托帕石（Topaz），在矿物学上称为黄玉或黄晶 ，是一种含氟[fú]的铝硅酸盐矿物 ，化学成分为Al 2 SiO 4 (F，OH) 2 ，可含Li、Be、Ga等微量元素，粉红色可含Cr。 托帕石由高温热液作用和伟晶作用形成，是典型的高温气成热液矿物，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（如 长石 ），极易挥发的物质也早已完全挥发（如硫），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 。主要产于 花岗伟晶岩 、云英岩和高温气成矿脉中，也见于与次火山岩有关的隐爆 角砾岩 和热液角砾岩中。 托帕石是在高温及存在挥发组分条件下形成的，产出于花岗伟晶岩、酸性火成岩的晶洞，以及云英岩和高温热液钨锡 脉石英 中。也可在 冲积层 中呈 砾石 产出。 托帕石的主要产地为巴西、 斯里兰卡 、缅甸、美国、 俄罗斯 、 爱尔兰 、 澳大利亚 、 日本 、 印度 、 墨西哥 等，以及中国的 广东省 、 广西壮族自治区 、 内蒙古自治区 、新疆、 河北省 、 江西省 等。
纯净的托帕石无色，但因含杂质呈现葡萄酒色、淡黄色、白色、灰色、蓝色、绿色等多种颜色 ，透明至半透明 ，具玻璃光泽，条痕呈白色，极少情况下可见 猫眼石 效应。 其光学特性为非均质体，二轴晶，正光性，具有弱至中等的多色性。 托帕石加工成宝石，供收藏或者佩戴，是11月的生辰石 ，一种常见的中档宝石 ，可以用于寻找锡矿， 可作为精细仪表的轴承及研磨材料， 用来制备针状或柱状的莫来石晶须， 或者用于杀死或抑制真菌生长。
主要特征
矿物组成
托帕石是一种含氟的铝硅酸盐矿物 ，化学成分为Al 2 SiO 4 (F，OH) 2 ，可含Li、Be、Ga等 微量元素 ，粉红色可含Cr。 托帕石中含有附加 阴离子 F - 、OH - ，F - :OH - 为3∶1~1∶1，F - :OH - 值的变化直接影响其 物理性质 ，且其比值随托帕石的生成温度而异。 伟晶岩 中OH - 含量较低，F - 含量接近于20.65%，最多不超过30%； 云英岩 中托帕石的OH - 含量增加至5%～7%；热液成因托帕石的F - 与OH - 的含量接近。
物理特征
纯净的托帕石无色，但因含杂质呈现 孛艮地色 、黄色、金色、浅灰色、红 橙色 、蓝色、浅绿色、粉红色（稀少）及带红色调的黄色等。粉色和红色调是由于Cr和Fe替代了 晶体结构 中的Al。棕色和蓝色主要是由于晶格缺陷（色心）造成的，通过热处理还可以加强这种颜色。20世纪80年代中期，市场上出现了辐照致色蓝色托帕石，这种颜色被认为是由于OH - 替代了辐射前占据F - 位置的O 2- 所引起的。 在同一块托帕石上也可能出现两种颜色。 托帕石对于高温较为敏感，至400 ℃时已有变化反应， 有色的托帕石可能因日照而褪色。
托帕石透明至半透明，含包裹体多会影响透明度，有时含有管状包体，可以观察到轻微的双影现象。
具玻璃光泽，条痕呈白色，极少情况下可见 猫眼石 效应。 其光学特性为非均质体，二轴晶，正光性，具有弱至中等的多色性，黄色托帕石的多色性为褐黄色/黄色/橙黄色；红、粉色托帕石的多色性为浅红色/橙红色/黄色；绿色托帕石的多色性为蓝绿/浅绿；蓝色托帕石的多色性为不同色调的蓝色。 托帕石的 折射率 变化与替代铝离子的色素离子有关，其折射率为1.619~1.627(±0.010)；含氟高者折射率低而密度高，双折射率为0.008~0.010，色散较低为0.014。
托帕石在长波紫外荧光灯下，蓝色和无色托帕石无至中等的黄绿色荧光，黄褐色和粉红色托帕石无至中等橙黄色荧光；短波紫外荧光灯下呈无至弱的橙黄、黄色或绿白色荧光。 托帕石无特征吸收 谱线 。无特征的紫外可见光谱 ，中红外区具特征红外吸收谱带；含痕量铬的或经热处理改色的粉红色者在682nm有弱吸收线。
