珠宝玉石鉴定方法

珠宝玉石鉴定方法精品课程珠宝玉石鉴定方法赵建刚主讲安徽工业经济职业技术学院2010年1月目录1、宝石放大镜2、宝石显微镜3、宝石折射率的测定4、分光镜5、偏光镜6、二色镜7、滤色镜8、紫外荧光灯9、宝石比重的测定10、宝石硬度的测定11、热导仪12、反射仪13、常见珠宝玉石的鉴定特征1、宝石放大镜宝石放大镜的结构一般以三片两组最为常用。特点：视域宽，消除了图象畸变和色散。在宝石业最常用的宝石放大镜的放大倍数为10倍，宝石放大镜宝石放大镜的用途（1）宝石表面特征的观察1、宝石的光泽2、刻面棱的尖锐程度3、原始晶面、解理、断口特征。4、切磨质量和抛光质量。宝石内部特征的观察1、色带、生长纹。2、后刻面棱重影。3、包裹体。宝石放大镜的用途（2）锆石刻面棱的双影线铁铝榴石的两组金红石针状包体宝石放大镜的用途（3）综合评判进行按照国际 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ，对钻石净度分级、切工分级等。`2、宝石显微镜宝石显微镜的结构包括光源、锁光圈、物镜、物台、目镜、升降旋钮、变焦环、镜臂等。宝石显微镜的照明方式光源以透射光源为主，加以位于宝石标本上方或侧面的光源为辅。1、暗域照明法2、亮域照明法3、垂直照明法4、散射照明法5、水平照明法6、点光源照明法7、偏光照明法8、斜向照明法9、遮掩法宝石显微镜的照明方式我们最常用的照明法为暗域、亮域、斜向照明法，这些方法经常要配合在一起使用。油浸法油浸法是将宝石放在其折射率与宝石折射率相近的浸液中，减少宝石表面或小面的反光，可以有效地观察宝石内部的特征。有的液体具有较强烈的气味，油浸过后要彻底清洗样品。常用的浸液有：水折射率1.33松节油折射率1.47甲苯折射率1.49三溴甲烷折射率1.59一溴化萘折射率1.66二碘甲烷折射率1.74宝石显微镜的使用1、清洗宝石，防止将表面灰尘当作内部特征。2、调节显微镜的焦距和按双眼宽度调节目镜距离。3、调节合适的放大倍数4、表面特征和内部特征的区别。（1）、表面特征注意观察原石的擦痕、蚀痕、三角凹坑以及双晶现象。琢型宝石注意观察切磨质量，小面的对接和对称。抛光的好坏。表面的划痕、凿痕，拼合宝石的接合面，气泡，光泽变化等。（2）、内部特征注意观察包裹体、生长线、颜色分布，合成宝石中的气泡、瑕疵解理和双折射（小面边棱重影）。对玉石的观察要注意内部结构、裂纹、瑕疵、颜色的变化。对翡翠的观察还要注意是否过经过处理。宝石内部的石榴石包裹体和裂隙显微镜法1、将宝石固定在载玻片上，使台面向上并呈水平状态，显微镜精确在台面对焦，记下游标尺读数1。2、透过宝石在底部或亭部尖端对焦，可获读数2。3、读数1和2的差值既为宝石的视厚度。4、将宝石移出视域，在载玻片上对焦，可获读数3。5、读数1和3的差为宝石的真厚度（实际厚度）。近视折射率=实际厚度/视厚度近似折射率的测定（1）读数1读数2读数3载玻片台面近似折射率的测定（2）油浸法1、将宝石样品浸没在某种已知折射率的浸液中。2、焦距对准宝石某一边界或棱线，观察贝克线的移动方向。3、提升镜筒，贝克线向宝石移动，说明宝石的折射率大于浸液的折射率。反之，说明宝石的折射率小于浸油的折射率。4、台面朝上，焦距对准宝石的底棱，若棱线明亮，说明宝石的折射率大于浸油的折射率。反之，说明宝石的折射率小于浸油的折射率。注意：1、大多数浸油有毒性和挥发性，注意防护。2、拼合宝石或有机宝石不宜置于有腐蚀性的浸液中。2、宝石折射率的测定(折射仪)　　　折射仪可以测定宝石的折射率、双折射率、轴性和光性，可以确定宝石的品种．