祖母绿身价之谜

2015-07-22 08:55马志飞
科学大众(中学) 2015年6期
关键词:祖母绿克朗克拉

马志飞

祖母绿是国际珠宝界公认的四大名贵宝石之一,被称为绿宝石之王。最近,一块被称为地球上最大的祖母绿原石搞得美国人焦头烂额。2001年,这块祖母绿原石在巴西被发现,然后被非法开采、出口到美国,它重约380千克,内含约18万克拉(约合36千克)的祖母绿宝石,目前价值约40亿美元(约合248亿人民币)。据美国媒体报道,至少有8人宣称对宝石拥有所有权,他们打起了官司,巴西政府则表示宝石归巴西所有。尽管巴西政府要求与美国政府直接谈判,但围绕宝石所有权的审判正在洛杉矶高等法院进行。

先不去管这块烫手山芋究竟会落入谁手,我们先来看看祖母绿这种奇妙的宝石究竟是怎么形成的,为何能值这么多钱,除了作为奢侈品,它还有什么用呢?

当之无愧的绿宝石之王

从字面上看,很多人都会觉得这应该是一种老年女性比较喜欢的宝石。其实,祖母绿和祖母之间并没有什么特殊的关系,只是它的名称源于古波斯语“zumurud”,后来被音译成“子母绿”“祖母绿”等。

与钻石的纯净相比,很多人更喜欢祖母绿那种青翠欲滴的绿色。因为翠绿色象征着生命和春天,也象征着美丽和永恒的爱。传说,祖母绿是爱神维纳斯喜爱的宝石,所以在西方的珠宝文化史中,一直认为它会给人带来一生的平安,并选取它作为5月的幸运石,同时也是结婚55周年的纪念石。

早在公元前3000-3500年间,最早的祖母绿就已经在埃及红海附近被发现并开采,成为当时埃及女王钟爱的宝石。到了公元前2000年左右,祖母绿成为埃及贵族必备的装饰珍品。在我国,祖母绿也一直享有盛名,清代以前其知名度远远大于钻石,《红楼梦》里面就多次提到过这类宝石。清朝嘉庆皇帝查抄贪官和坤的家产时,在大量的珠宝中就发现有多块祖母绿宝石,它们都来自于国外。

虽然近代我国的云南也少量产出祖母绿,但颜色多为黄绿色,质量不高。目前世界上祖母绿主要的产地在哥伦比亚、赞比亚、巴西、津巴布韦、马达加斯加等国。

它其实就是铍铝硅酸盐

这种宝石主要产于绿柱石花岗伟晶岩及其相应的砂矿中,主要成分有铍、铝、硅和氧元素。在地球上,这些元素普遍存在,但是通常情况下它们聚集在不同的地方,是不会混合在一起的,所以严格来说,祖母绿也许就不应该存在。但频繁的地质构造运动改变了这一现象,大陆漂移、板块碰撞、火山喷发等最终导致大陆地壳失去了它最初的纯度,使得多种元素相互混合并重新结晶。祖母绿宝石的形成,不仅是多种元素的“机缘巧合”,更是千百万年时间凝聚的精华。研究发现,最古老的祖母绿来自津巴布韦,它们距今已经26亿年,而来自巴基斯坦的一些“年轻”的祖母绿,距今也已经有900万年的历史。正是因为稀少,所以倍显珍贵。

在宝石交易中,评价祖母绿的经济价值主要是从颜色、净度、重量和切工四个方面。从化学矿物学的角度来看,祖母绿其实是铍铝硅酸盐,属于绿柱石家族,它们大多为浅绿色,但是当它们含有铬的时候,就会呈现出鲜艳的翠绿色。

由于受到商业利益的驱动,目前市场上出现了很多人造祖母绿,外观逼近天然品,一般人凭肉眼甚至放大镜都无法准确区别,但专业的仪器仍然可以辨别真伪。

祖母绿硬度很好,但由于它生性较脆,内部还有许多细小裂纹,使得切割十分困难,通常几十克的一块原料只能磨得2-3克拉的少许成品,重量在2克拉以上的优质祖母绿已经十分罕见,超过5克拉以上的更是难得的珍品,大于0.5克拉的祖母绿价值就已经明显高于同质量的钻石。

祖母绿的工业妙用

在普通百姓的眼中,祖母绿是非常贵重的宝石,可是在科学家的眼中,它还有更大的魅力。

在18世纪末,法国矿物学家阿羽伊在研究祖母绿和绿柱石这两种矿物时,发现它们晶体的几何结构完全相同。于是,他怀疑这两种物质应该是同一种矿物,但是为了保证推断结果的准确性,他请求化学家沃克朗帮忙鉴定。鉴定结果表明,二者的化学组成确实是完全相同的,祖母绿实际上就是绿柱石的一种。更令人震惊的发现在于,沃克朗在鉴定过程中,意外地发现其中除了含已知的硅和氧化铝外,还有一种新物质。1798年2月,沃克朗宣布了自己的这一发现,并给它取名“铍”。可是由于技术限制,把铍提纯出来十分困难,直到30年之后的1828年,科学家们才将金属铍从化合物中分离出来。

“铍”是一种非常轻的金属元素,比铝轻1/3,强度却跟钢差不多,而且还具有显著的抗腐蚀性。如果在铜中加少量铍,可制成既耐腐蚀又极坚韧的合金,用于制造飞机零件,将会大大减轻飞机的质量,提高飞机的灵活机动性,所以被广泛应用于航空工业。

此外,铍是金属中的良好导体,传热本领是钢的3倍。鉴于这种特性,许多超音速飞机的制动装置中都用到了铍,这样“刹车”制动时产生的热量很快就会散失。同样道理,如果用铍来制造宇宙飞船的外层材料,当它高速穿越大气层的时候,机体与空气摩擦产生的高温就能很快传导出去,保障飞行安全。

所以,富含铍元素的祖母绿不仅是百姓眼中的稀有珍品,更是工业上的重要原料,自然而然也就价值不菲了。

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