【地球课件】珠宝鉴定讲义
第一章 珠宝鉴定概述
?1 珠宝鉴定的概念
珠宝鉴定是根据观察、测试到的珠宝玉石的特征～对其进行定名～有时尚需进行质量评价。
珠宝鉴定是珠宝专业的一门重要专业课～是从来珠宝工作的必要的基础。
?2 珠宝鉴定的特点、内容及
要求
对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗
特点:(1)无损伤鉴定,(2)必须使用专门仪器、设备,常规、大型,
内容:(1)原石,料石,(2)裸石,琢件,(3)镶嵌件,饰品, 需确定珠宝玉石的品种、品质、天然/合成～以及是否经过了优化、处理。
要求:(1)理论(2)实践,技能,
?3 珠宝鉴定的步骤与方法
1、总体观察～又称肉眼鉴定或经验鉴别。
总体观察是缩小样品品种～选择进一步测试方法的基础～也是确定品质、加工质量的检验方法和重点观测部位的必经过程。
包括:颜色、色散、光泽、琢型、透明度、掂重、特殊光学效应、拼合石等
2、放大检查,从10×放大开始,
(1)寻找包裹体～鉴别天然与合成,
(2)查找优化、处理的迹象。
3、折射率及双折射率的测定
据折射率及双折率鉴别宝石～有效而准确。
4、多色性
无多色性:均质体或非均质体光轴方向。
有多色性:二色性为一轴晶宝石。
三色性为二轴晶宝石。
5、补充测试
(1)分光镜测试
(2)紫外萦光测试
(3)密度
(4)其他:偏光性、滤色镜、热导性等
?4 珠宝鉴定的注意事项
1、填写送样单
2、至少有三个以上的有效、关键数据
3、要有第二人复查
4、无损鉴定
5、浸液、紫外等慎用
6、要特别注意易混淆珠宝玉石的鉴别以及天然/合成、优化处理品的鉴别。
?5 国内外宝石鉴定师资格考试简介
1、FGA
2、GIA
3、GII
4、GAC
5、GC
第二章 珠宝鉴定仪器
珠宝鉴定仪器是宝石鉴定的主要工具～熟练使用宝石鉴定仪器～准确观察、测试是
宝石鉴定人员的必备技能。
?1 放大镜和宝石显微镜
一、应用
1、放大检查:观察宝石的
表
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面特征和内部特征
(1)据包裹体鉴别天然石/人工石
(2)查找优化处理迹象
(3)初步确定单折射、双折射并估计双折率
(4)观察断口～解理以便鉴别宝石
(5)观察加工质量、抛光工艺以及外部瑕疵
(6)观察拼合石等
2、钻石净度,用10倍放大,
二、放大镜
1、构造:由一个透镜或多个透镜组合而成
(1)双凸透镜:由单个双凸透镜组成～价廉～常小于3倍
(2)双组合镜:由两个平凸透镜组成
(3)三组合镜:由一对凸透镜和两个凹凸透镜粘合而成～视域宽～质量好～10倍常
用。
2、质量要求
(1)无球面差,消球面差、消像差,即中央准焦后～边部也同时准焦
(2)无色差:放大镜不能产生色散等的颜色
(3)放大镜前工作距不小于25mm
(4)常用的为10倍
(5)钻石分级用放大镜必须无蓝色镀膜
3、使用方法
放大镜尽量贴近眼睛～宝石距放大镜2.5cm(10×)左右观察。
M=d/F M——放大倍数
D—明视距离,人眼看物体最清楚而不易疲劳的距离～一般为25cm,
F——放大镜的焦距
10×放镜的焦距为
F = d/M = 25cm / 10 = 2.5cm
三、宝石显微镜
1、构造:宝石显微镜主要由以下几个部分组成
(1)光学系统,透镜系统,:目镜、物镜、变焦系统
(2)照明系统:包括底光源、顶光源、光强调节钮、电源开关等
(3)机械系统:包括支架、焦距调节旋钮、锁光圈、宝石夹等
放大倍数 = 目镜倍数×物镜倍数×变倍镜倍数(变倍镜象一个大的透镜～常用的为
2×的)
2、调节与使用
打开光源～清洁宝石～臵宝石夹上
(1)据双眼宽度调节的目镜间距
(2)调节两眼焦距
正确使用宝石显微镜时准焦步骤如下:
a、对准目的物
b、旋转准焦螺旋～使一无调焦装臵的目镜准焦
c、使另一具调焦装臵,用准焦螺旋,的目镜准焦。
d、选择照明方法,有的宝石显微镜两个目镜都具调焦装臵,
(3)从低放大倍数观察再到高倍放大观察
(4)根据需要采用不同照明方法
(5)从不同方向观察宝石
(6)注意灰尘、油污与内部特征的区别
3、照明方法～见教程P15
4、使用注意事项(自学)
九种基本照明方法:亮域照明、暗域照明、垂直照明、斜照明、水平照明、偏光照
明、散射照明、点光照明、遮挡照明
此外有复合照明法:亮域+斜照、暗域+斜照等
?2 折射仪
一、方法原理:根据全反射/临界角原理制成
N=N×sinα 宝棱
α——宝石临界角
常见的宝石临界角:钻石24º25†
红蓝宝石33º37†
尖晶石35º36†
黄玉37º50†
水晶40º50‘
二、构造
棱镜、工作台、刻度尺、目镜、偏光片、进光孔
密封盖～浸油～
标准
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光源:589.5nm(589nm)黄光、钠光源
浸油:? 二碘甲烷1.74
? 二碘甲烷+硫1.79
? 二碘甲烷+硫+四碘乙烯18% 1.81
三、精度与测量范围
仪器精度为?0.002
观测精度为?0.005,刻,
?0.01,点,
测量范围:1.350~1.810,视N的值而定, 油
四、使用方法与操作步骤
1、刻面测法,近视技术,:适用于具有较大平整、光滑刻画的宝石
操作步骤:
(1)用酒精棉球清洁样品和棱镜台面
(2)打开光源～观察视域的清晰程度
(3)滴一小滴浸液,1-2mm为宜,于棱镜中心位臵
(4)臵宝石于油滴上～转动宝石～以使宝石与棱镜有良好的光学接触
(5)眼睛靠近目镜,1-3cm,观察～在明暗交界处读数
(6)转宝石360º～每转一定角度即观察和读数,也可同时旋转偏光片观察,
(7)若为均质体,或集合体,～只有一条阴影边界,一个N值,
(8)若为非均质体～可见到两条阴影边界～取最大值和最小值即可,二者差值为双折率或接近最大的双折率,
2、点测法,远视技术,:适用于弧面型宝石以及很小的刻面宝石
(1)—(4)同上,浸油少些～多会产生暗边,
去掉偏光片～所见影像为圆或椭圆～眼睛距窗口约30cm左右～上下移动观察～当影像一半亮一半暗时读数即折射率值。
1/2法:影像一半亮一半暗时读数～较精确
明暗法:取影像急剧地由亮转暗位臵的刻度值读数～误差较大～只能参考
均值法:取影像全暗与全亮时读数的平均值～误差大
3、折射率值的记录
(1)刻面测法:单折射宝石——记录到小数点后第三位～如R.1=1.718 双折射宝石——记录到小数点后第三位～高值和低值之间用“’”或“/”隔开～不准用连字符。如1.762～1.770或1.762/1.770均可～不可记作1.762-1.770或1.762~1.770。
(2)点测法:记录到小数点后两位～后面加“点”字～如1.54,点,～必需注明为点测法。
(3)高折射率宝石:如>1.79,浸油,
五、注意事项
1、折射率的精度和可靠性取决于
(1)样品的抛光质量与平整度
(2)接触液的多少～太多宝石浮起～太少接触不良
(3)样品是否干净
(4)测台棱镜是否干净、平整
(5)光源应为黄光,钠光源,波长为589.5nm,589nm,
2、观测折射率的几种特殊现象
(1)假均质体现象:转动宝石360º～只有一条阴影边界～但快速转动偏光片～阴影边界好象在上下移动。
原因:非均质体宝石双折率小～如磷灰石多为0.003～符山石可小到0.001,但可有明显可辨的弱多色性,
(2)假—轴晶现象:有些二轴晶宝石的Ng与Nm或Nm与Np差值很小～当转动宝石360º时～好象阴影边界有一条不动～另一条动。
如金绿宝石,Nm接近Np,
Ng 1.753-1.758
Vm 1.747-1.749
Np 1.744-1.747
黄玉,托帕石,
Ng 1.616
Nm 1.609
Np 1.609
柱晶石 Nm接近Ng
(3)特殊光性方位
一轴晶有时两阴影边界重合～转动宝石可消除此现象。
二轴晶有时可有一条阴影边界不动～与一轴晶相似～换刻面即可解决。
(4)某些具有特殊双折射率的宝石～其中一个折射率位于折射仪的测试范围之内～
= 1.84～Ne = 1.58当转动宝石时～而另一个折射率超出了测试范围:如菱锰矿 N0只有一条阴影边界～但却不停移动,N无法观测, 0
(5)无法读数的原因
a、宝石N>浸液N
b、抛光不良
c、样品不在测台中央
d、粒度太小
e、眼睛距离、方位不对
f、样品测台不洁净
六、折射仪的应用
(1)测折射率
(2)测双折率
(3)区分均质体与非均质体
(4)测轴性
一轴晶:一条阴影边界不动～另一条阴影边界动
二轴晶:二条阴影边界都动
(5)测光性正负: + 一轴晶正光性,U,:低值不动～高值动～即Ne>N 0
一轴晶负光性,U-,:高值不动～低值动～即Ne
1.81的宝石品种。
如水晶2.66? 海蓝2.72? 钻石3.52?,5.80?,
3、测量方法
密度测定常用静水力学法及重液、悬浮法～也可用磁流体法等。 静水力学法,有机液体介质称量法,
a、原理:依据阿基米德定律。固体在液体中失去的重量等于它所排开的同体积液体的重量。
b、公式:ρ=m/(m-m)×ρ 103 ρ——样品在室温时的密度(g/cm)
m——样品在室温时的质量(g)
m——样品在液体介质中的质量(g) 13 ρ——一定温度下液体介质的密度(g/cm) 0
c、操作:
(1)调整天平到水平位臵
(2)宝石在空气中称量～记录其质量m
(3)宝石在液体中称量～记录其质量m 1
(4)按ρ=m/(m-m)×ρ公式计算即得到宝石的密度 10
(5)结果表示: 3 密度单位统一用g/cm～结果保留小数点后两位～如2.66～3.06等。 3有机介质:蒸馏水密度采用1.00g/cm即可～四氯化碳需做温度校正。
25º 32º 35º
1.579 1.569 1.559
4、注意事项
(1)清洁宝石
(2)选用液体～四氯化碳需做温度校正
(3)宝石表面粗糙或有穿孔～存在气泡～会影响精度
(4)样品越小～精度越差
(5)多孔样品～串连饰品～镶嵌饰物～不要求测量密度
(6)实验台应该坚固、稳定～避免振动
(7)不要乱动天平
(8)细心操作:
金属丝筐不要接触到烧杯壁
称盘上无灰尘～不要溅上液体
称重时将防护罩门关严
液体称重时先去皮,归零,
准确读数
(9)实验结束时将液体倒回瓶中～盖紧。
重液法:
重液法是利用密度不同的重液与宝石相比较～间接测定宝石密度的一种方法。
简单迅速
精度:0.002-0.003
密度>4.30的样品无法测试～与重液化学反应者无法测试。
悬浮:二者密度相当
上(漂)浮:宝石密度小于重液
下沉:宝石密度大于重液
常用重液:
D N 3克列里奇液 4.20g/cm 3二碘甲烷 3.32g/cm 1.74 3 三溴甲烷 2.89g/cm1.59 3 一溴甲烷 1.47g/cm1.66 3 甲苯 0.87g/cm1.49 3饱和盐水 1.13g/cm
理想重液的要求:
挥发性尽可能小～透明度好～化学性质稳定～粘度适宜～尽可能无毒无臭～可混溶而不产生第三种物质～混溶重液挥发性尽可能一致。
重液配制公式,略,
注意事项:
(1)首先使用密度大的重液以节省时间
(2)每次测试后均清洗宝石和镊子,用酒精,
(3)用毕紧盖瓶塞
(4)浸液用棕色瓶子～避光保存
宝石密度测定常用重液
3.32 二碘甲烷
3.05 二碘甲烷+三溴甲烷
2.89 三溴甲烷
2.75 三溴甲烷+甲苯
2.65 三溴甲烷+甲苯
2.58 三溴甲烷+甲苯
1.13 蒸馏水+食盐,饱和盐水,
磁流体法:盛有顺磁性液体的容器臵于非均匀磁场的电磁铁间隙～液体的密度将随磁场强度的变化而变化～磁场强度大的部位在下～小的在上～则磁场强度“分层”～顺磁性,即弱磁性,液体的密度也随之分层～形成一个密度递增的重液柱～将宝石投入重液柱中～宝石将定位悬浮在某一密度范围内～借标尺可读出其相对密度值～主要用于大量样品的比重分选～也可用于个别样品的密度测定。
?4 二色镜
一、应用:用于观察有色宝石的多色性～可区分均质体～非均质体～一轴晶～二轴晶宝石～以便鉴别宝石。
二、原理:当光进入非均质体宝石时～分解形成振动方向互相垂直的两束偏光～由于振动方向不同～选择吸收也不同～致使非均质宝石产生多色性～二色镜中的冰洲石块双折率大～可使多色性显现出来。
三、结构:二色镜通常是用冰洲石组装的。
由:进光窗口,二色镜聚焦在窗口,
冰洲石菱面体
目镜
金属固定架
玻璃棱镜
外圆筒等构成
从宝石同一部位透射的光被分解成振动方向互相垂直的两束偏光～当其与二色镜冰洲石的光率体椭圆半径平行一致时～即观察到二色性～二者斜交时～观察到的是混合色。
另一种是用偏光片等偏材料拼装的～质量差～不宜使用。
四、操作
1、连续光谱的白光做光源～如白炽灯光、手电光、日光等
2、用透射光观察
3、眼睛距二色镜、宝石距二色镜2-5mm
4、从宝石的二个以上方向～并且转动二色镜观察
五、注意事项
1、光源不能用单色光、偏光～要用连续光谱的白光
2、宝石应为有色、透明、半透明的宝石
3、不要将二色性的过渡色当做第三种颜色
4、均质体无多色性～一轴晶具二色性～二轴晶具三色性～集合体多色性一般不可
测。
5、多色性有强,如董青石、红柱石、蓝碧玺等,
中,如红宝石等,
弱,紫晶、橄榄石等,
无,均质体如尖晶石、石榴石等,
6、一定要从宝石的多个方向观察～并且转动二色镜观察。
7、二色镜用毕放盒中～以免滚到地下摔坏。
?5 偏光镜,仪、器,
一、原理:根据正交偏光下宝石的消光与干涉现象确定宝石的光性特征～也可用平
行偏光,相当单偏光条件,观察多色性。
正交偏光下:全暗:均质体,包括非晶质、等轴晶系宝石,
非均质体:沿光轴方向观察时
全亮:非均质集合体
隐晶质宝石
聚片双晶、裂理、解理裂隙发育的宝石或包体太多而引起
四明四暗:非均质宝石,光轴方向除外,
异常消光:斑块状、波状、蛇状消光等
二、结构
上偏光片:可调节
下偏光片:固定不动～其上装有可旋转360º的玻璃物台
光源:有的配有干涉球,相当于勃氏镜,～用来观察干涉图。
三、操作
1、打开光源
2、调节上偏光与下偏光正交～此时视域黑暗
3、将宝石臵于玻璃平台上
4、转360º观察
5、从宝石的多个方向观察
四、注意事项
1、不透明或微透明的样品不能测试
2、从多个不同方向检测～以避免仅得到光轴方向的观测结果
3、样品的包裹体和裂隙几乎可以导致任意的偏光反应
4、高折射率(N>1.81)的宝石～可能会出现问题
5、某些单折射的宝石～如石榴石、玻璃、欧泊和琥珀可呈现任意的偏光现象
6、对尺寸很小的样品～观察和解释都是很困难的
7、有时受刻面影响～很难观察
五、应用
1、区分均质体、非均质体及多晶非均质集合体
2、解析干涉图～确定轴性及光性
3、检查多色性,用平行偏光——相当于单偏光条件,
4、检查异常消光:正交偏光镜下～将宝石转至最亮位臵,或局部最亮,～然后转上偏光片90º～若视域变更亮为异常消光,异常双折射,,若不变或变暗为非均质体,双折射宝石,
,注意:最后看多色性～测是否有双折率～看重影等综合判断,
?6 分光镜,可见光谱仪,
一、原理:不同宝石致色元素不同～对可见光的吸收线吸收带位臵及相对强度不同～因而可利用能形成连续光谱的分光镜观察样品在白光,700-400nm,照射下所产生的黑色谱线或谱带的位臵及相对强度来鉴别宝石。
二、构造:
分光镜可分为棱镜式和光栅式两类。
棱镜式分光镜:
狭缝:控制进光量
观察透明宝石狭缝几乎闭合
半透明宝石开的稍大一些
一般是把狭缝关闭～稍一打开时
谱线,带,最清晰
透镜:
棱镜:一组棱镜要求不吸收可见光特定波长～色散不太大也不太小～均质体～否则会产生两套光谱。
标尺及目镜
内管,滑管,
外管
光栅式分光镜
狭缝
准直透镜
绕射光栅等
光栅式分光镜光谱分布均匀～但不如棱镜式清晰～只是对透明度好的宝石在红区有吸收线者测试有利。
三、操作
一般使用棱镜式分光镜效果较好
棱镜式分光镜又分台式分光镜和手持式分光镜两种型式～掌握手持式分光镜的使用方法即可。
操作步骤:
1、据样品选择照明方法
(1)透射照明法
透明、半透明宝石适用
(2)内反射法
半透明—微透明宝石适用
(3)反射光法
不透明宝石适用
2、一般采用透射照明法较易掌握
若用反射法需将样品放在黑色背景上
3、调节分光镜镜头高度～狭缝与宝石1cm?即可～若用反射法入射光与反射光呈90º角
4、调节狭缝与滑管焦距
狭缝关闭～稍一打开谱线、谱带最清晰
调节滑管焦距～观察蓝区向上推～红区向下推
5、观察谱线、谱带位臵与相对强度并画图
四、注意事项
1、光源应为白光～连续光谱的光源,400-700nm,
光源应较强～最好为冷光源～一般光源会烤热宝石～使谱线模糊甚至消失,日光、日光灯有发射光谱不能做光源、手电、白炽灯、光纤灯可以,
2、勿使通过宝石以外的光进入分光镜
3、样品太小时～光谱弱～不易观察
4、样品透明度好～光谱清晰度好
5、样品颜色深～光谱清楚
6、手的血液会产生592nm的吸收线
7、用毕放盒中
?7 滤色镜
一、原理
某些颜色相近的样品具不同的光谱特征～所以在只能通过某些特定波长的滤色镜下呈现不同的颜色～以此来鉴别宝石。
,宝石的颜色是宝石对白光选择吸收后剩余波长混合的结果～同样的颜色～可以由不同光谱组成～如绿色翡翠与绿色翠榴石～肉眼看都是绿色～无法区分～但前者绿色中不含红色波长的光～而后者绿色中含少量红色波长的光～查尔斯滤色镜却可以将二者区分开来～查氏镜下前者不变色～后者变红,
二、查氏镜的构造
始造于1934年～当时为了区分祖母绿及其仿制品～英国宝石检测实验室安德森与查尔斯科技学院合作设计生产了查氏镜～也叫祖母绿滤色镜,祖母绿查氏镜下呈红色～其它绿色宝石不呈现红色～以此鉴别祖母绿与仿祖母绿～这是当时的认识～目前情况已不是如此～例如:哥伦比亚祖母绿查氏镜下红～而印度、巴基斯坦等地祖母绿查氏镜下不变色～翠榴石、绿色锆石,某些,也可呈红色,
将滤光片夹在保护玻璃片中～装在可以转入转出的塑料外壳中即组成了查氏镜。
查氏镜的滤光片～仅让红光和黄绿光通过～并且通过的红光比黄绿光大得多。
三、操作
1、清洁样品
2、将样品放在黑色板上,不反光或不影响观察的环境中,
3、光源用白光、强光～且需靠近样品
4、手持滤色镜尽量靠近眼睛～滤色镜离样品约30cm?处观察
四、应用
致色～故查氏镜下 1、鉴定合成蓝尖晶石、蓝色玻璃、合成蓝色水晶～三者均由C0
艳红色～而其它蓝色宝石～如蓝宝石,浅蓝、灰蓝,、海蓝宝石,绿、黄绿,、蓝黄玉,灰蓝、泛红,
2、鉴定绿色玉髓,Cr致色,变红而澳玉,Ni致色,不变色。
3、鉴定染色翡翠,Cr盐染绿,变红～而有机染料染绿者不变红。
4、帮助鉴定其他相似宝石～查氏镜下亮红色～则为合成祖母绿可能性极大～翠榴石～某些绿色锆石也呈粉红色～红宝石、红尖晶石——红、红色石榴石——黑灰。
五、注意事项
1、用强白光、弱手电、萦光灯不可用～直射阳光效果也差。
2、经滤色镜所见颜色深度取决于样品的大小、形状、透明度及其本身颜色深度。
3、由于染色剂的类型和含量的差异～每一样品的反应可以不同。
4、只是辅助手续～尚需综合判断。
?8 紫外灯,紫外萦光仪,
一、原理
根据宝石在长波紫外光和短波紫外光下的发光性鉴别宝石。
紫外线是电磁波谱中10-400nm这一部分～位于可见光和x射线之间～波长较可见光短～不能为人眼所观察到。
当紫外光照射到某些样品时～激发样品产生一种发射可见光的现象,黄光或磷光,～萦光按是否发光及发光强度分为:无、弱、中、强～某些宝石具磷光,欧泊可有磷光～萤石可具磷光,
铁是萦光的猝灭剂
二、构造
灯管加特制滤光片、发出长、短波紫外光
紫外灯实际是一个提供紫外线的光源
长波:365nm 短波:254nm,253.7nm,
紫外光源
暗箱
观察窗口
开关
三、操作
1、在未打开紫外灯开关前～清洁宝石并放在样品台上。
2、分别按长波,LW,和短波,SW,按钮～观察萦光反应。
3、如需观察磷光性～关闭开关～继续观察。
四、应用
1、鉴定宝石品种
如:红宝石～有红色萦光
红色石榴石无萦光,惰性,,铁是萦光的猝灭剂,
2、帮助判别天然石、合成石
如:无色蓝宝石～可有红至橙色萦光
合成无色蓝宝石～可有蓝白色萦光
无色尖晶石～无萦光
合成无色尖晶石～蓝绿、蓝白萦光
3、帮助鉴定钻石及仿制品
钻石萦光性变化很大～从无到强～可见各种颜色～仿钻的CZ、YAG等则较一致。
因此可用来鉴定群镶钻石是否为钻石很有用。
4、帮助判断宝石是否经过人工处理
如某些B货翡翠会发,LW,中至强的黄绿或蓝白萦光
硝酸银处理的黑珍珠无萦光或灰白
某些天然黑珍珠可发红或浅黄白萦光
5、帮助判断某些宝石产地
斯里兰卡黄色蓝宝石LW黄色萦光、澳大利亚黄色蓝宝石无萦光
五、注意事项
1、紫外光会损伤眼睛～放样品之后再打开开关。
2、透明样品与不透明样品萦光有所不同
3、有时样品仅某一部分发萦光～如祖母绿中的油剂～青金石中的方解石
4、同类宝石不同样品的萦光可有明显差异
5、只是辅助手段～尚需综合判断
?9 硬度笔与硬度板,略,
用被测样品对已知硬度的平面型矿物硬度计,板,进行刻划比较
可以鉴定原料
琢件等禁用
摩氏硬度:是相对刻划硬度
摩氏硬度从1—10的矿物名称
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 滑 石 方 萤 磷 正 石 黄 刚 金 石 膏 解 石 灰 长 英 玉 玉 刚
石 石 石 石 指甲2.5 铜针3 小刀5.5 玻璃5.5
?10 热导仪
热导仪是20世纪80年代初设计生产的～是鉴定钻石与非钻石迅速而有效的仪器。但目前合成α-SiC的上市～为区分钻石与合成碳硅石提出了新的课题～因为二者无法用热导仪区分。
一、原理
不同珠宝玉石传导热的性能不同～因此测定热导率或相对热导率可鉴别宝石。
二、结构
热探针
电源
放大器
读数表,或信号灯和呼叫器,
电热元件为铜针～铜针两端连接仪表形成电路～即组成了热电偶～接递电源～经预热～铜针升至一定温度即可测试。当铜针外端与宝石表面接触时～热量传递给宝石～铜针外端降温～温度变化通过热电偶测出～再经过放大器和信号灯～蜂鸣器显示出来。
三、操作
先清洁宝石
1、打开开关～预热
2、据室温和样品重调档
3、手持仪器～两手指捏住背部三角形金属板
4、垂直测试
5、据升档及蜂鸣声判断
日本II型热导仪的调档规定
Ct \ t <10 10-30 >30º
<0.05 5 6 7
0.06-0.5 3 4 5
>0.5 1 2 3
四、注意事项
1、待测宝石必须干净、干燥
2、电池电力应充足
3、定期清洁探头～软纸轻擦即可
4、不要用手拿钻石、首饰可拿托
5、测试分钻～光和声可能不会很强
6、应尽量垂直台面测试
7、控制室内气流～避开风扇及窗口的风
8、测毕将探针戴上保护套～并立即断电～电池长时间不用～应取出。
五、应用
1、鉴别钻石与仿钻,注意合成α-SiC的鉴别,
2、鉴别其它宝石:海蓝0.34-0.47与蓝黄玉1.59、方柱石与紫晶
3、测贵金属及其含量
大型仪器
在宝石鉴定时～常规鉴定仪器有时不能满足要求～这时采用大型仪器常可解决问题。因此～国、内外大的宝石鉴定机构、实验室、研究所均备有各类大型仪器以做鉴定、研究之用。
一、红外光谱仪
