托帕石（Topaz），在礦物學上稱為黃玉或黃晶，是一種含氟[fú]的鋁硅酸鹽礦物，化學成分為Al2SiO4(F，OH)2，可含Li、Be、Ga等微量元素，粉紅色可含Cr。托帕石由高溫熱液作用和偉晶作用形成，是典型的高溫氣成熱液礦物，主要形成于富含硅、鋁的火成巖冷卻晚期，在這一成礦階段，早期結晶的礦物已經基本結晶沉淀（如長石），極易揮發的物質也早已完全揮發（如硫），保留下來的成礦氣體與液體進一步結晶，形成了包括托帕石在內的一系列礦物晶體。主要產于花崗偉晶巖、云英巖和高溫氣成礦脈中，也見于與次火山巖有關的隱爆角礫巖和熱液角礫巖中。托帕石是在高溫及存在揮發組分條件下形成的，產出于花崗偉晶巖、酸性火成巖的晶洞，以及云英巖和高溫熱液鎢錫石英脈中。也可在沖積層中呈礫石產出。托帕石的主要產地為巴西、斯里蘭卡、緬甸、美國、俄羅斯、愛爾蘭、澳大利亞、日本、印度、墨西哥等，以及中國的廣東省、廣西壯族自治區、內蒙古自治區、新疆、河北省、江西省等。
純凈的托帕石無色，但因含雜質呈現葡萄酒色、淡黃色、白色、灰色、藍色、綠色等多種顏色，透明至半透明，具玻璃光澤，條痕呈白色，極少情況下可見貓眼石效應。其光學特性為非均質體，二軸晶，正光性，具有弱至中等的多色性。托帕石加工成寶石，供收藏或者佩戴，是11月的生辰石，一種常見的中檔寶石，可以用于尋找錫礦，可作為精細儀表的軸承及研磨材料，用來制備針狀或柱狀的莫來石晶須，或者用于殺死或抑制真菌生長。
主要特征
礦物組成
托帕石是一種含氟的鋁硅酸鹽礦物，化學成分為Al2SiO4(F，OH)2，可含Li、Be、Ga等微量元素，粉紅色可含Cr。托帕石中含有附加陰離子F-、OH-，F-:OH-為3∶1~1∶1，F-:OH-值的變化直接影響其物理性質，且其比值隨托帕石的生成溫度而異。偉晶巖中OH-含量較低，F-含量接近于20.65%，最多不超過30%；云英巖中托帕石的OH-含量增加至5%～7%；熱液成因托帕石的F-與OH-的含量接近。
物理特征
純凈的托帕石無色，但因含雜質呈現孛艮地色、黃色、金色、淺灰色、紅橙色、藍色、淺綠色、粉紅色（稀少）及帶紅色調的黃色等。粉色和紅色調是由于Cr、Mn和Fe替代了晶體結構中的Al。棕色和藍色主要是由于晶格缺陷（色心）造成的，通過熱處理還可以加強這種顏色。20世紀80年代中期，市場上出現了輻照致色藍色托帕石，這種顏色被認為是由于OH-替代了輻射前占據F-位置的O2-所引起的。在同一塊托帕石上也可能出現兩種顏色。托帕石對于高溫較為敏感，至400 ℃時已有變化反應，有色的托帕石可能因日照而褪色。
托帕石透明至半透明，含包裹體多會影響透明度，有時含有管狀包體，可以觀察到輕微的雙影現象。
具玻璃光澤，條痕呈白色，極少情況下可見貓眼石效應。其光學特性為非均質體，二軸晶，正光性，具有弱至中等的多色性，黃色托帕石的多色性為褐黃色/黃色/橙黃色；紅、粉色托帕石的多色性為淺紅色/橙紅色/黃色；綠色托帕石的多色性為藍綠/淺綠；藍色托帕石的多色性為不同色調的藍色。托帕石的折射率為1.619~1.627(±0.010)，雙折射率為0.008~0.010，色散較低為0.014（低）。
托帕石在長波紫外熒光燈下，藍色和無色托帕石無至中等的黃綠色熒光，黃褐色和粉紅色托帕石無至中等橙黃色熒光；短波紫外熒光燈下呈無至弱的橙黃、黃色或綠白色熒光。托帕石無特征吸收光譜，無特征的紫外可見光譜，中紅外區具特征紅外吸收譜帶；含痕量鉻的或經熱處理改色的粉紅色者在682nm有弱吸收線。
托帕石的莫氏硬度為8，僅次于紅、藍寶石的剛玉，但韌度很差，密度為3.53(±0.04)g/cm3，重量可以從幾克拉到數百千克不等。
結構特征