折射仪的工作原理折射仪的结构4、分光镜分光镜的原理宝石中的致色元素或结构缺陷对可见光进行选择性吸收，在可见光谱中会形成固定的吸收波段，而表现出亮度不同、位置各异的暗色吸收线或吸收带，从而可确定宝石的种类。台式分光镜分光镜的结构1、棱镜分光镜为产生较直的路径，常采用三棱镜列或五棱镜列，该种棱镜的优点是具强而明亮的光谱，但光谱是不均一的，紫区的颜色比红区的颜色分的更开。光谱图2、衍射光栅分光镜该种分光镜可产生线性光谱，所有波长都等距离排列，在红区的谱线分辨率要比棱镜分光镜好。衍射光栅棱镜宝石吸收光谱的测定1、透射光法使光线透过宝石进入分光镜，可采用挡光板或锁光圈挡住来自宝石外部的光线，从而或得清晰的谱线。这是最常用的一种方法。透射光法分光镜光源2、内反射法实用于颜色较浅、颗粒较小的宝石，将宝石台面向下置于黑色背景上，调节入射光方向与分光镜的夹角，尽可能使更多的光线通过宝石内部反射后进入分光镜。3、表面反射法实用于透明度不好的宝石，调节入射光方向与分光镜的夹角，尽可能使更多的光线通过宝石内部反射后进入分光镜。内反射法光源分光镜主要致色离子光谱特征1、铬离子致色的宝石在红端有很多窄的吸收线，693nm处有三条清晰的吸收线，在470nm处有1—3条吸收线，在紫色、橙色区有灰色吸收带。2、合成红宝石不含铁，所以在470nm处无吸收线。红宝石光谱图主要致色离子光谱特征1、铁离子主要形成红、蓝、黄、绿等色，谱线的清醒程度远远小于铬离子。在蓝色区有三条铁的吸收线，在红、橙区有吸收带。铁致色的宝石颜色通常较暗。2、合成蓝宝石因钛致色，无铁的吸收线。蓝宝石光谱图主要致色离子光谱特征锰--主要形成粉红色、橙红色，最强的吸收位于紫区并可延伸到紫区外。如菱镁矿、蔷薇辉石。钴--三条强而宽的吸收带分别位于黄、绿、蓝区。铀—产生明显的吸收谱线，最稳定的谱线位于中红区，其他各区都有细而清晰的谱线，如锆石。钕和镨--钕和镨常共生在一起，在黄和绿区形成特有的细线，如磷灰石、稀土玻璃。常见宝石光谱吸收图特征红色尖晶石：因铬致色，在红色区693nm附近有两条吸收线，橙、黄色区有灰色吸收带，粉红色尖晶石不含铁，在470nm处无吸收线。祖母绿：铬的标准吸收光谱，在红色区680nm附近有两条强的吸收线，在662、646nm处有两条模糊的吸收线，在黄、蓝、紫区有吸收带。绿色电气石：因铬致色，在470、490nm附近有两条吸收线。红色电气石：因锰致色，在蓝色区458、450nm处有两条吸收线，与红宝石相比，在红色区没有铬的吸收线。合成蓝宝石：因钛致色，故看不见铁的吸收线。海蓝宝石：在蓝色区456、427nm处有两条轮廓不清楚的吸收线，如样品较大，在427nm处吸收线较强。改色黄玉：为色心致色，在光谱图中无吸收线，可与海蓝宝石相区别。红色锆石：在红色区653nm处有弱的吸收线，但整个光谱中有平行排列的十数条吸收线，吸收线十分清晰可见。橄榄石：具有很特征的铁的吸收光谱，在蓝区493、473、453nm处有三条吸收带。分光镜测定结果的应用1、帮助鉴定宝石的品种2、可以分辨同颜色而品种不同的宝石。3、可以区别某些品种的天然宝石和合成宝石。4、可以辨别某种宝石的颜色是天然的还是改色的。5、研究宝石颜色的组成、色品特征。5、偏光镜偏振光的概念平面偏振光是在单一平面上并与光线传播方向垂直的、只在一个方向上振动的光。偏振光的产生自然光偏振光偏振片偏光镜的组成1、普通偏光镜由光源、下偏光片、上偏光片组成。下偏光镜固定，上偏光镜可以转动。2、自然光通过下偏光镜，既可产生片面偏光，当与上偏光镜平行时，亮度最大。当与上偏光镜垂直时，产生消光。