马志飞

或许你没有听过它的名字，但你一定见过它的光芒。宝石家族里没有它的一席之地，可很多宝石因它而身价大增；平日里难以见到它的身影，可我们的生活因它而多了一抹最亮的白色。这就是甘当“绿叶”的金红石，一种低调却很有用的珍贵矿物。

宝石的“最佳助手”

水晶家族中有一个特殊的品种，原本晶莹剔透的水晶里包含着许多针状、方向不规则的矿物，看起来就像是笔直的发丝一样，所以得名“发晶”。

水晶里面的这种“发丝”究竟是什么东西呢？

矿物学家研究发现，发晶内部的矿物可以有多种，如阳起石、电气石、金红石等，其中，包含有金红石的发晶最为珍贵。这些棱柱状的金红石生长在水晶里，虽然细小，却清晰可见，形态十分美丽。

金红石，英文名称为rutile，由18世纪德国著名地质学家维尔纳命名。该名称来源于拉丁语，原意是“浅红色”，这恰恰反映了金红石的外观，即具有红色色调。金红石的主要成分为二氧化钛，化学式为TiO2，有时候会因为含有少量的铁、铌、钽等物质而改变色调，呈现为暗红、褐红、黑褐色，当杂质的含量达到一定限度时，可分别称其为铁金红石、铌金红石和钽金红石。

除了水晶之外，很多宝石里都可能出现金红石的身影，如红宝石、蓝宝石、石榴石和红柱石。金红石的存在能让宝石展现出独特的光学效应，大放异彩。所以，有人说，金红石是宝石的“最佳助手”。世界上著名的“昆士兰黑星”蓝宝石，不仅个头大，重达733克拉；更吸引人的地方在于，在光线照射之下，它的顶部会出现6道交叉的亮线，仿佛闪耀的星星，这就是典型的星光效应。“昆士兰黑星”之所以能够出现迷人的星光，原因就在于，这块蓝宝石中含有三组细针状的金红石，它们彼此按照120°交叉分布，把这块蓝宝石切割打磨成圆顶状之后，强烈的光线在穿透宝石时经过反射和散射，会产生相互交叉的明亮光带，可形成“六射星光”。当然了，随着包裹的金红石的数量不同，宝石里面偶尔还会出现“四射星光”和“十二射星光”的情况。

以假乱真的“五彩钻”

金红石默默无闻，一生只“为他人作嫁衣裳”，那它本身能否成为宝石呢？

矿物学家研究发现，金红石不仅具有明亮的金刚光泽，而且对光线具有很高的折射和色散能力，其折射率为2.61～2.9，比钻石还要高，色散值为0.28～0.33，超过钻石6倍之多，为矿物之最。这也就意味着，金红石能够产生极强的火彩。不幸的是，天然产出的金红石没有足够的透明度，不能像钻石那样纯净无瑕。因为色散值越高，表示矿物对白光的分解能力越强，结果导致金红石在天然状态下总是带有一些浅黄色；加之金红石的硬度不大，莫氏硬度仅为6～6.5，不耐磨，易损坏，所以未能成为大众化宝石。

不过，金红石天生的缺陷难不倒聪明的科学家。1948年，美国一家公司在实验室里人工合成出了金红石。这种合成金红石不仅能够呈现出极好的透明度，而且其中若加入一些特定的微量元素，还能使它们产生彩色效果，经过适当的切割处理后，几乎可以与钻石相媲美。后来，合成金红石就成为钻石的仿制品，并被赋予了一个美丽动听的名字—“五彩钻”。在诞生之初，“五彩钻”曾大受欢迎；可时隔不久，广大消费者就发现，这些宝石很容易遭受磨损，且光芒难以持久。于是，风靡一时的“五彩钻”犹如昙花一现，很快就沉寂下去。

区分人工合成的金红石与钻石并不难：首先，二者硬度不同，人工合成的金红石的硬度与钻石相差甚远；其次，人工金红石的比重比钻石大；此外，人工合成的金红石具有很高的双折射率，在放大镜下观察，会发现透过其物体有重影现象，而钻石没有这种现象。

“第三金属”的来源

现如今，金红石主要用于工业领域。在理论上，金红石中含有60%的钛，是提炼金属钛的重要原料。

钛是一种银灰色金属，从外表看，与钢铁很像，但它在物理性能上远胜于钢铁—同样体积下，钛的重量大约只相当于钢的一半，而强度毫不逊色。与铝合金相比，钛稍微重一些，但其强度是铝合金的两倍。不仅如此，金属钛还具有非常强大的抗腐蚀能力，能够抵御稀盐酸、稀硫酸及大部分有机酸的腐蚀。所以，有人称钛是继金属铁和铝之后的“老三”，美其名曰“第三金属”，其应用领域因此而日益广泛，如美国的F-22“猛禽”隐形战斗机、SR-71“黑鸟”战略侦察机、“鸬鹚”号无人机以及俄罗斯的“阿尔法”级攻击潜艇，为了提高自身的机动性能，都是采用鈦合金制作的壳体。

一直以来，钛被人们认为是一种稀有金属，但实际上，地壳中蕴藏的钛元素十分丰富，几乎在所有的岩石、土壤和水体中都存在，它的储量比铜、镍、铅与锌还要高。钛之所以被认为是稀有金属，主要是由于人们难以从原料中提取金属钛，而且其分布较为分散。目前，冶炼金属钛的主要矿物原料有两种：一种是钛铁矿，另一种就是金红石。

此外，金红石还有一个非常重要的用途，那就是制造钛白粉。所谓的钛白粉，就是金红石经过粉碎、去除杂质之后形成的白色粉末。钛白粉以亮度高、性质稳定而著称，是目前已知的性能最佳、应用范围最广的白色颜料，号称“白色颜料之王”，可用来生产制造油漆、纸张、塑料、橡胶等。由于钛白粉无毒，还被广泛应用于化妆品和食品行业，如有些白色香皂、牙膏和剃须膏中就含有一定量的钛白粉。不过，由于天然金红石的储量日益减少，如今，在钛白粉制造业中，人们越来越多地使用人工合成的金红石。

天然金红石既可以形成于火成岩和变质岩中，又可形成于砂矿之中。由于它的比重很大，为4.2～4.3，而且理化性质比较稳定，含有金红石的岩石遭受风化破坏之后，经过流水搬运，会沉积在滨海形成砂矿。实际上，世界上大部分被开采的金红石都来自于砂矿，通常由特殊的采砂船挖掘开采。目前，世界上主要的金红石产地有美国、澳大利亚和巴西等。我国主要的金红石产地是湖北省枣阳市大阜山金红石矿和山西省代县碾子沟金红石矿，仅这两个矿的资源储量就占到了全国金红石储量的97%；此外，河北、河南、陕西、江苏、山东、安徽等地亦有少量产出。目前，我国的金红石产量仍然满足不了工业需求，更多的则需要进口。