1、方法原理:物质的分子在红外线的照射下～吸收与其分子振动、转动频率一致的红外光。利用物质对红外光区电磁辐射的选择性吸收～对珠宝玉石的组成或结构进行定性或定量分析。
红外光波长0.75-1000μm(0.78-1000μm)
能量均小于1ev -1 波长μm 波数cm
近红外区,泛频区, 0.75-2.5μm 13334-4000
中红外区,基本振, 动区, 2.5-25 &, amp;, nbsp; 4000-400
远红外区,转动区, 25-1000 400-10
红外光谱分析结构常以波数作横坐标～以透射百分率或吸收百分率作纵坐标作图。 -1 波数:波数是每厘米中波的数目～用cm表示～其数值等于波长,波长以厘米为单位,的倒数。 -1红外区划分为三个区为近红外区、中红外区、远红外区～但只有中红外区的1250-400cm-1频区是宝石矿物鉴定的指纹区～而4000-1250cm特征频率区主要用于宝石中可能存在的官能团。
2、仪器
红外光谱仪:傅立叶变换红外光谱仪、光栅式红外光谱分析仪
3、测量方法
(1)无损鉴定:透射、反射、显微红外光谱。
(2)有损鉴定:1μm样品～研磨成粉末～掺溴化钾～压成簿片～有效性可提高8倍。
4、应用
(1)宝玉石品种,物相,的鉴别
如钻石与CZ、YAG等红外光谱图有明显区别。矽线石、柱晶石、透辉石、S?G、R?I相近～不易区别～可采用红外显微镜反射法测定矿物的频振动鉴别。
(2)钻石中杂质原子的存在形式及类型划分
钻石主要由碳原子组成～当其晶格中存在少量的N、B、H等杂质原子时～可使钻石的物理性质如颜色、导热性、导电性等发生明显的变化。基于红外吸收光谱特征～有助于确定杂质原子的成分及存在形式～并作为钻石分类的主要依据之一。
(3)优化处理宝玉石的鉴别
如翡翠B货、C货以及镀膜翡翠的鉴定
B货注胶,环氧树脂等,翡翠 -1有明显的羟基峰 2500-4000cm
蜡2800-3200cm-1 -1 树脂>3200cm
(铅玻璃充填的翡翠应选放大观察)
(4)测试宝石中的羟基、水分子以鉴别天然与合成
如祖母绿与助熔剂法祖母绿及水热法祖母绿的鉴别。欧泊、合成欧泊、紫晶、合成紫晶等。
&, nbsp; (5)仿古玉的鉴别
对老化、做旧处理的玉器～利用“漫反射红外附件”可对其玉质进行鉴定。
二、拉曼光谱仪
1、方法原理
光照射在物质上～除按几何规律传播的光线之外～还存在散射光～其中非弹性的拉曼散射光～能提供分子振动频率的信息。拉曼光谱能迅速定出分子振动的固有频率～判断分子的对称性～分子内部作用力的大小及一般分子动力学的性质～能无损快速地鉴定珠宝玉石及其内部包体或填充物。
2、仪器:激光拉曼光谱仪
3、测量方法:快速、无损、精确、微区
4、应用
(1)包裹体研究
可分析距宝石表面5mm范围内的包体～固相与流体包体均可确定其成分、成因等。
拉曼光谱测试辽宁50号岩管中金刚石常见包体类型为橄榄石、铬铁矿、铬镁铝榴石、镁铝榴石、金属硫化矿物、石墨及流体包体。
(2)鉴别天然与合成
可以鉴定助熔剂法合成红宝石中的助溶剂残余物等。
(3)优化处理宝石的鉴别
如树脂充填翡翠、铅玻璃充填处理红宝石、钻石等。
(4)相似宝玉石品种的鉴定
由于各硅酸盐类宝石中分子的基团的特征振动频率存在明显差异～导致各自拉曼光谱的表征不一。
可有效鉴别:黑色翡翠、黑色角闪石质玉、黑色钠铬辉石质玉、黑色蛇纹石质玉及黑色软玉等黑色相似玉种。
三、电子探针
1、方法原理
电子探针x射线显微分析仪是微区化学成分分析法～可在一个微米级的范围内用电子束激发样品产生特征x射线信号～其波长、强度分别与元素的种类和浓度,含量,相关～从而进行定性、定量分析。
电子探针成分分析一般是借助于入射电子束, 作用于样品表面产生的特征x射线的波长和强度来实现的。
电子探针定性分析的原理是根据莫塞莱定律: 1/2 = K(Z-σ) (1/λ)
λ为特征x射线的波长
z为原子序数 15 k为常数,取决于线系～如对K线系～K=2.48×10, α
根据莫塞莱定律～通过测定x射线的波长～即可确定样品中含有哪些元素～这就是电子探针定性分析的原理。
将样品中所测得的某元素的特征x射线强度与标准样品中相同元素的特征x射线强度相比～得到x射线强度比～将该比值进行原子序数修正、吸收修正和萦光效应修正。从而得到该元素在样品中的实际含量～这就是所谓的电子探针精确定量分析。
2、仪器
电子探针显微分析仪:波谱仪,波长分散谱仪,
能谱仪,能量色散谱仪,
波谱仪,WES,:一般说来～入射电子束激发宝石产生的特征x射线是多波长的。波谱仪利用某些分光晶体对x射线的衍射作用来达到使不同波长分散的目的～通过测量对应某元素的适当谱线的x射线强度就可以得到这种元素的定量结果。为了排除波谱仪在检测不同元素谱线时条件不同所产生的影响～一般采用化学成分已知的标样进行标定。
能谱仪,EDS,:能谱仪与波谱仪不同～它是利用特征x射线能量不同而进行展谱分析的方法～当高能电子束轰击宝石样品时～宝石样品中各种元素都被激发而放射出不同能量的x射线～能谱仪将这些x射线收集起来～按能量大小～将其分类并快速显示出谱线再加以检测～从而进行定性定量分析。
波谱仪分辨能力强～还会做精确的定量分析～而能谱仪能进行多元素快速定性和定量分析～但精度比波谱仪差。
3、测量方法
特点: -6 (1)微区、微量:微是电子探针的主要特点～电子探针的检测极限约为100×10～所分析的微区只有几个立方微米～它已成为研究新、杂、微、细矿物和固溶体的最有效手段。也是研究微量元素的主要方法。
(2)简便快捷～一般电子探针都配备了光学显微镜～可以一面观察～一面分析～可以有效地避开包裹体、缝隙和穿插连生矿物～选取理想的分析区域～几分钟之内即可得到定量分析结果～非常迅速、简便。
(3)适用范围宽～准确度高
电子探针定性分析元素范围为Be-U,第4号-92号元素,
定量分析元素范围一般为Na-U,11号-92号元素,
(4)有多种分析方式～能利用多种信息～可以进行点、线、面的分析～能得到试样微区化学成分～表面形貌和结构特征等多种信息。
(5)不损坏样品～样品分析具有无损性～分析后可完整保存或继续进行其他测试～这对于鉴定珠宝玉石、稀世珍品、博物馆珍藏等特别有用。
方法:电子探针做成分分析的3种基本方法是:定点分析、线分析和面分析。其中面分析能得到样品的形貌像和某一元素的成分分布像～两者对比可以清楚地看到样品中部分的成分变化。
4、应用
(1)鉴别钻石与仿钻石
成分测试可准确鉴别钻石与仿钻石
(2)鉴定宝石矿物的种类
成分分析可准确确定石榴石的种属～如镁铝—锰铝石榴石等
(3)鉴别天然宝石与合成宝石
天然宝石与合成宝石尽管物理性质、化学性质相似～但生长环境却完全不同～化学性质必然会有一定差异～尤其是微量元素方面～天然宝石常含丰富的微量元素～合成宝石只限于某种合成方法所特有的少数微量元素～因此成分分析可鉴别二者。
(4)探讨宝玉石矿物的生长环境
如对新疆“西瓜”碧玺,玫瑰色内核和黄绿色外层,～结合x射线透射形貌分析～得到了电气石颜色分带～结构分带与组成分带三者之间的对应关系～并据此定量地推断出晶体生长的全过程为:初期生长内核——轻微溶蚀、交代、沉积—再生长,外缘层,～成矿溶液由初期富锰、铝、锂、贫铁、镁、钛～到后期的富铁、镁、钛、贫锰、铝、锂为特征。
(5)宝玉石矿物中包裹体的鉴定
若有包裹体在已抛光宝玉石表面暴露～则可进行电子探针分析确定包裹体的成分～从而区分宝玉石的产地。
四、x射线萦光光谱仪
1、方法原理
x射线萦光光谱是通过x射线管发出的初级x射线激发样品中的原子～产生的萦光x射线通过探测器的测量～记录其波长和强度～进行元素的定性、定量分析:x射线,λ0.001-10nm,是一种波长很短的电磁波～介于紫外线和r射线之间。
在高真空的x射线管内～当由几万伏高电压加速的一束高速运动的电子流投射到阳极金属靶,如钨靶、铜靶等,上时～电子的动能部分转变成x光辐射能～并以x射线形式辐射出来。从金属靶射出的x射线主要由两类波长、强度不等的x射线组成～即连续x射线谱及特征x射线谱。连续x射线谱指在x射线波长范围内～由其短波限开始并包括各种x射线波长所组成的光谱。特征x射线谱则指当加于x光管的高电压增至一定的临界数值时～使高速运动的电子动能足以激发靶原子的内层电子时～便产生几条具一定波长且强度很大的谱线～并叠加在连续x射线谱上～由特征x射线组成的光谱称为特征x射线谱。
特征x射线谱源自原子内层的跃迁。当, 高速运动的电子激发原子内层电子～而导致x射线的产生～这种x射线称为“初级x射线”。若以初级x射线为激发手段～用以照射宝石样品～会造成宝石的原子内的电子发生电离～使内层轨道的电子脱离原子～形成一个电子空位～原子处于“激发态”～这样外层电子就会自动向内层跃迁～填补内层电子空位～进而发射出一定能量的x射线。由于它的波长和能量与原来照射的x射线不
同～即发现“次级x射线”。人们将这种由于x射线照射宝石而产生的次级x射线称为x射线萦光。通常x射线萦光只包含特征x射线谱～而缺乏连续x射线谱。
„„
只要测出萦光X射线的波长～就可以知道元素的种类～这就是萦光X射线定性分析的基础。此外～萦光X射线的强度与相应元素的含量有关～据此～可以进行元素定量分析。
X光萦光,XRF,光谱产生的原因是:萦光的产生是由于初始x射线光子能量足够大～以致可以在样品中产生电子一空穴～导致二次辐射,萦光,的产生。
2、仪器
X射线萦光光谱分析仪:波长色散光谱仪、能量色散光谱仪
(1)波长色散光谱仪
波长色散光谱仪是通过分光晶体对不同波长的X射线萦光进行衍射而达到分光的目的～然后用探测器探测不同波长处的X射线萦光强度～这项技术称为波长色散X射线萦光光谱仪～其主要由X射线发生器、分光系统,晶体分光器,、准直器、检测器、多递脉冲分析器及计算机组成。
(2)能量色散光谱仪又称能量色散X射线萦光光谱仪。
它是利用萦光X射线具有不同能量的特点～将其分开并检测～不必使用分光晶体～而是依靠半导体探测器来完成。这种半导体探测器有锂漂移硅探测器、锂漂移锗探测器、高能锗探测器等。X光子射到探测器后形成一定数量的电子一空穴时～电子一空穴对在电场作用下形成电脉冲～脉冲幅度与X光子的能量成正比。在一段时间内～来自宝石的萦光X射线依次被半导体探测器检测～得到一系列幅度与光子能量成正比的脉冲～经放大器放大后送到多道脉冲分析器,, 通常要1000道以上,。按脉冲幅度的大小分别统计脉冲数～脉冲辐度可以用X光子的能量标度～从而得到计数率随光子能量变化的分布曲线～即X光能谱图。能谱图经计算机进行校正～然后显示出来～其形状与波谱类似～只是横座标是光子的能量。能量色散的最大优点是可以同时测定样品中几乎所有的元素。因此～分析速度快。另一方面～由于能谱仪对X射线的总检测率比波谱高～因此可以使用小功率X光管激发萦光X射线。另外～能谱仪没有光谱仪那么复杂的机械机构～因而工作稳定～仪器体积也小。缺点是能量分辨率差～探测器必须在低温下保存～对轻元素检测困难。
主要由X射线发生器、检测器、放大器、多道脉冲分析器和计算机组成。
波长色散光谱仪使用分光晶体～各元素的谱线进入探测器之前已被分光～探测器每次只能接受某一波长的谱线,而能量色散光谱仪使用的探测器和多道脉冲分析器～直接测量不同能量的元素的特征X谱线的能量。
3、测量方法
是快速、无损、高精度和适用性强的一种检测方法。
针对性:11号—92号元素,Na-U, -6 分析浓度:100%—10级
精度:千分之几
4、应用
(1)贵金属首饰成色检测 241 如使用Am放射性同位素源～适合于激发能量较高的Au(L)、Ag,K,、Pt,L系系,、Pd,K,萦光～可用于贵金属成色分析。,仪器有标准样品进行校正, 系系
(2)测定宝玉石中主元素～鉴别外观相似的宝玉石
(3)测定宝玉石中微量元素～鉴别宝石矿物的亚种
如红宝石波谱图上出现铬和铝峰,
蓝宝石波谱图上出现铝、铁和钛峰。
(4)宝石产地、产状的识别
如泰国红宝石有高铁含量～缅甸抹谷红宝石具有高镓含量。
海水养殖珍珠锶比锰高
淡水养殖珍珠锰比锶高
(5)合成宝石的鉴定
如天然尖晶石与合成尖晶石具有不同的镁铝含量比值
在合成钻石中经常可检测到含有Ni、, Co或Fe等元素
(6)优化处理宝石的鉴定
如检测银盐染色黑珍珠中的银
五、阴极射线发光仪
1、方法原理
通过电子束轰击样品使之发光～以研究其成分～晶体形态及二者相互关系等特征。
阴极发光是从阴极射线管发出的具有较高能量的加速电子束激发宝玉石矿物的表面～电能转化为光辐射而产生的发光现象。即物质在电子束轰击下产生的一种发光现象。通常发生的是可见光,也可以是紫外光或红外光,～不同宝玉石由于含有不同的激活剂元素～因而产生不同的阴极发光～其光波波长和强度与该物质的成分、结构、微量杂质等有关～所以～可以利用阴极发光的颜色及其强度等信息～研究宝玉石矿物晶格中的缺位,如电子—空穴心,以及杂质离子。不同成因的宝玉石矿物在电子轰击下会发, 出不同颜色或不同强度的可见光～同时一些与生长环境有关的晶体结构或生长纹也可得到显示。因此～其可以用来鉴定宝玉石矿物～确定宝玉石中微量杂质离子的种类、价态、配位体的对称性。
2、仪器
阴极射线发光仪
组成:?显微照相系统,包括偏光显微镜,
?冷阴极电子枪
?样品室
?控制系统
?真空泵
3、测量方法
成本低、无损、快捷、制样简单
4、应用
(1)在钻石鉴别和研究中的应用
a.天然钻石生长环带——研究和探讨形成环境的物理化学条件的变化
由于钻石生长环境的变化～物质成分的供应也产生变化～因此钻石在阴, 极发光下显示不同的颜色和不同生长纹。阴极发光环带结构特征综合体现了各种地质事件～对研究和探讨形成环境的物理化学条件的变化有着重要的意义。
b.区分天然与合成钻石
生长环境的不同～所接受的杂质成分含量的不同～造成天然和合成宝玉石在生长结构上有不同的生长区～且具有规则的几何图形,受生长区控制,。常见的八面体生长区呈十字交叉状分布于晶体的角顶～发深蓝色和浅蓝色的光,Collins A.T., 1989,。在电子束激发下～天然钻石多发出相对均匀的中强蓝色—灰蓝色光～并显示规则或不规则
的生长环带结构,由于合成钻石晶体多以聚形,八面体和立方体,为主～在不同的生长区则发出不同颜色的光～并显示几何对称的生长分区结构～如{100}生长区发黄绿色光～分布于其中四个角顶～呈对称分布～为十字交叉状。籽晶幻影区发黄色光,或弱发光,～位于晶体中心呈正方形。而{111}生长区呈环带分布。
c.区别处理前和处理后的钻石
同一颗钻石样品～在高温高压处理前的阴极发光为黄色～经高温高压处理后的阴极发光为蓝色。
d.钻石的缺限中心研究
宝玉石在阴极射线激发下可以发射出色调、谱位及强度不等的光～可利用阴极发光的图彩和阴极发光光谱的表征～揭示缺陷中心及发光机理。当辐照源的高能粒子进入钻石～会形成电子缺陷心～从阴极发光谱中可识别出ND1心,发光峰位于388nm,和S1心,发光峰位于515-520nm,～NDI心主要出现在Ia型钻石中～具有重要的标型鉴定意义。S1心属于一种典型的辐射损伤心～一般发射强蓝绿色光,据开利剑～2000,。
(3)翡翠的阴极, 发光
a.翡翠的阴极发光特征—鉴别翡翠与仿翡翠及相似玉石
在阴极发光下翡翠的主要矿物成分硬玉通常发暗至中亮绿至黄绿色光,当硬玉成分较纯时发亮紫红色光,当硬玉中不含铁而含钙和锰时往往发中至亮紫蓝色光和白色光,依据阴极发光图像能较好地区分翡翠和其他相似玉石和仿制品,张鼐等～2000, ,
b.鉴别A、B、C货翡翠
在阴极显微镜下翡翠的结构清楚可见～A、B、C货各有其明显的区别特征:
A货:翡翠因杂质成分不同～其发光各有特色。在阴极显微镜下以发暗绿—黄绿色光带紫蓝色光为主～个别的发葡, 萄红色和白色光。
B货:发均匀的亮绿—黄绿色光～晶体周边常被溶蚀成港湾状或参差状～裂缝充填～有胶～可发绿色的光～裂缝两侧的晶体溶蚀现象明显。
C货:主要的阴极发光特征是裂缝发育且不发光～染料在裂缝向颗粒间隙渗透的特征在阴极发光下清晰可见。
(3)锡石的阴极发光与成因研究
按阴极发光的特征将锡石分两种不同的成, 因类型:伟晶岩型锡石和热液型锡石。
综上述～阴极发光在宝玉石中的应用有:
(1)鉴别相似的宝玉石
(2)鉴别天然与合成的宝玉石
(3)鉴别优化、处理的宝玉石
(4)研究宝石的形成环境与成因等
六、扫描电镜,SEM,
电子显微镜:是指利用高速运动的电子束来代替光波的一种显微镜。一般光学显微镜不能分辨小于其照明光源波长一半的微细结构。由于电子束具有波动特性～其波长仅为可见光波的十万分之一,约0.05å,～故大大提高了显微镜的分辨本领～能观察宝玉石等物质的极为微细的结构状态～以及其表面微细缺陷观察和内部包裹体研究等。
电子显微镜的类型主要有:透射电子显微镜, 扫描电子显微镜,SEM,
1、透射电子显微镜
即通常所说的电子显微镜。其主要由光学系统、真空系统、供电控制系统和辅助系统等四大部分组成。电子光学系统是电子显微镜的主要组成部分～其工作原理与光, 学显微镜相似～电子枪连续发射电子束～就相当于光学显微镜的光源,电磁透镜相当于光
学透镜。整个电子显微镜的工作系统处于真空之中。由电子枪发射出的电子束穿过极薄的宝玉石透明样品～经电磁透镜聚焦后～即可在萦光屏上显示出被放大的图象。
2、扫描电子显微镜,SEM,
扫描电子显微镜由电子光学系统、扫描系统、信号检测系统、样品室和样品台、真空系统等组成。它兼具有电子显微镜、电子探针分析仪、电子衍射分析仪的性能～可利用高能电子束轰击宝玉石样品后所产生的二次电子、背散射电子、吸收电子、透射电子等作为信息～从而对样品的微观表面形态和结构进行观察及研究。它也可以利用其产生的特征X射线～通过能谱仪分析其能量或波长～以获得被测宝玉石矿物的化学成分及其相对含量。
放大倍数10万—30万倍
高能电子束与样品相互作用并从样品中激发出各种信息。对于宝石工作者～最常用的是二次电子、背散射电子和特征X射线。,做形貌观察主要用二次电子和背散射电子,
扫描电子显微镜除了可运用于宝玉石的表面形貌外～它经常带能谱,EDS,做成分分析。
七、X射线衍射仪
1、方法原理:
由于X射线的波长与结晶物质内部的原子,或离子,大小相近～因此可产生定向反射—衍射～据衍射图样可对结晶质的晶体结构及物相进行鉴别。
X射线是波长约0.01~100å的电磁波。
用于测定晶体结构的X射线～波长为0.50~2.50å～这个波长范围与晶体点阵面的间距大致相当。
X射线的散射分为相干散射和非相干散射两种。相干的光子进行相互干涉并产生一些衍射现象。
由X射线管产生的X射线包含两部分:一部分是具有连续波长的“白色”X射线～另一部分是由阳极金属材料成分决定的有一定波长的特征X射线。
X光在晶体中的衍射一定要满足布拉格方程[2d(hkl)sinθn=nλ]～此方程中符号的物理意义:
(1) d(hkl)——晶面间距,晶体点阵中原子面间距,
(2)θ——衍射角
(3)n——衍射级数～可取1,2,3„整数
(4)λ——x射线波长
2、仪器
X射线衍射仪
3、测量方法
多晶X射线衍射仪法分为多晶照相法和多晶X射线衍射仪法两种。X光的衍射图的横坐标表示衍射角为2θ～纵坐标表示衍射强度I。
多晶X衍射仪法是物相鉴定的最好方法～除了戒面～耳环和小的挂件等多晶质组成的玉石可以不破坏样品外～对宝石的鉴定则需要破坏样品～碾成粉晶,约0.5克,样品。
4、应用
对宝玉石的晶体结构及物相进行鉴别
(1)确定宝玉石种属
(2)鉴别天然与合成宝玉石
(3)鉴别同质多象矿物蓝晶石、红柱石、矽线石等
(4)测定宝石矿物晶胞参数等
(5)鉴别粘土矿物～如地开石、高岭石、珍珠陶土等
第三章 宝石鉴定基础
?1 计量单位、计量法及国家行业有关标准
一、计量单位
法定计量单位:
千克 kg 千克是质量单位～等于国际千克原器的质量
克 g 千分之一千克～即1/1000kg
毫克 mg 千分之一克为1毫克～即1/1000g～1/1,000,000kg 33,～即1/1000m 升 L 一升等于一立方分米,1dm3 毫升 mL 一毫升等一立方厘米,1cm,～即1/1000L
米 m 长度单位,公制长度主单位,
厘米 cm 1cm = 1/100m
毫米 mm 1mm = 1/1000m -6 微米 μm 1um = 10m -9 纳米 nm 1nm = 10m
温度:
?——摄氏温度单位:摄氏度
K——热力学温度单位:开尔文
绝对温度K:绝对黑体中～加热光源体发光时的温度是色温～以绝对温度表示。
如钻石分级中颜色分级:专用比色灯为5500-7200K范围的日光灯
行业计量单位:
克拉Ct:1Ct = 0.2g = 200mg～1g = 5Ct
格令grain:1珍珠格令 = 50mg = 0.05g = 0.25Ct
即1Ct = 4珍珠格令
例题:1Ct = 5格令～判断正确与否
分Point:1分 = 1/100Ct
盎司OZ:1金衡盎司 = 31.1035克,31.103481克,
1常衡盎司 = 28.3495克
二、计量法
见大纲～自学。只讲解数值修约规则。
中华人民共和国国家标准 UDC 511.1/2
数值修约规则 GB8170-87
数值修约规则
对换算后数字进行修约时～应符合下列规则:
1(在拟舍弃的数字中～若左边的第一个数字小于5,不包括5,时～则舍去～即所拟保留的末位数字不变。
例:将14.2432修约到保留一位小数
修约前 修约后
14.2432 14.2
2(在拟舍弃的数字中～若左边的数字大于5,不包括5,时～则进一～即所拟保留的数字加一。
例:将26.4843修约到只保留一位小数
修约前 修约后
26.4843 26.5
3(在拟舍弃的数字中～若左边第一个数字等于5～其右边的数字并非全部为零时～则进一～即拟所保留的数字加一。
例:将1.0501修约到只保留一位小数
修约前 修约后
1.0501 1.1
4(在拟舍弃的数字中～若左边的第一个数字等于5～其右边的数字皆为零时～所拟保留的末位数字若为奇数则进一～若为偶数,包括0,则不进。
例:将下列数字修约到保留一位小数
修约前 修约后
0.3500 0.4
0.4500 0.4
1.0500 1.0
5(所拟舍弃的数字～若为两位以上数字时～不得连续进行多次修约～应根据所拟舍弃的数字中左边第一个数字的大小～按上述规定一次修约出结果。
例:将15.4546修约成整数
口诀 正确做法 错误做法
四舍六进能 修约前 修约后 修约前 修约后
五得说分明 15.4546 15 15.4546
五后非都零 一次修约 15.455
进一事已成 二次修约 15.46
五后都是零 三次修约 15.5
单进双不进 四次修约(结果) 16
零进也不行
一次修约成
(正、负数均实用)
,钻石称重以克拉记录～保留小数点后两位～修约规则为8舍9进
例:0.9980Ct = 0.99Ct 0.9990Ct = 1.00Ct,
三、有关国家标准
《珠宝玉石名称》 GB/T 16552-2003
《珠宝玉石鉴定》 GB/T 16553-2003
《钻石分级》 GB/T 16554-2003
上述国家推荐性标准结合理论课讲解
《首饰贵金属纯度的规定及命名方法》GB11887-2002
该标准为国家标准强制性标准
术语和定义
纯度:贵金属元素的最低含量～以贵金属的含量千分数计量。
纯度范围:纯度以最低值表示～不得有负公差。
首饰常用贵金属及其合金的纯度范围
金及其合金
9K 375?