托帕石為島狀結構，屬斜方晶系（正交晶系），往往由多個菱方柱和菱方錐相聚而成，為典型的具有菱形橫截面的柱狀晶形，柱面上有縱紋。通常一端為錐形，另一端常因解理而破裂成平面。常見單形為：斜方柱m、l、j，斜方雙錐n、o、p、q，平行雙面c、b等。晶形良好的單晶最大可超過1 m，已知最大天然晶體可達10 m（巴西），也可見不規則粒狀或呈水蝕卵石。托帕石有一組平行底面的中等到完全的解理，斷口呈貝殼狀，解理面發育處兼有階梯狀斷口。在切磨時需格外小心，不當的壓力會讓托帕石順著解理面裂開。
放大檢查時可見氣液包體、三相包體、兩種或兩種以上不混溶液體包體，礦物包體，生長紋，負晶，極少見有明顯的色帶。有時可見長管狀洞穴、初始解理等。礦物包裹體有電氣石、沼鐵礦、鈉長石、錳鋁榴石、云母、磷灰石、獨居石、螢石、石英、赤鐵礦等。
形成原因
托帕石由高溫熱液作用和偉晶作用形成，是典型的高溫氣成熱液礦物，主要產于花崗偉晶巖、云英巖和高溫氣成礦脈中，也見于與次火山巖有關的隱爆角礫巖和熱液角礫巖中。由鋁、富含石英和含氟的高級無定形沉積物形成，作為一種沉重的碎屑礦物。共生礦物為水晶、電氣石、白云母以及螢石、微斜長石、鈉長石、鋅鋁石、綠泥石、黑云母等，副礦物為輝鉍礦、錫石、輝鉬礦、黑鎢礦等。在一些花崗石、花崗偉晶巖中，托帕石可作為非氣成熱液礦物產出，共生礦物為綠柱石、獨居石。
分布區域
托帕石是在高溫及存在揮發組分條件下形成的，產出于花崗偉晶巖、酸性火成巖的晶洞，以及云英巖和高溫熱液鎢錫石英脈中。也可在沖積層中呈礫石產出。
世界上托帕石的主要產地為巴西、斯里蘭卡、緬甸、美國、俄羅斯、愛爾蘭、澳大利亞、日本、印度、墨西哥等。目前帝王托帕石的唯一產地位于巴西米納斯吉拉斯州的Ouro Preto地區，顏色有黃色、深雪梨黃色、粉紅色、藍色及無色等。具有歷史意義的俄羅斯烏拉爾山脈（Ural Mountains）礦區和巴基斯坦卡特朗（Katlang）礦，曾出產因含鉻而呈玫瑰紅色的帝王托帕石，現已無法大量產出。帝王托帕石常與石英、白云石伴生。斯里蘭卡也是托帕石較重要的產地，此處產出的托帕石主要為藍色、綠色和無色。加利福尼亞州產藍色和黃色的托帕石。18世紀時，世上著名的托帕石礦分布在德國薩克森州南部的福格特蘭（ogtland）。
中國的托帕石主要產自內蒙古、江西、新疆等地；無色托帕石產量較大、產地較廣，中國廣東等地亦有產出。中國產出的托帕石除少量黃、黃棕、淡藍色外，以無色居多。內蒙古產無色、淺色托帕石；新疆產淡黃、金黃、橙黃色托帕石；甘肅產淡黃、酒黃色及無色托帕石；湖南產無色、略帶天藍色托帕石；廣東產無色、米黃色、帶藍或帶粉色的托帕石。
應用領域
托帕石顏色多樣，主要用來加工成各種翻光面型寶石，受收藏家或博物館的青睞，甚至國王也把它鑲嵌在皇冠上。珠寶行業將托帕石定為11月生辰石，象征著希望和幸福。托帕石還是“友誼之石”，是友情、友誼和友愛的象征。古人把它當作護身符，認為它可以避免邪氣、驅趕妖魔。古埃及人認為托帕石象征太陽神，佩戴它可受到太陽神的護佑，同時也是美與健康的守護石。古希臘人視托帕石為“力石”，具有神奇的強大力量。東方的靈媒與巫師在與冥界溝通時，也以托帕石為神石。
托帕石經常與錫礦石伴生在一起，可以作為尋找錫礦的標志。托帕石可作為精細儀表的軸承及研磨材料。托帕石熱分解后產生的含氟氣體通過氣-固機理可以用來制備針狀或柱狀的莫來石晶須。托帕石在農業，木材、塑料或其他材料、游泳池中等被用于殺死或抑制真菌生長。
分類
按照顏色分類，托帕石的品種可分為粉紅色、紅色托帕石，黃色托帕石，藍色托帕石，無色托帕石等。此外，托帕石還可見雙色托帕石和托帕石貓眼石，很稀有。
粉紅色、紅色托帕石
