宝石材料及工艺学考研（珠宝考研考证篇）

宝石材料及工艺学考研（珠宝考研考证篇）虽然说晶体结构基本类似，但是并不意味着同一族内的所有矿物具有相同的对称型，比如说辉石族中包括单斜辉石亚族和斜方辉石亚族，其分别为单斜晶系和斜方晶系（具体图片看"亚族"）。族：族主要是根据具体的晶体结构类型和阳离子的性质来进行分类了，同一个族内的晶体结构基本一致，比如说刚玉族、绿柱石族、长石族、石榴石族等等；下图为辉石族矿物的理想化的晶体结构。大类：主要根据化合物的类型，比如说是单质还是化合物，如果晶体是化合物，则根据阴离子大类继续将其分类，目前多数的《矿物学》书籍将矿物晶体五大类，分别是自然元素大类（单质），硫化物及其类似化合物类（阴离子以S为主）、氧化物类和氢氧化物大类（阴离子主要为O或者为OH）、含氧盐矿物大类（阴离子为含氧盐）和卤化物（阴离子为卤素）大类。下图为钻石，属于自然元素类。类：是以阴离子或者络阴离子的种类来进行分类的，以含氧盐矿物大类举例，该大类的矿物可以分为硅酸盐矿物类（

从今天开始，我们进入到《系统宝石学》中的第二章内容《宝石矿物的化学成分》 对应《宝石学教程》中第三章。

当说到宝石矿物的"晶体化学"分类的时候，此时我们指的仅仅是哪一些已经结晶的宝石矿物，部分宝石没有结晶，比如说欧泊、天然玻璃、煤精、琥珀等，是不会出现在这种分类下面，只有那些符合"晶体"定义的宝石矿物，才会纳入到本次的分类当中。

自然界目前已知的矿物大约有4000余种，其中三千余种为晶体，所以人们为了更加清晰的认识矿物的本质，对矿物按照不同的标准进行了分类，将性质相近的矿物分为一类。由于绝大多数的矿物属于晶体，目前应用较多的分类依据，也主要是依据矿物的晶体化学分类。

按照矿物的晶体化学分类，目前将矿物从大到小依次分类为大类、类、亚类、族（亚族）、种（亚种）、（变种）。

大类：主要根据化合物的类型，比如说是单质还是化合物，如果晶体是化合物，则根据阴离子大类继续将其分类，目前多数的《矿物学》书籍将矿物晶体五大类，分别是自然元素大类（单质），硫化物及其类似化合物类（阴离子以S为主）、氧化物类和氢氧化物大类（阴离子主要为O或者为OH）、含氧盐矿物大类（阴离子为含氧盐）和卤化物（阴离子为卤素）大类。下图为钻石，属于自然元素类。

类：是以阴离子或者络阴离子的种类来进行分类的，以含氧盐矿物大类举例，该大类的矿物可以分为硅酸盐矿物类（阴离子为硅酸根）、硼酸盐矿物类（阴离子为硼酸根）、碳酸盐矿物类（阴离子为碳酸根）、硫酸盐矿物类（阴离子为硫酸根）等等；下图为冰洲石，为碳酸盐类矿物。

亚类：是以强健分布和络阴离子结构来进行分类的，以硅酸盐为例，根据硅氧四面体的具体形式，可以分为岛状硅酸盐（硅氧四面体呈岛状）、链状硅酸盐（还可细分为单链和双链，硅氧四面体分别呈单链或者双链）、环状硅酸盐（硅氧四面体相互连接成环状）、层状硅酸盐（硅氧四面体相互连接，呈层状）和架状硅酸盐（硅氧四面体整体上在空间中呈现架状）。下图为环状硅酸盐的环状硅氧骨干示意图。

族：族主要是根据具体的晶体结构类型和阳离子的性质来进行分类了，同一个族内的晶体结构基本一致，比如说刚玉族、绿柱石族、长石族、石榴石族等等；下图为辉石族矿物的理想化的晶体结构。

虽然说晶体结构基本类似，但是并不意味着同一族内的所有矿物具有相同的对称型，比如说辉石族中包括单斜辉石亚族和斜方辉石亚族，其分别为单斜晶系和斜方晶系（具体图片看"亚族"）。

亚族：并不一定所有的矿物都会有亚族的分类，亚族主要是根据阳离子的种类以及结构的对称性进行分类的，还是以刚才的辉石族为例，辉石族的化学通式为XY[T2O6]，T通常为Si，当X为一些Ca、Na、Li等大半径的阳离子时，晶体结构为单斜晶系，如果为一些Fe、Mg等小半径阳离子的时候，一般为斜方晶系。

