藍晶石：奇怪的“二硬石”

馬志飛

前不久，筆者看到某文獻資料，上面記載故宮藏有一串清代乾隆皇帝平常佩戴的藍晶石朝珠。這里提到的藍晶石究竟是什么寶石？這個問題引起了筆者的好奇。

等讀完全文卻發(fā)現(xiàn)，這竟然是一段錯誤的記錄。文獻資料中詳細描述該藍晶石朝珠“周長160厘米，由108顆藍色水晶串成”。原來，文中所謂的“藍晶石”，指的竟然只是藍色水晶。對于水晶，大家并不陌生，它是一種十分常見的普通寶石，顏色有很多，諸如無色、紫色、綠色、紅色、黃色等。當然，也有偶然發(fā)現(xiàn)的藍色水晶；但我們并不能把藍色水晶簡單地稱為“藍晶石”，因為藍晶石“另有其人”。

蹭熱度？進軍寶石圈

藍晶石是一種主要形成于變質(zhì)巖中的硅酸鹽礦物，是黏土質(zhì)巖石經(jīng)過區(qū)域變質(zhì)作用形成的，含有較多的鋁元素，化學組成為Al2[SiO4]O，其中常常含有鐵、鉻等其他元素。通常情況下，人們所發(fā)現(xiàn)的藍晶石大多為淺藍色的細長柱狀，越靠近晶體中心，藍色越濃郁，礦物表面帶有明亮的玻璃光澤。有不少人見到這種礦物，都覺得它就像根“藍冰棒”，當真是惟妙惟肖。

藍晶石的英文名稱為kyanite，源自古希臘語，本意為“深藍色”。從外觀上看，藍晶石與藍寶石有相似之處，不僅顏色深邃，而且晶瑩透亮。此外，它們的藍色都源于其中混入的少量鐵或鈦雜質(zhì)，并且隨著鐵含量的增加，顏色也逐漸加深。有些藍晶石礦還與藍寶石共生，看來這藍晶石是真的很想“蹭”藍寶石的熱度啊。

現(xiàn)如今，藍晶石已經(jīng)成功上位，從工業(yè)應用領域逐漸走進了珠寶家族。在我國的國家標準《珠寶玉石名稱》（GB/T 16552-2017）中，藍晶石已經(jīng)被列為天然寶石。藍晶石多用于制作手串、項鏈、耳環(huán)等小飾品，雖價格較為低廉，但在市場中并不多見，可能是宣傳不夠所致，很多人不認識這種寶石。

近些年來，人們相繼發(fā)現(xiàn)了一些比較特殊的藍晶石品種。2001年，尼泊爾境內(nèi)發(fā)現(xiàn)了一種含有微量鉻元素的藍綠色藍晶石。此后不久，印度東部的奧里薩邦也發(fā)現(xiàn)了相同的藍晶石，最大顆粒有25克拉，而且在肉眼下觀察，晶體純凈無雜質(zhì)，是極其優(yōu)質(zhì)的寶石原料。2011年，人們在坦桑尼亞又發(fā)現(xiàn)了一種新型藍晶石，因其中含有微量的錳元素而呈現(xiàn)出迷人的橙色，直接顛覆了人們的傳統(tǒng)認知，想必日后也將成為寶石界的新秀。

有個性？與眾不同

藍晶石最特別的地方在于它的物理性質(zhì)。我們知道，每種礦物都有一定的硬度，通常用莫氏硬度來表示，即用1～10分別來表示不同的硬度等級，而藍晶石非常奇怪，對于同一塊晶體而言，從不同方向檢測，它的硬度值竟然不同：如果沿著平行于晶體長度的方向檢測，硬度值約為4.5～5；如果沿垂直于晶體長度的方向檢測，它的硬度值就變成了6.5～7。人們根據(jù)藍晶石具有兩種硬度這個特點給它起了個外號叫“二硬石”。

藍晶石為何會如此奇怪呢？簡單地說，是由于晶體內(nèi)的原子在不同方向上排列的周期性和疏密程度不同造成的，礦物學家稱這種性質(zhì)為各向異性。各向異性是很多材料都具有的性質(zhì)，常常表現(xiàn)為在不同方向上具有不同的導熱性、電阻率、折射率、磁化率等物理性質(zhì)。晶體的硬度也表現(xiàn)出各向異性的，則只有藍晶石，所以這就成為我們鑒別藍晶石的重要方法之一。

在地質(zhì)學研究中，藍晶石具有十分重要的作用。它與另外兩種礦物紅柱石和硅線石的化學成分一樣，但結構不同，為同質(zhì)多像。藍晶石形成于低溫、高壓的條件下，紅柱石形成于低溫、低壓的環(huán)境中，硅線石則形成于高溫、高壓的條件下。在地質(zhì)學研究中，地質(zhì)學家可以根據(jù)在巖石中所發(fā)現(xiàn)的這些礦物逆向推演出它們當時的形成環(huán)境。這樣的礦物被稱為特征變質(zhì)礦物，對地質(zhì)學家揭示巖石成因及區(qū)域變化具有重要意義。

有特長？用途廣泛

藍晶石更重要的用途是在工業(yè)領域，可用于制造高級耐火材料?？茖W家發(fā)現(xiàn)，藍晶石還有一個十分顯著的特性，那就是在它受熱達到一定溫度時（1100℃以上）能夠顯著膨脹，膨脹率高達11%～18%，而且冷卻后幾乎不會收縮。而大部分黏土質(zhì)耐火材料在高溫下會分解或脫水，從而收縮變形甚至出現(xiàn)裂縫。如果在這樣的原料中加入一定量的藍晶石，恰恰可以抵消其在體積上的變化，從而保證耐火材料的體積穩(wěn)定，用它們制造出的耐火磚、耐火水泥和工業(yè)窯爐等就可以大大延長使用壽命。

此外，藍晶石還非常適于制造耐火陶瓷，比如汽車發(fā)動機上的火花塞；或是用于生產(chǎn)硅鋁合金，它們以硅、鋁為主，也可加入少量的銅、錳、鎳、鉻等其他金屬，不僅質(zhì)量輕、強度高、導熱性好，而且具有很好的鑄造性、耐磨性和耐腐蝕性，可制造機器設備中那些形狀較為復雜的零部件，特別是在汽車制造、船舶制造、航天航空等領域，應用更為廣泛。

目前，世界上很多國家都發(fā)現(xiàn)有藍晶石礦床，寶石級的藍晶石主要分布在澳大利亞、美國、坦桑尼亞、津巴布韋、緬甸、印度、巴西等國家。藍晶石在我國分布也較廣，主要的產(chǎn)地在河南南陽、江蘇沭陽、內(nèi)蒙古巴彥淖爾、甘肅酒泉等地；不過，總的儲量較為稀缺。