翡翠皮壳的矿物成分与形成机制

皮壳只出现于次生砾石玉（包括山石、乌砂石、半山半水石以及水石），而原生的岩石玉则没有皮壳。砾石玉是由岩石演化而来的，在其复杂而漫长的演化过程中翡翠才生成了皮壳。而皮壳的矿物成分则反映了其形成机制。

经研究查明翡翠皮壳的矿物成分要为蒙脱石、埃洛石、三水铝石、柯绿泥石及利蛇纹石等。他们分别构成不同翡翠的皮壳：

白砂皮的矿物成分：三水铝石；

黄白砂皮：三水铝石和埃洛石；

黄砂皮、红砂皮：埃洛石和蒙脱石；

黑皮壳：柯绿泥石；

蜡皮壳：利蛇纹石（或含柯绿泥石）。

这些次生矿物都是翡翠在其生长的“皮化期”即表生地质阶段形成的。在此期间，翡翠因受地壳运动影响而处于表生环境中，风化作用使之从母岩体上崩落下来而形成转石（砾石）。后因受长期埋藏作用，其表面的硬玉矿物发生水解而生成新的次生矿物，从而改变了翡翠的本来外貌。于是翡翠便有了一个面目全非的外壳。

由于翡翠砾石所处的表生地质环境及其埋藏深度不同，所生成的皮壳类型（即次生矿物组合）也就不同。

当翡翠砾石被上覆沉积物埋藏得不太深，且处于地下水面以上的氧化环境中，此时的水溶液呈酸性并有大量的游离氧存在，有利于氧化作用的进行。于是翡翠砾石表面的硬玉矿物便发生水解而游离出钠（盐基），并使一部分二氧化硅转入溶液，从而形成胶体粘土矿物——蒙脱石。而当钠（盐基）全部被淋漓掉且二氧化硅进一步游离出来时，先前形成的蒙脱石再遭破坏而形成不含钠（盐基）的粘土矿物——埃洛石。如果硬玉矿物被彻底分解，其中的二氧化硅全部游离了出来，于是就形成了稳定的三水铝石。

由于这些次生矿物皆以白色调为主，因而就形成了白砂皮或黄白砂皮等浅色调皮壳。而红砂皮壳等深色皮壳则因土壤颜色（三价铁元素的混入）浸染所致。

当翡翠砾石被上覆沉积物埋藏的深度不断加深（达数百米乃至千米以上），且处于地下水位之下的还原环境中时，其水溶液因游离氧的逐渐减少而从酸性转为碱性，而且环境的温度和压力也超过了常温常压，因而有低温热液活动相伴随。此时，翡翠表面的硬玉矿物不仅发生水解作用、水合作用，而且还会发生交代作用。在镁、铁元素的参与下，便形成次生的硅酸盐矿物——柯绿泥石。由于柯绿泥石的颜色呈绿色、绿褐、灰绿、绿黑、灰黑、黑色等色，并随着二价铁的增多而颜色加深，因而就形成了以灰黑色、黑色为主色调的乌砂皮壳，也即黑皮壳。

如果柯绿泥石生成的温度相对较高，并有外来物质（镁元素）参与时，其中就会出现一种叫皂石的成分。皂石是滑石的一个亚种，具有滑腻感，因而所形成的皮壳也就称为了滑皮壳。

蜡皮壳中的利蛇纹石是热液交代作用的产物，是因翡翠砾石的埋藏较深，地热温度增高，且有大量外来（镁）的参与才形成的。由于利蛇纹石生成较晚，因而蜡皮通常会附着在早期形成的砂皮壳上。因此，翡翠不仅会有单一的蜡皮壳，而且还会有包括蜡皮壳在内的多层皮壳。