在賦予寶石美麗的諸多因素中，顏色是一個主要因素。凝重潔白的羊脂白玉、翠綠幽深的翡翠、豔若“鴿血”的紅寶石、五彩繽紛的碧璽、色彩斑斕的歐泊，無不令人眼花繚亂，目不暇接。人們在驚歎寶石的顏色如此美麗多彩的同時，也一定想探個究竟：為什麼寶石是五顏六色的呢？

什麼是寶石的顏色

顏色是具有一定波長的電磁波。實際上，寶石的顏色是人眼對可見光的一種反應。在整個電磁波譜中，能引起人眼視覺的可見光只是一小部分，一般取 400～700奈米（nm）波長作為可見光的範圍，由於個體的差異，有的人可能會比其他人能見到的波長更長或更短一些，可觀察到的可見光範圍可達 380～780nm。不同波長的可見光，對應著不同的顏色，從700～400nm的可見光波長分別與紅、橙、黃、綠、青、藍、紫色相對應。

而寶石的顏色是寶石對可見光在400～700nm範圍內的光波進行選擇性的吸收後，透射或反射出的光波的混合色。

當白光到達寶石的表面，一部分被反射，另一部分被折射進入寶石。如果寶石選擇吸收了某些波長的色光，則透射或反射色光的混合色，就是我們所觀察到的寶石的顏色，相當於被吸收色光的補色或補色的混合色。因此，儘管兩顆寶石可能選擇性吸收的色光不同，最終卻有可能呈現相同的顏色。

若寶石普遍均勻的吸收所有色光，則隨吸收程度不同，寶石呈黑、灰或白色；如果所有的色光都透過寶石，則寶石為無色透明的。

寶石中的致色元素

寶石以美麗的顏色深受人們的喜愛，自然界產出的寶石或多或少含有各種產生顏色的致色元素，這些常見的元素有：鈦（Ti）、釩（V）、鉻（Cr）、錳（Mn）、鐵（Fe）、鈷（Co）、鎳（Ni）、銅（Cu）以及一些稀土元素，如釔（Y）、鈰（Ce）、銫（Cs）、鍶（Sr）等，它們是寶石產生顏色的物質基礎。在寶石中，有一類寶石的顏色與其化學組成的某一主要元素有關，這種元素出現在它的化學式中，而且其顏色往往比較穩定，這類寶石叫自色寶石（即由作為寶石主要化學成分的過渡族元素致色的寶石）。如：含錳的薔薇輝石和菱錳礦總是呈紅色、橙黃色；含銅的孔雀石和透視石總是呈綠色；含銅的藍銅礦總是呈藍色。儘管孔雀石、透視石和藍銅礦這三種礦物都含Cu2+，但由於藍銅礦的結構導致了銅離子在其中的吸收不同於另外的兩種寶石，因此顏色也不同。

另一類寶石叫他色寶石。他色寶石是由微量元素致色的寶石，即組成寶石的主要元素不產生特徵的顏色。當它純淨時，寶石無色透明或不透明時呈現白色；當它含有不同的微量元素時，則會呈現紅、橙、黃、綠、青、藍、紫等不同的顏色。這些微量元素通常含量極少，百分之零點幾至百分之幾的含量，就可使寶石呈現鮮豔的顏色。因而，他色寶石的顏色會發生很大的變化，甚至比無色的寶石更常見，如紅寶石和藍寶石就是他色寶石。

紅寶石、藍寶石的礦物名稱是剛玉，剛玉的化學式為Al2O3。當它純淨時是無色的，若微量的鉻代替鋁時，剛玉就呈紅色（ 紅寶石），當剛玉中含微量的鐵和鈦時，就呈藍色（藍寶石）。如果剛玉中混入其他的雜質元素，還可呈現黃色、綠色、橙色等不同的顏色。

由於不同寶石的內部結構不同，同一種致色元素在不同寶石中對光波的選擇性吸收也會不同，因此對寶石顏色的貢獻也不一樣，這就是為什麼鉻在剛玉中呈紅色，而當它在祖母綠中出現時卻使祖母綠呈綠色的原因。

