摘要：自然界中绿柱石多为柱状晶形，外观呈板状的绿柱石非常少见，四川平武县板状绿柱石晶体硕大，晶形完美，透明度高，具有很高的宝石学价值，形状为独特的板状，是国内绿柱石呈板状的唯一实例，其奇特的共生组合具有极高的观赏价值。本文主要通过常规仪器测试、红外光谱、X射线粉晶衍射和电子探针分析，对平武板状绿柱石的形态特征、宝石学特征等进行了初步研究，探讨了其发展前景。
关键词：板状绿柱石宝石学性质光谱学四川平武
本文主要通过一些常规仪器和大型仪器测试，初步研究平武绿柱石的宝石学性质和谱学特征，在本次研究中选用了两件四川平武绿柱石和一件新疆阿尔泰蓝色绿柱石样品进行系统的测试和分析，两件平武绿柱石的编号分别为Beryl-1（板状原石）、Beryl-2（椭圆刻面），新疆海蓝宝的编号为Beryl-3（圆珠形）。
一、平武绿柱石的宝石学特征
1.形态特征
众所周知，自然界产出的绿柱石晶体为六方柱状。而平武产出的绿柱石为扁平板状，并形成宝石矿床，据考证，可能是世界上迄今为止发现的唯一一处产地。扁平板状绿柱石晶体发育的单形有六方双锥，六方柱和平行双面，有时可见复六方双锥，表面可见六边生长蚀象（见图1）。平武绿柱石偶见平行连生。
2.力学及光学性质
（1）力学性质：无解理，有贝壳状断口。硬度在7.25～7.75之间。采用静水称重法测得密度为2.754g/cm3。
（2）光学性质：除极少数呈淡蓝色外，主要都呈无色透明晶体，优质者纯净透明如水。部分呈乳白色，透明度较差，玻璃光泽。经测量折射率为No=1.588，Ne=1.580，双折射率为0.008。其光学特征为一轴晶负光性。在分光镜下见不到特征的吸收谱线，在长短波紫外光下均呈惰性。
3.内部包裹体
平武绿柱石内部包裹体有黑电气石、云母、水晶及气-液包裹体，在显微镜下观察可发现，内部流体包裹体非常发育，个体较大，不规则，呈云雾状、羽翼状（见图1）。包裹体无色透明，气液界面清楚。新疆海蓝宝石在显微镜下可见断续而平行排列的管状包体(见图2)。
二、四川平武绿柱石化学成分的定量测试
1.电子探针测试结果与分析
2.结果
（1）平武绿柱石化学成分以富碱贫铁为特征，K2O+ Na2O的质量分数为1.47%，明显比新疆海蓝宝高。
（2）平武绿柱石中FeO的含量明显比新疆海蓝宝低， Fe2+是重要的致色因子，但由于其含量甚微，而其他致色离子基本缺失，在正常的生长条件下，不足以导致绿柱石宝石致色，所以平武绿柱石为无色。
（3）平武绿柱石中的CaO含量比新疆海蓝宝高，可能是因为含矿石英脉产于大理岩中，在气成-热液成矿作用下，围岩大理岩中的钙组分加入成矿流体，致使平武绿柱石中含有CaO。
三、四川平武绿柱石的红外光谱测试
1.红外光谱测试结果与分析
测得图谱中Beryl-1与Beryl-2的红外光谱在峰形及峰位上基本相同，而与Beryl-3的光谱有一定的差异。
将三个样品的红外光谱数据总结如表2。
表2 红外光谱数据（单位：cm-1）
2.结论
（1）红外光谱图中800～1110/cm和560～420/cm是硅酸根的振动范围。
（2）由图谱可见，平武绿柱石与新疆海蓝宝石样品中都含有Ⅰ型水和Ⅱ型水，平武绿柱石以Ⅱ型水为主，而新疆海蓝宝石以Ⅰ型水为主。有研究表明，绿柱石的碱金属含量与水的结构类型有显著的相关性，绿柱石隧道中碱金属含量增加将促进Ⅰ型水向Ⅱ型水转变。因此红外光谱的差异证明了四川平武绿柱石的碱金属含量比新疆海蓝宝高。
（3）1300/cm以下是绿柱石结构骨架的振动谱带。在这一范围内，Beryl-1和Beryl-2的红外光谱基本相似，所以结构基本相同。但Beryl-1和Beryl-2两个样品的光谱在900～1200/cm之间，与Beryl-3有较大差异，有研究表明这是Beryl-1和Beryl-2中部分Be被Li取代在这一范围产生附加的红外吸收所引起的。
四、四川平武绿柱石的X射线粉晶衍射分析
测试结果如图3所示。
以上X射线粉晶衍射图中得衍射峰与标准绿柱石的衍射峰基本相同。根据衍射图中的数据，将衍射图指标化见表3。
利用图表中的数据用最小二乘法计算所得晶胞参数为a=9.21504，c=9.21458，Vol=677.6420，而标准绿柱石的晶胞参数为a=9.215，c=9.192，Vol=675.98。由以上结果可知，四川平武绿柱石具有标准绿柱石的X射线粉晶衍射图，其晶胞参数与标准卡片的理论值非常接近。
五、结论
通过以上测试与研究，获得以下结论：
第一，四川平武绿柱石呈扁平板状，发育的单形有六方双锥，六方柱和平行双面，多呈无色，内部流体包裹体发育。
第二，平武绿柱石红外光谱中，900～1200/cm范围的吸收与新疆海蓝宝石不同，反映了四面位置中Li对Be的取代以及与此相关的结构通道中碱金属含量的增加对绿柱石结构产生的影响。
第三，红外光谱研究显示，四川平武绿柱石和新疆海蓝宝石中都含有I型水和II型水，其中，平武绿柱石中以II型水为主，而新疆海蓝宝石中以I型水为主.
第四，四川平武绿柱石化学成分富碱，过渡金属杂质以Fe2+为主的特点。
第五，平武绿柱石的晶胞参数a=9.21504,c=9.21458,Vol=677.6420。
（作者单位：江西工程学校）