祖母綠（Emerald），是一種含微量鉻元素的鈹鋁硅酸鹽礦物，是四大名貴寶石之一。礦物名稱為綠柱石，化學式為Be3Al2[Si6O8]。外觀為翠綠色，略帶黃或藍色色調，透明至半透明，通常帶有玻璃光澤。
根據特殊光學效應和特殊現象劃分，祖母綠可分為祖母綠貓眼石、星光祖母綠和達碧茲祖母綠。祖母綠因為地區的不同而有不同類型的形成原因，但都必須有含Al、Si、Be等化學組分的熱液流體、含Cr、V等致色元素的圍巖和各種不同的成礦構造 。世界上有20多個國家或者地區都生產祖母綠，但國際市場以哥倫比亞、巴西和贊比亞的優質祖母綠為主。
祖母綠被廣泛設計成各種款式的珠寶首飾，另外，也可以作為一種激光晶體材料。
主要特性
礦物組成
祖母綠的主要化學成分為Be3Al2[Si6O8]，含有微量Cr、Fe、Ti、V等元素，Cr的質量分數在0.3%～1.0%之間。祖母綠的綠色來自其內的鉻離子，此特點可以查爾斯濾色鏡觀察。在查爾斯濾色鏡下，由于鉻離子的存在，大部分的祖母綠會呈現暗紅色，其他綠色代用品則大多呈現暗綠色。但某些非洲產祖母綠在濾色鏡下不呈紅色，而某些人造祖母綠則呈現強烈的紅色。
物理特性
祖母綠外觀為翠綠色，略帶黃或藍色色調。這是由于內部的Cr或V取代晶體結構[AlO6]?-離子團中的Al而致色的。祖母綠由于生成于常受應力擠壓的巖層，祖母綠晶體外型幾乎都是破碎的，且有許多內含物，晶體完整者極為少見。Cr、V含量的多少直接影響著祖母綠綠色的深淺程度，含量越高，綠色越深。祖母綠外觀透明至半透明，通常為玻璃光澤，斷口表面為玻璃光澤至樹脂光澤。折射率為1.577～1.583（±0.017），隨著堿金屬含量的增加而增大。雙折射率為0.005～0.009。解理平行方向具一組不完全解理；斷口呈貝殼狀至參差狀。莫氏硬度為7.5～8，密度為2.67～2.90g/cm3，大多為2.72g/m3，祖母綠中堿金屬含量越高，密度越大。
結構特性
祖母綠晶體以六方柱狀為主，晶胞參數為a0 =0.921nm，c0= 0.917nm，Z=2，晶體長10～200mm，直徑(D)5～50mm，有明顯的色帶構造，內部為無色至淺色多裂隙的綠柱石；晶體表皮為深綠色、翠綠色、黃綠色并發育微細的六邊形生長色帶。空間群為D26h—P6/mcc。結構中[SiO4]四面體以兩個角頂聯結在平面上，形成封閉的六元環，垂直C軸平行排列 。兩個六元環上下錯動25°，環之間由 Al3+和Be2+連接，鋁配位數為6，鈹配位數為4。[AlO6]八面體和[BeO4]四面體以共棱的方式連結，分布在環的外側。環中心平行于c軸，為連通性較好的結構通道，該寬闊的通道可容納 Na+、K+、Cs+等大半徑離子和水分子。由于環狀結構的離子堆積程度較差，晶格中部分Al、Be可被 Cr、Fe、Mg、Mn、Li等類質同象替代。
形成原因
祖母綠生成必須具備三個條件：①含各種化學組分 (Al、Si、Be、F、Cl、B、Li等)的熱液流體。②含Cr、V等形成祖母綠所必須的致色元素的圍巖。③必須具有使得成礦流體進入、循環和礦物結晶所必須的各種不同成礦構造 。祖母綠根據不同的形成原因，可分為：偉晶巖型、熱鹵水型和熱液型，其中熱液型又分為氣成熱液型和區域變質熱液型。
偉晶巖型