光源下偏光镜上偏光镜偏光镜结构示意图偏光镜的应用（1）1、均质体宝石的确定在正交系统下，自然光通过下偏光透过宝石时，光的振动方向不发生变化，仍为偏振光，被上偏光镜阻挡而不能通过，任意转动宝石视域全暗，既消光。2、多晶质体宝石的确定包括隐晶质和微晶集合体宝石（如玉石），在正交系统下，转动宝石360度，视域全亮，偏光镜的应用（2）3、非均质体宝石的确定晶体中除等轴晶系宝石外，都为非均质体宝石，待测宝石在正交偏光系统下，转动宝石360度，出现四明四暗现象。4、异常现象（1）、异常消光（2）、全暗假象（3）、其他假象异常消光现象在正交偏光系统下,随着宝石的转动,视域内出现亮暗不均的现象,并且没有规律性.异常消光的产生原因通常是因为应力作用或类质同象置换,使晶格产生了某些不均匀性造成的.宝石多色性的观察1、宝石样品应透明，为单晶并且有颜色。2、使上下偏光镜的振动方向平行。3、转动样品观察颜色的变化。4、如宝石具有多色性，每旋转宝石90度，可见不同的多色性颜色。干涉图干涉图由锥形偏光、非晶质晶体和上偏光共同作用而产生光的干涉所形成的。根据干涉图的形状可判断宝石的轴性。1、一轴晶干涉图黑十字及围绕十字的多圈色环，黑十字中心为光轴出露点。一轴晶垂直光轴干涉图光轴出露点2、二轴晶干涉图垂直Bxa干涉图，干涉图呈哑铃状。两个等色圈的中心为两个光轴的出露点，转动宝石，哑铃状黑带分裂为两个弯曲黑带。二轴晶双光轴干涉图观察要点：1、光轴要与偏光片垂直。2、上下偏光片要相互垂直。3、宝石标本应为透明的非均质体。4、裂隙和包裹体的存在，可能会出现异常现象。托帕石垂直光轴干涉图6、二色镜二色镜是用来观察宝石多色性的仪器。当一束光线穿过非晶质体时，要分解为两条相互垂直的偏振光。在各向异性的宝石中，在这些方向上传播的光线的某些波长可被选择性吸收而产生不同的颜色或同一种颜色的不同色调。既宝石的多色性。一轴晶宝石有两个主折射率，与其对应产生两种颜色或两种色调，称二色性。二轴晶有三个主折射率，与其对应可产生三种颜色或色调，称三色性。例如：蓝宝石为一轴晶，显示深蓝和浅蓝两种颜色。堇青石为二轴晶，显示淡蓝、淡黄和深紫蓝三种颜色。二色镜的结构二色镜由透镜、透明的冰洲石晶体（或偏振片）组成。冰洲石可将穿过宝石的两条偏振光分离出来，使两条光线产生的颜色并排进行对比，做出结论。ABB冰洲石菱面体透镜玻璃菱镜小孔二色镜应用实例红宝石和红色尖晶石外观很相似，通过多色性的观察可以将二者有效的区分开来。红宝石二色性明显；尖晶石各项同性，无多色性。7、滤色镜查尔斯滤色镜由两片仅让深红和黄绿色的光通过的滤色片组成。绿色的祖母绿在滤色镜下观察为红色。可检测人工染色处理的宝石和人工宝石。随仿制技术的提高，一些染色处理品和仿制品已不能通过查尔斯滤色镜进行鉴别。查尔斯滤色镜滤色镜检测实例以硬玉矿物组成的硬玉岩原料白色、无色者很多，但通过人工染色后变得十分美观，民间俗称“C货”。多数染绿品种在滤色镜下变红褐色。翡翠人工染成绿色在查尔斯滤色镜下该部分变成红色8、紫外荧光灯有些宝石在受到高能辐射后，如紫外线、X射线等，会发出可见光，称为荧光。当关闭高能辐射后，具荧光性的物质继续发光一段时间，称为磷光。紫外灯可发出365nm的长波和253.7nm的短波紫外光。荧光是宝石整体发的光，注意宝石刻面对紫外光的反射造成的假象。荧光的强弱分：无、弱、中、强。紫外灯在宝石鉴定中的作用举例如下：1．区别钻石以其仿制品由于钻石在紫外灯下的荧光颜色种类和荧光强度均有很大变化，对于群镶于一件首饰上的碎钻来说，它们的荧光颜色及强度均各不相同，而合成立方氧化锆、玻璃等仿制品通常表现出较为一致的荧光特点。