14K 585?,583?×,
18K 750?
22K 916?,917?×,
足金 990?
千足金 999?
注:24K为理论纯度～其含量为24/24～即1000?～在我国一般不用24K～而用足金～千足金的概念。24K在国际上使用～上限为999.9?～下限不得低于996.0?～在这之间的成色统称为24K。尽管如此～在不同国家、地区执行上仍有差异。如英国规定995?以上称为24K～南非?996?为24K港澳958.4?以上即称为24K,据雅虎网站,
K金:金的合金 1K=
黄色K金:Au+Ag+Cu 颜色可有深黄、金黄、淡黄
白色K金:可有红、橙黄、黄绿、绿、蓝、靛、紫等彩色及白、灰、黑等多种颜色
红:Au+Ag+Cu
绿:Au+Ag+Cu+镉
蓝:Au+Fe+Co
灰:Au+Fe
黑:Au+Fe
关于“K白金”
行业上流行的18K“K白金”是一种错误的不
规范
编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载
的叫法～“K白金”实际是白色K金～是黄金,Au,的合金～白色～不是铂。
铂及其合金
850～900～950～990,足铂——足白金,——Pt?99?
银及其合金
800～925～990,足银,
足金首饰因使用需要～其配件含金量不得低于750?
首饰中Ni含臵必须小于0.5?,原标准<3?, 2 首饰与皮肤长期接触部分的Ni释放量必须小于0.5微克/厘米/星期。饰品镀层必2须保证与皮肤长期接触部分正常使用的两年内～铄释放量小于0.5微克/厘米/星期。
首饰印记:贵金属首饰的印记是指打印在首饰上的标识。印记内容包括:厂家代号、纯度、材料以及镶钻首饰主钻石,0.10克拉以上,的质量
例:京A18K金0.45ct(D)
北京花丝镶嵌厂 18K 金 主钻石0.45ct
纯度表示方法:金首饰以纯度千分数,K数,前冠以金～Au或G
例:750、Au750、G18K
铂首饰以纯度千分数前冠以铂或Pt
例:Pt900、 Pt990或足铂
银首饰以纯度千分数前冠以银～Ag或S
例:银925 Ag925 S925
当采用不同材质或不同纯度的贵金属制作首饰时～材料和纯度应分别表示。
当首饰因过细、过小等原因不能打印记时～应附有包含印记内容的标识,即说明材料～如吊牌、附签等,
贵金属首饰应按纯度、材料、宝石名称、品种的内容命名:如:18K金红宝石戒指
关于钯首饰:
2004年以来～由于国际铂金原料上涨～致使铂金饰品价格暴涨～钯首饰应用而生～开始
上市。
钯,Pd,比铂更为稀少～其产品仅是黄金的5% 3 性能同铂～而售价比铂低得多 钯Pd D 12.02g/cm3 铂Pt D 21.5 g/cm
?2 结晶学基础
一、晶体的一般特征
1、晶体:晶体是具有格子构造的固体。也可以说晶体是内部质点在三维空间呈周期性排列的固体。
晶体与晶质体
晶体是专门指具有格子构造同时具有几何多面体外形的周体,而晶质体专门指具有格子构造但不具有几何多面体外形的固体。也有人认为晶体与晶质体同义～而不加以区分。
2(非晶质体:即不具有格子构造的固体,可短程有序,
3(晶体的一般特征,基本性质,
(1)自限性,自范性,
指晶体能自发地形成封闭的几何多面体外形的特性～格子构造决定了晶体必然能够自发地形成几何多面体的外形而把自身封闭起来。但有时受到生长空间的限制而不具几何多面体外形。
(2)均一性
指晶体在其某一部位上都具有相同的特性。如密度等性质。而硬度、颜色必须在相同方向观测才行。
(3)异向性
晶体的性质因方向不同而表现出差异的特性。如解理、硬度～如蓝晶石,二硬石,?C4-5?C6-7
(4)对称性
指晶体中相同部分或性质能够在不同的方向或位臵上有规律地重复出现的特性。
相同部分:如相同的晶面、晶棱、内部结构中相同的面网、行列或原子、离子等。
(5)稳定性
对于化学组成相同～但处于不同物态下的物体而言～以晶体最为稳定。 晶体的稳定性是其具有格子构造所决定的～是其最小内能性的必然结果～因此同时具有定熔性。
(6)最小内能性
在相同的热力学条件下～较之于同种化学成分的气体、液体及非晶体而言～以晶体的内能为最小。
这是因为晶体是具有格子构造的固体～其内部质点在三维空间均成周期性重复的规则排列～这是质点间的引力和斥力达到平衡的结果。在此种情况下～无论是使质点间的距离增大或是减小～都将导致质点势能的增加。至于气体、液体和非晶体质体～由于它
们内部质点的排列是无规则的～因此质点间的距离一般都不等于平衡距离～因而它们的势能必较晶体为大。
(7)定熔性
晶体的每个质点脱离平衡位臵所需的能量都是相等的。因此～每种晶体都有自己确定的熔点。
二、面角守恒定律和晶体的对称
1(面网密度等有关概念
空间点阵:一系列在三维空间或周期性重复性分布的几何点～就构成了所谓的空间点阵。
阵点,结点,:空间点阵的等同点即结点。
行列:分布在同一直线上的结点构成行列。
结点间距:行列上两个相邻结点间的距离。
面网:同一平面内的结点构成面网。
面网密度:单位面积内的结点数即面网密度～相互平行的面网～面网密度相等。
面网间距:二相邻面网间的垂直距离即面网间距～相互平行的面网～面网间距相等。面网密度大的面网其面网间距亦大～反之亦然。
空间格子:联接分布在三维空间内的结点就构成了空间格子。
必须强调指出:结点只是几何点～它并不等于实在的质点～空间格子也只是一个几何图形～它并不等于晶体内部包含了具体质点的格子构造～但格子构造中具体质点在空间排列的规律性～则可由空间格子中结点在空间分布的规律性予以表示。
2(结晶作用:形成晶体的作用称为结晶作用
晶体生长方式:(1)层生长,(2)阶梯状生长,(3)螺旋生长
科塞尔原理——层生长理论,理想条件,
晶体的理想成长过程是:在晶芽的基础上先长一层面网～再长相邻的一层～逐层的向外平行推移～当生长停止时～其最外层的面网便成为实际晶面～每两个相邻面网相交的公共行列即为实际晶棱～整个晶体则为晶面所包围形成占有一定空间的封闭几何多面体——结晶多面体～从而表现出晶体的自范性。
晶体的阶梯状生长:
由于晶体生长的外界环境～总是或多或少地偏离理想条件～因而其实际生长过程～不可能严格地如上述那样逐层面网向外推移～而往往是按格子构造聚合而成的质点团成团地粘附到晶体上去,同时～随着晶体长大～溶质供应的不均匀性将逐渐变得明显起来。此时～相对来说～角顶附近接受溶质的机会最多～晶棱附近次之～晶面中心则最小。因此～在晶体成长过程中～首先将在其棱角部位堆上成团的质点团～形成一个小突起～此时～在小突起的前方就形成了凹角～优先堆积便形成一个斜坡„„在第一个突起向前推移尚未消失时～又形成了第二个、第三个„„新突起～结果～整个成长过程就成为一系列相互平行～但层层高起而呈阶梯状分布的斜坡～许多实际晶体上晶面条纹的存在～可作为晶体呈阶梯状生长过程的实际证据。
晶体的螺旋生长
由于杂质或热应力的不均匀分布～使晶格内部产生内应力～发生螺旋位错～出现凹角～凹角所在的位臵随着质点的堆积而不断地螺旋上升而形成螺旋锥～如Sic(0001)晶面上的螺旋纹。
3(布拉维法则:实际晶体往往为面网密度大的晶面所包围。
晶面生长速度:晶面在单位时间内沿其法线方向向外推移的距离称晶面生长速度。面网密度越大的晶面～相应面网间距也越大～因此面网间的引力就越小～不利于质点的堆积～因此～其生长速度慢～面网密度小的晶面生长速度快～以致最后消失。 4(面角守恒定律
面角:是指相邻晶面法线之间的夹角～其数值等于相应晶面间实际夹角的补角。
歪晶:由于晶体在生长过程中常常受到复杂的外界条件的影响～致使同种晶面发育的形状和大小不一定相同～从而形成歪晶。
面角守恒定律:“同种物质的晶体～其对应晶面间的面角恒等。”
1669年丹麦学者斯丹诺对石英和赤铁矿晶体的研究～发现同种物质的各晶体的大小和形态虽然不同～但它们对应晶面间的夹角是守恒的～从而提出了面角守恒定律。面角守恒定律的发现～对结晶学的发展起了重要作用。它为研究复杂晶体形态开辟了一条新途径～以此定律为依据～通过对晶面的角度测量和投影～揭示了晶体固有的对称性～为几何结晶学一系列规律的研究打下了基础～也使对晶体内部结构的探索得到了有益的启发～同时对于鉴定晶体的种别具有重要的实际意义。
5(晶体的对称
对称:对称是指物体相同部分之间的有规律的重复。
对称要素:进行对称操作时所凭借的几何要素——平面、直线、点等称为对称要素。
晶体的宏观对称要素: n (1)对称轴L:为一假想的直线～相应的对称变换是围绕此直线的旋转。
轴次:围绕此直线旋转360º时～晶体相同部分重复出现的次数称为轴次～用n表示。
基转角:使相等部分重复时所旋转的最小角度称为基转角α。 12346 对称定律:在晶体中只能出现L～L～L～L～L对称轴～这一规律～称为对称定律。
晶体中不可能出现五次对称轴及高于六次的对称轴～这是由于晶体内部具有格子构造规律所决定的,五、七、八边形网孔不能无间隙地排列,～直现空间格子规律证明法～另外还有基转角的可能值证明法。
(2)对称面P:为一假想的平面～相应的对称变换是对此平面的反映。
(3)对称中心C:为一假想的定点～相应的对称变换是对于这个点的反伸。 n (4)旋转反伸轴L:又称倒转轴～对应的几何要素有两个～一根假想的直线和此直i
线上的一个定点。相应的对称操作是围绕此直线的旋转和对此直线上一定点的反伸的复合操作。 464 在实际应用上通常只考虑L和L两者～L肯定是必需的～不能由其他对称要素或iii36它们的组合来代替,L虽然与L+P的组合等效～但它在对称分类中有特殊的意义。所i36以～我们采用L来代替L+P的组合。至于其它的旋转反伸轴则均由与之等效的对称要i
素或它们的组合来代表。
对称型,点群,:对称型是指单个晶体中～其全部对称要素的集合。
晶类:按对称型进行归类所划分成的晶体类别～实际上通常都将对称型和晶类视为是同义的。
一切晶体中～总共只能有32种不同的对称要素组合方式～即32种对称型,晶类,。
6(晶族与晶系
根据晶体中对称面、对称轴等的有无、多少和对称轴、旋转反伸轴轴次的高低～可将晶体划分为三个晶族和7个晶系。
晶族～晶系按对称型的划分,对称型取决于内部格子构造特点,
低级晶族——无高次轴,高次轴:即二次以上的对称轴,
21 三斜晶系 无L～无P～有L～C 钠长石、蓝晶石等 2单斜晶系 L和P均不多于一个
P 2 L 2 LPC正长石、透闪石、普通辉石等 2 斜方晶系 L和P总数不少于3个 2 3L 2 L2P 异极矿 2 3L3PC 橄榄石
中级晶族 有且只有一个高次轴
三方晶系 唯一的高次轴为三次轴 3 L 3 LC 白云石 32 L3L α-石英 3 L3P 电气石 32 L3L3PC 方解石～刚玉、赤铁矿 44 四方晶系 唯一的高次轴为4次轴L～L i4 L 4 L i4 LPC 方柱石 42 L4L 4 L4P 24 L2L2P i42 L4L5PC 锆石、金红石、锡石、符山石 66 六方晶系 唯一的高次轴为6次轴L～L i6 L 6 L i6 LPC 磷灰石 62 L6L 6 L6P 26 L6L7PC 绿柱石 i3 高级晶族——高次轴多于一个且必定有4个L 3 等轴晶系 高次轴多于一个且必定有4个L 32 4L3L 32 4L3L3PC 黄铁矿 432 3L4L6L 34 3L4L6P i432 3L4L6L9PC 钻石、石榴石、尖晶石、萤石
三、单形与聚形
1(单形和聚形的概念
单形:是指能借助于对称要素的作用而相互联系起来的一组晶面的组合。 432 几何单形47种 3L4L6L9PC 钻石的立方体 43 结晶单形146种 3L4L3PC 黄铁矿的立方体
掌握常见的16种单形
等轴晶素:八面体、立方体、四面体、四六面体、菱形十二面积、五角十二面体、四角三八面体。
四方晶系:四方柱+平行双面、四方双锥
三方、六方:菱面体、六方柱+平行双面、三方柱+单面,电气石,、复三方柱
斜方、单斜:平行双面、斜方柱、斜方双锥
聚形:两个或两个以上单形的组合
金刚石 八面体{111}+菱形十二面体{110}+立方体{100} 323L 六方柱+菱面体+三方双锥 水晶 L3 电气石 L3P 三方柱、复三方柱、单面的聚形
石榴石:常见菱形十二面体或四角三八面体或二者的聚形
莹石:常见立方体、八面体、菱形十二面体及聚形
2(晶体定向
晶体定向的工作就是在晶体中选定一个坐标系～即确定坐标轴,在结晶学中称为结晶轴,的方向和轴单位的比值。
轴角:每两个结晶轴正端之间的交角称为轴角。 ??? α=bc β= ca γ = ab
轴单位:平行于结晶轴的该行列的结点间距
轴率:三个轴单位的连比,顺序依次为a轴、b轴、c轴,记为a:b:c～称为轴率。
晶体几何常数,格子要素,:轴率a:b:c以及轴角α、β、γ合称为晶体几何常数。
各晶系晶体几何常数特点:
等轴晶系:a=b=c α=β=γ=90º
四方晶系:a=b?c α=β=γ=90º
六方晶系:a=b?c α=β=90º～γ=120º
三方晶系:a=b?c α=β=90º～γ=120º
斜方晶系:a?b?c α=β=γ=90º
单斜晶系:a?b?c α=γ=90º β>90 º
,C轴直立～b轴左右水平～a轴前后朝前下方倾斜,
三斜晶系:a?b?c α?β?γ?90º
,C轴直立～b轴左右朝右下方倾斜～a轴大致前后朝前下方倾斜,
晶体的三轴定向,米勒定向,
即选择三个结晶轴的晶体定向
三轴定向的晶面符号——米代符号
晶面符号:表征晶面空间方位的符号～称为晶面符号～简称面号。
晶面指数:用来表达晶面在晶体上的方向的一组互数的整数～它们的值等于该晶面在结晶轴上所截的截距系数的倒数比。
如左图～求ABC面的晶面符号。
h : k : l = 1/2 : 1/3 : 1/6 = 3 : 2 : 1
则该晶面的晶面符号为,321,
米氏符号:将晶面指数按顺序连写～并臵于小括号内写成,hkl,的形式～即国际上通用的晶面符号—米氏符号。小括号表示晶面符号。
晶体的四轴定向与晶面符号
四轴定向:对六方晶系、三方晶系的晶体选择四个结晶轴～即采用四轴定向～也称布拉维定向。
C轴直立～上为正端～下为负端
B轴左右水平～右为正端～左为页端
a轴前左30º为正端～后右为负端
d轴左后为正端～右前为页端 ?????c β= ca γ为ab～bd～da α=b
α=β=90º～γ=120º
晶面符号:,hkil,～即,1/a 1/b 1/d 1/c,
例如六方柱前方的一个晶面～晶面符号为,10 0,
单形符号:由于同一单形的各个晶面～它们的晶面指数之间都具有对称相等的关系～因此有可能只用一个符号来代表整个单形的所有晶面～这样的符号就是单形符号——{hkl}单形符号用大括号表示
单形符号的构成:
在同一单形的各个晶面中～按一定原则选择一个代表晶面～将它的指数臵于大括号之内～用以代表整个单形的所有晶面。
原则:
(1)中低级晶族～按先上～次前～后右选晶面
(2)高级晶族则为先前、次右、后上的原则选晶面
常见的单形符号:
(1){100} 等轴晶系为立方体～四方晶系为四方柱
(2){110} 等轴晶系为菱形十二面体
四方晶系 四方柱
单斜晶系 斜方柱
(3){111} 等轴晶系 八面体
四方晶系 四方双锥
(4){10 0} 三方、六方晶系、六方柱、三方柱
(5){10 1}三方晶系——菱面体、六方晶系、六方双锥
(6)其它:底面指{001}或{0001}～轴面指{100}或{110}
晶棱符号:用来表示晶体上晶棱方向的数字符号～即晶棱符号。
如左图～求OM的晶棱符号。
将晶棱OM平移至原点～其在a、b、c轴上的座标,截距系数,比用中括号括起来即为晶棱符号。
OM晶棱符号为[123]
提问:符号[100]是平行a轴的晶棱或代表a轴。对于四轴定向的晶棱符号～通常只考虑a轴、b轴、c轴三者的关系～于是其确定方法便和三轴定向确定晶棱符号的方法完全相同了。例如:四轴定向中平行b轴的晶棱符号为[010]。
晶棱符号用中括号[ ]表示。
晶带:彼此间的交棱相互平行的一组晶面的组合。
晶带定律:晶体上的任一晶面至少属于两个晶带～或同时属于两个晶带的公共平面～必定是晶体上的一个可能晶面。一个晶体～不论其晶面数目有多少～都必定可以通过晶带的关系～把所有晶面相互联系起来。
晶带轴:用以表示晶带方向的一根直线～它平行于该晶带中的所有晶面～也就是平行于该晶带中各个晶面的公共交棱方向。
晶带符号:晶带轴通过晶体中心～它在晶体上的方向可以用相应的晶棱符号表示。此时～这一符号便称为晶带符号。
四、晶体的连生
1(显晶质与隐晶质
肉眼或借助放大镜能分辨出晶体颗粒的称显晶质,集合体,
肉眼或借助放大镜不能分辨出晶体颗粒的称隐晶质,集合体,
2(晶质集合体,矿物集合体、岩石,
由无数个结晶个体组成的块体称晶质集合体～也可以说晶体的无规则连生～就构成一般的集合体。
晶质集合体包括显晶质集合体和隐晶质集合体。
3(晶体习性,结晶习性,
在相同生长条件下形成的同种晶体所具有的常见形态。
三种基本类型:
(1)一向延伸:柱状、针状 绿柱石、金红石
(2)二向延伸:板状、片状 金绿宝石、云母
(3)三向延伸:三向等长状 石榴石、尖晶石等
4(任意连生,晶簇,
指两个或两个以上的晶体随机的互相连生在一起～它们的结晶方向各不相同～内部结构之间没有什么联系～如石英晶簇。
5(平行连生
两个或两个以上的同种晶体按所有结晶方向全都平行的关系而组成的连生体～也叫平行连晶。
平行连晶是单晶体的一种特殊形式。两者在内部结构上毫无差别～只是外形上完整的单晶都是凸多面体～而平行连晶必定存在凹入角。
6(双晶
两个或两个以上的同种晶体～彼此间按一定的对称关系相互结合而成的规则连生体。
双晶要素:
使得构成双晶的两个单体～相互发生对称重复时所凭借的几何要素——反映时的假想平面,旋转,180º,时的假想直线,倒反时的假想点～即:
双晶面、双晶轴和双晶中心。
双晶律:双晶结合的规律～如卡氏双晶、聚片双晶等,钠长石律,
双晶类型:
双晶分两大类型:接触双晶和贯穿双晶
(1)接触双晶:接合面平整,定向,～如简单接触双晶、聚片双晶、复合双晶—格子双晶等。
(2)贯穿双晶:接合面不平整,转折,～如正长石的卡氏双晶～十字石的贯穿双晶等。
宝石矿物常见双晶
(1)刚玉:常依菱面体{10 1}成三组聚片双晶～较少依{0001}成聚片双晶。
(2)尖晶石:尖晶石律双晶。
(3)金刚石:依尖晶石体{111}形成接触双晶。
(4)萤石:贯穿双晶
(5)石膏:燕尾双晶
(6)钠长石:聚片双晶
(7)石英:日本双晶、道芬双晶
(8)正长石:卡氏双晶
(9)金绿宝石:假六方贯穿三连晶
7(浮生,附生,
指异种晶体的规则连生
如钠硝石的{10 1}菱面体晶体在方解石菱面体面上的定向附生,浮生,。十字石,斜方晶系,以{010}面浮生于蓝晶石,三斜晶子,的,100,面上。
五、晶体结构的基本特征
1(14种空间格子
(1)单位平行六面体划分三原则:
a. 对称性原则,反映整个结点分布所固有的对称性,
b. 棱角之间直角应力求最多
c. 平行六面体的体积应最小
(2)单位平行六面体的形状
各晶系平行六面体的形状,图参见结晶矿物学,
a. 等轴晶学: a=b=c～α=β=γ=90º 立方格子
b. 四方晶系: a=b?c～α=β=γ=90º 四方格子
c. 三方、六方: a=b?c～α=β=90º γ=120º 四方格子
d. 斜方晶系: a?b?c～α=β=γ=90º 斜方格子
e. 单斜晶系: a?b?c～α=γ=90º β?90º 单斜格子
f. 三斜晶系: a?b?c～α?β?γ?90º 三斜格子
g. 三方晶系: a=b=c～α=β=γ?90º 三方菱面体格子
注:三方格子可以有两种表示方式～其一～按六方格子形式～其二为～按三方菱面体格子。
(3)平行六面体中结点的分布
在以上各种类型的单位平行六面体中～其结点的分布有四种不同的方式。所以～每一确定形状为单位平行六面体按结点分布又有四种不同类型。
a.原始格子P
结点分布于平行六面体角顶。
b.底心格子C
结点分布于平行六面体角顶及一对面的中心。
c.体心格子I
结点分布于平行六面体的角顶及体中心
d.面心格子F
结点分布于平行六面体的角顶及每个面的中心
(4)十四种布拉维格子
综合考虑平行六面体形状和结点分布类型～空间格子类型应该是7×4=28种～实际上～去掉重复类型和不符合某晶系对称的格子类型计有十四种布拉维格子。
十四种空间格子
原始格子P 底心格子C 体心格子I 面心格子F
三斜 ? C=P I=P F=P
单斜 ? ? I=C F=C
斜方 ? ? ? ?