偉晶巖型祖母綠礦床產于褶皺帶和花崗石發育區。圍巖為區域變質巖、片巖、片麻巖和混合巖。在地球內部發生酸性巖漿活動的晚期，隨著溫度的持續下降，礦物依次結晶，在比較穩定的封閉環境中，由于揮發份的作用，剩余巖漿與圍巖相互作用發生一定物質交換，形成帶狀結構的偉晶巖礦床。
熱鹵水型
祖母綠礦體穿插在碳質巖、大理石中的方解石脈、白云石-方解石脈和黃鐵礦-鈉長石脈。礦體受構造控制作用顯著，產于北東向和北西向兩組斷裂交匯的構造破碎帶中。圍巖是早白堊世富含有機質的黑色碳質灰巖、頁巖，并已強烈鈉長石化和碳酸鹽化。哥倫比亞是該類型礦床的典型產區，其祖母綠以高品質著稱，市場份額占比高，成因與低溫低壓環境密切相關。深部酸性巖漿的構造活動是該種類型礦床的主要原因，巖漿分異作用形成的低溫熱液侵入到地表的沉積巖縫隙中，富含成礦元素的熱液浸蝕出了圍巖中的致色離子，從而形成祖母綠。因為侵位較淺，所以其成礦溫度一般不太高，在180℃左右。
氣成熱液型
祖母綠以斑晶的形式賦存在超基性巖的變質巖云母片巖、滑石片巖等巖層中。氣成熱液型與偉晶巖型祖母綠礦床在成因上有繼承性。在形成偉晶巖的基礎上，富含Be、Al、Si、F、Cl等揮發性的高溫氣成熱液與超基性巖發生組分交換，從蝕變的超基性巖中萃取金屬Cr、V，在花崗巖和超基性巖的接觸帶上進行結晶，從而形成了祖母綠晶體。
變質熱液型
在區域變質的作用下，超基性巖和富含Si、Al和堿金屬的圍巖發生反應，形成了片巖狀的黑色巖壁。在黑色巖壁的形成過程中，Be含量低的黑云母、綠泥石或滑石取代Be含量高的鋁硅酸鹽礦物長石和白云母，然后引起Be的釋放，從而形成了祖母綠。
主要賦礦巖體通常呈脈狀產出，常賦存在侵入體與圍巖的接觸帶附近，成礦溫度在400℃左右。由于具體的成礦環境不會完全相同，所以導致祖母綠形成了多種多樣的礦物包裹體，但根據形成原因，它們都共同地含有一定的云母包裹體。
分布區域
祖母綠是在地質活動性質相反的、極為罕見的環境之下形成的，所以祖母綠產地相對較少。世界上產出祖母綠的國家或者地區有20多個，但國際市場以哥倫比亞、巴西和贊比亞的優質祖母綠為主。哥倫比亞出產世界優質的祖母綠，占據全球市場份額的60%以上，在寶石行業中具有舉足輕重的地位。哥倫比亞擁有比較優質祖母綠礦床，大小礦井有近200多個，主要集中在安第斯山脈東區，其中比較著名的是姆佐礦和契沃爾礦兩個礦山，還有考斯韋茨礦、伽沙拉礦(Gachal)和瑪長諾礦(Macanal)。祖母綠晶體中可見一氧化碳氣泡，液狀氯化鈉和立方體食鹽等氣液固三相包體，這在其它地區祖母綠中是非常罕見的，只有哥倫比亞祖母綠才有。另外，還常有黃鐵礦、黑色炭質物，水晶、鉻鐵礦等包體。一般認為以契沃爾礦區的略帶藍色的翠綠祖母綠質量最佳，稱得上世界最美麗的祖母綠。1969年在哥倫比亞發現一粒重7025克拉的巨大祖母綠。巴西是世界上祖母綠的重要產地。礦山主要分布在巴西的西海岸，集中在巴伊亞州的薩林因恰(Salininha)和卡納伊巴(Carnaiba)地區，米納斯吉拉斯州（Minas Gerais）是產量最大、最主要的礦山。贊比亞是世界上第三個祖母綠供應地，僅次于哥倫比亞和巴西，占全球市場份額的15%。中國的綠柱石資源豐富且分布廣泛，但高檔祖母綠的寶石礦資源相對匱乏。中國的祖母綠產自云南麻栗坡縣和新疆達布達。