钻石荧光的强度和颜色的差异2．区别合成品与天然品天然蓝宝石在短波紫外线照射下，一般没有荧光，而合成蓝宝石则显示一种特有的乳白色荧光。大部分合成祖母绿在长波紫外线照射下，都发鲜红色荧光，与天然祖母绿有明显的差别。3．翡翠人工优化处理的鉴别天然翡翠在紫外灯照射下一般无荧光，而经漂白充填处理的翡翠（“B货”）在紫外灯下往往呈现明显的蓝白色荧光。9、宝石比重的测定1、比重的概念在40C温度及标准大气压下，材料的重量与等体积水的重量之间的比值。2、阿基米德定律当物体浸入液体中时液体作用与物体的上浮力等于所排开液体的重量。3、测定比重的方法常用的测定比重的方法有静水称重法、弹簧称法和重液法等，静水称重法又包括双盘天平法和单盘天平法。重点介绍单盘天平法和重液法。宝石比重的测定一、静水力学法（单盘天平）1、按常规方法在天平上称重宝石。2、在烧杯中加入蒸馏水，将金属兜放入水中称重。3、把宝石放入兜中并放入水中（注意不要溅出水），重新称重。将此重量减去上步称的重量，即宝石排开同体积水的重量。4、用宝石的重量除以等体积水的重量，便得出宝石的比重。单盘天平法示意图宝石比重的测定二、重液法利用重液法可以快速测试宝石比重的近似值。其方法是把宝石放在配制好的已知比重的重液中：1、当宝石的比重小于重液的比重时，宝石在重液中上浮；2、当宝石的比重大于重液的比重时，宝石在重液中下沉；3、当宝石的比重等于重液的比重时，宝石悬浮于重液中。最常见的重液是二溴二烯（2.18g/cm3）、三溴甲烷(2.89g/cm3)，二碘甲烷(3.33g/cm3)。4、用这三种重液与二甲苯(0.87g/cm3)按各种比例混合可配制出密度值为3.33g/cm3——0.87g/cm3的一系列重液。比重测定实例海蓝宝石与蓝色黄玉的区别海蓝宝石的比重：2.7-2.9蓝色黄玉比重：3.53使用重液二碘甲烷（比重3.32)；海蓝宝石上浮，蓝色黄玉下沉。堇青石和坦桑石的区别堇青石的比重:2.6坦桑石的比重：3.35使用重液三溴甲烷（比重2.89)；堇青石上浮，坦桑石下沉。比重测定实例钻石和碳硅石的区别将钻石和碳硅石（比重3.21)放入比重为3.32的二碘甲烷中，钻石(比重3.52)下沉，碳硅石浮起。钻石碳硅石二碘甲烷10、宝石硬度的测定1、硬度指物体抵抗外力的机械作用的的强度。又分为刻划硬度、压入硬度、研磨硬度三大类。2、摩氏硬度的应用。实际硬度差异示意图　　　摩氏硬度是一个硬度顺序，实际上钻石和刚玉的硬度差异远大于刚玉和滑石之间硬度差异的总和．刚玉黄玉石英钻石　　　１２３４５６７８９摩氏硬度１０窗玻璃方解石指甲滑石２０００５０００９０００诺普硬度11、热导仪1、热导仪的原理2、热导仪的使用。操作时，首先打开热导仪的电源（多用电池），对金属针状测头进行约20秒钟的加热。然后将热针触及被测“钻石”样品的表面，根据热导仪的信号即可确定出其真伪。热导仪主要用于鉴别钻石及其仿制品。钻石的基本鉴定特征内部特征的包裹体、刻面棱的锋锐程度、腰棱的抛光特征、色散程度的大小、亲油疏水、热导仪蜂鸣声等。钻石4C分级钻石品质评价遵循4C原则，即颜色、净度、切工、质量，利用这个原则可以对钻石的品质、稀有性进行准确的评价，同时也是判断钻石价值的最好依据。12、反射仪1、反射率的概念2、反射仪的工作原理3、反射仪的使用方法反射仪示意图第13章常见珠宝玉石的鉴定特征常见的宝石品种有：钻石、红宝石、蓝宝石、祖母绿、石榴石、尖金石、璧玺、锆石、橄榄石、水晶等。常见的玉石品种有：翡翠、白玉、独山玉、蛇纹石玉、绿松石、石英质玉、青金石、寿山石鸡血石等。