托帕石的 莫氏硬度 为8，仅次于红、 蓝宝石 的 刚玉 ，但韧度很差 ，密度为3.53(±0.04)g/cm 3 ， 重量可以从几克拉到数百 千克 不等。
结构特征
托帕石为岛状结构，属斜方晶系（正交晶系），往往由多个菱方柱和菱方锥相聚而成，为典型的具有菱形横截面的柱状晶形，柱面上有纵纹。通常一端为锥形，另一端常因解理而破裂成平面。常见单形为：斜方柱 m 、 l 、 j ，斜方双锥 n 、 o 、 p 、 q ，平行双面 c 、 b 等。晶形良好的单晶最大可超过1 m，已知最大天然 晶体 可达10 m（巴西），也可见不规则粒状或呈水蚀卵石。 托帕石有一组平行底面的中等到完全的解理，断口呈贝壳状， 解理面 发育处兼有阶梯状断口。在切磨时需格外小心，不当的压力会让托帕石顺着 解理面 裂开。
放大检查时可见气液包体、三相包体、两种或两种以上不 混溶 液体包体，矿物包体，生长纹，负晶 ，极少见有明显的色带。 有时可见长管状洞穴、初始解理等。 矿物包裹体有 电气石 、 沼铁矿 、 钠长石 、 锰铝榴石 、云母、 磷灰石 、 独居石 、 萤石 、 石英 、 赤铁矿 以及负晶等。
形成原因
托帕石由高温热液作用和伟晶作用形成，是典型的高温气成热液矿物，主要产于 花岗伟晶岩 、 云英岩 和高温气成 矿脉 中，也见于与次 火山岩 有关的 隐爆 角砾岩 和热液角砾岩中。由铝、富含石英和含氟的高级无定形 沉积物 形成，作为一种沉重的碎屑矿物。共生矿物为 水晶 、电气石、 白云母 以及萤石、 微斜长石 、钠长石、锌 铝石 、 绿泥石 、 黑云母 等，副矿物为 辉铋矿 、 锡石 、 辉钼矿 、 黑钨矿 等。在一些 花岗石 、花岗伟晶岩中，托帕石可作为非气成热液矿物产出，共生矿物为 绿柱石 、 独居石 。
分布区域
托帕石是在高温及存在挥发组分条件下形成的，产出于 花岗伟晶岩 、酸性火成岩的晶洞，以及云英岩和高温热液钨锡石英脉中。也可在冲积层中呈砾石产出。
世界上托帕石的主要产地为巴西、 斯里兰卡 、缅甸、美国、 俄罗斯 、 爱尔兰 、澳大利亚、 日本 、 印度 、 巴基斯坦 、 纳米比亚 、 尼日利亚 、 马达加斯加 、墨西哥等。 目前帝王托帕石的唯一产地位于巴西 米纳斯吉拉斯州 的Ouro Preto地区，颜色有黄色、深雪梨黄色、粉红色、蓝色及无色等。 具有历史意义的俄罗斯乌拉尔山脉（Ural Mountains）矿区和 巴基斯坦 卡特朗（Katlang）矿，曾出产因含铬而呈玫瑰红色的帝王托帕石，现已无法大量产出。 帝王托帕石常与 石英 、 白云石 伴生。 斯里兰卡 也是托帕石较重要的产地，此处产出的托帕石主要为蓝色、绿色和无色。 加利福尼亚州 产蓝色和黄色的托帕石。 18世纪时，世上著名的托帕石矿分布在德国萨克森州南部的福格特兰（ogtland）。
中国的托帕石主要产自 内蒙古自治区 、 江西省 、新疆等地；无色托帕石产量较大、产地较广，中国广东等地亦有产出。中国产出的托帕石除少量黄、黄棕、淡蓝色外，以无色居多。 内蒙古产无色、浅色托帕石；新疆产淡黄、金黄、橙黄色托帕石； 甘肃省 产淡黄、酒黄色及无色托帕石； 湖南省 产无色、略带天蓝色托帕石； 广东省 产无色、米黄色、带蓝或带粉色的托帕石。
应用领域
托帕石颜色多样，主要用来加工成各种翻光面型宝石，受 收藏家 或博物馆的青睐，甚至国王也把它镶嵌在皇冠上。 珠宝行业将托帕石定为11月生辰石，象征着希望和幸福。托帕石还是“友谊之石”，是友情、友谊和友爱的象征。 古人把它当作护身符，认为它可以避免邪气、驱赶妖魔。 古埃及 人 认为托帕石象征 太阳神 ，佩戴它可受到太阳神的护佑，同时也是美与健康的守护石。古希腊人视托帕石为“力石”，具有神奇的强大力量。东方的灵媒与巫师在与冥界沟通时，也以托帕石为神石。
托帕石经常与 锡矿 石伴生在一起，可以作为寻找 锡矿 的标志。 托帕石可作为精细仪表的轴承及 研磨材料 。 托帕石热分解后产生的 含氟气体 通过气-固机理可以用来制备针状或 柱状 的 莫来石 晶须。 托帕石在农业，木材、塑料或其他材料、游泳池中等被用于杀死或抑制真菌生长。