應用領域
珠寶首飾
祖母綠與紅寶石、藍寶石、鉆石并列為世界四大名貴寶石。在珠寶首飾中，祖母綠被廣泛應用于各種款式和設計，比如戒指、耳環、項鏈、手鐲、胸針。除此之外，祖母綠也可用于制作男士珠寶，比如袖扣、領帶夾等。 世界上有許多著名的祖母綠寶石。胡克祖母綠重達75.47克拉，由阿卜杜勒·哈米德二世（Ottoman Sultan Abdul Hamid II）所擁有。洛克菲勒祖母綠，舉世矚目，曾經創下祖母綠每克拉單位價的世界拍賣記錄。帕蒂尼奧項鏈由卡地亞于1937年制作而成，重逾100克拉，另鑲60克拉鉆石。
激光晶體材料
祖母綠是一種具有寬帶輻射的優秀可調諧激光材料。祖母綠具有良好的物理化學性能、較高的光轉換效率與量子產率，使它成為適用于激光器和光學傳輸應用的理想晶體材料。
歷史
祖母綠寶石原產于古代西域，波斯語為Zumurrud，古時稱之為“助木剌”或“子母綠”，17世紀后才改叫祖母綠，自此一直沿用至今。在公元前3000年，寶石祖母綠已被埃及法老作為裝飾使用。埃及人還會用祖母綠來陪葬法老，因為他們相信祖母綠有偉大的守護力量；另外，據說耶穌所用的圣杯也是祖母綠所雕刻而成的。
早期的祖母綠開采是伴隨著侵略和掠奪的。16世紀，西班牙人入侵印加，搶奪印加人視若珍寶的祖母綠，進獻給他們的國王。由于印加人的不斷反抗，哥倫比亞的礦山開采才停止。直到19世紀初，才重新恢復開采。
在中國，10世紀的遼金時期，才有祖母綠的蹤影。當時來自西域的色目人和中國進行貿易往來，在他們出售的寶石珍物中，就包括祖母綠。祖母綠逐漸受到皇帝貴族的注意與賞識，并制成首飾佩戴以示華貴，以至現今仍然久暢不衰，依舊是歷來最貴重的翠玉珍品。
分類
根據特殊光學效應和特殊現象劃分，祖母綠可分為三個品種，分別是祖母綠貓眼、星光祖母綠和達碧茲祖母綠。祖母綠貓眼石是指具有貓眼效應的祖母綠。貓眼效應是由于內部含有一組平行排列、密集分布的管狀包體而產生。星光祖母綠極為稀少，是指具有星光效應的祖母綠。內部除平行Z軸的管狀包體外，還有兩個方向的未知微粒，其方向垂直z軸。達碧茲祖母綠具有特殊的生長特征，其特點是晶體的橫切面有六條黑色條紋從中央向外輻射，中間有透明或黑色的芯。
鑒別
品質鑒定
評價祖母綠的優劣主要在于以下方面：1.顏色。以翠綠、濃綠色為佳，綠色偏藍、偏黃者較次；2.透明度。以晶瑩通透、清澈明亮的為最佳，半透明者屬普通品；3.純凈度。祖母綠多有瑕，純凈者罕見而珍貴；4.重量。祖母綠的晶體或塊度都很小，一般5克拉以上已屬難得的珍品；5.產地。不同的產地，價格相差很大。
真假鑒別
鑒別祖母綠和其他相似的天然寶石可以依據密度、折射率、雙折射率、熒光效應、包裹體成分來分辨。
波普分析技術可以鑒別天然祖母綠和合成祖母綠。紅外光譜能夠鑒別出祖母綠晶體中的結構水及其類型，以及CO2，可以區分天然祖母綠和合成祖母綠。另外，拉曼光譜分析和可見光吸收光譜也可提供祖母綠是天然或合成的信息。
查爾斯濾色鏡，又稱祖母綠濾色鏡，可以作為鑒定天然祖母綠的參考。祖母綠在白光的照射下，能夠透過綠光和紅光，而查爾斯濾色鏡將透過的綠光吸收，祖母綠就變成了紅色。而其他綠色寶石在查爾斯濾色鏡下就呈現綠色。但也有例外，印度和非洲所產的祖母綠，有很多在查爾斯濾色鏡下仍保持綠色。此外，鑒別祖母綠與贗品時需結合材料成分、制作工藝等特征進一步區分。
