解密戈壁紫罗兰

----四十米深蓝

在戈壁石的圈子里素有“蓝稀紫贵”的说法，指的就是蓝色和紫色的戈壁石因为存量稀少而格外珍贵。其中的“紫”大多是以紫罗兰筋脉的形式产出的，紫罗兰筋脉的颜色包含浅粉紫、淡紫色、葡萄紫、蓝紫、深紫色、酱紫等等数十个色度阶梯，变化多端，华美瑰丽。

紫罗兰筋脉为何能够拥有如此令人着迷的颜色呢？

本文通过对其宝石学特性的分析研究尝试进行解答。大家都学过化学，一想到紫色，首先都会联想到是因为含有某种元素而导致矿物呈现不同的颜色，那么产生紫色的应该是什么元素呢？我想至少有一半以上的人第一时间会想起锰元素，因为锰元素是导致紫色产生的很重要的一个元素，那么紫罗兰筋脉的呈色机理是因为锰元素吗？我们选取了浅紫色、紫色、深紫色三块样本进行实验。

首先对样本分别进行X射线荧光光谱分析（XRayFluorescence以下简称XRF定量分析），XRF定量分析的原理是通过X射线荧光光谱仪射入X射线激发待测样本，受激发的样品中的每一种元素会放射出二次X射线，并且不同的元素所放射出的二次X射线具有特定的能量特性或波长特性。探测系统测量这些放射出来的二次X射线的能量及数量。然后，仪器软件将探测系统所收集到的信息转换成样品中各种元素的种类及含量。

分析结果如（表一）：

紫罗兰筋脉的XRF定量分析（%）（表一）

从（表一）可以看出，紫罗兰筋脉的主要成分是SiO2。除此之外，都含有一定量的Fe、Al离子和Na、Ca等碱性离子。从实验结果来看，随着紫罗兰颜色的加深，Fe2O3的含量是逐渐增加的，而并未检测出大家所猜想的锰离子。到此，我们可以初步判断，紫罗兰筋脉的呈色大致与铁离子有关了，具体情况我们接下来往下分析。

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（哗哗哗开始翻以前课本….）

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二氧化硅类的宝玉石，它的晶体结构是典型的四面体结构。在二氧化硅晶体中，硅原子的4个价电子与4个氧原子形成4个共价键，硅原子位于正四面体的中心，4个氧原子位于正四面体的4个顶角上。由于氧硅四面体中的硅离子其离子半径较小且离子价态较高（+4），因此，能直接替换硅离子的其他离子种类很少，目前已知的能带换的离子有Al3+、Ca3+、Fe3+、Ti4+和P5+离子。

从（表一）中看出，紫罗兰筋脉中可能有部分Al3+、Ca3+、Na+、Fe3+离子取代了氧硅四面体中的硅离子。其中碱性离子(Na、K、Ca)的存在起到电荷补偿的作用，使晶体局部保持电中性，实现异价离子间的取代。而Fe3+和Al3+在晶体中的存在位置和状态直接影响着晶体的颜色和均匀度。当铁离子取代了硅离子时就有可能产生空穴色心，色心浓度在0.1%-1%之间的时候，就呈现出华美瑰丽的紫色调。随着浓度不同，筋脉所显示的紫色的深浅浓重都各有不同，这也是为什么同是紫罗兰筋脉确有丰富多端的颜色变化的原因了。而当铝离子取代硅离子的时候，也将产生空穴色心，使得筋脉呈现一种茶色，会对紫色心造成干扰，使晶体的紫色和茶色进行叠加，这也是为什么我们有时候看到一些颜色不正的紫罗兰会显示出令人不悦的黄色调的原因。

这部分看起来比较烦躁是么，好吧，我们简单粗暴一点。

石味平台

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STEP1

一开始的时候，

硅离子和氧离子在四面体里相亲相爱

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STEP2

然后。。。然后来了两个欺负银儿的恶霸

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STEP3

铁离子取代硅离子的时候，

天工造物咯，效果杠杠的

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STEP4

铝离子取代硅离子的时候，

产生令人不悦的黄色调

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