堇青石(一種矽酸鹽礦物)

堇青石（Cordierite或Iolite，Dichroite）來自希臘文中的Violet，寓意其呈紫羅蘭色，Dichroite來自希臘文“雙色”，指寶石具有很強的多色性。由於堇青石有像藍寶石一樣的藍色，有人稱之為“水藍寶石”（water sapphire）。

堇青石是一種矽酸鹽礦物，通常具有淺藍或淺紫色，玻璃光澤，透明至半透明。堇青石還具有一個特點，具有明顯的多色性（三色性），在不同的方向上發出不同顏色的光線。品優色美的堇青石被當作寶石，除此以外，堇青石由於耐火性好、受熱膨脹率低，現在普遍作為汽車淨化器的蜂窩狀載體材料來使用。堇青石產於片岩、片麻岩及蝕變火成岩中。人們因此也稱堇青石為二色石。人工可以合成鎂堇青石，用於耐火材料。堇青石原石一般重4-5克拉，更大的也有發現。堇青石一般切割成傳統的形狀，最受歡迎的顏色是藍紫色。

基本介紹

• 中文名：堇青石
• 外文名：Cordierite/Iolite/Dichroite 
• 別稱：二色石
• 類別：矽酸鹽礦物
• 化學式：Mg2Al4Si5O18；可含有Na、K、Ca、Fe、Mn等元素及H2O
• 顏色：淺至深的藍，紫，無色、黃白色、褐色
• 光澤：玻璃光澤
• 透明度：透明至半透明
• 晶系：斜方晶系
• 解理：一組{010}完全解理
• 硬度：7～7.5（摩爾硬度）
• 礦物密度：2.61(±0.05)g/cm3
• 溶解度：難溶
• 結晶狀態：晶質體
• 習性：短柱狀晶形，常見雙晶
• 光學性質：非均質體，二軸晶，負光性
• 多色性：三色性，強
• 折射率：1.542～1.551
• 雙折射率：0.008～0.012
• 紫外螢光：無
• 吸收光譜：426, 645nm弱吸收帶
• 放大檢查：顏色分帶，氣液包體
• 光學效應：星光效應，貓眼效應，砂金效應
• 產地：片岩、片麻岩及蝕變火成岩
• 用途：寶石，鎂堇青石，耐火材料

基本資料

內含物：內含物亦有相當大的變易，有赤鐵礦、針鐵礦、磷灰石、鋯石或其他的氣液二相包裹體。產於斯里蘭卡的堇青，內含大量定向排列的赤鐵礦和針鐵礦薄六方形小片，呈紅色，有如血點，故名血滴堇青石。

堇青石的顏色近似藍寶石，所以又稱之為水藍寶石（water sapphire）。更因為它具有藍寶石的顏色及光澤且價格又比藍寶石便宜很多，因此更被戲稱為窮人家的藍寶石，堇青石的能量是相當穩定的且不能以加熱的方式來改變它的顏色是一種貨真價實的寶石。

堇青石的主要產地為巴西，印度，斯里蘭卡，緬甸，馬達加斯加，中國台灣的蘭嶼也有少量的發現，而堇青石的顏色有藍色，淺藍色，淺紫色，淺黃色，及淡褐色，說到顏色就不得不提一下堇青石最重要的一項特徵也就是它的二色性，這也是大家用肉眼來區分堇青石與藍寶石的最大不同點，何謂二色性呢?用簡單的話來描述就是同一顆寶石在不同的角度看上去呈現出兩種不同的顏色(如圖)，在它的多色性中最常出現的顏色為藍色，紫色，淡黃色(或無色)，也因為這樣堇青石又被稱為二色石。

血點堇青石

堇青石依其種類細分為三種，即鐵堇青石、.堇青石和血點堇青石。

物理性質

顏色：寶石級品種顏色為藍色和藍紫色，堇青石也可呈無色、微黃白色、綠色、褐色和灰色等。

光澤及透明度：玻璃光澤，透明至半透明。

光性：二軸晶，負光性。

折射率與雙折射率：RI：1.54-1.55，DR：0.01±0.002與其成分中Mg和Fe的比例有關，當富Mg時，折射率偏低，而富鐵時折射率則偏高。多色性：強，三色性表現為黃紫、黃、藍色。肉眼可見，如果從不同方向觀察，可看到不同的顏色。

