從今天開(kāi)始，我們進(jìn)入到《系統(tǒng)寶石學(xué)》中的第二章內(nèi)容《寶石礦物的化學(xué)成分》

當(dāng)說(shuō)到寶石礦物的“晶體化學(xué)”分類(lèi)的時(shí)候，此時(shí)我們指的僅僅是哪一些已經(jīng)結(jié)晶的寶石礦物，部分寶石沒(méi)有結(jié)晶，比如說(shuō)歐泊、天然玻璃、煤精、琥珀等，是不會(huì)出現(xiàn)在這種分類(lèi)下面，只有那些符合“晶體”定義的寶石礦物，才會(huì)納入到本次的分類(lèi)當(dāng)中。

 自然界目前已知的礦物大約有4000余種，其中三千余種為晶體，所以人們?yōu)榱烁忧逦恼J(rèn)識(shí)礦物的本質(zhì)，對(duì)礦物按照不同的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了分類(lèi)，將性質(zhì)相近的礦物分為一類(lèi)。由于絕大多數(shù)的礦物屬于晶體，目前應(yīng)用較多的分類(lèi)依據(jù)，也主要是依據(jù)礦物的晶體化學(xué)分類(lèi)。

按照礦物的晶體化學(xué)分類(lèi)，目前將礦物從大到小依次分類(lèi)為大類(lèi)、類(lèi)、亞類(lèi)、族（亞族）、種（亞種）、（變種）。

大類(lèi)：主要根據(jù)化合物的類(lèi)型，比如說(shuō)是單質(zhì)還是化合物，如果晶體是化合物，則根據(jù)陰離子大類(lèi)繼續(xù)將其分類(lèi)，目前多數(shù)的《礦物學(xué)》書(shū)籍將礦物晶體五大類(lèi)，分別是自然元素大類(lèi)（單質(zhì)），硫化物及其類(lèi)似化合物類(lèi)（陰離子以S為主）、氧化物類(lèi)和氫氧化物大類(lèi)（陰離子主要為O或者為OH）、含氧鹽礦物大類(lèi)（陰離子為含氧鹽）和鹵化物（陰離子為鹵素）大類(lèi)。下圖為鉆石，屬于自然元素類(lèi)。

類(lèi)：是以陰離子或者絡(luò)陰離子的種類(lèi)來(lái)進(jìn)行分類(lèi)的，以含氧鹽礦物大類(lèi)舉例，該大類(lèi)的礦物可以分為硅酸鹽礦物類(lèi)（陰離子為硅酸根）、硼酸鹽礦物類(lèi)（陰離子為硼酸根）、碳酸鹽礦物類(lèi)（陰離子為碳酸根）、硫酸鹽礦物類(lèi)（陰離子為硫酸根）等等；下圖為冰洲石，為碳酸鹽類(lèi)礦物。

亞類(lèi)：是以強(qiáng)健分布和絡(luò)陰離子結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行分類(lèi)的，以硅酸鹽為例，根據(jù)硅氧四面體的具體形式，可以分為島狀硅酸鹽（硅氧四面體呈島狀）、鏈狀硅酸鹽（還可細(xì)分為單鏈和雙鏈，硅氧四面體分別呈單鏈或者雙鏈）、環(huán)狀硅酸鹽（硅氧四面體相互連接成環(huán)狀）、層狀硅酸鹽（硅氧四面體相互連接，呈層狀）和架狀硅酸鹽（硅氧四面體整體上在空間中呈現(xiàn)架狀）。下圖為環(huán)狀硅酸鹽的環(huán)狀硅氧骨干示意圖。

族：族主要是根據(jù)具體的晶體結(jié)構(gòu)類(lèi)型和陽(yáng)離子的性質(zhì)來(lái)進(jìn)行分類(lèi)了，同一個(gè)族內(nèi)的晶體結(jié)構(gòu)基本一致，比如說(shuō)剛玉族、綠柱石族、長(zhǎng)石族、石榴石族等等；下圖為輝石族礦物的理想化的晶體結(jié)構(gòu)。