分类
按照颜色分类，托帕石的品种可分为粉红色、红色托帕石，黄色托帕石，蓝色托帕石，无色托帕石等。 此外，托帕石还可见双色托帕石和托帕石 猫眼石 ，很稀有。
粉红色、红色托帕石
颜色从黄色到红色，中间有红橙、粉红到红色一系列过渡颜色品种。多色性明显，为粉红色/黄色或无色。该品种透明度好，内含物少。当颜色艳美、质量优良时，是中档宝石中的珍贵品种。目前，在国际市场上出售的粉红色至红色托帕石，大部分是黄褐色的托帕石经辐照与加热后变色而成。这种颜色稳定，不会改变。 市场上的红色托帕石多产自巴西。 越接近红宝石般的鲜艳红色，评价就越高，如果粉色中带点茶色或是颜色较浅的宝石，评价都会下降。
黄色托帕石
商业上经常描述为金黄色或酒黄色的托帕石，金黄色是黄中带 橙色 ，酒黄色则是黄中带红色。单纯的淡黄色或黄褐色的托帕石，只能作为加热改色的宝石原料。黄色品种多色性明显，为黄色/褐黄色。 该品种中最名贵的是帝王托帕石，呈橘黄色—粉红色。其中最受大家追捧的是如同 雪莉酒 般的红色和鲜艳粉色品种，其唯一产地为巴西 米纳斯吉拉斯州 。 此外， 马达加斯加 也有出产黄色托帕石。 色调独特、黄色的浓度深且鲜艳价值较高，如果带点黑色或咖啡色，就会让原本的黄色失去光彩而使评价变低。
蓝色托帕石
呈天蓝色，常带一点灰或绿色调。多色性明显，为蓝色/无色。内含物较多。蓝色托帕石在国际市场上较畅销，外观似 海蓝宝石 ，但价格却低得多。市场上的许多蓝色托帕石是将无色或浅蓝色托帕石，经过 放射线 照射后再加热处理而变为较鲜艳的蓝色。 主要产地有 巴西 、 坦桑尼亚 、 马达加斯加 、 斯里兰卡 等。
无色托帕石
自然界产出的无色品种较多， 晶体 很大，因 折射率 高，色散低，琢磨成刻面型宝石后，无动人之处而不被人喜爱。因而常常还要经过辐射处理，把无色托帕石变成褐黄色，再经热处理变成蓝色托帕石，经处理后的蓝色托帕石颜色极其稳定（图9-11-10）。 比如在十七世纪， 葡萄牙 王冠上的Braganza钻石（1640克拉）过去一直被认为是最大的钻石，实际是一块无色的托帕石。珠宝业界将它戏称为“奴隶的钻石（slave's diamond）”，因为其价格与真正的钻石相差很多，虽然常被切割成像钻石的明亮形切割，但与钻石光彩有很大的差别，所以很容易看出。
名称来源
关于托帕石的名字来源，说法不一。有一种说法是，托帕石在很早以前，在漂浮于 红海 之上的托巴索斯（Topazos）小岛上就有人开采，但是这座岛经年笼罩在浓雾之中，要抵达此处非常困难。在希腊文中“topazos就是“找寻”的意思，因此将这座岛命名为“Topazos”，而这座岛上所开采的宝石则称为“Topaz”。但是，据说这个故事中的托帕石，其实是 橄榄石 。 另外一种说法是，托帕石是英文“topaz”的译音，源于 梵语 “topazios”，是“火”的意思，指矿物呈 橙色 ，印度人称托帕石为火之石。
1737年，一个名叫亨克尔的人用Topaz一名描述 德国 盛产的 黄色蓝宝石 而得名，此后该名称被固定用来称呼托帕石。 托帕石在矿物学上称为黄玉。因为最早发现的托帕石是黄色的，早期的翻译名称通常将有价值的宝石以“玉”名之，像 刚玉 、 金绿宝石 等。由于消费者容易将黄玉与黄色 玉石 的名称相互混淆，商业上多采用英文音译名称“托帕石”来标注宝石级的黄玉。
品质鉴定
托帕石的质量评价主要从颜色、净度、切工、克拉质量4个方面进行。
颜色
宝石级的托帕石颜色浓艳纯正、均匀稳定、光泽明亮。 由于产出稀少，红色托帕石的价值最高。市场上最受欢迎的便是如 雪莉酒 般的颜色，橘色中带有一点微红调，被称为帝王托帕石（Imperial Topaz）；其次是褐色和蓝色；黄色托帕石由于在外观上与 黄水晶 很相近，价格不高；无色托帕石的价值最低。 另外，在评价托帕石颜色时，还应注意它的颜色是天然的，还是经过优化处理而产生的。经辐照处理形成的蓝色托帕石，其性质稳定，市场销量较好。
净度