顏色從黃色到紅色，中間有紅橙、粉紅到紅色一系列過渡顏色品種。多色性明顯，為粉紅色/黃色或無色。該品種透明度好，內含物少。當顏色艷美、質量優良時，是中檔寶石中的珍貴品種。目前，在國際市場上出售的粉紅色至紅色托帕石，大部分是黃褐色的托帕石經輻照與加熱后變色而成。這種顏色穩定，不會改變。市場上的紅色托帕石多產自巴西。越接近紅寶石般的鮮艷紅色，評價就越高，如果粉色中帶點茶色或是顏色較淺的寶石，評價都會下降。
黃色托帕石
商業上經常描述為金黃色或酒黃色的托帕石，金黃色是黃中帶橙色，酒黃色則是黃中帶紅色。單純的淡黃色或黃褐色的托帕石，只能作為加熱改色的寶石原料。黃色品種多色性明顯，為黃色/褐黃色。該品種中最名貴的是帝王托帕石，呈橘黃色—粉紅色。其中最受大家追捧的是如同雪莉酒般的紅色和鮮艷粉色品種，其唯一產地為巴西米納斯吉拉斯州。此外，馬達加斯加也有出產黃色托帕石。色調獨特、黃色的濃度深且鮮艷價值較高，如果帶點黑色或咖啡色，就會讓原本的黃色失去光彩而使評價變低。
藍色托帕石
呈天藍色，常帶一點灰或綠色調。多色性明顯，為藍色/無色。內含物較多。藍色托帕石在國際市場上較暢銷，外觀似海藍寶石，但價格卻低得多。市場上的許多藍色托帕石是將無色或淺藍色托帕石，經過放射線照射后再加熱處理而變為較鮮艷的藍色。主要產地有巴西、坦桑尼亞、馬達加斯加、斯里蘭卡等。
無色托帕石
自然界產出的無色品種較多，晶體很大，因折射率高，色散低，琢磨成刻面型寶石后，無動人之處而不被人喜愛。因而常常還要經過輻射處理，把無色托帕石變成褐黃色，再經熱處理變成藍色托帕石，經處理后的藍色托帕石顏色極其穩定（圖9-11-10）。比如在十七世紀，葡萄牙王冠上的Braganza鉆石（1640克拉）過去一直被認為是最大的鉆石，實際是一塊無色的托帕石。珠寶業界將它戲稱為“奴隸的鉆石（slave's diamond）”，因為其價格與真正的鉆石相差很多，雖然常被切割成像鉆石的明亮形切割，但與鉆石光彩有很大的差別，所以很容易看出。
名稱來源
關于托帕石的名字來源，說法不一。有一種說法是，托帕石在很早以前，在漂浮于紅海之上的托巴索斯（Topazos）小島上就有人開采，但是這座島經年籠罩在濃霧之中，要抵達此處非常困難。在希臘文中“topazos就是“找尋”的意思，因此將這座島命名為“Topazos”，而這座島上所開采的寶石則稱為“Topaz”。但是，據說這個故事中的托帕石，其實是橄欖石。另外一種說法是，托帕石是英文“topaz”的譯音，源于梵語“topazios”，是“火”的意思，指礦物呈橙色，印度人稱托帕石為火之石。
1737年，一個名叫亨克爾的人用Topaz一名描述德國盛產的黃寶石而得名，此后該名稱被固定用來稱呼托帕石。托帕石在礦物學上稱為黃玉，因為最早發現的托帕石是黃色的，早期的翻譯名稱通常將有價值的寶石以“玉”名之，像剛玉、金綠寶石等。由于消費者容易將黃玉與黃色玉石的名稱相互混淆，商業上多采用英文音譯名稱“托帕石”來標注寶石級的黃玉。
品質鑒定
托帕石的質量評價主要從顏色、凈度、切工、克拉質量4個方面進行。
顏色
寶石級的托帕石顏色濃艷純正、均勻穩定、光澤明亮。由于產出稀少，紅色托帕石的價值最高。市場上最受歡迎的便是如雪莉酒般的顏色，橘色中帶有一點微紅調，被稱為帝王托帕石（Imperial Topaz）；其次是粉色和藍色；黃色托帕石由于在外觀上與黃水晶很相近，價格不高；無色托帕石的價值最低。另外，在評價托帕石顏色時，還應注意它的顏色是天然的，還是經過優化處理而產生的。經輻照處理形成的藍色托帕石，其性質穩定，市場銷量較好。
凈度
優質的托帕石要求透明度好，無瑕、無裂紋，且加工質量好，光澤明亮，可產生柔和的強玻璃光澤為佳。托帕石凈度越高，價值越高。
切工
托帕石有不同形式的刻面切割，橢圓、長方形、梨形都很普遍。托帕石發育平行底面的解理，因此，在加工中必須防止切磨面與解理面平行，否則難以打磨和拋光。鑲嵌時也應格外小心，以免誘發解理而破壞寶石的外形。
