原礦綠松石為什么會變色?
綠松石的顏色是多變的,比如風化之后會變色,放水里顏色會變深,甚至把玩過程中都會變色。
1.綠松石的本色
綠松石是一種自色玉石,其顏色主要是由Cu2+、Fe3+、Fe2+決定的。綠松石是銅和鋁的一種堿性磷酸鹽礦物,綠松石的最基本的顏色是藍色,呈藍色主要原因是Cu2+離子。Fe2+可以部分替代Cu2+導致綠松石呈綠松。藍色、藍綠色、綠色是綠松石的本色。綠松石晶體結構中的Al3+與Fe3+可呈完全類質同象代替,而Fe3+離子導致綠松石呈紅色和黃色。綠松石家族成員中不同品種的顏色也不相同。
2.風化后綠松石顏色的變化
風化作用會導致綠松石發生如下變化:失去水分、孔隙增加、氧化。失水后綠松石顏色的變化綠松石內部含有大量的水,平均在15%~20%。綠松石中的水以三種形式存在,即結構水、結晶水和吸附水。結晶水所占比例最大,約為10%左右,吸附水占5%左右,結構水占4%左右。當綠松石失去部分或全部結晶水后,顏色發生明顯變化,由藍色變為黃綠色,經曉風等人的實驗資料認為結構水和結晶水全部脫失后,綠松石會變成深圳褐色。
根據實驗資料,吸附水的存在對綠松石的顏色具有很大的影響。吸附水含量較高的樣品,其顏色較深。如新鮮的綠松石的顏色要比在空氣中長期放置的綠松石顏色深,因為它的吸附水含量比較高。經研究認為吸附水影響綠松石的明度、彩度與色調。綠松石為多晶集合體,具有一定的孔隙度,容易吸附污染物。若含有吸附水,空隙被水充填后,減少了漫反射,顏色就會加深。相反,失去吸附水,孔隙被空氣充填,漫反射增加,顏色發白、發淺。
3.孔隙度增加對綠松石顏色的影響
因為綠松石是由銅和鋁的含水磷酸巖礦物組成的多晶集合體玉石,這種玉石材料均具有一定的孔隙度。然而,空隙度的大小直接影響綠松石的一系列物理性質。綠松石材料多孔,易吸附一些污染物,顏色發生改變,比如變污,不亮麗。綠松石間的空隙常被空氣充填,若空隙徑大于可見光波長,那么會造成光的散射,由于散射作用使顏色變淺變淡。
4.氧化作用對綠松石顏色的影響
氧化作用使綠松石中的Fe2+變成Fe3+,呈現黃褐色、紅色、黃色。對于鐵線松,氧化后鐵質變成褐鐵礦,周圍變成鐵銹色,有的浸染到綠松表面,使其發黃褐色。
5.放在水中顏色的變化
在綠松石表面灑水或把綠松石放在水中,綠松石顏色會很快變深(高瓷變色慢)。這是因為綠松石表面多孔隙,孔隙被空氣充填,漫反射增加,顏色發白、發淺。如果這些孔隙被水充填,一則在綠松石和水的界面發生折射;二則由于水的充填減小了空隙徑,使粗糙表面光滑程度提高,從而減弱漫反射作用,顏色。
6.把玩過程中綠松石顏色的變化
多數綠松石佩帶一段時間內都會變色,變得暗淡、變綠,這是很正常的。通常質地越致密、顏色越深,色牢度就越好。把玩過程中,手上的油漬、污物等會進入綠松石表面孔隙,使綠松石顏色發生變化,變得污濁,不亮麗。綠松石表面孔隙越多,這種情況越嚴重。瓷松相對致密,孔隙少,面松相對疏松,孔隙多。