雖然說(shuō)晶體結(jié)構(gòu)基本類(lèi)似，但是并不意味著同一族內(nèi)的所有礦物具有相同的對(duì)稱(chēng)型，比如說(shuō)輝石族中包括單斜輝石亞族和斜方輝石亞族，其分別為單斜晶系和斜方晶系（具體圖片看“亞族”）。

亞族：并不一定所有的礦物都會(huì)有亞族的分類(lèi)，亞族主要是根據(jù)陽(yáng)離子的種類(lèi)以及結(jié)構(gòu)的對(duì)稱(chēng)性進(jìn)行分類(lèi)的，還是以剛才的輝石族為例，輝石族的化學(xué)通式為XY[T2O6]，T通常為Si，當(dāng)X為一些Ca、Na、Li等大半徑的陽(yáng)離子時(shí)，晶體結(jié)構(gòu)為單斜晶系，如果為一些Fe、Mg等小半徑陽(yáng)離子的時(shí)候，一般為斜方晶系。下圖為翡翠，翡翠是由硬玉礦物組成的，硬玉為鈉鋁輝石，單斜晶系。

下圖為鋰輝石，單斜晶系。

下圖為頑火輝石，為斜方晶系輝石亞族。

種：無(wú)論在礦物學(xué)中，還是在寶石學(xué)中，都是非常非常重要的概念，所以這一部分我們要多講幾句；

到了這一級(jí)別的分類(lèi)，已經(jīng)具有了具體的晶體結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分了。比如說(shuō)剛玉，主要的化學(xué)成分氧化鋁（具有一定的化學(xué)成分），三方晶系（具有一定的晶體結(jié)構(gòu)）。下圖全部為剛玉，根據(jù)不同的顏色，會(huì)形成不同的變種。

但是對(duì)于同一物質(zhì)的同質(zhì)多像變體，雖然化學(xué)成分相同，但是晶體結(jié)構(gòu)往往呈現(xiàn)非常明顯的差異，應(yīng)該視為獨(dú)立的礦物種，最簡(jiǎn)單的如鉆石和石墨，兩者的主要成分均是碳，但是結(jié)構(gòu)上卻有這非常本質(zhì)的區(qū)別，所以鉆石和石墨應(yīng)該為兩個(gè)不同的礦物種。

再比如說(shuō)藍(lán)晶石、紅柱石和矽線(xiàn)石這三種礦物，他們的化學(xué)成分都是Al2SiO5，但是他們的晶體結(jié)構(gòu)具有非常大的差異，其中紅柱石和藍(lán)晶石屬于紅柱石族，分別為斜方晶系和三斜晶系，矽線(xiàn)石為斜方晶系，屬于矽線(xiàn)石族礦物。

下圖為寶石級(jí)紅柱石

下圖為藍(lán)晶石

下圖為矽線(xiàn)石貓眼

但是對(duì)于同種礦物的不同多型，由于成分相同，結(jié)構(gòu)上雖然有差異，但是差異相對(duì)較小，所以盡管可能屬于不同的晶系，但是也應(yīng)該視為同一礦物中。比如說(shuō)石墨包括2H型和3R型，他們應(yīng)該屬于同一個(gè)礦物中——石墨。再比如說(shuō)，α-SiC具有2H型、4H型和6H型三類(lèi)，但是他們應(yīng)屬于同一礦物中——碳化硅