四方 ? C=P ? F=I
三方 ? 与本晶系对称不符 I=P F=P
与空间格子条件与空间格子条件六方 ? 不符合六方对称 不符 不符 等轴 ? 与本晶系对称不符 ? ?
?3 物理光学与晶体光学基础
光波是一种电磁波～光波是横波。
自然光:一切从实际光源发出的光叫自然光。或者说在黑体中任何物质加热发出的光叫自然光～发光时的温度叫色温～以K,绝对温度,表示～钻石颜色分级比色灯5500K-7200K。特点:在垂直传播方向的任意方向振动～各方向振幅相等。
偏光:只在垂直传播方向的平面内的某一固定方向上振动的光波叫平面偏振光～简称偏光。
偏光通常利用光的双折射,尼科尔棱镜,或吸收作用,偏光片,产生
特点:只在垂直光波传播方向的某一固定方向振动。
可见光波的波长为400-700nm,晶体光学390-770nm,
宝石学常用,nm, 晶体光学,nm,
红 700-630 &, ;, ;, ;nbs,
p; 红 770-650
橙 630-590 橙 650-590
黄 590-550 黄 590-570
绿 550-510 绿 570-500
青 510-480 蓝 500-460
蓝 480-450 青 460-430
紫 450-400 紫 430-390
波长与对应颜色及可见光波长范围记忆宝石学常用值即可。
入射线、折射线、反射线以及法线均在同一平面内。
反射:光从一种介质射到另一介质时～有一部分光在介质的界面处改变了传播方向～继续在原介质中传播～这种现象叫做光的反射。
主要由反射作用引起的特殊光学效应有:
猫眼效应
星光效应
砂金效应
折射:光波从一种介质进入另一种介质中传播时～因为两介质的密度不同～光在其中传播的速度也不同～致使光的传播方向发生改变～这种现象叫光的折射～即入射光线与折射光线不在同一直线方向传播。
折射定律:(1)折射光线总是在入射光线和法线所决定的平面里～并且和入射光线分居在法线的两侧,
(2)N=Vi / Vr = Sini / Sinr
相对折射率:N称为折射介质对入射介质的相对折射率。
绝对折射率:如果入射介质为真空或空气～则N值称为折射介质的绝对折射率～简称折射率。
衍射:波在同一均匀媒质里传播是沿直线方向进行的～如果在它的传播方向上遇到迎面挡住的孔或障碍物时～只要孔或障碍物不比它的波长大很多～这时波就会明显地绕到障碍物的后面或小孔的外面去,传播路径发生了弯曲,这种现象叫做波的衍射,绕射,。
应用:(1)衍射光栅——制作分光镜,(2)解释变彩等光学现象。
散射:光在媒质里传播时～如果媒质里存在着其他物质微粒或者媒质本身密度有着起伏的变化～这时就会有一部分光线偏离原来的方向而分散开来～形成散射现象。
月光效应主要由散射作用引起。
,根据惠更斯—费涅耳原理～反射面上各点分别从光波到达时起发出次波～这些次波的迭加～形成反射波的波阵面～如果反射物体小于波长～则次波近于球面波～在这种情况下～入射波不是被反射～而是向四面散射～因而出现散射现象,。
漫反射:平行光束沿着一定方向射在粗糙不平的表面上～反射以后的光线就不再平行～而是射向各个不同的方向～称漫反射。
色散:白光通过透明物质互不平行的倾斜平面时～分解成它的组成波长即色散。也可以说～不同单色光在同一介质, 中表现的光学性质差异称色散。
如折射率色散～钻石N=2.417～N=2.402 黄红
一般来说～介质的折射率随入射光波波长增大而减小。
双折率色散、光率体色散等。
散值:红光,687nm,、紫光,430.8nm,做光源测得的宝石折射率的差值即色散值。
光疏介质和光密介质:两种介质比较而言～光波在其中传播速度较快,折射率值较小,的介质叫光疏介质～而传播速度慢,折射率值较大,的介质叫光密介质。
光由光疏介质射入光密介质～折射角小于入射角～折射线靠近法线,反之亦然。
临界角与全反射:
当光波由光密介质射入光疏介质时～随着入射角的增大～折射光线逐渐远离法线～当入射角大到一定角度时～折射光线沿着两介质的介面传播～此时的入射角叫临界角～当入射角大于临界角时～光线全部反射回原介质中叫全反射～折射仪就是根据临界角和全反射的原理制做的。
双折射:
1669年～巴托里奴斯发现了冰洲石的双折射现象。
当光波射入到一轴晶矿物时～除特殊方向外～分解成振动方向互相垂直～传播速度不同～相应折射率值不等的两种偏光～这就是双折射现象。
常光与非常光:
光波射入一轴晶矿物～发生双折射～分解形成两种偏光～其中一种偏光的振动方向永远垂直于C轴,光轴,～其传播速度及相应折射率值不变称为常光,ordinary ray,～以符号“O”表示。另一种偏光的振动方向平行C轴,光轴,与光的传播方向,波法线,所构成的平面～其传播速度及折射率值随振动方向不同而改变～称为非常光,extra ordinary ray,～以符号“e”表示。
双折射率:两偏光折射率之差即为双折射率,指最大双折率,
光轴:光波射入非均质体～不发生双折射的特殊方向称为光轴。
一轴晶:中级晶族晶体只有一个光轴方向称为一轴晶。
二轴晶:低级晶族晶体只有二个光轴方向称为二轴晶。
均质体与非均质体:
非晶质体和等轴晶系的矿物各方向光学性质相同～叫做光性均质体～简称均质体。
中级晶族、低级晶族的矿物～各方向光学性质不同～叫做光性非均质体～简称非均质体。
均质体特点:(1)只发生折射而不发生双折射
(2)N为一定值
(3)不改变入射光波的性质或振动方向
非均质体特点:(1)发生双折射,特殊方向除外,
(2)N有许多个
(3)可以改变入射光波的性质或振动方向
光率体:表示光波在晶体中传播时～, 光波的振动方向与相应折射率值之间关系的光性指示体。,晶体中不同振动方向的折射率值～可以利用不同方向的晶体切面～用晶体折射仪或油浸法测出。因此～光率体是从晶体光学的具体现象抽象得出的具体概念。光率体反映了晶体光学性质中最本质的特点～可以解释晶体的各种光学现象。,
均质体的光率体:是一个圆球体.
一、轴晶光率体:
石英Ne=1.553 No=1.544～方解石Ne=1.486～No=1.658为二轴旋转椭球体～为中级晶族矿物所具有～旋转轴,C晶轴、光轴、高次对称轴,永为Ne～水平轴永为No～当Ne>No(Ne=Ng)时～光性为正～光Ne
两束偏光比较而言～传播速度快的～即折射率值小的称为快光。
用Np表示～传播速度慢的～即折射率值大的～称慢光～用Ng表示。
一轴晶光率体的三种主要切面:
(1)垂直光轴切面:圆切面～双折率为0～无多色性～全暗。
(2)平行光轴切面:椭圆切面～其最大双折率为|Ne-No|～多色性最明显～四明四暗。
(3)斜交光轴切面:椭圆切面～双折率介于0和最大之间～有多色性～但不明显～四明四暗。
二轴晶光率体 + 镁橄榄石 Ng 1.715 Nm 1.680 Np 1.651 B
|| || ||
a c b
是三轴不等的椭球体～为低级晶族晶体所具有。
三个主折射率:大、中、小三个主折射率～Ng、Nm、Np,γ、β、α,～介于Ng与Nm之间的为Ng†～Nm与Np之间为Np†
三个主轴:相互垂直的轴代表三个主要的光学方向叫光学主轴～Ng轴、Nm轴、Np轴。
三个主轴面:包括二个主轴的平面叫主轴面。NgNp面、NgNm面、NmNp面。
二个光轴,OA,:2个光轴,OA,即有二个不发生双折射的特殊方向。
二个圆切面:垂直两个光轴有两个圆切面。
一个光轴面,AP,二个光轴构成的平面叫光轴面～与NgNp面一致。
光学法线:垂直光轴面通过光率体中心的方向叫光学法线～与Nm方向一致。
光轴角:两个光轴所夹的锐角叫光轴角～用2V表示。
锐角等分线:二个光轴所夹锐角的平分线叫锐角等分线,Bxa,
钝角等分线:二个光轴所夹钝角的平分线叫钝角等分线,Bxo,
二轴晶光性正负的确定
Ng—Nm>Nm—Np 即Bxa=Ng时～光性为正
Ng—Nm700nm时～乳白色～在光波前进方向散射光波最强～而其他方向散射光弱～因此蓝光或乳光只出现在宝石某一区域。
除月光石外～水晶、英蓉石、白色玛瑙、浅淡颜色岫玉均可以有月光效应。
变彩效应:宝石的特殊结构对光的干涉、衍射作用产生颜色～随着光源或观察角度的变化～颜色也改变～这种现象称为变彩。
成因:由干涉、衍射而形成。
砂金效应:当透明宝石中含有不透明的固体包裹体时～不透明的包裹体对可见光发生反射作用～呈现星点状反光的现象叫砂金效应。
成因:主要由反射作用引起。
日光石:赤铁矿、针铁矿、东陵石、云母、铬云母、人造砂金石:铜小晶片。
5(宝石的力学性质
硬度:是指宝石抵抗外力,刻划、压入、研磨等,作用的能力。
常用的宝石硬度是摩氏硬度——相对刻划硬度。
Hm以10种矿物的硬度为标准～从小到大:
1(滑石 2石膏 3方解石 4萤石 5磷灰石 6正长石 7石英
8黄玉 9刚玉 10金刚石,指甲2.5铜针3小刀铁5钢5.5玻5.5,
上述各等级之间只表示相对大小～等级之间的差异是不均等的。
压入硬度,维氏硬度,:
测试仪器是一种带压头的显微镜装臵～压头为金刚石四棱角锥～借助测量压头在宝石光滑面上压出显微压痕的大小来计算硬度～这种硬度称压入硬度～又称维氏硬度。 222 如金刚石6500kg/mm～刚玉2085kg/mm～黄玉1648kg/mm„„
研磨硬度,罗氏相对研磨硬度～以石英为100,
金刚石117000 刚玉833 黄玉146 石英100„„
硬度具有异向性～宝石加工中必须了解哪些方向容易琢磨
如:金刚石八面体面硬度最大～而立方体面硬度最小～金刚石同一晶面～不同方向硬度也不同。
决定宝石硬度的因素主要是晶体结构中原子间的结合力,键力,～具有共
价键的硬度大,如金刚石,～分子键的硬度小,如滑石,、离子键者硬度中等。对
玉石类,晶体集合体,～其硬度一方面与组成玉石的矿物种类有关～另一方面还与
晶粒间的粘结力有关。
解理、裂开与断口
解理:晶体受外力打击～严格沿一定的结晶学方向破裂成平面的固有性质。
解理的产生:受外力沿面网间结合力弱的方向裂开成平面。
解理主要根据破裂成平面的难易程度、平滑程度划分为四级:
(1)极完全解理:明显、光滑平整 云母
(2)完全解理:显著、平整 方解石
(3)中等解理:清楚、不平整 金刚石、角闪石、辉石
(4)不完, 全解理:断续可见 橄榄石
解理的发育程度与面网间距、质点性质、键性有关。
解理是晶体特有的性质～是各向异性的突出表现。
斜方柱, 解理见于斜方晶系或单斜晶系的晶体。
菱面体解理或裂开见于三方晶系的晶体。
金刚石{111}四组中等解理
方解石{10 1}菱面体三组完全解理
辉石、角闪石{110}柱面解理、二组中等、辉石近正交、角闪石斜交
黄玉{001}一组完全解理
解理特征可用于宝石鉴定、宝石加工中
裂理,裂开,:
宝石在外力作用下～有时沿双晶结合面、定向包裹体分布面或结构缺陷的面裂开成平面的性质,也是沿着一定的结晶学方向裂开～但不是其固有性质,
刚玉常依[10T1]三组裂开较少依{0001}一组裂开。
辉石平行(100)面含磁铁矿薄层形成裂理～叫易剥辉石。
解理与裂理在现象上极为相似～但产生原因不同。
解理是沿晶体结构中面网之间键力最弱的平面产生的定向破裂～它是由晶体结构本身的固有特点所直接决定的。
裂理尽管也是沿着一定的结晶方向破裂成平面～但却是由于非固有的其它原因引起的～如沿双晶结合面、定向包体分布面裂开。
对确定的矿物来说～解理是其固有的特性～在同种矿物的任何一个晶体上～都同样出现这种解理～裂理则不然～有的可具裂理～有的则可无裂理。
断口:宝石在外力打击下～不依一定结晶方向破裂而成的断开面。晶体、晶质集合体、非晶质体均可产生断口～断口可以是非平面的～也可以是平坦状的。
贝壳状断口、平坦状断口、参差状断口、锯齿状断口、阶梯状断口等。
问:具典型贝壳状断口的宝石属,单选,
(1)完全解理的矿物
(2)极完全解理的矿物
(3)非晶质体宝石
(4)解理极不完全的矿物或非晶质宝石
宝石的韧性和脆性:
宝石在外力作用下不容易破裂的性质称为韧性～容易破裂的性质称脆性。
韧性与脆性与硬度没有直接关系～本质上与成分、结构有关。
相对韧度:黑金刚石,含微量石墨或无定形碳的金刚石集合体,10>翡翠8>刚玉8>钻石7.5>水晶7.5>绿柱石7.5>橄榄石6>祖母绿5.5>黄玉5>月光石>5>金绿宝石>玛瑙3.5>萤石
密度与相对密度,比重,:,见鉴定仪器部分, 6(宝石的其他性质,自己复习,
热学性质:导热性:指宝石对热的传导能力
宝石界通常用相对导热率表示～以尖晶石为1得到的相对值
钻石70.7-212.0 刚玉2.65 尖晶石1.0 石英0.81 金红石0.54 锆石0.48 玻璃0.088
问:蓝黄玉、海蓝宝石可否用热导仪鉴别,
1.59 0.34-0.47
蓝宝石 蓝黄玉 蓝尖晶石 坦桑石 蓝玻璃
2.65 1.59 1.0 0.18 0.088
?电学性质:
导电性:指宝石的导电能力
如金属为导体,木屑石及金刚石等为半导体～大部分宝石为非导体 -61010 ,电阻率10–10, ,10–10, >10(Ωcm)
II型蓝钻为半导体可导电～辐照蓝钻不导电 b
无色钻石不具导电性～全成α–Sic导电～可用导电仪鉴别
介电性:介电性指非导体或半导体在电场作用下被极化的性能～以介电常数,ε,表示
压电性:某些电介质晶体～当受到定向压力或张力作用时～能激起晶体表面荷电的性质
正压电效应:应力作用下晶体表面荷电的效应
反压电效应,电致伸缩,:即电场作用而引起晶体发生机械伸缩的效应 如压电石英,其压电性的晶体中没有对称中心,
热电性:某些电介质晶体～当受热或冷却时～能激起晶体表面～荷电的性质.如加3热电气石:L两端出现数量相等而符量相反的电荷～可吸引灰尘、纸屑。
热、冷使晶格中电荷相对位移～导致电距改变～致使荷电
静电性:指一些非导电性材料因摩擦而表面产生电荷的性质～如琥珀～塑料等。
磁学性质:
磁性:在外磁场作用下～物体被磁化时所表现的性质
一般将磁性分为三级:
铁磁性,强磁性,:可被一般磁铁吸引的物质
顺磁性,弱磁性,:可被磁力很强的电磁铁吸引的物质
无磁性:不能被强磁性的电磁铁吸引的物质
一般只在分选宝石时才应用到。
热敏性:
即宝石的热膨胀性质和研磨易失水或氧化的性质
热膨胀率是指矿物在温度升高绝对温度每度～矿物长度增加?L与长度L之比～橄榄石热膨胀性不均匀～研磨时可引起碎裂～欧泊研磨迅速失水～炸裂～孔雀石研磨可失水氧化变黑。
熔点:金刚石 约4000?
空气中燃烧温度850?–1000?,蓝色火焰～变成CO, 2
绝氧条件下2000–3000?缓慢成石墨,此转变从1500?甚至1000?时即已开始,
刚玉 2000–2030?
