宝石の発色要因(原因)

宝石には様々な色があります。そして、発色要因は、実に様々です。
発色する要因は、「自色」「他色」「偽色」があります。
「自色」は、その宝石(鉱物)を構成する主要な必須元素が原因となって色を発している場合です。「自色」の宝石(鉱物)は、その色から、遠くかけ離れた色にはまずなりません。トルコ石や、アルマンディンガーネットなどがそれにあたります。
「他色」は、その宝石(鉱物)を構成する主要な必須元素ではない元素が、不純物となって色を発している場合です。「他色」の宝石(鉱物)は、様々な色を発します。コランダムやベリルなどがそれにあたります。
「偽色」は、元素による発色ではなく、光の干渉によってなる発色で、オパールなどがそれにあたります。
ここでは、次の理由で発色している鉱物をご紹介します。(ガーネットについては、一部「自色」を記載しています。)
・格子欠陥
・微量の不純物(他の元素など)
・放射線
・内包物
格子欠陥について、詳しくはありませんが、通常、結晶はきれいに並んでいるのに、それがきれいに並んでいない状態であったり、あるはずの所に一部の原子が存在していなかったり、結晶を構成する原子の一部が入れ替わっていたりする…ものらしいです。この理論で言えば、微量の不純物も格子欠陥のひとつだと言えると思う(?)…のですが、ここでは、あるはずの所に一部の原子が存在していなかったりして、歪み等が起こっている状態(格子空孔)を、格子欠陥としています。…詳しい方、HELPです。
なお、ここで紹介する発色要因は、大まかなものです。原因のメインとなっているものを取り上げています。また、不純物となっている元素の価数は記していません。
宝石・鉱物名 | 発色要因 | 色 |
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ダイヤモンド | − | 無色 |
窒素 ( N ) |
黄色 (ごく薄い 「黄色味がかった」色から、 ファンシーイエローまで) ※無色でも極微量の 窒素が含まれます。 色が濃いからといって 窒素が多く含まれる わけではない…らしい。 |
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格子欠陥 (結晶の歪み) |
ピンク 茶 |
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格子欠陥 (結晶の歪み) |
赤 ピンクと ※同じ理由なのに、 何故、赤く 発色するのかは 解明されていない。 |
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硼素( B ) | 青 | |
放射線 | 緑 | |
コランダム | − | 無色 |
クロム( Cr ) | 赤 (ルビー) |
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鉄( Fe ) チタン( Ti ) |
青 (サファイア) |
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クロム( Cr ) | ピンク (サファイア) ※赤=ルビーと 同じ理由だが、 クロムの量が、 ルビーよりも 少ない。 |
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ニッケル( Ni ) | 黄色 (サファイア) |
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コバルト( Co ) | 緑 (サファイア) |
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バナジウム( V ) | 紫 (サファイア) |
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クロム( Cr ) ニッケル( Ni ) |
オレンジとピンクの中間色 (パパラチアサファイア) |
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ベリル | − | 無色 (ゴッシェナイト) |
クロム( Cr ) | 緑 (エメラルド) |
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バナジウム( V ) | 緑 (グリーンベリル) ※薄い色のエメラルドを グリーンベリルと称する こともあり、 色の起源が判明している場合は バナジウムベリルという名で 区別されることもある。 |
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鉄( Fe ) | 青 (アクアマリン) |
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鉄( Fe ) | 黄色 (イエローベリル) (ゴールデンベリル) |
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ウラン( U ) | 黄〜黄緑 (ヘリオドール) |
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マンガン( Mn ) | ピンク (モルガナイト) |
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マンガン( Mn ) | 赤 (レッドベリル) |
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トルマリン | 無色 (アクロアイト) |
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クロム ( Cr ) |
赤 (ルベライト) |
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ピンク | ||
赤紫 (シべライト) |
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鉄 ( Fe ) |
濃紺 (インディコライト) |
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銅 ( Cu ) |
蛍光青〜蛍光緑 (パライバ) |
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鉄 ( Fe ) |
緑 (ベルデライト) |
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マンガン ( Mn ) |
黄色 | |
マグネシウム ( Mg ) |
褐色 (ドラバイト) |
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鉄 ( Fe ) マンガン ( Mg ) |
黒 (ショール) |
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ガーネット | 無色 (リューコ) |
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クロム ( Cr ) 鉄 ( Fe ) 【自色?】 |
赤〜ピンク (パイロープ) |
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鉄 ( Fe ) 【自色】 |
赤紫 (ロードライト) |
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鉄 ( Fe ) 【自色】 |
赤 (アルマンディン) |
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マンガン ( Mn ) |
オレンジ (スペサルティン) |
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マンガン ( Mn ) 鉄 ( Fe ) |
褐色 (ヘッソナイト) |
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クロム ( Cr ) バナジウム ( V ) |
(グリーングロッシュラー → ツァボライト) |
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クロム ( Cr ) |
緑 (デマントイド) |