托帕石颜色改善方法及检测

托帕石颜色改善方法及检测

杨军

（丽江市质量技术监督综合检测中心）

摘要：托帕石是一种常见的中档宝石，硬度高，色泽柔美，晶莹剔透，是一种漂亮而又便宜的宝石。在西方国家，托帕石象征着和平和友爱，被誉为“友谊之石”，其矿物学名称为黄玉，托帕石是其英文名称Topaz的译音。今天，由于科技的高速发展，成千上万的无色托帕石被人们改成蓝色。通过收集托帕石的各种资料，国外不少文献提到黄色托帕石经过热处理可以变成粉红色，且颜色稳定，这种经过粉红化的托帕石比起未经处理的黄色托帕石，它的欣赏与使用价值提高了。我们在市面上看到的许多“蓝托帕石”恐怕是当代科技的产物。本文重点阐述了托帕石的颜色成因、改色方法以及对改色品的检测。

关键词：托帕石；颜色成因；辐照处理；热处理

Topaz color improvement method and testing

YangJun ChenMinJing

(Comprehensive Technical Inspection center of Lijiang ,Yunnan 674100 ) Abstract:Topaz is a common midrange gem, high hardness, colour and lustre is gentle, glittering and translucent, is a kind of beautiful and cheap gems. In western countries, Topaz is a symbol of peace and friendship, known as the "friendship worldstone", its mineralogy name for Topaz, Topaz is its English name Topaz of transliteration. Today, because of the rapid development of science and technology, thousands of colorless topaz by people into blue gems. Through collecting the kinds of materials Topaz, foreign many documents mentioned yellow Topaz palmer stele inscriptions were widely used overheating handling can be pink, and stable color, this kind of padme's after pink stone than untreated yellow stone, its torre palmer appreciation and use value increased. We saw many on market "blue Topaz" is afraid is contemporary science and technology of the product. This paper expounds the Topaz color formation, a variation of variation method and tasted inspection.

Key words:Topaz；Color war-causes；Irradiation processing；Heat treatment

1 颜色成因

托帕石的化学式是Al2（SiO2）（F，OH）2。成分中F-和OH-可以互相替代，二者比值变化不定，大致为3：1-1：1。不同成因的托帕石，F-和OH-的比例往往不同，伟晶岩中产的托帕石，F-的含量比OH-多，可达3：1。而热液成因的托帕石中F-：OH-接近1：1。另外，

作者简介：杨军（1975—），男，本科，工程师，珠宝玉石鉴定，E-mail：549640401@.

托帕石还常含有一些微量元素，比较常见的有Fe、Cr、Ni、Ti、Mg、Mn、Nb、Ta等。这些微量元素的组合和含量对于托帕石颜色有重要影响。托帕石的颜色有多种，常见的有无色、黄色、浅黄、浅蓝、黄褐色和粉红色等，红色和绿色很少见。关于托帕石颜色的形成机理，目前研究得不多，已提出的观点有2种：一是色心成色说；二是过渡金属离子的d-d电子跃迁成色说。

不论哪种观点，可以肯定，托帕石的颜色与其所含的杂质元素及F-与OH-的比值有密切关系，与其内的点缺陷类型和浓度也有一定关系。当然对托帕石致色机理的正确认识，有待进一步详细研究。

2 改色方法

托帕石经放射性射线照射或加热，能改变托帕石的颜色。巴西所产的无色者，经X射线照射后变成淡黄色，巴西托帕石加热至150℃时先出现暗色，接着依次出现紫、红、橙、黄和暗蓝色。灼烧时最终从黄色变成褐色。德国萨克森地区产的托帕石经X射线照射后，由黄色变成红黄色。巴西产的一种黄褐色品种经X射线照射，其色可以变浓。但另一蓝色品种无论怎样照射，则保持原色不变。中国云南省等地区产出的无色透明晶体经钴-60照射或加热可变成黄、棕黄、棕褐色，可惜处理后的颜色不稳定，极易褪色。

2.1 辐照处理

在托帕石的人工改善中，辐照处理是最重要的方法。它可以把浅色或无色的托帕石改变成较深的蓝色和黄色。据辐射源的不同，辐射处理的方法主要有4种：γ射线、X射线、电子辐照和中子辐照。

一般用60Co作辐射源，其放射出的γ射线有2种，分别有1.33MeV和1.77 MeV的能量。托帕石在γ射线辐照下，大约累计辐照吸收剂量达2000Mard以上，才能产生明显的颜色变化。一般情况下，γ射线的强度越大，辐照时间γ射线越长，则辐照效果就越好，但颜色变化有一定的限度，当颜色浓度达到一定限度后，γ射线强度继续增大，辐照时间延长，并不能使颜色变得更深。在用于处理托帕石的γ射线辐射源中，源辐射强度通常是2-10万Ci，最大可达32万Ci。辐照时间为20-60d之间不等。γ射线首先把托帕石由无色变成黄棕至褐色，但这些颜色不太稳定，进一步加热至200-300℃，1.5h后