干研磨900?即局部熔化～产生同质多象亮膜 CZ 2500?–2750? 熔化
7、宝石中的包裹体
矿物包裹体:矿物中与寄主矿物具相分界的物质,狭义包裹体概念,
宝石包裹体:指包裹在宝石内与宝石具相分界的物质及结构缺限等,广义包裹体概念,
分类:
,1,相态分类:固体包裹体,固相分类,,液体包裹体,液相分类,
气体包裹体,气相分类,,两相包裹体,三相包裹体等
,2,按形成相对时间
a、原生包裹体,先生包裹体,
宝石中的包裹体形成于宝石结晶之前
如金刚石中的细小金刚石
红宝石中的磷灰石
祖母绿中的黄铁矿等
b、同生包裹体
包裹体与寄主宝石同时形成
二者形成的物化条件相同～包裹体常沿宝石晶体的缺限部分有规律的定向分布。
如:红蓝宝石中的针状金红石包裹体～锆的包裹体
尖晶石中的细小尖晶石包裹体
黄玉中二相不混溶液相包体
祖母绿中的三项包裹体
某些宝石中的气、液包裹体～负晶包裹体等
合成红宝石中的助溶剂残留物～气体、弧形生长纹等
c、后生包裹体,次生包裹体,
该类包裹体形成于宝石结晶之后
如外来气、液物质沾裂隙～解理的充填～或出溶作用
而形成的金红石、以及放射性元素的破坏作用所形成。
如玛瑙中的树枝状包裹体～铁铝榴石中的铁石晕等。
,3,按形状划分:
指纹状、飘纱状、钉头状等等
研究宝石包裹体的意义
,1,鉴别宝石种属:
绿色石榴石:马尾状石榴体为翠榴石
糖浆状结晶质包体为钙铝榴石
,2,确定天然与合成
天然红宝石:矿物包体～平直或六边形色带指纹状气液包体等
焰溶结合成红宝石:气泡、弧形生长纹等。
,3,判别是否经过优化、处理:
红宝石热处理气液包体炸裂,优化,
绿色翡翠具有丝网状绿,处理,
,4,确定宝石的形成条件～成因:
伟晶岩宝石常含丰富的气一液包体
金刚石包裹体中的矿物成分～组合对探讨金刚石形成的温压条件～金刚石及金伯利
岩的成因及金刚石的寻找都具有十分重要的作用。
,5,确定宝石产地
具三项包体的祖母绿为哥伦比亚祖母绿的特征
,6,评价宝石的质量
如钻石的净度分级等。
8、岩石学基础
岩石:岩石是天然产出的由一种或多种矿物,包括火山玻璃、生物遗骸、胶体,组
成的固态集合体。
分类:岩浆岩:由岩浆作用形成的岩石
沉积岩:由沉积作用形成的岩石
变质岩:由变质作用形成的岩石
岩石构造:岩石中不同矿物集合体之间～岩石的各个组成部分之间或矿物集合体与
岩石其他组成部分之间的相互关系的特征称为岩石的构造
如:块状构造～条带状构造～流纹构造、气孔构造、杏仁构造、层理构造、层面构
造、页理构造
片麻状构状～片状构造～千板状构造～板状构造
岩石结构:组成岩石的矿物的结晶程度～大小～形态以及晶粒与玻璃质之间的相互关系的特征
如全晶质结构～玻璃质结构～斑状结构～伟晶结构～泥质结构, ～碎屑结构～生物结构
粒状变晶结构～磷片变晶结构～变形结构～交代结构
玉石、宝石矿物的岩石关系:
金刚石——金伯利岩、钾镁煌斑岩
橄榄石——玄武岩
海蓝、碧鸾玺——伟晶岩
欧泊——沉积岩
软玉——变质岩
观赏石与岩石:
梅花玉——产于河南省汝阳县境内上店一带～又称汝洲玉～汝洲石～为杏仁状安山岩,火山岩——喷出岩,
火山岩的杏仁体呈圆、椭圆、云朵状及不规则状
杏仁体的石英、长石、次为绿帘石、绿泥石、方解石等
一些蚀变矿物沿着破劈理形成细脉状～把杏仁体常连在一起～酷似腊梅～故称梅花玉。
东汉时～被汉光武帝到秀封为国宝。
百鹤玉:
湖北地矿局第二地质大队发现
产于湖北省鹤峰县
经由中国地质大学和英国皇家科学院作出全面鉴定～确认为“属世上罕见的名贵大理石”。
百鹤玉为含海百合茎、珊瑚等化石的生物灰岩
工艺品畅销国内外
也用于高级建筑石材
菊花石:
,1,湖南浏阳、泸溪～产于早二迭世栖霞细地层中
为含天青石的钙镁页岩或泥质灰岩
菊花由天青石或少量方解石及石英组成
花径几厘米至几十厘米
,2,湖北宣恩菊花石～花蕊由小的燧石、方解石或天青石为放射状花瓣
,3,陕西宁强菊花石～与浏阳类似～天青石,方解石,放射状排列而成菊花
,4,北京西山菊花石～放射状红柱石角岩。
,5,河北兴隆菊花石～菊晶状流纹岩～菊花含长石、石英、铁镁矿物 紫袍玉带石:轻微变质的粉砂质泥岩～产于贵州。
9、重要宝玉石矿床的主要成因类型、产状及主要产地～结合各论讲解。
10、人工宝石的生产工艺和相应品种特征～结合各论讲解。
11、宝石优化处理的工艺及相应改善产品的特征～结合各论讲解。
12、宝石和首饰加工基本知识
宝石款式:
琢形:各种瓣面几何形状及其排列方式
琢形:?台面往下看所见的腰棱外廊的几何形状
刻面型:主要弧面为平面～分为圆钻剖面型、椭圆剖面型、视母绿剖面型、橄尖剖面型、心形刻面型等。
素面型:主要瓣面为弧面～又称弧面型、凸面型、腰圆等～分为单凸、双凸、空心凸等。
浮雕、凹雕、圆章型、珠型、随型
切磨表面型原因:
,1,宝石含杂质过多～如素面型红宝石戒面
,2,不透明—半透明～如玛瑙～绿松石等玉石
,3,具特殊光学效应的宝石～猫眼、星光等。
切磨剖面型原因:
是为了突出宝石的颜色、亮度、火彩、闪烁等。
宝石加工中的增色与减色:
如碧玺:浅色者为了加色?C轴做台面～色深者可//C轴做台面以减色
有#的宝石:如黄玉、台面与解理面有5º–10º角度,否则不利于抛光。
钻石加工工艺,自学,
玉雕工艺,自学,
13、了解国内外宝石原料开发利用现状与宝石优化处理新动态及新品种研
制～生产和相应鉴别方法新进展,略——浏览报刊、珠宝杂志等。,
色散:白光通过透明物质互不平行的倾斜平面时～分解成它的组成波长即色散。也可以说～不同单色光在同一介质中表现的光学性质差异称色散。
如折射率色散～钻石N=2.417～N=2.402 黄红
一般来说～介质的折射率随入射光波波长增大而减小。
双折率色散、光率体色散等。
散值:红光,687nm,、紫光,430.8nm,做光源测得的宝石折射率的差值即色散值。
光疏介质和光密介质:两种介质比较而言～光波在其中传播速度较快,折射率值较小,的介质叫光疏介质～而传播速度慢,折射率值较大,的介质叫光密介质。
光由光疏介质射入光密介质～折射角小于入射角～折射线靠近法线,反之亦然。
临界角与全反射:
当光波由光密介质射入光疏介质时～随着入射角的增大～折射光线逐渐远离法线～当入射角大到一定角度时～折射光线沿着两介质的介面传播～此时的入射角叫临界角～当入射角大于临界角时～光线全部反射回原介质中叫全反射～折射仪就是根据临界角和全反射的原理制做的。
双折射:
1669年～巴托里奴斯发现了冰洲石的双折射现象。
当光波射入到一轴晶矿物时～除特殊方向外～分解成振动方向互相垂直～传播速度不同～相应折射率值不等的两种偏光～这就是双折射现象。
常光与非常光:
光波射入一轴晶矿物～发生双折射～分解形成两种偏光～其中一种偏光的振动方向永远垂直于C轴,光轴,～其传播速度及相应折射率值不变称为常光,ordinary ray,～以符号“O”表示。另一种偏光的振动方向平行C轴,光轴,与光的传播方向,波法线,所构成的平面～其传播速度及折射率值随振动方向不同而改变～称为非常光,extra ordinary ray,～以符号“e”表示。
双折射率:两偏光折射率之差即为双折射率,指最大双折率,
光轴:光波射入非均质体～不发生双折射的特殊方向称为光轴。
一轴晶:中级晶族晶体只有一个光轴方向称为一轴晶。
二轴晶:低级晶族晶体只有二个光轴方向称为二轴晶。
均质体与非均质体:
非晶质体和等轴晶系的矿物各方向光学性质相同～叫做光性均质体～简称均质体。
中级晶族、低级晶族的矿物～各方向光学性质不同～叫做光性非均质体～简称非均质体。
均质体特点:(1)只发生折射而不发生双折射
(2)N为一定值
(3)不改变入射光波的性质或振动方向
非均质体特点:(1)发生双折射,特殊方向除外,
(2)N有许多个
(3)可以改变入射光波的性质或振动方向
光率体:表示光波在晶体中传播时～, 光波的振动方向与相应折射率值之间关系的光性指示体。
,晶体中不同振动方向的折射率值～可以利用不同方向的晶体切面～用晶体折射仪或油浸法测出。因此～光率体是从晶体光学的具体现象抽象得出的具体概念。光率体反映了晶体光学性质中最本质的特点～可以解释晶体的各种光学现象。,
均质体的光率体:是一个圆球体
一、轴晶光率体:
石英Ne=1.553 No=1.544～方解石Ne=1.486～No=1.658
为二轴旋转椭球体～为中级晶族矿物所具有～旋转轴,C晶轴、光轴、高次对称轴,永为Ne～水平轴永为No～当Ne>No(Ne=Ng)时～光性为正～光NeNm—Np 即Bxa=Ng时～光性为正
Ng—Nm700nm时～乳白色～在光波前进方向散射光波最强～而其他方向散射光弱～因此蓝光或乳光只出现在宝石某一区域。
除月光石外～水晶、英蓉石、白色玛瑙、浅淡颜色岫玉均可以有月光效应。
变彩效应:宝石的特殊结构对光的干涉、衍射作用产生颜色～随着光源或观察角度的变化～颜色也改变～这种现象称为变彩。
成因:由干涉、衍射而形成。
砂金效应:当透明宝石中含有不透明的固体包裹体时～不透明的包裹体对可见光发生反射作用～呈现星点状反光的现象叫砂金效应。
成因:主要由反射作用引起。
日光石:赤铁矿、针铁矿、东陵石、云母、铬云母、人造砂金石:铜小晶片。
5(宝石的力学性质
硬度:是指宝石抵抗外力,刻划、压入、研磨等,作用的能力。
常用的宝石硬度是摩氏硬度——相对刻划硬度。
Hm以10种矿物的硬度为标准～从小到大:
1(滑石 2石膏 3方解石 4萤石 5磷灰石 6正长石 7石英
8黄玉 9刚玉 10金刚石,指甲2.5铜针3小刀铁5钢5.5玻5.5,
上述各等级之间只表示相对大小～等级之间的差异是不均等的。
压入硬度,维氏硬度,:
测试仪器是一种带压头的显微镜装臵～压头为金刚石四棱角锥～借助测量压头在宝石光滑面上压出显微压痕的大小来计算硬度～这种硬度称压入硬度～又称维氏硬度。
222 如金刚石6500kg/mm～刚玉2085kg/mm～黄玉 1648kg/mm„„
研磨硬度,罗氏相对研磨硬度～以石英为100,
金刚石117000 刚玉833 黄玉146 石英100„„
硬度具有异向性～宝石加工中必须了解哪些方向容易琢磨
如:金刚石八面体面硬度最大～而立方体面硬度最小～金刚石同一晶面～不同方向硬度也不同。
决定宝石硬度的因素主要是晶体结构中原子间的结合力,键力,～具有共价键的硬度大,如金刚石,～分子键的硬度小,如滑石,、离子键者硬度中等。对玉石类,晶体集合体,～其硬度一方面与组成玉石的矿物种类有关～另一方面还与晶粒间的粘结力有关。
解理、裂开与断口
解理:晶体受外力打击～严格沿一定的结晶学方向破裂成平面的固有性质。
解理的产生:受外力沿面网间结合力弱的方向裂开成平面。
解理主要根据破裂成平面的难易程度、平滑程度划分为四级:
(1)极完全解理:明显、光滑平整 云母
(2)完全解理:显著、平整 方解石
(3)中等解理:清楚、不平整 金刚石、角闪石、辉石
(4)不完全解理:断续可见 橄榄石
解理的发育程度与面网间距、质点性质、键性有关。
解理是晶体特有的性质～是各向异性的突出表现。
斜方柱解理见于斜方晶系或单斜晶系的晶体。
菱面体解理或裂开见于三方晶系的晶体。
金刚石{111}四组中等解理
方解石{10 1}菱面体三组完全解理
辉石、角闪石{110}柱面解理、二组中等、辉石近正交、角闪石斜交
黄玉{001}一组完全解理
解理特征可用于宝石鉴定、宝石加工中
裂理,裂开,:
宝石在外力作用下～有时沿双晶结合面、定向包裹体分布面或结构缺陷的面裂开成平面的性质,也是沿着一定的结晶学方向裂开～但不是其固有性质,
刚玉常依[10T1]三组裂开较少依{0001}一组裂开。
辉石平行(100)面含磁铁矿薄层形成裂理～叫易剥辉石。
解理与裂理在现象上极为相似～但产生原因不同。
解理是沿晶体结构中面网之间键力最弱的平面产生的定向破裂～它是由晶体结构本身的固有特点所直接决定的。
裂理尽管也是沿着一定的结晶方向破裂成平面～但却是由于非固有的其它原因引起的～如沿双晶结合面、定向包体分布面裂开。
对确定的矿物来说～解理是其固有的特性～在同种矿物的任何一个晶体上～都同样出现这种解理～裂理则不然～有的可具裂理～有的则可无裂理。
断口:宝石在外力打击下～不依一定结晶方向破裂而成的断开面。晶体、晶质集合体、非晶质体均可产生断口～断口可以是非平面的～也可以是平坦状的。
贝壳状断口、平坦状断口、参差状断口、锯齿状断口、阶梯状断口等。
问:具典型贝壳状断口的宝石属,单选,
(1)完全解理的矿物
(2)极完全解理的矿物
(3)非晶质体宝石<, /FONT>
(4)解理极不完全的矿物或非晶质宝石
宝石的韧性和脆性:
宝石在外力作用下不容易破裂的性质称为韧性～容易破裂的性质称脆性。
韧性与脆性与硬度没有直接关系～本质上与成分、结构有关。
相对韧度:黑金刚石,含微量石墨或无定形碳的金刚石集合体,10>翡翠8>刚玉8>钻石7.5>水晶7.5>绿柱石7.5>橄榄石6>祖母绿5.5>黄玉5>月光石>5>金绿宝石>玛瑙3.5>萤石
密度与相对密度,比重,:,见鉴定仪器部分,
6(宝石的其他性质,自己复习,
热学性质:导热性:指宝石对热的传导能力
宝石界通常用相对导热率表示～以尖晶石为1得到的相对值
钻石70.7-212.0 刚玉2.65 尖晶石1.0 石英0.81 金红石0.54 锆石0.48 玻璃0.088
问:蓝黄玉、海蓝宝石可否用热导仪鉴别,
1.59 0.34-0.47
蓝宝石 蓝黄玉 蓝尖晶石 坦桑石 蓝玻璃
2.65 1.59 1.0 0.18 0.088
?电学性质:
导电性:指宝石的导电能力
如金属为导体～木屑石及金刚石等为半导体～大部分宝石为非导体
-61010 ,电阻率10–10, ,10–10, >10(Ωcm)
II型蓝钻为半导体可导电～辐照蓝钻不导电 b
无色钻石不具导电性～全成α–Sic导电～可用导电仪鉴别
介电性:介电性指非导体或半导体在电场作用下被极化的性能～以介电常数,ε,表示
压电性:某些电介质晶体～当受到定向压力或张力作用时～能激起晶体表面荷电的性质
正压电效应:应力作用下晶体表面荷电的效应
反压电效应,电致伸缩,:即电场作用而引起晶体发生机械伸缩的效应
如压电石英,其压电性的晶体中没有对称中心,
热电性:某些电介质晶体～当受热或冷却时～能激起晶体表面～荷电的性质
3两端出现数量相等而符量相反的电荷～可吸引灰尘、纸屑。 如加热电气石:L
热、冷使晶格中电荷相对位移～导致电距改变～致使荷电
静电性:指一些非导电性材料因摩擦而表面产生电荷的性质～如琥珀～塑料等。
磁学性质:
磁性:在外磁场作用下～物体被磁化时所表现的性质
一般将磁性分为三级:
铁磁性,强磁性,:可被一般磁铁吸引的物质
顺磁性,弱磁性,:可被磁力很强的电磁铁吸引的物质
无磁性:不能被强磁性的电磁铁吸引的物质
一般只在分选宝石时才应用到。
热敏性:
即宝石的热膨胀性质和研磨易失水或氧化的性质
热膨胀率是指矿物在温度升高绝对温度每度～矿物长度增加?L与长度L之比～
橄榄石热膨胀性不均匀～研磨时可引起碎裂～欧泊研磨迅速失水～炸裂～孔雀石研磨可
失水氧化变黑。
熔点:金刚石 约4000?
空气中燃烧温度850?–1000?,蓝色火焰～变成CO, 2
绝氧条件下2000–3000?缓慢成石墨,此转变从1500?甚至1000?时即已开
始,
刚玉 2000–2030?
干研磨900?即局部熔化～产生同质多象亮膜
CZ 2500?–2750? 熔化
7、宝石中的包裹体
矿物包裹体:矿物中与寄主矿物具相分界的物质,狭义包裹体概念,
宝石包裹体:指包裹在宝石内与宝石具相分界的物质及结构缺限等,广义包裹
体概念,
分类:
,1,相态分类:固体包裹体,固相分类,,液体包裹体,液相分类,
气体包裹体,气相分类,,两相包裹体,三相包裹体等
,2,按形成相对时间
a、原生包裹体,先生包裹体,
宝石中的包裹体形成于宝石结晶之前
如金刚石中的细小金刚石
红宝石中的磷灰石
祖母绿中的黄铁矿等
b、同生包裹体
包裹体与寄主宝石同时形成
二者形成的物化条件相同～包裹体常沿宝石晶体的缺限部分有规律的定向分布。
如:红蓝宝石中的针状金红石包裹体～锆的包裹体
尖晶石中的细小尖晶石包裹体
黄玉中二相不混溶液相包体
祖母绿中的三项包裹体
某些宝石中的气、液包裹体～负晶包裹体等
合成红宝石中的助溶剂残留物～气体、弧形生长纹等
c、后生包裹体,次生包裹体,
该类包裹体形成于宝石结晶之后
如外来气、液物质沾裂隙～解理的充填～或出溶作用
而形成的金红石、以及放射性元素的破坏作用所形成。
如玛瑙中的树枝状包裹体～铁铝榴石中的铁石晕等。
,3,按形状划分:
指纹状、飘纱状、钉头状等等
研究宝石包裹体的意义
,1,鉴别宝石种属:
绿色石榴石:马尾状石榴体为翠榴石
糖浆状结晶质包体为钙铝榴石
,2,确定天然与合成
天然红宝石:矿物包体～平直或六边形色带指纹状气液包体等
焰溶结合成红宝石:气泡、弧形生长纹等。
,3,判别是否经过优化、处理:
红宝石热处理气液包体炸裂,优化,
绿色翡翠具有丝网状绿,处理,
,4,确定宝石的形成条件～成因:
伟晶岩宝石常含丰富的气一液包体
金刚石包裹体中的矿物成分～组合对探讨金刚石形成的温压条件～金刚石及金伯利
岩的成因及金刚石的寻找都具有十分重要的作用。
,5,确定宝石产地
具三项包体的祖母绿为哥伦比亚祖母绿的特征
,6,评价宝石的质量
如钻石的净度分级等。
8、岩石学基础
岩石:岩石是天然产出的由一种或多种矿物,包括火山玻璃、生物遗骸、胶体,
组成的固态集合体。
分类:岩浆岩:由岩浆作用形成的岩石
沉积岩:由沉积作用形成的岩石
变质岩:由变质作用形成的岩石
岩石构造:岩石中不同矿物集合体之间～岩石的各个组成部分之间或矿物集合
体与岩石其他组成部分之间的相互关系的特征称为岩石的构造
如:块状构造～条带状构造～流纹构造、气孔构造、杏仁构造、层理构造、层
面构造、页理构造
片麻状构状～片状构造～千板状构造～板状构造
岩石结构:组成岩石的矿物的结晶程度～大小～形态以及晶粒与玻璃质之间的相互关系的特征
如全晶质结构～玻璃质结构～斑状结构～伟晶结构～泥质结构, ～碎屑结构～生物结构
粒状变晶结构～磷片变晶结构～变形结构～交代结构
玉石、宝石矿物的岩石关系:
金刚石——金伯利岩、钾镁煌斑岩
橄榄石——玄武岩
海蓝、碧鸾玺——伟晶岩
欧泊——沉积岩
软玉——变质岩
观赏石与岩石:
梅花玉——产于河南省汝阳县境内上店一带～又称汝洲玉～汝洲石～为杏仁状安山岩,火山岩——喷出岩,
火山岩的杏仁体呈圆、椭圆、云朵状及不规则状
杏仁体的石英、长石、次为绿帘石、绿泥石、方解石等
一些蚀变矿物沿着破劈理形成细脉状～把杏仁体常连在一起～酷似腊梅～故称梅花玉。
东汉时～被汉光武帝到秀封为国宝。
百鹤玉:
湖北地矿局第二地质大队发现
产于湖北省鹤峰县
经由中国地质大学和英国皇家科学院作出全面鉴定～确认为“属世上罕见的名贵大理石”。
百鹤玉为含海百合茎、珊瑚等化石的生物灰岩
工艺品畅销国内外
也用于高级建筑石材
菊花石:
,1,湖南浏阳、泸溪～产于早二迭世栖霞细地层中
为含天青石的钙镁页岩或泥质灰岩
菊花由天青石或少量方解石及石英组成
花径几厘米至几十厘米
,2,湖北宣恩菊花石～花蕊由小的燧石、方解石或天青石为放射状花瓣
,3,陕西宁强菊花石～与浏阳类似～天青石,方解石,放射状排列而成菊花
,4,北京西山菊花石～放射状红柱石角岩。
,5,河北兴隆菊花石～菊晶状流纹岩～菊花含长石、石英、铁镁矿物 紫袍玉带石:轻微变质的粉砂质泥岩～产于贵州。
,
9、重要宝玉石矿床的主要成因类型、产状及主要产地～结合各论讲解。
10、人工宝石的生产工艺和相应品种特征～结合各论讲解。
11、宝石优化处理的工艺及相应改善产品的特征～结合各论讲解。
12、宝石和首饰加工基本知识
宝石款式:
琢形:各种瓣面几何形状及其排列方式
琢形:?台面往下看所见的腰棱外廊的几何形状
刻面型:主要弧面为平面～分为圆钻剖面型、椭圆剖面型、视母绿剖面型、橄
尖剖面型、心形刻面型等。
素面型:主要瓣面为弧面～又称弧面型、凸面型、腰圆等～分为单凸、双凸、, 空
心凸等。
浮雕、凹雕、圆章, 型、珠型、随型
切磨表面型原因:
,1,宝石含杂质过多～如素面型红宝石戒面
,2,不透明—半透明～如玛瑙～绿松石等玉石
,3,具特殊光学效应的宝石～猫眼、星光等。
切磨剖面型原因:
是为了突出宝石的颜色、亮度、火彩、闪烁等。
宝石加工中的增色与减色:
如碧玺:浅色者为了加色?C轴做台面～色深者可//C轴做台面以减色
有#的宝石:如黄玉、台面与解理面有5º–10º角度,否则不利于抛光。
钻石加工工艺,自学,
玉雕工艺,自学,
13、了解国内外宝石原料开发利用现状与宝石优化处理新动态及新品种研制,生产和相应鉴别方法新进展,略——浏览报刊、珠宝杂志等,
第四章 宝石鉴定各论
?1 钻石鉴定与分级
一、概述
*钻石是主要由碳元素组成的等轴晶系天然矿物～摩氏硬度10～密度3.52(?0.01) 3q/cm～折射率2.17～色调0.044。“使用钻石名词不考虑产地。”,国家标准,
钻石被称为宝石之王
钻石占宝石总销售额的80%。
金刚石最早首先发现于印度,公元前3000–5000年,
世界最大的首饰级金刚石是1905年在南非发现的“库利南”～重3106克拉,成年男子拳头大小,～1907年12月9日～南非德兰士瓦地方政府将库里南赠送给了英王爱德华三世,用15万英磅收获的,称为生日礼物～让荷兰阿姆斯特丹的阿斯查尔公司加工的～琢磨费时8个月～加工费8万英磅～库利南加工成9颗大钻～96颗小钻～总重1063.65克拉～约为原石重的1/3～其中最大的一颗钻石叫“库利南I”～或“非洲之星I”为具64个剖面的梨形钻石～ 重为530.20ct～为现今世界已知的最大钻石～镶嵌在英国国王的王杖上。
我国发现的最大的金刚石是“金鸡”钻石～重281.25ct～于1940年春～在山东临沂县～由农庄罗建邦发现,已失传,。
1977年12月21日山东省临沂县岩山乡常林村魏振芳发现常林钻石～重158.786ct～淡黄色～两面人而体与菱形结二面体的原形。
二、一般特性
钻石
diamond
金刚石:属自然元素矿物
化学成分:C 可含N、B、H等微量元素
分类:I型～含氮: I IA含双原子氮 aa
IB含多原子氮 a
I 含单原子氮 b
II型～不含氮: II 不含硼 a
II 含硼 b
天然钻石中I型占98%以上～II型1%?。 aa
人工合成钻石中以I型为主～少量为I和I型混合型。 bba
晶体结构: 432 晶质体～等轴晶素～3L4L6L9PC～立方面心格子。
共价键。,化学键:晶体内格子构造中的质点之间的～联结力称为化学键～有以下四类:离子键——获得电子的阳离子与失去电子的阳离子之间的联结力为离子键。
共价键——原子间通过共用电子时的联结力称共价键。
金属键——阳离子通过弥漫的电子方的联结力为金属键
分子键——分子间由于其极性的联结力称分子键～即在晶体构造中质点是分子组成时～在分子内部的作用主要是分子键～分子之间则靠偶极,正负电荷中心不重合,的静电引力～使分子结合起来～这种键力称为分子键,。
晶体习性:属六八面体晶类
常见单形八面体{111}～菱形十二面体{110}～立方体{100}及其聚形。
晶体形成后常受到溶蚀等地质作用而形成凸晶
凸晶:晶体各晶面中心都相对凸起呈曲面～晶棱弯曲呈弧线。
晶面常发育生长纹～生长锥或蚀象
八面体晶面可见倒三角形凹坑
立方体晶面可见四边形凹坑
菱形十二面体晶面上可见线理和圆盘状花纹
双晶依,111,最普遍～可成接触双晶～星状穿插双晶或轮式双晶。其中三角薄片接触双晶具有典型的偏平三角形外观。
颜色:无色系列:无色至浅黄～浅褐
彩色系列:黄色 N/电子心
蓝色:B/空穴习
粉红、褐色:结构缺陷/位错/塑性变形
绿色:天然辐照/位错或色心/构造缺陷
光泽:金刚光泽,共价键面点密度较离子键～分子键大～故折射率～反射率较大而呈金刚光泽,。
解理:八面体解理——四组中等解理
硬度:HM为10
共价键的键能很强～因此硬度大、熔点高～不同晶面硬度不同～八面体晶面最硬～立方体晶面硬度最小。同一晶面不同方向硬度不同。但各晶面的摩氏硬度都是10。 3 密度:3.52(?0.01)q/cm
光性特征:均质体～全暗～偶见异常消光,内部应变或包裹体影响所致,
折射率:2.417
发光性:
紫外萦光——无至强～蓝、黄、橙黄、粉色等～长波较短波强～I型钻石以蓝、浅蓝为主～II型以黄色、黄绿色萦光为主。
X射线萦光——一般蓝白色～可用于将金刚石从砾石中分选出来。
阴极发光——主要呈现蓝色、橙红色和黄绿色～可与合成钻石区别,生长结构也不同,。
色散:0.044 ,榍石0.051～翠榴石0.057～锡石0.071,
例题:开普系列钻石的典型的可见光吸收线是415nm。
吸收光谱:无色一浅黄色钻石415.5nm吸收带。
放大检查:内含物:矿物包体～云状、点状物、羽状纹～生长纹～解理～原始晶面～
刻面棱锋利。
型蓝色含B者为半导体 电学性质:不导电～IIb
热学性质:具高导热带～I和II型均具很高导热率～其中II型导热率最好 ba
热膨胀性:非常低
可燃性:燃点850–1000?,空气中,～650?,氧气中,
绝氧加压真空
钻石 石墨
1800?
