼石重要区别。
6.硅化石棉经济评价依据
要求硅化石棉原料致密有较强的丝绢光泽，一般分为三级。
一级品：具有美丽的丝绢状花纹，黄色、红蓝色、质地紧密、无空洞、无杂质、块状在10kg以上。
二级品：具有一般的花纹，黄色、红蓝色，质地紧密，稍有空洞，稍有杂质，块重在5kg以上。
三级品：不具花纹，黄色，红蓝色，质地紧密，稍有空洞和杂质，块重在2kg以上。
7.硅化石棉矿床成因
世界上最大的硅化青石棉矿床位于南非(阿扎尼亚)德兰士瓦省，主要矿体与青石棉有关，青石棉层和硅化青石棉整合地产在前寒武纪极细粒含铁砂岩中。矿化带厚10m，由许多断续的彼此平行的硅化蚀变的青石棉脉组成。硅化青石棉是青石棉受硅化作用而成的以石英为主的玉石。除南非外，主要产地还有：巴西、印度、斯里兰卡。中国目前已知河南省淅川是硅化石棉的惟一产地。
(二)硅化木(Silicified wood)
1.概述
硅化木是埋在地下树木受到的地下水所含SiO2的交代作用后仍保留木质结构外观的一种玉石。
2.矿物组分及化学成分
主要组成矿物为玛瑙、蛋白石或隐晶质石英。其化学成分基本上是SiO2，常含铁及其他金属成分杂质。
3.形态及物理性质
形态：多为树干状不透明块体，保留有木质结构。
颜色：多呈褐色、淡黄、黄褐、灰白和灰色。
其他物理性质：标本常无光泽，抛光后为玻璃光泽，不透明。硬度7。密度2.65～2.95g/cm3。折射率取决于SiO2不同变种，同玛瑙、石英或蛋白石。
4.品种
根据SiO2不同变种分为蛋白石硅化木、玛瑙硅化木和普通硅化木。
蛋白石硅化木(Opalised wood)：以蛋白石矿物为主者，称为蛋白石硅化木。
玛瑙硅化木(Agatized wood)：以玛瑙矿物为主者，称为玛瑙硅化木。
普通硅化木(Petrified wood)：以隐晶质石英为主者，称为普通硅化木。
5.鉴别
以明显木质结构与其他各类玉石相区别。
6.硅化木经济评价依据
木质结构清晰和光泽较强者可作雕琢原料，大者可作陈设或珍藏品以及装饰花园用。
7.硅化木矿床成因
产在有木化石的地层中。主要产地有欧洲各国及美国等国家。中国河北省和辽宁省等地亦有产出。
(三)石英岩类玉石(Quartzite jade)
1.概述
石英岩类玉石是在地质作用过程中形成的达到玉石级主要由显微粒状石英组成的集合体。有的因含有色矿物而呈现美丽的颜色。
2.矿物组分及化学成分
主要组成矿物为显微粒状石英，不同品种可含有少量铬云母、蓝线石、锂云母和阳起石等有色矿物。主要化学成分为SiO2，含有其他少量杂质成分。
3.形态及物理性质
形态：多呈致密块体。
颜色：可呈现白色、蓝色、绿色和紫色等。
其他物理性质：多呈玻璃光泽，不透明到近于透明。硬度6.5～7。密度2.65g/cm3左右。
4.品种
(1)东陵石又称砂金石英(Aventurine quartz)：是指因含有大量的片状云母片或铁矿而显砂金效应的石英岩。砂金效应是指光从宝石材料所含规则及不规则排列的赤铁矿和其他铁矿物小片或云母小片以及铜片晶体等反射而产生的闪烁效应。粒状结构，颗粒较粗，明显的可看到绿色铬云母鳞片或可见纤维状或粒状绿蓝色或青蓝的蓝线石。现在把我国新疆等地一些含有阳起石等的石英岩，也称为东陵石。根据颜色(所含的有色矿物)可分为很多品种。石英岩中含蓝线石呈蓝色者，称“蓝色东陵石”；含铬云母呈翠绿色者，称“绿色东陵石”；含锂云母呈紫色者，称“紫色东陵石”。
(2)密玉(Mi jade)：为绿色致密块状含铬云母石英岩，因产于河南省密县而被称为“密县玉”，简称密玉。玉石主要由95%～99%粒度为0.03～0.6mm石英组成，还含有1%～5%含铬白云母和少量锆石、金红石、磷灰石等矿物。油脂光泽，不透明到近于透明。硬度7。密度2.65g/cm3左右。由于含铬白云母的含量不同，使密玉呈现白色，浅绿色至绿色不同颜色，以深浓绿色且透明者为佳品。由于密玉多为浅色者，常用染色办法改善。玉石呈脉状和扁豆状断续分布于震旦系马鞍山组灰白色细粒石英岩中。