图为翡翠，翡翠是由硬玉矿物组成的，硬玉为钠铝辉石，单斜晶系

下图为锂辉石，单斜晶系

下图为顽火辉石，为斜方晶系辉石亚族

种：无论在矿物学中，还是在宝石学中，都是非常非常重要的概念，所以这一部分我们要多讲几句；

到了这一级别的分类，已经具有了具体的晶体结构和化学成分了。比如说刚玉，主要的化学成分氧化铝（具有一定的化学成分），三方晶系（具有一定的晶体结构）。

图全部为刚玉，根据不同的颜色，会形成不同的变种

但是对于同一物质的同质多像变体，虽然化学成分相同，但是晶体结构往往呈现非常明显的差异，应该视为独立的矿物种，最简单的如钻石和石墨，两者的主要成分均是碳，但是结构上却有这非常本质的区别，所以钻石和石墨应该为两个不同的矿物种。

图片为石墨与钻石的区别

再比如说蓝晶石、红柱石和矽线石这三种矿物，他们的化学成分都是Al2SiO5，但是他们的晶体结构具有非常大的差异，其中红柱石和蓝晶石属于红柱石族，分别为斜方晶系和三斜晶系，矽线石为斜方晶系，属于矽线石族矿物。

图为宝石级红柱石

图为蓝晶石

图为矽线石猫眼

但是对于同种矿物的不同多型，由于成分相同，结构上虽然有差异，但是差异相对较小，所以尽管可能属于不同的晶系，但是也应该视为同一矿物中。比如说石墨包括2H型和3R型，他们应该属于同一个矿物中——石墨。再比如说，α-SiC具有2H型、4H型和6H型三类，但是他们应属于同一矿物中——碳化硅

图为不同结构的SiC

对于类质同象系列的矿物，尤其是完全类质同象系列的矿物，他们的化学组成往往在一定范围内变化，在这种情况下，国际新矿物及矿物命名委员会规定，只有端元矿物才可以作为矿物中独立命名，一般情况下以50%为分界线，进行分类，比如说或Mg[CO3]-Fe[CO3]，当Mg[CO3]的摩尔分数＞50%时，称为菱镁矿，否则称之为菱铁矿。

图为染色菱镁矿，常常用来模仿高品质绿松石

亚种：亚种主要是根据完全类质同象系列中的端元组的比例还进行分类的，只有是在完全类质同象之下的中间过渡产物，被称之为亚种。但是在实际的应用过程中，通常将"亚种"不正确的使用为"种"。

比如说透辉石和钙铁辉石为一个完全类质同象系列，通常情况下根据两端元组分的比，划分为了四个矿物中国，分别是透辉石、次透辉石、铁次透辉石和钙铁辉石，但是根据严格的定义，只有透辉石和钙铁辉石才能归属到矿物中的"种"，而次透辉石和铁次透辉石，只能归属到"亚种"。看看下图，实际上除了那些端元组分外，其余的所命名的"矿物种"，应归类为"亚种"。

再比如说斜长石亚族，它是由端元组分中的两个端元组分组成的类质同象系列，虽然在常温下某些区间并不能够相互混溶，但是依然会"不正确"的把它们看做是完全类质同象系列。《矿物学》中将斜长石分为六种，分别是钠长石、奥长石、中长石、拉长石、碚长石和钙长石，但是根据严格的定义，只有钠长石和钙长石应归属到"矿物种"，其余四种，应归属到"矿物亚种"。

图为宝石级拉长石

变种或者异种：主要是根据矿物具体的形态、物性、成分微小的差异来进行分类的，比如说红蓝宝石中星光红蓝宝石，金绿宝石中的具有变色效应的变石、具有猫眼效应的猫眼等，都属于这一类。

图为星光红宝石

那么说了这么多，我们举几个例子会更好理解这些相关的概念

1、以红宝石为例，该宝石是属于氧化物和氢氧化物大类、氧化物类、刚玉族、刚玉种、红宝石变种（Cr致色）；

2、以祖母绿为例，该宝石属于含氧盐矿物大类、硅酸盐矿物类、环状硅酸盐矿物亚类、绿柱石族、绿柱石种、绿色变种（Cr致色）；

3、以天河石为例，该宝石属于含氧盐矿物大类、硅酸盐矿物类、架状硅酸盐矿物亚类、长石族、碱性长石亚族、钾长石种、绿色-蓝色变种（Rb、色心致色）。

下面将所举例子概括如下表，希望大家能够清楚相关的概念。

好了，关于这个问题就分享到这里，希望对大家有所帮助。

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