祖母綠顏色分級
國際祖母綠市場日益繁榮，貿易交流頻繁，市場急需一個科學、規范、通用的顏色分級體系。GUILD寶石實驗室基于自身數十年的研究成果，根據孟塞爾顏色理論，結合貿易實際，以祖母綠比色石實物為支撐，開發出了一套科學、完善的祖母綠顏色分級體系。按照顏色三要素：色相、飽和度、明度，將顏色級別劃分為五個級別：淺（light）、中（medium）、濃（intense）、艷（vivid）、深（deep）。其中，艷（vivid）代表了飽和度和明度都比較高的顏色。基于商貿的實際需求，GUILD再對艷綠色進行細分，推 出 Verdant Green（沃頓綠）。Verdant Green（沃頓綠）指艷綠色中飽和度和明度更高的綠色，代表祖母綠最頂級的顏色。
顏色級別命名
顏色分級系統中，顏色級別命名的基本中式為：顏色級別＝強度(Intensity) ＋色相(Hue)。強度是明度(Value) 與飽和度(色彩飽和度) 的綜合效果 。
在祖母綠顏色分級體系中，強度共五個等級：淺(Light)、中( Medium)、濃(Intense)、艷 (Vivid)、深(Deep)。
低飽和度 、低明度組合形成的顏色存于自然界，但祖母綠的顏色中并沒有相對應的顏色。
即，色相＝次色相＋主色相 。黃色與藍色是祖母綠中最常見的兩種次色相，帶明顯黃色的命名為黃綠色(yellowish green)，帶 明 顯 藍 色 的 命 名 為藍綠色(bluish green)。
總的來講，顏色級別命名具體方式為：顏色級 別＝明度＋飽和度＋次色相＋主色相 。
分級人員、分級環境
分級人員：每一位顏色分級人員必須具備基本 的寶石學知識，同時了解鑲嵌首飾中常用的工藝 。 在正式上崗之前，分級人員需要對實驗室內的祖母 綠樣品進行大量的反復練習，逐漸建立自身的顏色 坐標體系，力求對同一樣品的結果穩定可重復 。
分級環境：分級工作在標準實驗室環境下進行，無陽光直射，分級環境為白色或灰色的中性色，觀測背景為無熒光、無明顯定向反射的中性色板 。顏色分級要求在分級光源采用色溫值為5 500~6 500K 。
保養
由于祖母綠性脆易碎等特點，不管是平時休息或者從事體力活動，謹防碰撞，避免損傷；對于爪鑲的祖母綠首飾，佩戴時應避免鉤掛衣物或其他堅硬的物體，使寶石脫落；清潔保養時，可以在溫水或弱堿性的肥皂水中用軟布或絲綢輕輕擦洗，切忌用清潔鉆石的超聲波清潔器或在高溫下清洗祖母綠寶石。
人工優化
由于天然祖母綠存在裂隙，完美無瑕者十分罕見，若裂縫延伸至其表面，則采用浸油法進行優化處理，即在真空的條件下使油浸入到祖母綠中。既可以掩蓋裂隙，又可以增加祖母綠的透明度。注無色油的祖母綠已被國際珠寶界和消費者所認可，且在市場上很常見。對于顏色欠佳的祖母綠，可使用綠色油浸入，達到改善顏色的目的。另外，也可以充填香精油、天然樹脂和人工樹脂對祖母綠進行人工處理。
參考資料 >
祖母綠的歷史與知識.GIA.2023-07-04
“與愛同名的祖母綠”——佳士得史上售出之十大璀璨祖母綠珠寶.佳士得.2023-07-04