物理因素致色

物理因素致色是指由於寶石內部的結構、裂隙、構造、包裹體等因素，對光發生物理光學作用而使寶石呈色的現象。這些作用主要有：干涉、衍射、散射等。

市場上的珍珠除了本身的體色外，大多數能見到漂亮的暈彩和伴色。在珍珠的結構中具有兩種折射率不同的物質：無機層（文石）和有機質層，它們彼此呈同心層狀交替排列，構成十分精美的同心放射狀結構，當光線照射到這種特殊的結構上時，就會發生干涉、衍射等一系列的光學作用，使珍珠表面產生漂亮的暈彩。石英中若存在充填於裂隙中的氣、液薄膜，也會出現特殊的藍色暈彩現象。

歐泊的表面可見到多種光譜色，呈不規則的各種彩片分佈，每個彩片的色彩隨著寶石的轉動而變幻無窮，這種現象叫變彩效應。歐泊產生變彩的原因與其內部規則排列的球粒結構有關。掃描電鏡觀察證明，歐泊由直徑 150～400nm 的非晶質 SiO2 球粒在三維空間定向排列、緊密堆集而成，空隙中常有水和空氣充填，同一彩片範圍內的球粒大小相等，球粒間的空隙形狀相同，距離相等，構成了可以衍射可見光的空間格子，彩片的顏色取決於矽球的大小，並隨著入射光角度的變化而改變。古羅馬自然科學家普林尼說：“在一塊歐泊上，可見紅寶石的火焰、紫晶般的色斑、祖母綠般的綠海，五彩繽紛、渾然一體，美不勝收。”

包裹體致色

有些寶石可能本身並沒有顏色，但會因機械地混入了其他礦物包裹體而呈色。這種現象在石英中很普遍，如市場上流行的發晶，就是一種含有針狀或纖維狀包裹體的石英，石英中的針狀包裹體有金紅石、電氣石和角閃石等多種礦物，金紅石通常為紅色或金黃色、電氣石和角閃石則呈綠色或黑色，那麼發晶的顏色也會依包裹體的不同而出現金色發晶、紅色發晶或綠色發晶、黑色發晶等多種顏色。

近年來，綠幽靈在市場上備受消費者青睞。其實，它是無色透明的石英中含有綠色的塵點狀綠泥石包裹體而呈現的顏色。同樣，含有綠色矽孔雀石包裹體的玉髓呈綠色，含有紅色赤鐵礦包裹體的玉髓則呈紅色。不同顏色的黏土礦物包裹體也會使碧玉呈現各種各樣不同的顏色。東陵石玉的綠色是由內部的綠色鉻雲母包裹體引起的；市場上的日光石也因含有赤鐵礦的片狀包裹體而呈現紅橙色或金黃色。

此外，所有的玉石都是由礦物集合體組成的，由於不同的玉石其礦物的組成成分不同、顏色不同，而且礦物顆粒的形態、大小、排列方式也各不相同；即使是同種礦物，其顏色又受到本身的致色元素的影響，因此玉石顏色的變化更為豐富。俗話說“千樣瑪瑙萬樣玉”，十分形象地說明了玉石顏色的變化多端。

除了上述因素使寶石呈色外，寶石晶體內部的缺陷、塑性變形、受到輻照等因素，也能使寶石呈現不同的顏色。研究表明，綠色和藍綠色鑽石通常是由於長期天然輻射作用而形成的，褐色鑽石是由於內部晶格塑性變形引起的，目前，科學家在實驗室已採用高溫高壓的方法將褐色的鑽石改善成無色的鑽石，從而提高鑽石的顏色色級。

由於天然寶石資源的不可再生性，特別是優質寶石資源的缺乏，自然界產出的一些寶石的顏色並不十分理想，為了使有限的資源得到更好的利用，目前已有多種方法對寶石的顏色進行改善，使它們看起來更加漂亮和絢麗。