优质的托帕石要求透明度好，无瑕 、无裂纹，且加工质量好，光泽明亮，可产生柔和的强玻璃光泽为佳。 托帕石净度越高，价值越高。
切工
托帕石有不同形式的刻面切割，椭圆、长方形、梨形都很普遍。 托帕石发育平行 底面 的 解理 ，因此，在加工中必须防止切磨面与 解理面 平行，否则难以打磨和抛光。镶嵌时也应格外小心，以免诱发解理而破坏宝石的外形。
克拉质量
托帕石成品质量一般在2～20ct，少数能达到50ct或者更大。托帕石的重量越大，价格越高，但其价格随质量增长的幅度不如高档宝石。
鉴别
托帕石与相似宝石鉴别的主要依据是密度、 折射率 和光性特征等。
海蓝宝石 、 摩根石 、 黄水晶 、粉红色 电气石 、黄色 碧玺 、粉红 氧化铝 等宝石与托帕石颜色及外形相近，最快速分辨的方法是通过相对密度，将宝石丢入相对密度3.32的 二碘甲烷 相对密度液中，碧玺、 绿柱石 与水晶类的宝石的相对密度都比二碘甲 低，所以会浮起来，而会下沉的 刚玉 与托帕石只要量一下折射率就可以分辨出来了。
与托帕石最相似的宝石是 赛黄晶 ，两者区别特征见下表。
与托帕石在外观上相似的宝石有 水晶 、 磷灰石 、 海蓝宝石 、 碧玺 及非宝石 玻璃 等。 水晶、碧玺， 海蓝宝石 、磷灰石都为一轴晶，托帕石为二轴晶； 尖晶石 为均质体，用偏光镜或 二色镜 可区分。 海蓝宝石可借助查尔斯 滤色镜 进行区别。
市场上冒充托帕石的主要是 水晶 和玻璃，较易区分。而人工优化品与天然品的区分，几乎不能通过肉眼及常规测试区分，要通过伽马仪（微伦计，检测放射性）及 热释光 方法（天然蓝色托帕石最大峰位在250~350°C，而辐照 热处理 蓝色托帕石在400~500°C）。
人工优化
托帕石的优化处理方法主要有 热处理 、辐照处理、扩散处理和 覆膜 处理。
热处理
热处理是指黄、橙和 褐色 托帕石加热转成粉或红色，颜色稳定，不易检测。 这种加热处理已经有数世纪的历史了，中古世纪的古董珠宝上所镶的粉红托帕石有些就是加热处理的。 热处理设备采用 烘箱 或 马弗炉 即可，温度不需太高，一般180~300°C，但控制精度要高。
辐照处理
辐照处理是指无色托帕石辐照处理成深蓝或褐绿色，常附加 热处理 产生蓝色；黄，橙和褐绿色托帕石可经辐照加深颜色或去除杂色。不易检测。 据研究，天然蓝色托帕石热致发光的峰值有两个，温度分别为250 ℃和500 ℃，且前者的发光强度大于后者。辐照处理的蓝色托帕石，其热致发光的峰值却在400 ℃以后，并呈单峰的形式。此外，天然蓝色托帕石的 阴极 发光强度大于辐照处理蓝色托帕石。 辐照设备有Co-60源、 电子 辐射和反应堆等。经Co-60源辐照后的颜色仍浅，应用前景不大。电子辐射设备费用昂贵，使用受限制。目前主要是用反应堆改色，可得到深蓝色托帕石，效率高：缺点是残留放射性较多，需放置到放射性衰减至安全剂量方可上市。
扩散处理
扩散处理是指无色托帕石经钴扩散处理可形成蓝、蓝绿色等。油浸或散射光放大观察可见宝石表层颜色不均匀，呈斑点状，或在裂隙或凹陷处富集，颜色仅局限于表层（厚度<5 μm），内部无色。经 成分分析仪器 （如XRF等）检测，宝石表层所扩散的元素（如钴等）含量异常，由表及里浓度降低。 在 滤色镜 下呈红色，分光镜下可见特征的钴 吸收光谱 。 折射率 测试时往往读数比较模糊。激光拉曼光谱可见731、627、504 cm -1 三个宽谱带及200 cm -1 的锐峰。
覆膜
覆膜是指托帕石的表面常进行覆膜处理以改善宝石的外观和颜色。放大检查可见表面光泽异常，并伴有异常五颜六色的表面晕彩现象，局部可见薄膜脱落现象；折射率可见异常；红外光谱和 拉曼光谱 测试可见 膜层 特征峰。
环境影响
GHS信号：警告
GHS危害声明
H302：吞咽有害 [警告：急性毒性，口服]
H361d：怀疑损害未出生的孩子 [警告： 生殖毒性 ]
H400：对 水生生物 有剧毒 [警告：对水生环境有害，急性危害]
H410：对水生生物有剧毒，影响持久 [警告：对水生环境有害，长期危害]