克拉質量
托帕石成品質量一般在2～20ct，少數能達到50ct或者更大。托帕石的重量越大，價格越高，但其價格隨質量增長的幅度不如高檔寶石。
鑒別
托帕石與相似寶石鑒別的主要依據是密度、折射率和光性特征等。
海藍寶石、摩根石、黃水晶、粉紅色電氣石、黃色碧璽、粉紅氧化鋁等寶石與托帕石顏色及外形相近，最快速分辨的方法是通過相對密度，將寶石丟入相對密度3.32的二碘甲烷相對密度液中，碧璽、綠柱石與水晶類的寶石的相對密度都比二碘甲低，所以會浮起來，而會下沉的剛玉與托帕石只要量一下折射率就可以分辨出來了。
與托帕石最相似的寶石是賽黃晶，兩者區別特征見下表。
與托帕石在外觀上相似的寶石有水晶、磷灰石、海藍寶石、碧璽及非寶石玻璃等。水晶、碧璽，海藍寶石、磷灰石都為一軸晶，托帕石為二軸晶；尖晶石為均質體，用偏光鏡或二色鏡可區分。海藍寶石可借助查爾斯濾色鏡進行區別。
市場上冒充托帕石的主要是水晶和玻璃，較易區分。而人工優化品與天然品的區分，幾乎不能通過肉眼及常規測試區分，要通過伽馬儀（微倫計，檢測放射性）及熱釋光方法（天然藍色托帕石最大峰位在250~350°C，而輻照熱處理藍色托帕石在400~500°C）。
人工優化
托帕石的優化處理方法主要有熱處理、輻照處理、擴散處理和覆膜處理。
熱處理
熱處理是指黃、橙和褐色托帕石加熱轉成粉或紅色，顏色穩定，不易檢測。這種加熱處理已經有數世紀的歷史了，中古世紀的古董珠寶上所鑲的粉紅托帕石有些就是加熱處理的。熱處理設備采用烘箱或馬弗爐即可，溫度不需太高，一般180~300°C，但控制精度要高。
輻照處理
輻照處理是指無色托帕石輻照處理成深藍或褐綠色，常附加熱處理產生藍色；黃，橙和褐綠色托帕石可經輻照加深顏色或去除雜色。不易檢測。據研究，天然藍色托帕石熱致發光的峰值有兩個，溫度分別為250 ℃和500 ℃，且前者的發光強度大于后者。輻照處理的藍色托帕石，其熱致發光的峰值卻在400 ℃以后，并呈單峰的形式。此外，天然藍色托帕石的陰極發光強度大于輻照處理藍色托帕石。輻照設備有Co-60源、電子輻射和反應堆等。經Co-60源輻照后的顏色仍淺，應用前景不大。電子輻射設備費用昂貴，使用受限制。目前主要是用反應堆改色，可得到深藍色托帕石，效率高：缺點是殘留放射性較多，需放置到放射性衰減至安全劑量方可上市。
擴散處理
擴散處理是指無色托帕石經鈷擴散處理可形成藍、藍綠色等。油浸或散射光放大觀察可見寶石表層顏色不均勻，呈斑點狀，或在裂隙或凹陷處富集，顏色僅局限于表層（厚度<5 μm），內部無色。經成分分析儀器（如XRF等）檢測，寶石表層所擴散的元素（如鈷等）含量異常，由表及里濃度降低。在濾色鏡下呈紅色，分光鏡下可見特征的鈷吸收光譜。折射率測試時往往讀數比較模糊。激光拉曼光譜可見731、627、504 cm-1三個寬譜帶及200 cm-1的銳峰。
覆膜
覆膜是指托帕石的表面常進行覆膜處理以改善寶石的外觀和顏色。放大檢查可見表面光澤異常，并伴有異常五顏六色的表面暈彩現象，局部可見薄膜脫落現象；折射率可見異常；紅外光譜和拉曼光譜測試可見膜層特征峰。
環境影響
GHS信號：警告
GHS危害聲明
H302：吞咽有害 [警告：急性毒性，口服]
H361d：懷疑損害未出生的孩子 [警告：生殖毒性]
H400：對水生生物有劇毒 [警告：對水生環境有害，急性危害]
H410：對水生生物有劇毒，影響持久 [警告：對水生環境有害，長期危害]
參考資料 >
標準號:GB/T 16553-2017.國家標準全文公開系統.2023-06-25
Penconazole | C13H15Cl2N3 | CID 91693 - PubChem.PubChem.2023-06-25
托帕石.中國地質博物館.2023-06-25