常见的有机质宝石有：珍珠、珊瑚、琥珀、象牙、煤精等钻石金刚石，主要成分为碳，具有特征的金刚光泽，是天然无色透明矿物中最强的光泽，它具有很高的折射率（2.417)，色散强。摩氏硬度为10，是自然界最硬的矿物。钻石的颜色：白色系列：无色至浅黄、浅褐。彩色系列：深黄、褐、浅至深的蓝、绿、橙黄、粉红、红、紫红，偶尔见黑色。祖母绿翠绿色，玻璃光泽，透明至半透明。折光率1.564-1.602，双折射率0.005-0.009，多色性不明显。非均质体。硬度7.5，密度2.63-2.90克/立方厘米。红宝石和蓝宝石红宝石和蓝宝石是刚玉矿物的两个不同的品种，红宝石专指红色的刚玉。蓝宝石除蓝色外，其他颜色的宝石级刚玉都称蓝宝石。红、蓝宝石硬度为9，折射率为1.76-1.78，为世界四大珍贵宝石之一。缅甸产红宝石金绿宝石猫眼石的亮带随光线的移动而移动，亮带具中、亮而直为上品。金绿宝石为斜方晶系，硬度为8.5，相对密度为3.72，折射率为1.74—1.75。猫眼石是金绿宝石中最著名的品种之一，其基底颜色为葵花黄色、棕黄色或蜜蜡黄色。电气石（碧玺）电气石又称碧玺，三方晶系，硬度7-7.5，折射率1.62-1.65，一轴晶负光性，颜色丰富，以显著的多色性为鉴别特征。绿色的电气石晶体和戒面橄榄石斜方晶系，硬度6.5，折射率1.65-1.69，颜色为黄绿色或深绿色，橄榄石具特殊的黄绿色，较容易与其他相似宝石区别。水晶水晶（石英）是一种物理性质和化学性质均十分稳定的矿产资源，晶体属三方晶系的氧化物矿物，是石英族矿物中分布最广的一个矿物种。石英化学式为SiO2，常含有少量杂质成分如Al2O3、CaO、MgO等。黄水晶石英猫眼锆石锆石分高型锆和低型锆，四方晶系，一轴晶正光性，高型锆折射率为1.93-1.99，低型锆折射率为1.78-1.81，锆石的光谱是鉴定特征。锆石光谱，可见2-40多条吸收线，特征吸收线为653.5nm吸收线翡翠是以硬玉为主的由多种细小矿物组成的矿物集合体。常见纤维交织结构，这一特征明显有别于其他玉石的结构特征。翡翠颜色多种多样，主要有白色、无色、绿色、红色、黄色、紫色、黑色、灰色等。摩氏硬度6.5~7，密度3.25~3.40左右。相似玉石有钠长石玉、水钙铝榴石、玉髓、蛇纹石玉、软玉等。常见的优化处理漂白充填、染色、热处理等。和田玉软玉主要是由透闪石—阳起石等矿物组成，其矿物颗粒细小，结构致密均匀，所以软玉质地细腻，润泽且具有高的韧性。软玉的颜色有白色、青色、灰色、浅至深绿色、黄色至褐色、墨色等。软玉可呈油脂光泽，半透明至不透明，绝大多数为微透明。摩氏硬度6.0~6.5，密度2.95左右。软玉的韧度极高，是常见玉石品种中最高的。相似玉石有石英岩、岫玉、玉髓、大理石等。常见的优化处理浸蜡、染色、拼合、做旧等。蛇纹石玉以岫玉为代表，硬度5，颜色为淡绿色、黄绿色、和白色的半透明状的为上品。次之为烟灰色、黑色及花斑色。岫玉龙凤佩绿松石绿松石是一种名贵的玉雕材料，结构致密，比重2.4-2.9，平均折射率1.62，硬度为5.5—6，常呈天蓝色、淡蓝色、蓝绿色、灰蓝色等。东陵玉1.东陵玉属石英岩玉，用透视光，可见东陵玉内有平行排列的绿色铬云母片。侧视之，常形成一条"绿线"。在查尔斯滤色镜下观察，绿色铬云母呈现红色。2.东陵玉的比重为2.65，比翡翠的比重小得多。可用手便可掂量出来。3.东陵玉的平均折射率为1.55，比翡翠的折射率为低。另外属于石英岩玉的还有：密玉（河南密县）、京白玉等，以及隐晶质的玉髓、木变石等。14、常见大型仪器在宝石学中的应用1、红外光谱仪2、X射线荧光分析仪3、电子探针4、拉曼光谱仪5、阴极发光仪（该章节为学生自学参考内容）谢谢2010年1月