堇青石圖片(2)

發光性：無

吸收光譜：表現為鐵吸收譜。

解理：堇青石可具有三組解理，其中{010}為中等解理，{100}和{001}為不完全解理，斷口為參差狀。

突起：負或正低突起

刻劃硬度：摩氏硬度為7~7.5

相對密度：2.60，隨Fe的含量增多而逐漸變大。

晶系：斜方晶系

晶體：短柱狀

集合體型態：粒狀、塊狀

其他：（1）具脆性；（2）折射率1.542 ~ 1.551；（3）透明至半透明；（4）晶體偶具反覆雙晶而呈假六方形；（5）當晶體中包裹有矽線石、鋯石等細小礦物時，常能看到檸檬黃的多色暈。

化學特性

化學成分

(Mg, Fe²⁺)₂Al³ [AlSi₅O₁₈]·H₂O

化學分類

矽酸鹽

化學性質

（1）成分中的鎂，可被少量的錳所置換

（2）成分中的鋁，可被部分高價鐵所置換

堇青石圖片(3)

顯微特徵

常見的礦物包裹體有赤鐵礦或針鐵礦、磷灰石、鋯石及氣體液包體等。其中斯里蘭卡產的一種堇青石包裹主要為赤鐵礦和針鐵礦，顏色為紅色，絕大多數顆粒呈板狀和針狀，並呈定向排列，當包裹體大量出現時可使堇青石呈現紅色，這種堇青石又被稱為“血射堇青石”（Bloodshot）。

名字由來

堇青石的英文名稱為Cordierite，乃是為了紀念法國地質學家P. L. A. Coedier而命名，而寶石級的堇青石，英文名 為Iolite或Dichroite。Iolite系源於希臘語，為“紫羅蘭”的意思，象徵寶石級堇青石的顏色特徵。堇青石具有明顯的多色性，用肉眼從不同角度觀察，可以發現它的顏色有明顯的變化。化學組成為富含鐵、鎂、鋁的矽酸鹽，成分中的鎂可被鐵或錳所置換，而部分的鋁也可被鐵所取代。晶體多呈短柱狀，在晶體內偶而含有矽線石、尖晶石、鋯石、磷灰石、雲母等包裹體。顏色一般呈淺藍、深藍或灰藍色，部分為無色、白、灰、淺黃、淺紫或淺褐色，而經過風化的，則略帶綠色。如果風化程度增加，堇青石可變為雲母、綠泥石或是滑石。

堇青石是由含鋁量較高的岩石，經過中度到高度熱力變質作用所形成，主要產在片麻岩或含鋁量較高的片岩中。質量較佳的寶石級堇青石多產在斯里蘭卡和印度，此外，德國、緬甸、坦尚尼亞、芬蘭、馬達加斯加、美國等國也有產出。

成因與產狀

堇青石是典型的變質礦物，變質成因，主要產在片麻岩或含鋁量較高的片岩及蝕變火成岩中，寶石級堇青石主要賦存於富鎂的蝕變火山岩中。在部分花崗岩也可以發現，並常與石榴子石、紅柱石、剛玉、石英、尖晶石、矽線石等共生。

堇青石原石

常見品種

鐵堇青石

堇青石中的兩個主要成份鎂和鐵可以做同像替代，當鐵元素含量大於鎂元素稱之為鐵堇青石。

堇青石

即鎂含量高於鐵含量時稱為堇青石，較出名的是產於印度的富鎂品種，常被用來做成寶石又稱為印度石。

血點堇青石

主要產地在斯里蘭卡，主要特徵為其內部的氧化鐵澡片含量豐富且呈現特定方向排列使得堇青石帶有色帶時被稱為血點堇青石。

重要產地

中國台灣地區

（1）綠島和蘭嶼的安山岩中

（2）台灣北部紗帽山和宜蘭外海龜山島的安山岩中

（3）澎湖赤嶼的玄武岩中

（4）中央山脈能高一帶的板岩中

堇青石圖片(4)