(3)京白玉(Jinbai jade)：是一种白色致密块状石英岩，因产于北京西山而得名。用它雕琢的玉器抛光后，很像和田玉的最珍贵品种“羊脂玉”制品，但无韧性而具脆性；放大镜下观察无羊脂玉特征的纤维交织结构而呈粒状结构。玉石产于北京门头沟山区震旦纪沉积地层中。
(4)贵翠(Guizhou jade)：是一种含高岭石族矿物的细粒石英岩，因产于贵州省晴隆县，并且呈灰绿及浅绿色而得名。主要矿物由粒径0.05～0.15mm石英和少量高岭石组成。质地较细，因含的绿色高岭石分布不均而。呈条带状构造。贵翠呈翠绿色、浅绿、灰绿及红色。玻璃光泽，不透明，硬度7，密度2.65g/cm3左右。
5.鉴别
石英岩玉石均是变质的石英岩，呈粒状镶嵌结构，借此可以与白玉、翡翠及蛇纹石质玉石相区别。石英岩类玉石的折射率用点测法均近于1.54，密度2.65g/cm3左右，均比翡翠、软玉、葡萄石和钙铝榴石等相似的玉石低。
6.石英岩类玉石经济评价依据
根据颜色、质地和块度我国将石英岩类玉石分为3个品级。
一级：绿色、淡绿色和白色，质地细腻透明度好，无杂质，块状重在7kg以上。
二级：豆绿色或白色，鲜艳，质地细腻、透明度好，无杂质、块重在5kg以上。
三级：浅绿色，白色或棕红色、无裂纹，稍有杂质，块重在5kg以上。
一般一级品的价格是三级品的三倍。
7.石英岩类玉石矿床成因
石英岩类玉石产于含石英岩的沉积地层中，多属后期热液交代矿床。主要产地有西班牙、印度、前苏联和智利。中国产地有河南省密县，贵州省晴隆县及北京门头沟区等地。
四、石英质玉石优化处理及其鉴别
石英质玉石的优化处理主要采用热处理和染色处理两种方法，另外还有水胆玛瑙的注水处理。
1.热处理
许多色调不正的红玛瑙或灰玛瑙中除三价铁外，尚有部分颜色灰暗的二价铁。如果将含二价铁的玛瑙加热氧化变成三价铁，则玛瑙的颜色就会变红。焙烧过的玛瑙颜色相对均一，色的边缘多呈渐变关系，没有天然红玛瑙的条带分明，清晰。焙烧过的玛瑙在性质上与天然玛瑙没有什么区别，颜色也不会改变，其价值与天然的相近。
黄褐色的虎睛石在氧化条件下热处理可转变成褐红色。当虎睛石在还原条件下热处理可变成灰黄色、灰白色，用于仿金绿宝石猫眼。
2.染色处理
市场上大部玛瑙制品是经过染色的。用无机染料，可将无色玛瑙(用不同配方)染成需要的颜色。将玛瑙浸入硝酸铁溶液中，然后加热染煮，会产生红色。将玛瑙浸入饱和氯化铁中，略加热，会产生柠檬黄色。玛瑙浸入饱和铬盐溶液后，再加热即变成绿色；用硝酸镍浸泡后加热，有相似的染色效果。将玛瑙泡入亚铁氰化钾溶液中，然后再浸入硫酸铁溶液中并煮沸，会产生蓝色。将玛瑙用糖液浸泡后，加热或加硝酸，会把玛瑙染成褐色。先用浓的糖水泡玛瑙，取出后浸入热的浓硫酸中，糖炭化变黑。染色的玛瑙颜色艳丽、均一，给人一种假的感觉。
石英岩的染色处理是近十年才出现的。它是将石英岩先加热，淬火后再染色的，主要染成绿色，用于仿翡翠。市场上俗称马来西亚玉。
3.水胆玛瑙的注水处理
水胆玛瑙有裂隙或加工时产生裂隙，水胆水便会缓慢溢出、干涸，使水胆玛瑙失去工艺价值。处理的办法是将其浸于水中，利用毛细作用使水回填，或用注入方法使水回填，然后再用胶等将裂隙封住。鉴别方法是细心寻找是否有被封的裂隙。
石英质玉石是一种数量较大的中低档宝石，其优化处理具有悠久历史，如玛瑙的热处理和染色处理均已被人们所接受，鉴定时勿需标明。但只得注意是石英质玉石中的部分品种优化处理后，用于仿其他高档宝石。如石英岩染色以“马来玉”命名，用于仿翡翠；虎睛石退色处理后用于仿金绿宝石猫眼等。
思考题
一、是非判断题
1.市场上标为“澳洲玉”的商品，都是从澳大利亚进口的绿玉髓。
2.染色玛瑙效果稳定，上市时无需标明为处理的。
二、选择题
1.碧玉是：
a.隐晶质石英
b.不具纹带构造的玛瑙
c.混有粘土等矿物杂质的玉髓
2.但质量较高的绿玉髓目前仅见于：
a.澳大利亚
b.斯里兰卡
c.澳大利亚、斯里兰卡和印度
三、填空题
1.写出两种与翡翠易混淆的天然石英质玉石：( )和( )。
2.主要由二氧化硅矿物组成的天然绿色玉石有：( )、( )、( )、( )。
3.常见的显晶石英质玉石有：( )、( )( )。