纯绿柱石是无色透明的矿物,但一般绿柱石中因含有各种杂质元素而使其呈现各种颜 色。如含 Fez+呈浅蓝色,而称为海蓝宝石;含 Fe 。 +呈黄色,称为金色绿柱石;含 Mn +呈红 色或瑰红色,称为锰绿柱石等,即使最普通的绿柱石也因含 Fe 。 +和 Fes+而呈黄绿色。但是 能称之为祖母绿的却只有因含有少量 Cr 元素而致色的呈翠绿色或带蓝绿色的绿柱石。 宝石学 及国际珠宝联盟 (CIBJO)明文规定:只有含铬 (Cr)的绿柱石宝石才能称为祖母绿。但是,通 常祖母绿的绿色是由 Cr 、 V 、 Fe 等元素联合致色的祖母绿呈色的机理是由于 Cr 。 +的离子半径 (0. 63A) 与 Al 。 +的离子半径 (O. 51 A) 类似,可以进行类质同象置换,从而 Cr 原子可以取代 Al 原子进入祖母绿晶格。在祖母绿中,包围 Cr 。 +或 V 。 +的力和限制电子运动状态的力都较 弱。因此, 当可见光照射时,它们的外层电子在配位体晶体场的作用下容易发生分裂, 产生 d — d 电子跃迁,电子跃迁所需的能量与紫光及红光相当,因此,这两部分颜色的光被吸收, 而其它未被吸收的残余光混合就产生了祖母绿的翠绿色。一般祖母绿中 W(Cr203)的值在 0. 15 ~0. 30 之间,也有高达 0. 5 ~O . 6 的,呈深翠绿色, Cr :0。的含量越高,呈的 绿色越深。祖母绿颜色的明度取决于氧化铁的含量,如果不含或少含氧化铁,颜色就鲜艳, 明度大,如果氧化铁含量超过 0. 6 ,颜色就会显暗。同时,祖母绿中的包裹体对其透明度 和颜色也会产生不可忽视的影响。 不同产地祖母绿的颜色是有显著差别的。 例如哥伦比亚的 祖母绿颜色鲜艳、透明度好,呈翠绿色或稍带黄色调、蓝色调的绿色; 赞比亚的祖母绿颜色 为绿色、带蓝的绿色和暗绿色, 且均带灰的色调; 俄罗斯的祖母绿呈带黄的绿色, 透明度欠 佳; 津巴布韦的祖母绿质量较好, 颜色呈纯正的深绿色。 导致不同产地祖母绿颜色产生差异 的原因是它们的 Cr 、 V 、 Fe 等致色元素的含量有所不同。而导致这一差异的根本原因则是祖 母绿的成矿地质环境条件、地球化学条件以及温压条件的不同。