世界其它地區

（1）美國Connecticut的Haddam、NewLondon、Guilford和Plymouth

（2）加拿大NorthwestTerritories的GarnetIsland

（3）德國Bavaria的Bodenmais和Wechselburg

（4）捷克共和國的Biskupice、DolníBory、V??ná

（5）芬蘭的Orijarvi和Pielavesi

（6）挪威的Krager?、Arendal、Bamblesector

（7）瑞典的Naversberg

（8）西班牙的CabodeGato

（9）格陵蘭塔吉克SWofRankful的Sasykskyarea

（10）馬達加斯加的Mt.Bity

（11）斯里蘭卡

（12）南非CapeProv.的BlueDragonmine、NorthCape的GuadonFarm

（13）澳洲WesternAustralia的WhiteWell

（14）巴西Paraiba的Umburang

（15）阿根廷的Soto

（16）墨西哥的Chihuahua的Parral

（17）緬甸

（18）坦尚尼亞

主要用途

顏色美麗透明者，可做為寶石。一般寶石級的堇青石多呈藍色和紫羅蘭色，其中藍色堇青石還被譽為“水藍寶石（WaterSapphire）”的美名。

用於製作陶瓷和玻璃等材料，廣泛用於汽車淨化器載體基本材料。

鑑定特徵

（1）折射率：1.542~1.551

（2）硬度：7

（3）晶體常呈假六方形的短柱狀

（4）顏色多呈藍或灰藍色

此外，藍色堇青石的外觀與藍色藍寶石頗為相似，但是堇青石具有相當明顯的多色性，而且硬度、折射率與比重都比藍寶石為低。堇青石的主要產地為巴西，印度，斯里蘭卡，緬甸，馬達加斯加，台灣的蘭嶼也有少量的發現，而堇青石的顏色有藍色，淺藍色，淺紫色，淺黃色，及淡褐色，說到顏色就不得不提一下堇青石最重要的一項特徵也就是它的多色性，這也是大家用肉眼來區分堇青石與藍寶石的最大不同點，何謂多色性呢?用簡單的話來描述就是同一顆寶石在不同的角度看上去呈現出兩種或三種不同的顏色，在它的多色性中最常出現的顏色為藍色，紫色，淡黃色（或無色）。

名石比較

與堇青石相似的寶石有藍寶石、紫晶、方柱石、碧璽、坦桑石等。關鍵區分依據為：RI值和DR值、相對密度值， 顏色多色性 ，淺色品種干涉圖及方柱石的螢光特徵。

堇青石的顏色外觀與藍寶石、藍碧璽、坦桑石極為相似：只要小心測試 ，較容易區分。

藍寶石：具有明亮玻璃光澤，RI1.76-1.78 DR0.008 一軸晶(-)，多色性為明顯的二色性藍色至藍綠色，典型光譜為藍區三條強的吸收窄帶（450、460、470 nm處），放大觀察具有六方或直邊生長色帶，金紅石針狀包體和氣液兩相包體。

藍碧璽：RI1.62-1.65 DR0.018 一軸(-) 多色性明顯至強(二色性), SG3.01-3.11 在2.65重液中下沉,而堇青石SG小,在2.65重液中呈漂浮狀態。

堇青石圖片(5)

坦桑黝簾石：明顯的三色性與堇青石相似，但各自表現的三個方向性顏色有差異。坦桑黝簾石的RI、SG高於堇青石，RI1.69-1.70 DR0.009 二軸晶寶石,SG3.35。

歷史傳說

在1000多年以前，維琴高人在沒有任何導航工具，天空又常常是陰雲密布的情況下，穿越了極地冰冷的海洋，萬里跋涉到達美洲。傳說他們是藉助於魔法遠行的，但現在看來，他們可能得到科學的引導。