其他性质:具亲油疏水性
具化学稳定性
酸、王水对钻石不起作用
但在含氧盐类和金属熔体中～钻石易受侵蚀
可透过长波紫外光。
三、鉴别
1(钻石与合成钻石的鉴别
高温高压法合成钻石
温度1350–1800? 8 压力,50–80,×10pa
催化剂:Fe.Ni.Co及钯
碳源:石墨合成钻石粉～再用钻石粉合成钻石～以便生长出大颗粒晶体,直接用石
墨会影响大颗粒的形成,。
方法:,1,六面顶压机法
,2,压带法
,3,BAKS法,分裂球无压装臵法,
合成钻石的鉴别特征
,1,颜色:
a、大多为黄、褐黄色的I型钻石,弧氮致色, b
b、也可为蓝色II型钻石,引入B原子取代C, b
c、无色的II型,加入锆或A1使之与N结合～不再取代C, a
合成钻石很少出现I型,I型占天然钻石98%,。 aa
,2,吸收光谱:
合成钻石无415nm吸收线～绝大多数Ia型天然钻石显示415nm吸收线。
,3,紫外萦光
合成钻石短波比长波强～且为黄或黄绿色～而天然者长波比短波强～颜色分带合成
为立方一八面体式样～天然八面体式样。
,4,内外部特征
a、含Fe、Ni合金触媒金属包裹体
,呈长圆形～定向或粒状分散状～反射光下见金属光泽,
b、晶面出现树枝状生长纹
c、发育八面体～立方体～菱形十二面体和四角三八面体等单形组成的聚形。
,5,阴极发光
阴极发光下与天然钻石完全不同的颜色和生长条纹等。
,6,异常双折射
天然者干涉色多样～合成者干涉色变化不明显
,7,仪器鉴别
钻石光谱鉴定仪,Diamondsure,:若发现415nm线则为天然
钻石结构萦光鉴定仪,Diamondview,:合成者为立方一八面体式样
合成钻石早在20世纪50年代～瑞典和美国已开始合成钻石的研究。
1971年～美国通用电气公司,GE,～生产出超过6mm的人工合成钻石～之后～1985年日本～1987年戴比尔斯～1990年俄罗斯相继生产出合成钻石。
最近有报导说～美国佛罗里达大学采用一位美国将军1996年从俄罗买回的设备和相关技术～生产一种新型的合成钻石–UF合成钻石～成本不高～大约是钻石开采和合成立方氧化锆的中间值～产品包括无色、绿色、蓝色、红色等。他们的产品已经在美国上市～之后打算销往香港和曼谷。
美国Gemesis公司表示～今年将推出合成蓝色钻石～已经能够稳定地生产蓝色合成钻石～在钻石上用激光刻上“Gemesis”制造字样和一个追踪编码。
全成钻石的鉴别已经提到议事日程上了。
2(优化处理钻石的鉴别
,1,激光钻孔
始于20世纪60年代～激光技术在高温下对钻石打孔至有色包裹体使之熔化或强酸溶蚀样～然后充填铅玻璃等透明物质～近年来～该技术已取得重大进展～激光孔直径仅0.015mm～观察时有可能漏掉激光孔。
[除上述传统的激光打印处理技术外～2000年31入3 KM(kiduah Meyuhad)西伯莱语“特别打孔”即内部打孔方法。
a、破裂法,裂化技术,:低质量的钻石有明显的近表面包体～并伴有裂隙～激光将包体加热～产生足够的应力以使伴生的裂隙延毛钻石表面～这种裂隙看起来与天然裂隙相似～但这种方法掌握不好易使钻石破裂。
b、缝合法,裂隙连接技术,:采用新的激光孔可将钻石内部的天然裂纹与表面的裂隙连接起来～在钻石的表面产生平行的外部孔看起来像天然裂纹～然后通过裂隙对钻石内部的包体进行处理。
KM处理的钻石中～可见蜈蚣状包体出露到钻石表面～显不自然弯曲的裂隙～在垂直包体两侧伸出很多裂隙～在激光处理的连续裂隙中有未被完全处理掉的零星显色残留物～这是KM处理钻石的典型特征。]
鉴别:具圆形开口,凹坑,～白色管状物
,2,裂隙充填:
第一个商业性的钻石裂隙充填处理出现在20世纪80年代以色列～称吉田法。90年代初～以色列、吉斯法～之后在纽约有奥德法～钻石裂隙充填物一般为高折射率的玻璃或环氧树脂。
鉴别:a、闪光效应
暗域照明:闪光颜色橙黄、紫红、粉色次为粉橙色
亮域照明:闪光颜色蓝绿、绿、绿黄色和黄色
,未充填裂隙有七彩干涉色,
b、流动构造:
充填物可具流动构造
c、絮状结构:
充填物过厚引起絮状结构甚呈网状结构
d、充填物厚时可呈棕黄色
e、不完全充填留下极细窄的裂隙像的划痕
f、充填残留物～残留于裂隙入口处呈雾状
g、X光照相,白色轮廊,和X萦光能谱仪,充填物Pb,鉴定
,3,辐照处理
辐照改变钻石颜色
电子辐照
重带电粒子,α粒子～质子,辐照
高能电子来辐照
r射线辐照
然后加热退火处理～可得到所需颜色
加热:蓝、绿?棕?黄?无色?系列颜色～可停止于任何一点
辐照改色方法只适用于有色而且颜色不好的钻石～作为K级颜色以上的钻石～要想用此方法提高颜色级别是办不到的。
鉴别:
a、颜色分布特征
天然者色带为有线状或三角形状
辐照者颜色限于表面～色带分布位臵及形状与其琢型及辐照方向有关
b、吸收光谱
590nm的吸收线的出现是辐照者鉴定依据
c、导电性
天然蓝色钻石具导电性～辐照蓝色钻石不导电
,4,镀膜钻石
早在20世纪50年代国际上就有在低压下用气相法制成钻石的报道～尤其是原苏联科学家一直致力于这方面的研究～生长速度太慢～未引起人们重视～80年代初日本科学家用化学气相沉淀法,CVD法,以较快速度制成了钻石膜,DF,
气相沉淀法生长钻石膜是利用一种能量,热能、电能或光能,使碳氢化合物,甲烷、乙醇等,气体腐解～产生活化的炭离子～使之在一定的条件下沉积在同质或异质基底上形成钻石膜,聚晶金刚石膜,。
鉴别:a、粒状结构 云雾状外观
b、拉曼光谱检测 -1 *天然是单晶特征峰在1332cm处～峰的半高宽窄。 -1 *无DF是多晶特征峰在1332cm附近?有平移～峰的半高宽宽。
,5,高温高压处理,GE钻石,
GE钻石为一种新的颜色处理方法～1998年～美国通用电气公司,GE,采用高温高压方法将IIa型褐色钻石,其数量不到世界钻石总量的1%,处理成无色的钻石～偶尔可出现淡粉色或淡蓝色～该类型又称为高温度压修复型。
这些处理过的钻石颜色大都在D–G～但稍具雾状外观～带褐或灰色调而不是黄色调～高位可见棕色～内部纹理～常见羽毛状裂隙～某些具条纹状异常消光～鉴定困难～腰棱刻有“GE POL”或“Bellataire year-serialno”字样。
Nova钻石:是另外一种新的颜色处理方法～1999年美国诺瓦公司,NovaDiamond,采用高温高压法将常见的Ia型钻石处理成鲜艳的黄色——绿色钻石～该类型钻石又称为高温高压增强型或诺瓦钻石。
该类型钻石发生强的塑性变形～异常消光强烈～显示强黄～绿色萦光并伴有白垩状萦光～实验室内通过大型仪器的谱学研究可把Nova钻石的天然钻石区分开～这些钻石刻有Nova钻石的标识～并附有唯一的编号和证书。
3、钻石与仿钻的鉴别
钻石与仿钻的鉴别
钻石与仿钻可用热导仪快速而准确的鉴别,α–sic除外,此外～根据密度、光性特征～折射率、色散、放大观察等不难鉴别。
钻石的合成碳硅石,α–sic,的鉴别。
1904年～诺贝尔奖获得者化学家享利?英桑在美国亚利桑那州一峡谷的坝亚代布鲁陨石中发现了天然sic。
1905年～旷兹将其命名为“moissanite”,莫桑石,～此后陆续在世界各地发现有sic～我国华东地区金伯利岩中产出有碳硅石～呈薄治状～前苏联西伯利亚碳酸盐中也曾发现～此外～天然sic也出现在金刚石砂矿的冲击层中以及陨石中。
公司加工销售～1998年已在我国上市。 合成碳硅石由美国克瑞研究公司生产～C3
鉴别: 钻石 合成sic
,1,放大观察 矿物包体等 线状包体
无双影 可见双影 3 ,2,D q/cm 3.52(?0.01) 3.22(?0.02)
,3,莫桑仪 钻石反应 非钻石反应 + ,4,仰光器 全暗或异常消光,等轴, 四明四暗,六方V,,光轴
方向除外,
四、钻石的分级评价
4C原则,4C分级,
Carat weight 克拉克
Color 颜色
Clarity 净度
Cut 切工
国际上按上述四个方面对钻石进行等级划分～简称4C分级
GB/T 16554–2003 新的国家标准 钻石分级
主要修定内容:
未镶嵌钻石和镶嵌钻石的起始分级重量修定为0.0400g(0.20ct) ,原标准 >0.0400g(0.20ct,颜色级别、净度级别它去除了中文描述～质量称量准确度提高至0.0001g。
1(钻石质量,克拉重,分级:
钻石质量是指原石经切磨后的成品重量。
,1,称重及法则
钻石用精度为0.0001g的天平称量记录
钻石贸易中仍可用克拉,ct,作为质量单位～1.0000g=5.00ct
克拉保留到小数量后二位～逢九进一
,2,钻石的质量表示方法为:
在质量数值后的括号内注明相应的克拉值
例:0.2000g(1.00ct)
,3,钻石质量按钻石界习惯的划分
小钻<0.23ct
中钻0.23ct-1.00ct
大钻>1.00ct
特大钻10.80ct-50.00ct
证名钻50.00ct-100.00ct
巨钻>100.00ct
(4)钻石重量的估算
a.直径—重量法
切工标准的圆钻型
直径mm 粒重Ct
3.0 0.10
4.0 0.23
5.15 0.50
5.9 0.75
6.5 1.00
b.筛分法:
用一套已知孔径的孔型筛子～筛分钻石～粗略估算其重量
c.直径比较法
采用孔型量规或对照量规的工具
简单方便～使误差可达20%～对照管规还可展示特定重量的钻石镶嵌后的效果。,孔型量规一般是带不同直径的塑料或金属片～对照量规是由一组镶嵌的圆钻型仿钻组成～每一粒都是根据不同重量的钻石所对应的大小制作的。,
d.重量计算法
较大的钻石、花式钻石以及镶嵌的钻石～多采用测量钻石尺寸～然后用公式计算重量的方法 22 圆钻 W=直径×高×K 椭圆型:W=平均直径×高×0.0062 K0.0061-0.0065
(腰围很薄),腰围很厚, 水滴、橄榄、祖母绿:
心多面 W=长×宽×高×0.0059 W=长×宽×高×K
三角 W=长×宽×高×0.0057 K随长宽比不同～取值不同
人眼、人手克拉秤的故事,史恩赐,
1994年3月底～4月初～英国宝石协会实验室主任艾姆斯先生应湖南省宝石协会的邀请～访问源水流域钻石砂矿。4月1日上午11点左右～我们正在常德601矿金刚石收购站看货～来了两位当地农民卖钻石～其中一位叫袁大军～是附近许宗桥乡金牛村的村民～自称有肉眼称钻的本领～艾姆斯吩咐从601矿的保险柜里随意拿出四粒原石束～和他比试～看谁猜得准。结果～艾姆斯0.415Ct～袁大军0.51Ct～电子秤0.505Ct。艾姆斯被折服了～第二天上午讲课的时候～他对昨天的情景一唱三叹～夸奖当地的钻石商比伦敦的钻石商聪明。当中国地质大学的杨诱明老师传译之后～引起一阵哄笑。艾姆斯先生忙问其故～人丛中有人答话:眼睛看了不出奇～有人光用手指捏～也能狭个八九不高十～接着众人推拳民营企业酒水金刚石开发公司到总经理肖桂初上台。艾姆斯先生当然不是等闲之辈～他怕被捉弄～出其不意地从听众某人的身上要来一颗原石～并放在自己西服下衣袋里～站在讲台前～肖桂初探木摸石～并放在自己西服下衣袋里～站在讲台前～肖桂初探木摸石～约摸一分钟～他报出了2.8Ct的重量。在场的香港钻石技师黄成伟先生拿着便携式电子秤一称～是2.83Ct～误差也只有1%。
(5)克拉重与价格的关系
随着重量的增加～价格往往几成、几倍的提升,分钻有例外,
a.品级越高～影响越大～如49分以下和50分以上比较:中下等级差10%,H～SI2差20%多～D～IF差50%。
b.对“临界”重量钻石影响明显～如23分上下～GH～Vs～1Ct上下。H～VS2的两颗钻石单价相差20%-50%。
c.切的影响
d.分钻例外:2分以上的足工圆钻往往比上一个重量等级,如4分,的高一点。
2(钻石的颜色分级
对无色—浅黄,褐、灰,色系列的钻石～采用比色法～在规定的环境下对钻石颜色进行分级。
比色石:一套已标定颜色级别的标准圆钻型切工钻石样品～依次代表由高至低连续的颜色级别。
我国1996年国标中规定～由7-10粒钻石组成比色石～每一粒均代表该色级的下限。
最早的一套国际认可的比色石,母标样,是1977年国际株宝联盟,CIBJO,制定的～由七颗克拉钻组成～每颗都重一克拉多一点～分别代表各色级的下限。这套比色石由瑞士的古柏林实验室和美国GIA实验室分别独立地进行过核对～世界钻石交易所联合会,WFDB,和国际钻石制造商协会,IDMA,也先后予以通过～CIBJO的19个成员国各复制了一套。
美国宝石学院采用的D-Z23个颜色的颜色分级体系～GIA比色石表示的都是该色级的上限。这两个比色石有一个等级的位错～这一问题～至今没有解决。
比色灯:色温在5500K—7200K范围内的日光灯。
比色板、比色纸:用作比色背景的无明显定向反射作用的白色板或白色纸。
分级要求:颜色分级应在无阳光直射的室内环境中进行～分级环境色调应为白色或灰色～分级时采用专用的比色灯～并以比色板或比色纸为背景。
人员要求:从事颜色分级的技术人员应受过专门的技能
培训
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～掌握正确的操作方法～由2-3名技术人员独立完成同一样品的颜色分级～并取得统一结果。
颜色级别:按钻石颜色变化划分为12个连续的颜色级别～分别用英文字母D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N、4.0(大)
全深比 ?52.5 53.0~55.5 56.0~63.5 64.0~66.5 ?67.0
冠 角 ?26.5 27.0~30.5 31.0~37.5 38.0~40.5 ?41.0
鱼眼效应:亭深比<40%产生“鱼眼效应”～是指从钻石台面观察～可看到台面有一白色圆环～环内是暗视域～像鱼的眼睛一样。这是亭深过浅～使钻石腰围在亭部成像形成一个闭合的白色圆环。
黑色效应:若亭深过大,大于49%时,～出现黑底现象～俗称“疙瘩钻”～即从冠部观察～钻石亭都是暗凝光的～这是由于亭部角太大～光线不能发生全反射而从亭部漏掉的缘故。
修饰度分级:在10倍放大镜下分为:很好、好、一般三个级别。
影响修饰度的因素:
?钻石刻面留有抛光纹,
?钻石腰围不圆,
?冠部与亭部刻面尖点、对齐,
?刻面尖点不够尖锐,
?同种刻面大小不均等,
?台面和腰部不平行,
?腰呈波浪形。
修饰度级别划分规则:
A(无上述各项或仅有轻微抛光纹～为很好。
B(仅有??两项或仅有?一项～为好
D(除上述两种情况外～均为一般。
分级要求:
A(采用仪器测量法测量时～所用仪器应满足测量项目的精度要求,
B(技术人员应受过专业技能培训～正确掌握仪器测量和10倍放大镜目测的方法和技巧,
C(采用10倍放大镜目测法测量比率时～应由2-3名技术人员独立完成同一样品的比率测量～并取得统一结果。
五、优化处理
激光钻孔 改善净度 处理
充填 充填 充填
辐照,附垫处理, 改变颜色 改变颜色
覆膜 改善颜色 改善颜色
高温高压处理 改善颜色 改善颜色
六、矿床与资源
原生矿床:金伯利岩,角砾云母橄榄岩,型和钾镁煌斑岩型,1979年发现于澳大利亚,
砂矿床:属次生矿床～分冲击型砂矿和残坡积型砂矿
金刚石世界产地:按产量排序、澳大利亚、扎伊尔、博茨瓦纳、俄罗斯,澳大利亚:占目前世界总产量的40%,俄罗斯:占目前世界总产量的20%,
加拿大新发现了一些有价值的金刚矿床～有望成为新的金刚石生产大国。
我国金刚石产地:
辽宁 瓦房店
山东 沂蒙山区
湖南 沅水
贵州
七、钻石保养:防撞击、防突然受热、防油污等。
?2 贵重宝石的鉴定
A(刚玉类宝石——红、蓝宝石的鉴定
一、概述
红蓝宝石的矿物学名称都是刚玉,corundum,～刚玉属氧化物类矿物。
红宝石、蓝宝石是世界上公认的珍贵宝石品种。
五大贵重宝石:钻石、红宝石、蓝宝石、祖母绿、金绿宝石,猫眼变石,
七大贵重宝石:上述五种加上翡翠、欧泊。
二、刚玉类宝石的分类与命名
1(以颜色分类、命名
国际珠宝界依据颜色将刚玉类宝石划分为红宝石、蓝宝石两大类～但二者界线始终是个有争议的问题～到目前尚未统一。
传统宝石学强调红宝石的颜色质量～将红宝石限定在一个较窄的范围内。但是随着天然红宝石产量的减少～需求量的增加～以及产出国的利益等诸多因素～一些国际组织建议对传统红宝石重新界定。
传统划分方法:
红宝石:中到深红色刚玉宝石统称红宝石,浅红、粉红除外,
蓝宝石:除去红宝石以外的其它所有颜色的刚玉宝石统称蓝宝石。
传统划分方法中有浅红色蓝宝石、粉红色蓝宝石的名称～实际应用中很难划分。
1989年在曼谷召开的国际有色宝石协会,ICA,会议上～提出了新的原则——即把所有具红色色调的刚玉宝石划归为红宝石～其它颜色的刚玉宝石划归为蓝宝石。
红宝石:即红色的刚玉宝石～包括了浅红到深红所有红色色调的刚玉宝石。
蓝宝石:即除去红色系列以外的所有颜色的刚玉宝石～包括白色、黄色、绿色、蓝色、黑色等各种颜色。
除蓝色刚玉宝石直接定名为蓝宝石外～其它各种颜色的刚玉宝石定名时需在蓝宝石名称之前冠以颜色形容词～如黄色蓝宝石、绿色蓝宝石等。
2(依据特殊光学效应的品种划分
(1)星光红宝石、星光蓝宝石及合成星光红、蓝宝石
合金红石丝状体 六射星光
合金红石、赤铁矿 十二射星光
(2)变色蓝宝石及合成变色蓝宝石
变色蓝宝石:
a.含Cr、Fe和Ti～如泰国、缅甸、斯里兰卡的变色蓝宝石。
日光 蓝—绿或蓝紫
白炽灯 紫红或紫色
b.含V:坦桑尼亚umba河谷的变色蓝宝石以及焰熔法合成变色蓝宝石
(3)红宝石猫眼,稀少,
3(依据成因～是否改善的划分:
除天然者外～尚有:
(1)合成红宝石、合成蓝宝石
(2)合成星光红宝石、合成星光蓝宝石
(3)染色红宝石
(4)扩散蓝宝石
(5)充填红宝石
(6)蓝宝石拼合石、红宝石拼合石等
(7)合成变色蓝宝石
三、红、蓝宝石的基本特征
&am, p;am, p;am, p;am, p;am, p;am, p;nb, sp; 英文名:红宝石ruby 蓝宝石sapphire
矿物名:刚玉、氧化物类、三方晶系、一轴晶负光性,个别二轴晶异常光性, 323L3PC L
化学成分:AlO～含Cr、Fe、Ti、V、Co等 23
结晶状态:通常为柱状、桶状、板块
六方柱+菱面体+六方双锥+平行双面
晶体形态与形成条件有关
柱状、桶状晶体多产于贫硅、富碱的碱性橄榄玄武岩中～且多具深色熔蚀壳。板状晶体多产于富硅贫碱的接触变质岩中。双晶常依菱面体{10 1}较少依{0001}成聚片双晶～集合成粒状或致密块状。
颜色:红、蓝、黄、紫、橙、绿、褐、灰、黑、无色等
红,浅红、桃红、深红、橙红,:CrO 23
紫红:TiO+FeO+CrO 22323
蓝色:TiO+FeO 223
金黄:NiO+CrO 23
黄:NiO
绿:CoO+VO 3425
变色:VO+NiO / Cr+Fe+Ti 253+ 红宝石油Cr致色 3+3+3+3+ Cr?Al～Cr代替Al～在畸变的氧配位八面体的作用下～原子的d轨道发生能量分裂～形成各个能级。电子跃迁～d电子吸收2.2ev光波,黄绿色光,～部分d电子吸收3.0ev,紫色光,光波～能量小于2.0ev的红光通过～有时部分蓝光通过～因而呈3+红色或紫红色。,祖母绿由Cr致色～氧配位八面体作用下～d轨道形成四个能级～由2+4+于Be、Si的存在～分裂能减弱～吸收带下移～两个吸收带分别吸收了紫光和黄—红色光～而使蓝—绿色光通过～因而祖母绿呈现绿色或蓝绿色。,
光泽:玻璃—亚金刚光泽
多色性:二色性 红宝石一般为紫红色/橙红
蓝宝石:蓝/绿蓝等
折射率:1.762-1.770(+0.009, -0.005)
双折率:0.008-0.010
紫外萦光:红宝石Lw弱至强～红、橙红
Sw无至中～红、粉红、橙红、少数强红
蓝宝石:一般无～个别弱 蓝到绿～含Cr者粉红萦光
黄色蓝宝石:橙黄色,斯里兰卡,
无色蓝宝石:无至中红—橙,合成无色蓝宝石Lw无至弱蓝白、Sw蓝白,
绿色:一般无
紫色:无或红
吸收光谱:红宝石694, 692, 668, 659nm吸收线～620-540nm吸收带～476、475nm强吸收线、468nm弱吸收线、紫光区吸收。
蓝宝石:Fe线—450、460、470nm吸收线
黄色蓝宝石:可具铁线但无萦光或无铁线而有萦光,橙黄,
解理:无～双晶发育者可有裂理
Hm:9,略具方向性～维氏硬度//C轴(光轴)方向略大于?C轴方向, 3 密度:4.00(?0.05)g/cm
