流纹岩中的永恒晶花——墨西哥托帕石

文/董伟 插画/葛若雯

托帕石，又名黄玉，对于矿物与宝石业者与爱好者而言都不陌生。托帕石的名称音译自“Topaz”，关于其英文名称的由来，主要有两种说法：一部分宝石学家认为Topaz 来源于红海扎巴贾德岛（Zebergad）的旧称Topazios，由于该岛是古老的橄榄石产地，Topazios 也曾指代宝石级的贵橄榄石。而Topazios 的词根则来自于希腊语“臆测”，表示这座岛屿常年被海上的浓雾笼罩，难以寻找，大有“海客谈瀛洲，烟涛微茫信难求”的意思。另有一些宝石学家则相信Topaz 由梵文Topas 转变而来，原意为“火”，指示着一部分托帕石具有代表性的橙黄色。

尽管随着全球不同产地的托帕石相继发现、开采与应用，事实已经表明托帕石是一种有丰富颜色的宝石矿物，其天然色彩涵盖红、橙、黄、绿、蓝、紫、棕以及无色透明。但“黄色”始终是托帕石作为宝石运用的历史中，最具有代表性的颜色，托帕石的中文矿物名是“黄玉”，为了避免和传统玉石以及其他黄色宝石的商业名称相混淆，多称作托帕石。在年代较早的矿物或宝石学丛书中都是使用“黄玉”一词。

在一些古老民族的文化中，黄色的托帕石是能够辟邪的护身符，能够消除悲哀，增强勇气，驱赶妖魔。欧洲人也相信，黄色托帕石能带来智慧与美貌，往往由长辈送给子女。现在，托帕石则是十一月份的生辰石，象征着友谊、友爱与希望。

托帕石不仅具有色彩丰富、透明度高、光泽亮、净度好、硬度大的物理特性，还兼有悠久的应用历史与丰富的文化内涵。因此，托帕石自然成为广受欢迎的宝石品种之一。

晶体形态上，托帕石晶体结构介于斜方晶系和三斜晶系之间，取决于阴离子中F-和OH-的比例，双锥晶类，晶体外观呈柱状。

化学成分上，托帕石是铝的硅酸盐矿物，是含附加阴离子的岛状结构硅酸盐，化学成分Al2（SiO4）（F，OH）2。Cr，Fe，Mn 等元素可以微量元素的形式取代晶体结构中的Al，并对晶体的颜色产生影响；同时作为附加阴离子的F-，也可部分的被OH-所取代，F-:OH-比在3:1-1:1 之间变化，二者的比例也会直接影响到托帕石的物理性质，如比重、折射率等。

墨西哥圣路易斯波托西州流纹岩型托帕石标本

托帕石是一种典型的气成热液矿物。像托帕石这样具有附加阴离子F-和OH-的矿物，其晶体形成过程通常都与炽热的成矿气体密不可分。托帕石主要形成于富含硅、铝的火成岩冷却晚期，在这一成矿阶段，早期结晶的矿物已经基本结晶沉淀（长石等），极易挥发的物质也早已完全挥发（硫等），仍然保留下来的成矿气体与液体进一步结晶，形成了包括托帕石在内的一系列矿物晶体，例如黑电气石等。由于这些矿物晶体均是形成于相对较晚的成矿阶段，所以它们常常具有完整、独立的晶体形态，并且在空间占位上也位于较早结晶的其他矿物晶体之上，形成一个精美的，极具观赏性的产出状态。这也是这些矿物能够成为观赏矿物晶体标本的重要形成基础之一。