對(duì)于類(lèi)質(zhì)同象系列的礦物，尤其是完全類(lèi)質(zhì)同象系列的礦物，他們的化學(xué)組成往往在一定范圍內(nèi)變化，在這種情況下，國(guó)際新礦物及礦物命名委員會(huì)規(guī)定，只有端元礦物才可以作為礦物中獨(dú)立命名，一般情況下以50%為分界線(xiàn)，進(jìn)行分類(lèi)，比如說(shuō)或Mg[CO3]-Fe[CO3]，當(dāng)Mg[CO3]的摩爾分?jǐn)?shù)＞50%時(shí)，稱(chēng)為菱鎂礦，否則稱(chēng)之為菱鐵礦。下圖為染色菱鎂礦，常常用來(lái)模仿高品質(zhì)綠松石。

亞種：亞種主要是根據(jù)完全類(lèi)質(zhì)同象系列中的端元組的比例還進(jìn)行分類(lèi)的，只有是在完全類(lèi)質(zhì)同象之下的中間過(guò)渡產(chǎn)物，被稱(chēng)之為亞種。但是在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，通常將“亞種”不正確的使用為“種”。

比如說(shuō)透輝石和鈣鐵輝石為一個(gè)完全類(lèi)質(zhì)同象系列，通常情況下根據(jù)兩端元組分的比，劃分為了四個(gè)礦物中國(guó)，分別是透輝石、次透輝石、鐵次透輝石和鈣鐵輝石，但是根據(jù)嚴(yán)格的定義，只有透輝石和鈣鐵輝石才能歸屬到礦物中的“種”，而次透輝石和鐵次透輝石，只能歸屬到“亞種”?？纯聪聢D，實(shí)際上除了那些端元組分外，其余的所命名的“礦物種”，應(yīng)歸類(lèi)為“亞種”。

再比如說(shuō)斜長(zhǎng)石亞族，它是由端元組分中的兩個(gè)端元組分組成的類(lèi)質(zhì)同象系列，雖然在常溫下某些區(qū)間并不能夠相互混溶，但是依然會(huì)“不正確”的把它們看做是完全類(lèi)質(zhì)同象系列。《礦物學(xué)》中將斜長(zhǎng)石分為六種，分別是鈉長(zhǎng)石、奧長(zhǎng)石、中長(zhǎng)石、拉長(zhǎng)石、碚長(zhǎng)石和鈣長(zhǎng)石，但是根據(jù)嚴(yán)格的定義，只有鈉長(zhǎng)石和鈣長(zhǎng)石應(yīng)歸屬到“礦物種”，其余四種，應(yīng)歸屬到“礦物亞種”。

下圖為寶石級(jí)拉長(zhǎng)石

下圖為星光日光石，屬于鈉奧長(zhǎng)石。

變種或者異種：主要是根據(jù)礦物具體的形態(tài)、物性、成分微小的差異來(lái)進(jìn)行分類(lèi)的，比如說(shuō)紅藍(lán)寶石中星光紅藍(lán)寶石，金綠寶石中的具有變色效應(yīng)的變石、具有貓眼效應(yīng)的貓眼等，都屬于這一類(lèi)。

那么說(shuō)了這么多，我們舉幾個(gè)例子會(huì)更好理解這些相關(guān)的概念

1、以紅寶石為例，該寶石是屬于氧化物和氫氧化物大類(lèi)、氧化物類(lèi)、剛玉族、剛玉種、紅寶石變種（Cr致色）；

2、以祖母綠為例，該寶石屬于含氧鹽礦物大類(lèi)、硅酸鹽礦物類(lèi)、環(huán)狀硅酸鹽礦物亞類(lèi)、綠柱石族、綠柱石種、綠色變種（Cr致色）；

3、以天河石為例，該寶石屬于含氧鹽礦物大類(lèi)、硅酸鹽礦物類(lèi)、架狀硅酸鹽礦物亞類(lèi)、長(zhǎng)石族、堿性長(zhǎng)石亞族、鉀長(zhǎng)石種、綠色-藍(lán)色變種（Rb、色心致色）。

下面將所舉例子概括如下表，希望大家能夠清楚相關(guān)的概念。

好了，關(guān)于這個(gè)問(wèn)題就分享到這里，希望對(duì)大家有所幫助。