放大检查:矿物晶体包体、色带、生长纹、双晶纹、裂理和丝状物、针状矿物包体、指纹状包体、气液包体等。
特殊光学效应:红宝石:星光效应、猫眼效应,稀少,
蓝宝石:变色效应、星光效应
熔点2000-2030?～热导率0.0600~0.0834 cal/cm?s
具较高化学稳定性:耐普通酸碱侵蚀～微溶于煮沸的硝酸或热至300?的磷酸易溶于800-1000?的绷砂或400-600?的亚硫酸氢钾。
四、鉴别
1(与相似红色、蓝色宝石的鉴别
以D、R?I、多色性、吸收光谱、光性特征、内含物等特征～不难与相似, , , , , , , , , , , 宝石鉴别。
其中注意红宝石与红色石榴石的鉴别:
二者D、R?I可以相近～有些刻面红色石榴石在正交镜下四明四暗,应力、刻面等的影响,
红宝石 红色石榴石
?萦光 红色萦
光 无
?多色性 二色
性 无
?双折
率 0.008 0
?放大观察 色带、双晶纹裂理等 浑圆状包体等
?吸收光谱 红宝石吸收谱 Fe窗等
2(天然红、蓝宝石与合成红蓝宝石的鉴别
(1)焰熔法,维尔纳叶法、火焰法,
是用火焰把原料熔化而进行晶体生长的方法,无坩埚,
A(合成红、蓝宝石的
鉴定特征:
a.弧形生长纹或色带,穿过不同刻面～不同方向观察,
b.气泡:球形、蝌蚪状、单个、云状高倍并升降镜筒观察
c.料渣:无固定形状的原料残渣
d.发光性:合成蓝宝石Sw淡蓝白或淡绿色,天然蓝宝石一般无萦光,
合成绿色蓝宝石 Lw橙色萦光
合成无色蓝宝石、淡蓝色萦光,天然:无至橙红,
合成红宝石:红色萦光一般强于天然者
e.吸收光谱:合成蓝宝石一般缺失铁线
合成变色蓝宝石 470nm强而狭的V吸收线
f.颜色艳丽、均匀～过于纯正～外观完美
焰熔法可生产:合成红、蓝宝石、合成尖晶石、合成金红石、人造钛酸锶等
B(黄色蓝宝石与黄色合成蓝宝石的鉴别
a.放大观察
b.吸收光谱与萦光
天然者:可具铁线但无萦光～或者无铁线而有橙黄色萦光
合成者:可有Cr线,690nm线,、无铁线、萦光橙红,Ni+Cr,～或者～既无铁线又无萦光,Ni,
C(无色蓝宝石与无色合成蓝宝石的鉴别
a.放大观察
b.萦光:天然者橙—红～合成者Lw惰性Sw蓝白色萦光
D(合成星光红宝石～合成星光蓝宝石的鉴别
a.颜色:粉红—红,乳蓝—蓝,白—灰,紫,绿,黄,褐,黑等
b.星线:仅存于表层、完整、清晰、较细,天然线产于样品内部～可缺失～不完整～
较粗,
c.弧形生长纹或色带、气泡
E(合成变色蓝宝石
a.气泡
b.变色效应
F(再次热处理,及充填,的焰熔法合成红、蓝宝石
将焰熔法合成红、蓝宝石～加热冷却～产生裂隙～投入到乙酸苯胺等树脂的溶液中～形成次生指纹状包体～可有弧形生长纹、气泡。
(2)助熔剂法
助熔剂法又称高温熔体溶液法或熔剂生长法
助熔剂法是将晶体的原成分在高温下熔解于低熔点
助熔剂熔体中～形成饱和熔体～然后通过缓慢地降温或其它方法～使晶体析出～类似晶体从岩浆中结晶。
O CrO——原料 红宝石 Al233
PbO、MoO或BiO—— 助熔剂 323
,PbO污染大～现在用钼酸锂、氟化锂污染小,
AlO熔点2030?加入助熔剂 23
在1300?即熔融～然后缓慢冷却使红宝石结晶～助熔剂及比例决定熔点～用白金坩埚。
助熔剂法合成红宝石鉴定特征:
a.颜色丰富～包括各种深浅不一的红色。
b.发光性:可有较强的萦光
c.查氏镜:可见较明显的红色
d.微量元素:种类少～有Pb、Mo等微量元素存在
e.助熔剂残留物
颜色:大多不透明～灰黑、棕褐～以致黑色,透射光,～而在反射光下～呈浅黄、橙红～且有金属光泽。
形态:丰富、树枝状、栅栏状、网状、扭曲云翳状、管状、熔滴状、彗星状～可有透明空洞和马赛克结构。
f.笔直生长环带及不均匀色块～可有搅动状的颜色不均匀现象～蓝色三角状生长带等。
g.铂金片～三角形、六边形等
助熔剂法可生产:合成红宝石、合成祖母绿、合成尖晶石、合成变石等
水热法:
早在1950年水热法的合成已由Balets教授完成～但由于制造成本太高～因此一直未做为商品流通。而1992年后情况发生了变化～1992年原苏联的Tairvs公司的亚历山大Alexan将水热法合成红宝石达到了商业化生产。
我国目前已用水热法合成了水晶、彩色水晶、祖母绿、海蓝、红宝石等。
水热法:是模仿自然界许多矿物在矿化气水溶液中结晶的原理而设计的。在封闭的高压釜中～高温高压下～使原料在较热的部分溶解于水溶液中～随后在较冷部位的籽晶上重结晶。
水热法合成红宝石鉴定特征:
(1)颜色:浅红—深红各种颜色～透明度高纯净。
(2)发光性:紫外萦光无,浅粉红色样品,或弱—强
(3)可有种晶片
(4)锯齿状、波状生长纹
(5)铂金片
(6)钉状包体,或定向排列的细针状,
桂林水热法合成红宝石
(1)透明度高、纯净
(2)紫外萦光:LW鲜红色
(3)吸收光谱:红区吸收线、蓝绿区吸收
(4)内含物:种晶片残余、生长纹理不明显
(5)吸收光谱:无水的吸收特征
提拉法/导模法:
提拉法是在坩埚中将原料熔化～采用晶体提拉机构生产宝石。导膜法是边缘限定薄膜供料提拉生长技术～是提拉法的变种～可生产片、管、异型截面等红、蓝宝石晶体。
提拉法:拉长气泡、弧形纹
导模法:带有气泡～可有导模金属N～无料渣
冷坩埚法,冷坩埚熔壳法,
1969年～法国科学家Roulin等人用高频电源加热冷坩埚方法～生长出含稳定剂yO33为12.5%的CZ水晶体～但未将该项研究继续下去。1972年原苏联的列别捷夫物理研究所亚历山大罗夫等人完善了该技术。1976年CZ销往市场～我国从1982年开始研究～很快获得成功并投入批量生产～是目前世界上能大量供应CZ晶体的国家之一。
冷坩埚法:它的最大特点是没有专门的坩埚～而是材料本身做“坩埚”～并且不对“坩埚”直接加热～而是由包裹在“坩埚”外线圈的高频电流向“坩埚”内发射高能电磁波～电磁波透过“坩埚”直接加热内部的宝石原料氧化锆使之熔化。“坩埚”外壁有水冷系统～因此在原料熔化时“坩埚”内壁有一薄层原料氧化锆保持固体状态～这层固体氧化锆就相当于坩埚。
CZ可有各种颜色的～术科考试样品可有黑色, CZ～合成立方氧化锆的温度为2500-2750?。
3(红蓝宝石的优化处理及其鉴别
(1)刚玉类宝石的热处理
a T温度 刚玉?1600?
b Δt 升温速度
c Ct 恒温时间
d fo 氧化还原条件,气氛,
e Δt 退火时间
热处理属优化、市场上的大多数红蓝宝石都是经过热处理的。
应用:
a.削减蓝色——高温氧化条件 2+4+ Fe+Ti电荷转移产生蓝色 2+ 3+2+4+ FeFe～使Fe+Ti电子对减少～从而削减蓝色
b.增加蓝色——高温还原条件
c.去除金红石～增加净度透明度
1600?-1800?迅速冷却
金红石,TiO,熔融～Ti进入晶格形成固溶体～消除了金红石 2
d.产生星光——加热缓慢冷却
加热使以固溶体形式存在的Ti析出～缓慢冷却而形成金红石丝状物可产生星光。
e.浅黄—黄绿色刚玉 黄色、金黄色蓝宝石 2+2+3+ 在高温氧化条件下～刚玉晶格内原由Fe造成的氧空位全部填满～Fe氧化成Fe使刚玉宝石形成黄至金黄色。
f.改变透明度和颜色
斯里兰卡乳白色久达,Geudas,刚玉～热处理后变得透明～并产生蓝色。
牛奶石,久达刚玉,～呈乳白色、灰白色～1200?-1700?～,1600??最好,～
还原条件～用木炭控制气氛或通入CO或氧气控制气氛～长达几星期进行热处理～有时2+, ,熔解～进入晶格,透明了,～与Fe结合产生蓝色。 反复多次～使金红石,TiO2
热处理的鉴定:
a.固态矿物包体熔蚀
b.气液包体炸裂
c.表面可有凹坑、麻点
d.内部出现应力纹
(2)表面扩散处理 属处理
表面扩散处理也称热扩散处理或热化学处理方法
表面扩散是在高温或超高压条件下～通过某种元素在宝石中以扩散的方式来改变宝
石内致色元素的种类、含量和元素间的比例～从而达到改变宝石外观特征,如颜色、透
明度等,的一种化学处理方法。
宝石表层所形成的颜色层称扩散层,渗层, 3+ Cr?红色
Fr+Ti?蓝色
Ni?黄色
Cr+Ni?橙黄
Co?蓝色
※扩散处理红宝石鉴定特征
a.颜色:早期石榴红色～带明显的紫色、褐色色调
新产品有不同深浅的红色～颜色不均匀～常呈斑块状
b.放大检查:样品浸于二碘甲烷中～可见红色多集中于腰围、面棱及开放裂隙中
c.萦光:Sw可有斑块状蓝白色磷光
d.二色性:模糊～有时黄/棕黄。
e.R?1:具异常折射率～最高可达1.80
Δ扩散蓝宝石的鉴别:术科考试可有此样品
Fe+Ti
I型 颜色层0.004-0.1mm
II型 颜色层可达0.4mm
a.颜色: I型 灰蓝色、雪状外观
I型 清澈的蓝色、蓝紫色～颇似天然优质蓝宝石
b.具热处理特征
c.腰、棱、凹坑、裂隙处颜色集中
d.某些样品Sw白垩状蓝或绿色萦光～另一些样品Lw蓝、绿～甚至橙色萦光
Co扩散处理蓝宝石
鲜艳的钴蓝色～市场少见～偶尔可检测到
鉴定特征:
a. 钴蓝色 有许多颜色略浅的斑点～棱线颜色变浅
b. 折射率超出折射仪测量范围
c. 分光镜:钴吸收谱——三条吸收带
铍扩散处理红、蓝宝石
2003年亚洲珠宝报道～国际珠宝市场上近年来出现一些颗粒大、瑕疵少、品质很好
的橙红、粉红和红色刚玉宝石～很受欢迎,2002年初流向市场,
这些漂亮的红宝石并非铬谱～而是铍扩散处理的刚玉～是产自马达加斯加和坦桑尼
亚的刚玉类宝石改善所致。 2+等材料粉末～高温氧化条件下进行Be表面扩散处理而成。 1750?以上+B
铍扩散处理红宝石的鉴别:
a.具热处理特征:内部应力纹～表面熔蚀纹、麻点
b.无铬谱:只是黄绿区宽吸收带～其它谱线不典型
c.萦光:无或极弱的淡绿色萦光,天然红色萦光,
d.微量元素:激光等离子质谱仪测试Be表层高～往里迅速减少
高温氧化条件下～Be可进入到宝石较深的地方～随Be扩散深度不断增加～颜色也
发生变化～从黄—橙黄—粉橙—橙粉—橙—橙红—红色
※表面扩散处理星光宝石
刚玉宝石经表面处理可产生星光蓝宝石和星光红宝石
表面扩散处理星光蓝宝石在我国已面市
其折射率、密度及气液包体等特征与天然蓝宝石相同
※表面扩散星光蓝宝石鉴别特征:
a.颜色:具灰黑色调的深蓝色～弧面型底部或裂隙内有红色斑块状物质
b.星光特点:星线均匀～星光完美
c.放大检查:星光局限于表面～表面有一层极薄的絮状物～由细小白点聚集而成～
无三组定向排列的金红石丝状物,放大3000倍也未见～电子显微镜,
d.萦光:无反应～部分样品红色色斑可发红色萦光
e.CrO含量:异常可达4%～油浸观察表面呈现红色～具轮廓清晰的红色色圈。 23
(3)染色红宝石
将劣质刚玉宝石～即颜色浅淡、裂隙发育者放进有机染料溶液中浸泡、加温～使之
染上颜色。
鉴定特征:
a.光泽弱
b.颜色集中于裂隙或凹坑中
c.可有萦光、二色性～吸收光谱异常
(4)充填红宝石
注胶或充填的玻璃等以掩盖裂隙
鉴别:
a.裂隙内充填物～光泽～颜色与红宝石不同
b.可有残留气泡
(5)辐照处理
刚玉产生黄色—橙色～不稳定
红宝石:热处理——优化
浸有色油、染色、充填、扩散——都属处理
蓝宝石:热处理——优化
扩散、辐照——处理
五、评价
1(颜色:鸽血红、矢车菊蓝
2(透明度、净度:包体少～透明度高为好
3(切工:不漏光～闪光好
4(重量:红宝石要求>0.34Ct而蓝宝石>0.5Ct即可做戒面
1988年～美国牙医麦耶～在北卡罗束纳州烟雾山、拳头大蓝色奇石、压病历卡、宝石学家约翰、普鲁逊看牙病发现为蓝宝石～估价400万美元。
1989年～美国宝石商罗伊、惠茨赛恩～在亚历桑那州一次珠宝展销会上～一个土豆大小的蓝黑色石头放在一个小盆内～标价15美元～这玩艺能值15美元,卖主自觉要价过高～以10美元成交。经加州莫尼卡宝石鉴定实验室鉴定～为价值228万美元的蓝宝石。
六、矿采与资源
刚玉属多成因矿物～变质岩～岩浆岩中均有产出。尽管如此～红宝石和蓝宝石矿床却极其罕见～凡具有工业意义的矿床都产在各种砂矿中。
1(矿床
?岩浆岩型:
碱性玄武岩中:山东～澳大利亚～泰国等蓝宝石矿床～兼产红宝石
碱性-基性玄武岩中:美国蒙大拿州约戈谷蓝宝石矿床
斜长杂岩体:澳大利亚哈茨山红宝石矿床
?伟晶岩型:坦桑尼亚翁巴塔尔红、蓝宝石矿床
?变质岩型:
区域变质:缅甸抹谷红宝石矿床～大理岩中～斯里半卡～美国以及新疆阿克陶片麻岩变粒岩中。
接触交代型:斯里兰卡康迪山蓝宝石矿床产于正长岩与大理岩的内接触带～是世界上优质蓝宝石及彩色蓝宝石,帕德马刚玉,的主要产区。
克什米尔蓝宝石、花岗伟晶岩与白云岩化灰岩内接触带
热液蚀变型:俄罗斯乌拉尔～产于蚀变超基性岩内
?砂矿:优质红蓝宝石的主要来源～有残积、坡积、冲积型
2(资源与产地
蓝宝石:世界:澳大利亚、斯里兰卡、柬埔寨、缅甸、克什米尔等
中国:山东昌乐、福建明溪、海南蓬莱、江苏六合、黑龙江穆棱
红宝石:缅甸、泰国、斯里兰卡、越南等地
中国:云南
优质蓝宝石产地:斯里兰卡
优质红宝石产地:缅甸抹谷
B 绿柱石类——祖母绿等的鉴定
一、绿柱石概述
BeAl[SiO]:可含Cr、Fe、Ti、V、Cs等 3261862 环状结构硅酸盐、六方晶系:L6L7PC～一轴晶 光性
常见柱状晶体:六方柱+平行双面和/或六方双锥组成的变形～柱面上有平行C轴的纵纹。
颜色:无色、绿、黄、浅橙、粉、红、蓝、棕、黑等
光泽:玻璃光泽
例题:Cr致色的祖母绿～红光照射是红色～绿光照射是绿色,是,
解理:{0001}一组不完全解理
H:7.5-8 M3 密度:2.72(+0.18,-0.05)g/cm
多色性:二色性弱—强
折射率:1.577-1.583(?0.017)
双折率:0.005-0.009
色散:0.014
例题:祖母绿切工有利于颜色～不利于火彩,是,
紫外萦光:通常弱～黄色、绿色无
吸收光谱:一般无或弱
祖母绿:红区683、680nm强吸收线、662、646nm线稍弱、橙黄区630-580nm弱带、478nm吸收线～紫区全吸收。
内含物:矿物晶体、气液包体、两相包体、三项包体、负晶、愈合裂隙、色带等～管状气液包体平行轴,即平行[0001]方向,
二、绿柱石类宝石的品种
1(祖母绿emerald:翠绿色的宝石级绿柱石 3+3+、V致色翠绿——祖母绿 Cr2+ 绿色绿柱石、Fe致色、浅绿、黄绿、暗绿——绿色绿柱石 2+ 2(海蓝宝石aquamarine:天蓝色绿柱石、Fe致色
也有黄色绿柱石经热处理而成深色海蓝宝石和Maxixe型蓝色绿柱石,辐照、处理的,
3(全色绿柱石,摩根石,morganite
粉红色的绿柱石、Mn、Cs致色、萦光弱红色
4(红色绿柱石,柏比氏石,Bixbite 3+2+3+ Mn致色 Mn+Mn?Al红色 美国有产出 3+ 5(金色绿柱石:金色～淡柠檬黄色～绿柱石～Fe致色
6(透绿柱石:无色透明的绿柱石
7(绿柱石猫眼:例如海蓝猫眼～管状气液包体密集平行,C轴,排列
8(星光绿柱石,罕见
祖母绿品种:
1(祖母绿
2(祖母绿猫眼
3(星光祖母绿,罕见,
4(达碧兹,Trapiche,:含碳质和钠长石的祖母绿～其中有暗色核和放射状臂～产于哥伦比亚木佐和契沃尔
三、祖母绿的鉴定
1(与相似绿色宝石的鉴别
依据R?I、D、光性特征、内部特征等不难鉴别。
2(天然祖母绿与合成祖母绿的鉴别
性质\种类 天然祖母绿 助熔剂法祖母绿 水热法祖母绿 ?D 2.69-2.74 2.67-2.69 2.65-2.67 ?R?I Ne 1.565-1.586 1.560-1.563 1.566-1.576 No 1.570-1.593 1.563-1.566 1.571-1.578 ?双折率 0.005-0.009 0.003-0.005 0.005-0.006
矿物包体 助熔剂残留物 铂片 ?内部特征 云母、阳起石黄铁矿 云翳状、花边状 硅铍石
方解石等 窗纱状 钉状,针状,包体
二相气液包体 弯曲脉状裂隙 两相气液包体
三相包体 可有平直或六边形色带 犬齿状纹
裂隙、愈合裂隙等 铂片 网格状纹、螺旋纹
硅铍石 种晶片
有I型水、II型水峰有I型水、II型水?红外光谱 的与强弱与水热法不无水吸收峰 峰位的强弱与水热
同 法不同
(1)密度:天然一般>2.69,合成一般<2.69,吉尔森熔剂法例外～但有427nm吸收带,2.65重液～天然迅速下沉～合成缓慢下沉
(2)折射率:天然多为1.58-1.59～合成多为1.56-1.57
(3)双折率:天然0.005-0.009～合成多为0.003-0.006
(4)放大:关键鉴定、天然证据、合成证据,水热法:钉状针状包体气液包体、种晶片、铂片、硅锂石等, +1+1+1、Na、Cs等碱金 祖母绿六方环为Al和Be所连接～中心有宽阔孔道～可容纳K属阳离子和水分子。
祖母绿六方环腔中的水:
I型水:水分子的对称轴垂直于结构中的Co轴～H-H方向平行于Co轴
II型水:水分子对称轴平行于结构中的Co轴～H-H方向垂直于Co轴～只见于碱金属离子较高的祖母绿中。
例题:某祖母绿样品明确～见有与坩埚金属相同的小片包体～为判别它们是用 法或 法合成的～需查明它们有无 包裹体和有无 包体等。
例题:长波紫外光哪种红色萦光最强～哪种弱红色。
?合成祖母绿,最强, ?天然祖母绿 ?铯绿柱石,弱红色,
?海蓝宝石 ?金色绿柱石
3(祖母绿的优化处理及其鉴别
(1)浸无色油——优化
植物油、雪松油等
掩盖裂隙～提高透明度～增加亮度～改善外观
鉴别:a.放大观察可见油痕或干涉色
b.包装纸有油痕
(2)浸有色油——处理
a.放大看裂隙有丝状绿
b.有色油可能有萦光
c.包装纸染绿了
(3)树脂等充填——处理
a.充填区有干涉效应
b.充填物可见气泡、雾状、流动构造
c.反射光观察～表面有珠网状裂隙
(4)Maxixe型蓝色绿柱石——辐照处理
无色、暗蓝、绿、黄色祖母绿～经伽玛射线或短波紫外线照射后～形成Co蓝色绿柱石即为Maxixe型蓝色绿柱石
(5)底衬或镀膜——处理
为加深颜色～祖母绿底部用绿锡泊纸垫衬
鉴别:接触界面有气泡
无色绿柱石,或水晶,表层用水热法长出一层合成祖母绿。
(6)拼合石
a.Soude祖母绿
上下为无色材料的无色绿柱石、水晶～中间为绿色明胶～接合处见气泡。
b.红色石榴石+绿色玻璃仿祖母绿
顶层石榴石R?1等不同于祖母绿～无红圈效应
,红圈效应:帮助检测石榴石和玻璃二层石,
(1)将样品顶角朝下臵于白色背景上
(2)用笔式手电从不同角度照射样品的底部
(3)若为二层石～可见由底面反射出的或围绕腰部的红色圈
局限性:红色石榴石样品看不见红色圈～紫红色的或石榴石冠部很薄的也可能见不到红圈。
四、祖母绿的评价
(1)颜色:翠绿——深绿～色均匀纯正为佳品～中—深绿为好。
(2)透明度及净度:内部瑕疵少而小～肉眼基本不见～透明者好。
(3)切工:阶梯型,祖母绿型,～常//C轴切磨台面～质差或裂多者磨成素面型或链珠。
(4)重量:多为0.2-0.3Ct～很少超过2Ct,合成祖母绿1500美元/Ct,
五、矿床与资源
矿床:
(1)岩浆——热液型
花岗伟晶岩中～美国北卡罗来纳州祖母绿、挪威奥斯陆以北的祖母绿
(2)热液交代型
a.产在超基性岩的交代岩——云母岩中～俄罗斯、津巴布韦、南非等
b.碳质页岩、灰岩中的方解石——钠长石脉中～哥伦比亚
产地及内含物特征
哥伦比亚——三相包体、黄铁矿等
乌拉尔——竹节状阳起石
巴西——黑云母、磁铁矿、铬尖晶石、二相包体、平行C轴管状体、部分愈合裂隙
津巴布韦——弯曲的针状透闪石等
印度——负晶逗号～尾巴状
六、海蓝宝石aquamarine
鉴定特征基本同祖母绿～可有海蓝猫眼～注意与蓝黄玉的鉴别。
矿床与资源～产于伟晶岩中
以巴西米纳斯吉拉斯矿床最为著名～世界优质海蓝宝石主要来自巴西,占世界海蓝宝石的70%,～世界最大海蓝宝石晶体110.5kg产自巴西。
此外～前苏联乌拉尔～马达加斯加、印度等地
我国:新疆、内蒙、湖南、云南、海南等均有产出
C 金绿宝石——变石、猫眼等的鉴定
一、金绿宝石的基本特征
金绿宝石
矿物名称:金绿宝石
英文名称:Chrysoberyl
O～可含Fe、Cr、Ti等 化学成分:BeAl24+2 斜方晶系B 3L3PC
单晶板状或柱状～有时呈假六方对称的轮式双晶和膝状双晶
颜色:黄—黄绿、灰绿、褐至黄褐～罕见浅蓝色