托帕石在全球范围内分布广泛，但不同产地的托帕石，其结晶环境与产出状态却不尽相同。最常见的情况是形成于伟晶岩中的托帕石晶体，全球约80%的托帕石产自伟晶岩矿床，比较著名的产地包括巴西（Virgem da Lapa， Minas Gerais， Brazil），巴 基斯 坦（Nyet， Braldu Valley， Shigar District， Gilgit-Baltistan， Pakistan），缅甸（Mogok Township， Pyin-Oo-Lwin District， Mandalay Region， Myanmar）等。伟晶岩中产出的托帕石晶体通常晶体较大，形态独立，光泽好，净度好；极罕见的情况是形成于碳酸盐岩之中的热液成因托帕石，在这种情况下环境中含氟量低，OH-对F-的替代显著，所形成的托帕石也表现出不同于大多数产地托帕石的独特性质，体现在颜色、密度与折射率等方面，往往是橙黄-粉色-红色-橙红色，折射率稍高，有明亮的荧光，例如产自巴西米纳斯吉拉斯州欧鲁普雷图（Ouro Preto）的橙色-红色帝王托帕石，巴基斯坦开伯尔-普赫图赫瓦省马尔丹区卡特朗（Katlang）的粉色托帕石。由于产地局限，产量极低，此类托帕石优质透明的晶体标本或宝石原料都比较贵重；另有一些托帕石，形成于流纹岩的孔洞或者缝隙之中，这种形成于强酸性喷出岩（流纹岩岩浆Si元素含量高，酸性强）环境中的托帕石，往往晶体较小，形态独立，晶面平滑而有光泽，矿物共生组合关系相对简单。流纹岩型托帕石标本的著名产地有两个：一是美国犹他州贾布郡（Jaub Country）的托马斯山脉；二是墨西哥中部圣路易斯波托西州西南部的矿山。仅从外观上看，部分墨西哥托帕石标本与美国犹他州的托帕石标本非常相似。尤其是那些淡黄色且不包含包裹体矿物的托帕石晶体生长在灰白色-米黄色的流纹岩围岩之上的标本，无论晶体的颜色、尺寸以及标本的整体外观，都非常接近。实际上，正是两地的地质条件本身就相似，所以才有产状如此相似的标本。本文主要介绍墨西哥的托帕石标本。

在墨西哥，采集流纹岩型托帕石标本的矿床主要集中于墨西哥中部圣路易斯波托西州西南约30—120公里的范围之内。主要矿点包括①Tepetate，Villa de Arriaga Municipality，San Luis Potosí，Mexico；②La Ventilla，Villa de Reyes Municipality，San Luis Potosí，Mexico；③Mina Veronica，El Copetillo，Villa García Municipality，Zacatecas，Mexico。尽管上述几处主要的矿标采集点在行政划分上分属不同的州、市管辖，但彼此之间实际上依然是地质条件相近的区域，相距也并不算远。其中最为著名的产地泰佩特（Tepetate）小镇，其名字本身就是依据当地独特的地质环境特点命名的，Tapetates 即是指一种变质硬化的火山凝灰岩。凝灰岩是由滚落的炽热火山灰凝结而成的岩石，流纹岩是涌动流淌的酸性岩浆凝结而成的岩石，二者都属于火成岩中的酸性喷出岩。托帕石晶体在这些岩石的孔隙中结晶，在空间条件允许的情况下，这些托帕石能够结晶出比较理想的晶体形态。

少见的墨西哥托帕石大晶体标本直立晶体长度4.5cm，内部包裹流纹岩倾斜晶体长度3cm，橙黄色，宝石级

在到的墨西哥托帕石晶体当中，托帕石单晶的尺寸普遍在2cm 以下，单晶体长度超过3cm 的已经是少见标本，单晶长度超过5cm 的则极为罕见。和大多数矿物晶体的产出规律相同，较小的晶体，通常完整度、透明度会更高；随着晶体生长的尺寸越来越大，结晶过程中受到环境影响的可能性也会增大，晶体内部容易有包裹体，部分晶面也可能会呈现出由溶蚀所导致的“磨砂”“不平整”的外观。

墨西哥的流纹岩型托帕石，晶体自身颜色主要覆盖浅黄色-黄色-橙黄色范围，其中也不乏经典雪莉酒色（Sherry 酒，一种黄色-棕黄色的葡萄酒）的托帕石晶体。某些橙黄色晶体在长波紫外光照射下有橙黄-土黄色的荧光。有一些标本上也会观察到无色的托帕石晶体，但这些无色晶体的总体占比很低，在墨西哥托帕石中比较罕见。此外，也有一部分托帕石晶体由于内部含有丰富的其他矿物包裹体，自身因为受包裹体矿物颜色的影响，呈现出饱和度更高的红色-棕红色或褐红色。金红石、赤铁矿是这些包裹体致色托帕石晶体中最主要的致色矿物。

托帕石是具有一组底面完全解理的矿物。解理作为某种矿物的普遍性质，仅与晶体自身的化学组成与晶体结构有关，与晶体的形成环境和最终产状无关。在这一点上，墨西哥的流纹岩型托帕石也无例外，晶面上垂直C 轴的解理缝、晶体内部平行底面的解理面反光都是晶体标本上常见的情况。对于晶簇标本上而言，某些晶体由于本身内部有围岩嵌生或在开采过程中受到震动等外力作用，有时发生沿解理面断裂的情况也是不可避免的。在那些断裂晶体的解理断面上常形成解理阶梯，并具有不同于晶面的独特光泽。外观与之相似的完整平头晶体的平行双面晶面，通常会由于具有细小的蚀相或生长丘而表现出轻微的起伏，只要仔细观察分辨两种情况并不困难。