有多方面的訊息和資料稱，在公元980年，即在哥倫布發現美洲之前400多年，維琴高人的航船就到達了北美洲的沿海地區。這艘船是由埃里克·羅索（EricilRosso）率領的，它從挪威的卑爾根出發，首先到達冰島，然後抵達格陵蘭，最後到達加拿大的拉布拉多美洲大陸沿海。在這個高緯度地區，天空總是陰沉沉的，能見度極低。白天，太陽藏在雲霧的後面，夜晚也看不見星星。那個年代沒有任何能幫助人辯明方向的工具和手段，但根據傳說，這些北方人在長途旅行中，有一種魔力無窮的神奇工具為他們導航，這就是太陽石。

科學解釋

維琴高人於公元982年到達格陵蘭，據一些史學家說，他們甚至到達了北美洲沿海。當時他們手中無任何導航工具。事實上，在這之後很多年，即1044年左右，才由中國人發明了指南針。但維琴高人究竟是如何到達美洲大陸沿海的呢？1967年丹麥考古學家托基爾·拉姆斯考（Thorkild Ramsko）對此做出了解釋，現在這一理論又引起了學者們的注意。根據拉姆斯考的解釋，古代北方人是不知不覺地利用了一種礦石的物理特性。拉姆斯考認為，在很多故事中作為神奇的導航者出現的著名太陽石不是別的，而是一種叫堇青石的礦石晶體。這是一種具有雙折射和二向色性的礦石，也就是說它能有選擇地吸收光輻射。當光線通過堇青石時，由於在一些特殊的晶面上對不同光線偏振光的吸收不同，透過堇青石的光就會改變顏色，從紫色、藍色一直到黃色，按照這些不同的平面就可以追溯到光源所在的位置。許多科學家認為，維琴高人曾經擁有這種礦石，他們將其指向天空就能夠知道太陽的位置，從而辨別出方向來。當光源（這裡是太陽）受到遮蔽（如雲層）時，會發生偏振光現象。由於高緯度地區常常是陰天，此外在這些地區太陽長時間地處在接近地平線的地方，因此太陽光發生偏振的現象就更為明顯。其原因就在於射向地球的光線的入射角大和太陽光通過的大氣層的厚度大。甚至當太陽已經落山，但陽光還照射著大氣層的時候這種現象依然存在。堇青石晶體也能夠據透射偏振光的顏色找到太陽的方向。另一個有利於拉姆斯考理論的證據是，挪威的堇青石礦藏非常豐富，因此維琴高人能很容易地獲得這種礦石，不過由於他們不了解這種礦石的物理特性，所以理所當然的就將它歸功於一種神奇的魔力。

工業特性

【分子式】(Mg,Fe)₂Al₃[AlSi₅O₁₈]

【化學組成】 成分中Mg和Fe為完全類質同像代替，但大多數堇青石是富鎂的，因為在堇青石晶體結構中，Mg、Fe是四次配位的，Mg²⁺比Fe²⁺的半徑小，進入四面體中更穩定。骨幹外的Al³⁺可被Fe³⁺代替。另外，成分中常含H₂O、K、Na等，在結構中的大孔道中。

【晶體結構】 斜方晶系；D202h-Cccm，a0=1.713～1.707 nm，b0=0.980～0.973 nm，c₀=0.935～0.929 nm，Z=4。與綠柱石同結構，但在六方環中存在Al→Si，因而對稱下降。值得指出的是，Mg₂₊、Fe₂₊一般為六次配位，但在堇青石中為四次配位。

【形態】 完好晶體不常出現，有時呈假六方柱晶體。

【物理性質】 無色，或淺藍色、淺黃色；玻璃光澤；透明至半透明。解理{010}中等；貝殼狀斷口。硬度7～7.5。相對密度2.53～2.78。

【成因及產狀】 是一種典型變質礦物，產於片麻岩、結晶片岩及蝕變火成岩。

【主要用途】 堇青石最大的特性是熱膨脹係數小，因此廣泛套用於陶瓷、玻璃業，提高其抗急冷急熱的能力。