在收集与整理墨西哥流纹岩型托帕石标本的过程中，逐渐总结出一些该产地托帕石标本的有趣特点。这些特点主要包含以下四个方面：其一，托帕石单晶的晶形多样化；其二，晶簇标本的相对占比较高；其三，具有独特的共生、伴生矿物；其四，流纹岩形态的巧妙艺术加成。

其一，托帕石晶形多样化，不同类型的晶体形态一站式收集。

托帕石柱状晶体常见的不同类型尖端示意图

墨西哥流纹岩型托帕石属斜方晶系，晶形为柱状，晶体横截面近似菱形。而晶体末端形态则可以有多种不同形式，主要包括：尖锥形，平头锥形，楔形，平面形。从晶形分析的角度，不同类型的晶体形态取决于单形组合方式与各单形晶面的发育程度有关。从晶体形成的角度，晶体形态取决于结晶时的环境条件，包括温度，压力，饱和度，流体方向，杂质分布等。因此，某一个产地的晶体，由于结晶环境相似，晶体形态也往往趋同。但很有趣的是，在墨西哥流纹岩型托帕石标本中，能够幸运的找到上述几种不同类型的托帕石晶体，甚至一块标本分布有不同类型的晶体，可谓是实现托帕石晶形的一站式收集。

其二，晶簇标本相对占比高，永恒晶花精美绝伦。

晶簇，无论何种矿物，都能够凭借其精致的，花簇般发散的造形受到矿物收藏家与矿物爱好者的青睐和追捧。对于托帕石而言，无论主流的是伟晶岩型托帕石标本，或是稀少的碳酸盐岩型托帕石标本，都是以独立单晶体为主，晶簇标本非常少见。幸好，还有墨西哥的流纹岩型托帕石，才没有让偏爱晶簇的收藏家大呼遗憾。在日常采集到的墨西哥托帕石标本中，晶簇标本的占比超过20%，尽管大部分晶簇的尺寸不大，但胜在造型精致，独立完整。晶面闪亮的托帕石“晶花”与光泽暗淡的灰白色流纹岩之间鲜明的对比，是对晶簇标本的绝美演绎。

楔形锥状墨西哥托帕石晶体

以包裹体矿物形式出现在墨西哥托帕石晶体中的纤维状金红石

其三，流纹岩环境下形成的独特矿物组合。

墨西哥托帕石于酸性喷出岩的孔隙中结晶，这种特殊的地质环境自然也会形成其不同于其他类型托帕石（伟晶岩型，碳酸盐型）标本的矿物共生与伴生组合关系。在墨西哥的托帕石标本中，既能观察到一些矿物以包裹体的形式存在于托帕石晶体内部，甚至影响托帕石的颜色；也能观察到一些矿物以共生或伴生的形式存在于托帕石晶体周围，形成独特且有趣的矿物组合。这些常见的共生、伴生矿物主要包括金红石、赤铁矿、细小的石英、玉滴石（即玻璃欧泊，Opal-AN）等。

其四，流纹岩造型赋予矿物标本巧妙的艺术加成。

墨西哥托帕石标本的围岩是流纹岩。流纹岩是典型的酸性喷出岩浆岩，富含Si 元素的酸性岩浆，自身粘度大，在快速冷凝结晶的成岩过程中，由于冷却收缩作用，常常会在内部气孔中形成圈层结构。这是流纹岩自身的特性，但倘若在成矿作用晚期，恰好又在合适的位置结晶出托帕石的晶体，那么这种有趣的围岩形态，就巧妙的丰富了整件标本的观赏性和趣味性。同时，作为岩石特性的直观表现，这种造型也为整件标本增添了多一层的科学含义。

产自圣路易斯波托西州的托帕石标本，是墨西哥矿物标本的重要代表之一，也是墨西哥作为重要的矿物标本出产国献给全球矿物收藏家的珍贵礼物。

过去，一朵托帕石晶花在流纹岩孔隙当中寂静的绽放；今天，同一朵托帕石晶花拿在你我的手中，向我们讲述那段矿物形成的浪漫历史。我想，这就是宝藏的真正魅力。

流纹岩气孔中常见的圈层结构

圈层状结构的围岩与托帕石晶体