变石 日光:黄绿、褐绿、灰绿、蓝绿
白炽灯:橙色、褐红—紫红
变石猫眼 蓝绿/紫褐
光泽:玻璃光泽至亚金刚光泽
解理:三组不完全解理
H 8—8.5 M
D 3.73,?0.02,
多色性:三色性
金绿宝石:弱——中的黄/绿/褐～浅绿黄色者弱～褐色者略强。
猫眼:弱 黄/黄绿/橙
变石:很强 绿/橙黄/紫红
R?1 1.746—1.755,+0.004, - 0.006,
双折率:0.008-0.010
紫外萦光:金绿宝石 Lw无
Sw黄色和绿黄色者无至黄绿色
猫眼:无
变石猫眼:弱至中红
变石:Lw、Sw无至中～紫红 3+ 吸收光谱:金绿宝石～猫眼:445nm为中心的强吸收带,Fe,
变石:680、678nm强线、665、655、645nm弱线、580-630nm部分吸收带、476、473、
468nm弱线、紫光区全吸收
内含物:丝状金红石、管状气液包体、指纹状包体、矿物包体等
二、金绿宝石的品种
1(金绿宝石Chrysobery1
无任何特殊光学效应的金绿宝石加工后称之为金绿宝石
2(猫眼Cat’s – eye
具猫眼效应的金绿宝石叫猫眼。
密集平行排列的金红石丝状物,平行C轴,所致。
除金绿宝石猫眼可直接定名为猫眼～其它具猫眼效应的宝石不能定名为猫眼～而应
在猫眼前加宝石名称～如海蓝猫眼、碧玺猫眼、矽线石猫眼、透辉石猫眼、玻璃猫眼等。
3(变石alexandrite
具变色效应的金绿宝石叫变石。
同样～除金绿宝石变石直接定名为变石～其它具变色效应的宝石不能称为变石～而
应称为变色蓝宝石～变色CZ、变色玻璃、变色尖晶石、变色石榴石等。
4(变石猫眼
既具变色效应又具猫眼效应的金绿宝石
5(星光金绿宝石,罕见,
具四射星光～两组近?排列的包体～一组为丝状金红石～另一组为气液管状包体。
三、鉴别
1(与相似宝石的鉴别
以R?I～D～特殊光学效应～内含物、吸收光谱等不难鉴别。
2(与合成石的鉴别
(1)合成金绿宝石
助熔剂法:助熔剂残留物、铂片等
(2)合成变石
助熔剂法:沙幔状包体、助溶剂残留物、铂片、平行生长纹等
提拉法:气泡、弯曲生长纹
区域熔炼法:气泡、漩涡结构等
四、矿床与资源
矿床:
?岩浆热液型
产在伟晶岩中:巴西米纳斯吉拉斯～金绿宝石均以矿囊的形式产出在晶洞花岗伟晶
岩的晶洞中。斯里兰卡、砂矿,原生矿:伟晶岩,
?热液交代型:超基性岩中的蚀变岩云母岩中～如乌拉尔
?变质岩中:印度～产于前寒武系孔兹岩中的片床岩,角闪麻粒岩相,中
资源:著名猫眼产地:斯里兰卡
著名变石产地:俄罗斯乌拉尔
巴西是目前主要产出国:星光金绿宝石、优质猫眼和变石
此外～印度 猫眼含矽线石纤维
津巴布韦 变石 变色效应强
缅甸 变石 无色金绿宝石
澳大利亚 黄绿色、金绿宝石
我国新疆阿尔泰、四川阿坝区、福建等地产出有金绿宝石
?3 一般宝石与少见宝石的鉴定
一般宝石
一、石英,水晶、紫晶、黄水晶、绿水晶、黄蓉石等,
石英quartz
石英有α-石英,三方晶系,、β-石英,六方晶系,—573?以上的一种同种多象
变体等九个变种。
α-石英是地壳中分布最广的矿物～宝石学中的石英族
宝石品种也均为α-石英～简称石英。
化学成分:SiO属氯化物类矿物 2+ 32 光性特征:非均质体、三方晶系UL3L
结晶习性:单晶多为柱状～由六方柱、菱面体、三方双锥、三方偏方面体等组成的
聚形～柱面有横纹和多边形蚀象。双晶道芬双晶、巴西双晶常见～尚有日本双晶～集合
体呈粒状～致密块状或晶簇。
颜色:多样:无色、紫、黄、粉红、绿、蓝及褐—黑等
光泽:玻璃光泽
解理:无～可具贝壳状断口
Hm:7
3 D:2.66(+0.03, -0.02)g/cm
多色性:弱—强
R?I:1.544-1.553
Δ:0.009
内合物:矿物包体、页晶、气液包体、此晶有虎纹状包体～可具压电性。
二、石英的宝石品种
1(水晶:无色透明的石英晶体 3+ 2(紫晶:紫色的水晶～即透明至半透明的紫色石英。Fe、辐照产生空穴心致色 2+3+-23+ 3(黄水晶:黄色的水晶Fe/Fe～O与Fe～电荷迁移所致。自然界产出较少～大多与紫晶及水晶晶簇伴生～市场所见有些是由紫晶热处理而成～但多数是合成品。
4(紫黄晶,双色水晶,:一种紫色和黄色共存一体的水晶。紫色、黄色有清晰分界～各占据晶体的一部分。据认为～这是双晶现象所致。
当紫晶加热至350-400?时～偶尔可产生紫黄晶。
天然紫黄晶主要产地为玻利维亚。
当前俄罗斯用水热法已成功地合成出紫黄晶～甚至紫黄绿三色水晶。
5(烟晶:指烟黄色、褐色甚至几乎黑色的水晶～行业上也称茶晶和墨晶。 3+Al辐照色心致色～市场上许多是经辐照的水晶～也有合成的烟晶。 4+2+ 6(芙蓉石:粉红色至蔷薇红色的石英～Ti与Fe电荷转移致色/Mn、Ti致色～通常致密块状～也可为单晶体～可有六射透射星光,含矽线石,
7(绿水晶:无色水晶含绿泥石等矿物而呈绿色～质差的绿色石英产于巴西～目前市场上绿色水晶是紫晶加热成黄水晶过程中的中间产物～尚有合成墨绿色水晶。
8(蓝水晶:水晶含天蓝色、金红石而呈蓝色～市场所见多为Co致色的蓝水晶～有Co谱。
9(石英猫眼:含纤维石棉、金红石等切磨成弧面型产生猫眼效应。
10(星光石英:除芙蓉石外～含金红石针状体的水晶也可显六射星光。
11(发晶、幻晶:含金红石、电气石、阳起石等针状、纤维状、水草状、磁状、毛发状定向或不定向排列包裹体的水晶为发晶。当包裹体沿生长面排列时～形成单层或多层晶体的幻影称幻晶。
12(水胆水晶:含较大液态包裹体的水晶,液体可滚动,
二、水晶类的鉴别
1(水晶类与相似宝石的鉴别
(1)水晶与长石的鉴别
水晶 长石
a. 解理 无 蜈蚣纹,两组正交近正交完全解理,
b. 断口 贝壳状 阶梯状 3 3 c. D 2.66g/cm恒定2.55-2.75g/cm
d. R?I 1.544-1.553恒定 1.51-1.57 + e. 光性 UB
f. 萦光 无 可有萦光
(2)黄水晶与黄色方柱石
黄水晶 黄色方柱石
a. 紫外萦光 无或极弱 Sw红 Lw黄
b. 双折率 , 0.009&, nbsp;&, nbsp;&, nbsp;&, nbsp;&, nbsp;&,
nbsp; 0.037或更大～可有双影
(3)紫晶与紫色方柱石和紫色董青石的鉴别
紫 晶 紫色方柱石 紫色董青石 +- - UB a. 光性 U
b. 多色性 二色性解 二色性中至强 三色性浅紫/深紫/黄褐
c. # 无 可见一组中等 可见一组完全
d. R?I 1.544-1.553 1.536-1.541 1.542-1.551
e. 双折率 0.009 0.005 0.008-0.012 3 f. D g/cm 2.66较恒定 常为2.60 常为2.56-2.60
g. 颜色 常不均匀黑色带 相对均匀 紫中带蓝色调
h. 内含物 色带色块负晶 常见平行管状包体 赤铁针铁矿等
矿物包体 及气液包体
气液包体 偶见星光效应
2(水晶类与玻璃的鉴别
水晶球与玻璃球:烟晶片、项链等
玻璃制品:光性特征、密度、R?I～及内含物气泡～可鉴别
3(合成水晶的鉴别
约于1908年～世界上第一颗水热结合成水晶诞生。20世纪70年代原苏联合成了黄水晶和紫晶。目前珠宝市场上主要有合成紫晶、合成黄水晶～是有少量绿色、蓝色、黄、绿两色的双色合成水晶。俄罗斯的科学家们在这个领域处于领先地位～近年来他们已合成芙蓉石、紫黄晶、黄绿双色以及紫晶—黄晶—绿石英三色水晶。其中紫黄晶已开始商业性生产。
合成水晶特征:
(1)颜色:合成无色水晶具高透明度,合成彩色水晶有均匀、统一的颜色～有时可过深或过浅。
(2)种晶片
(3)包体:单面灰尘状“面包渣”——锥辉石、石英雏晶或未溶原料～平行排列的针状气液包体等。 -1-1 (4)红外光谱测试: 天然无色水晶 3595cm和3484cm吸收峰 -1-1 合成无色水晶 3585cm和5200cm吸收峰 -1 天然紫晶 3545cm有明显吸收峰
合成紫晶 只有弱吸收峰
4(水晶的优化处理及其鉴别
(1)辐照——优化
无色水晶 烟晶
含Fe者辐照可生成紫晶,蓝紫、红紫,～还可产生绿黄色、粉红色～热处理后可减色或褪去。
(2)热处理——优化
烟晶 绿黄色/蓝色石英
紫晶 (450?)黄水晶 (500-575?)橙色、褐红色水晶
紫晶 (400-500?)绿水晶
石英 (500?～24小时)乳白色石英～模仿月光石
(3)染色——处理
水晶加热淬火～产生大量裂隙～染色模仿红宝石或祖母绿
鉴别:颜色只在裂隙中
或浸于无色溶液中～产生晕彩——干涉色～称火烧石或细裂纹石英
(4)涂层——处理
用等离子沉积和真空喷涂技术涂一层薄而透明的金膜/铂膜或银膜在水晶表面～使其呈蓝到蓝绿色～并伴有晕彩～这种方法和效果称为“水色气息”。
市场上的舍太宝石,Titania Gemstones,是喷涂钛并形成氧化钛薄膜的石英和玉髓。
四、矿采与资源
矿采:岩浆热液型～伟晶岩型
资源:我国:主要是无色水晶～以江苏东海最为著名
世界:紫晶——巴西等:乌拉圭和俄罗斯
此外有美国、马达加斯加、缅甸
二、尖晶石Spinel
1(特征
矿物名称:尖晶石 属氧化物类矿物
O可含Cr、Fe、Zn、Mn等 化学成分:MgAl243 R?I D g/cm
MgAlO 镁尖晶石 1.719 3.55 24
(Mg,Fe)AlO 镁铁尖晶石 1.77-1.80 3.63-3.90 24
FeAlO 铁尖晶石 1.835 4.39 24
(Zn, Mg)AlO 镁锌尖晶石 1.725-1.753 3.58-4.06 24432 光性特征:等轴晶系3L4L6L9PC
结晶习性:常呈八面体晶形～有时八面体与菱形十面体、立方体成聚形～依{111}
尖晶石结成接触双晶。 3+2+ 颜色:丰富 红Cr 绿少量Fe 2+3+3+2+蓝Zn 褐Cr、Fe、Fe
, 光泽:玻璃光泽至亚金刚光泽
解理:不完全
Hm:8 3 D g/cm:尖晶石3.58-3.61,镁铁尖晶石3.63-3.90～镁锌尖晶石3.58-4.06,
R?I 1.718(+0.017, -0.008)
,1.74富Cr红尖晶石～1.77-1.80铁镁尖晶石～1.725-1.753镁锌尖晶石,
双折率:无
多色性:无
紫外萦光:红色、橙色者:Lw弱至强 红色、橙色萦光
Sw无至弱 红色、橙色萦光
黄色者:Lw弱至中 褐黄色
Sw无至褐黄
绿色者:Lw无至中橙—橙红
其它颜色:一般无
吸收光谱:红色尖晶石、Cr谱与红宝石相似～但无Fe线,深蓝色合成尖晶石:Co谱,
内含物:八面体尖晶石、负晶、生长纹、双晶纹、气液二相包体等
特殊光学效应:星光、变色
2(尖晶石的宝石品种
3+ ?红尖晶石:Cr～名贵品种 2+3 ?蓝色尖晶石:Zn～产于斯里兰卡 R?I 1.725-1.753 D 3.58-4.06g/cm 2+3 ?绿色尖晶石:Fe～产于斯里兰卡 R?I 1.77-1.80 D 3.63-3.90g/cm
?无色尖晶石:带粉色调～纯净无色者稀少
?星光尖晶石:红色、黑色、金红石包裹体、六射星光,底部平行立方体面,
四射星光,底部平行菱形十二面体面时,产地斯里兰卡
?变色尖晶石:日光:紫蓝色、白炽灯、紫红色～含Cr、V
助溶剂法合成尖晶石～与天然者R.ID等相同
主要鉴别为放大观察～可参考紫外萦光和吸收光谱
3、矿床与资源
宝石级尖晶石产于镁质的矽卡岩,变质岩,中～具有经济意义的则产于冲击砂矿中。
产地:斯里兰卡、缅甸等
三、石榴石 Garnet
石榴石属岛状结构硅酸盐～石榴石是一个大家族
石榴石的通式为XY[SiO] 32432+2+2+2+ X为二价阳离子:Ca, Mg, Mn～Fe等 3+3+3+ Y为三价阳离子:Al～Fe～Cr等
铝系:镁铝榴石MgAl[SiO] 3243
铁铝榴石Fe Al[SiO] 3243
锰铝榴石Mn Al[SiO] 3243
钙系:钙铝榴石CaAl[SiO] 3243
钙铁榴石CaFe[SiO] 3243
钙铬榴石CaCr[SiO] 3243
自然界还有锰铁榴石存在
石榴子石族矿物之间的类质同象观察极为普遍～严格说来～天然产出的各种石榴石无一是纯种～除了铝系或钙系内三种组分之间的类质同象混晶外～在两系之间也有不同程度的类质同象混晶发生～只不过属于不完全的取代而已～这就使石榴石的组分鉴定难以准确。
例如:镁铝榴石:红色者
端员组分:镁铝榴石 59.7—73.78%
铁铝榴石 9.4—22.5%
钙铝榴石 2.2—4.8%～最高可达11.9%
较纯者为白色:R.I 1.172 西藏有产出
石榴石族矿物的准确定名需做成分分析,如电子探针等,然后进行化学式计算。
石榴石的鉴定特征:
石榴石为等轴晶系～均质体～但常有任意的偏光反应～不宜用偏光器检测。
主要鉴定特征为折射率、密度、萦光、无多色性内含物及吸收光谱。
,1,镁铝榴石 3 橙红、红色 D3.78,+0.09～-0.16,g/cm～R.I 常为1.74 无萦光、无多色性～针状矿物及浑圆状晶体包体
564nm宽吸收带～505nm线～含铁者可有540nm～445nm线
优质者可有Cr谱,红区, 3 ,2,铁铝榴石 橙红——红、紫红、色调较暗～D4.05,+0.25～-0.12,g/cm
R.I 1.79,?0.03,无萦光、无多色性～针状矿物～锆石晕及浑圆 状晶体包体 504nm、520nm、573nm强带,铁铝榴石窗,
423 460 610 680 690 弱线,带,
铁铝榴石也称 贵榴石
,3,红榴石,镁铁铝榴石～为铁铝榴石的镁铝榴石之间过渡种属,
红色R.I 1.76,+0.010～-0.020,～D 3.84,?0.10,
,4,钙铝榴石
浅至深绿～浅至深黄、橙红 R.I 1.74,+0.020～-0.010, 3 波浪状～不规则状和浑圆状晶体包体褐黄色钙铝 D3.61,+0.12～-0.04,g/cm
榴石～称贵榴石。
,5,锰铝榴石 3 橙—橙红D 4.15,+0.05～-0.03,g/cm～ R.I 1.810,+0.004～-0.020,
,6,翠榴石 钙铁榴石的绿色变种,含Cr,
绿色R.I 1.89 D3.81-3.87 红区701nm吸收线～马尾状石棉包体
鉴别:红色镁铝榴石注意的红色尖晶石区别
红色铁铝榴石和红榴石注意的红宝石区别
黄色、黄绿色者注意的锆石区别
四、锆石 Zircon
锆石 Zr[SiO],岛状结构硅酸盐 42 四方晶示L4L5PC 4+ U
四方柱四方双锥的聚形～带四方双锥的柱状单晶
可有膝状双晶
由 于放射性微量元素使结晶状态逐渐变成非晶质体,即蜕晶质化,～根据结晶程
度,蜕tuì晶质化程度,可分为高型锆石～中型锆石和低型锆石三种类型～市场所见基
本是高型锆石。
颜色:丰富
光泽:玻璃——金刚光泽
H 6-7.5 M3 D g/cm高型 4.60-4.80
中型 4.10-4.60
低型 3.90-4.10
变色性:二色性、一般较弱～蓝色明显
R.I 高型 1.925-1.984,?0.040,
中型 1.875-1.905,?0.030,
底型 1.810-1.815,?0.030,
双折率:0.001-0.059
紫外萦光:一般无～但有些具很强萦光
色散:0.039
吸收光谱:特征吸收线为653.5nm
高型:可有二、三条或八、九条吸收线,风琴谱, 3+ 中型:几十条 ,U、Th、Nb、Ta、TR等,
低型:653.5nm宽吸收带或模糊或不存在
内含物:磷灰石等晶体包体 生长带、生长纹、裂隙
重影:平行管状包体～低中型具平直色带及絮状物
一、锆石主要鉴定特征
,1,吸收光谱653.5nm特征线～风琴谱～高型2-3条或八、九条线
,2,重影
,3,二色性 3,高型, ,4,密度 4.60-4.80g/cm
,5,光泽及色散
,6,内含物:矿物包体～生长带,纹,等
与相似宝石～石榴石～以光性特征～吸收光谱～密度等不难鉴别与硼铝镁石
,R.I 1.67-1.71,折射率明显不同。
优化处理:
锆石的热处理——改善颜色和透明度～属优化
辐照处理:属处理
与热处理结果是逆变化过程
经热处理的锆石经辐照都可恢复到热处理前的颜色～甚至变深
矿床的资源:
岩浆型:玄武岩中 花岗岩 正长岩等
变质型:变质岩中
砂矿床:
产地:世界:越南和泰国交界处～柬埔寨、斯里兰卡、缅甸等
我国:海南:红锆石 福建:无色,白锆石,
五、橄榄石 Olivine
橄榄石 ,Mg, Fe,[SiO]岛状硅酸盐 24? 斜方晶系:B
矿物学中橄榄石族分为三个亚族～ 橄榄石～橄榄石～锰橄榄石～其中橄榄石亚
族又分为六个亚种～用作宝石材料的只有镁橄榄石,Fe[SiO]占0-10%,和贵橄榄石24 ,Fe[SiO]占10-30%, 242+ 主要鉴定特征:黄绿色 Fe 致色矿物
,1,R.I 1.654-1.690,?0.020,
,2,双折率:0.035-0.038常为0.036～具双影 3 ,3,D g/cm 3.34,+0.14, -0.07,
,4,吸收光谱 453nm～477nm～497nm 窄吸收带 ,蓝绿区～蓝区近等距～三条窄带,
,5,内含物:晶体包体、气液包体、唾莲叶状包体
与相似宝石的鉴别:
铬钙透辉石:二者～D.R.I 双折率～颜色相近
以吸收光谱鉴别,Cr谱,
与硼铝镁石:四条吸收带,线,不同于橄榄石三条 3 D 3.48g/cm大于橄榄石
与黄绿色黝帘石:双折率低,0.008-0.013,无重影
吸收光谱只呈弥散弱带
595～528～455nm～一般只见后二者
矿床与资源:
1、产在碱性玄武岩的深源包体中
我国产地:河北万全县～吉林省蛟河县
2、呈脉状产在橄榄岩中的热液脉 里
红海扎巴贾德岛
目前美国亚利桑那州等
保养:橄榄石清洗最佳方法
在清水中用肥皂轻刷汽
六、托帕石,黄玉,Topaz
矿物学名称:黄玉～也叫黄晶
[SiO](F,OH) 岛状结构硅酸盐 Al24233+3+4+2+2+ F:OH为3:1—1:1～Al+Fe Cr～Tr～Fe～Mg替代 以F为主称F型黄玉～OH较多的称OH型黄玉～形成温度越高～F含量越高。
密度随F被OH取代而减小～折射率增大 2+ 斜方晶系3L3PC B
柱状～短柱状～柱面具纵纹
?颜色:多样:无色、蓝、黄、橙、紫、粉、红色及白、灰等 光泽:玻璃光泽
?解理:[001]一组完全解理
多色性:弱到中,三色性——黄色黄玉:浅褐黄/黄/橙黄～其它颜色的黄玉只能
观察到二色性～因为三个主要光学方面中有二个主要光学方向选择吸收相近,
?R.I 1.619-1.627,?0.010,
双折率:0.008-0.010 3 ?D g/cm 3.53 ,?0.04,
紫外萦光:无一中
?内含物:气液包体～不混溶液态包体～矿物包体～负晶等
托帕石的鉴定
,1,与相似宝石的鉴定
海蓝宝石 蓝黄玉
R.I 1.58? 1.62?
D 2.72? 3.53?
查氏镜 灰蓝泛红 黄绿
热导仪 1.59 0.34-0.47
黄玉与碧玺～磷灰石～赛黄晶～红柱石等
以D 轴性、双折率、多色性等不难鉴别
,黄色黄玉R.I 1.629和1.637,
具三色性 浅褐黄/黄/橙黄 D3.53,?0.04,
,2,托帕石优化处理及其鉴别
a 轴照然后热处理
无色或褐色黄玉 深褐～绿褐色黄玉 蓝黄玉
需放臵半年至一年
待放射性小于70贝克,70-15贝克,为合格方可上市～因为市场上绝大多数蓝黄
玉都是经辐照、热处理的国标规定:定名蓝黄玉～必须注明是否经辐型处理不可测字样。
b 扩散处理
2+ 2000年前后～市场出现CO扩散处理的黄玉:鉴定特征?呈蓝绿色,蓝绿色仅限于表层,<5μm,?表面不均匀地聚集有褐黄绿色斑点?滤色镜下呈橙红色?吸收光谱～弱吸收CO谱,?拉曼光谱检测
评价:深红色价值最高～其次为粉红色～然后是棕黄和蓝色～无色价值最低。
矿床与资源
岩浆岩 伟晶岩型
酸性火山岩晶洞中
变质岩 云英岩
高温气成热液钨、锡、石英脉中
产地:巴西、米纳斯吉拉斯
世界95%的黄玉产自该地
斯里兰卡
苏联与拉尔
美国
缅甸
澳大利亚等
我国:新疆、广东、内蒙、四川、福建、江西、云南等地
七、碧玺,电气石,Tourmaline
碧玺的矿物学名称为电气石～碧玺是宝石学名称
,Na,K,Ca,(Al,Fe,Li,Mg,Mn)(Al,Cr,Fe,V)(BO)[SiO](OH,F) 3633184
碧玺是极为复杂的硼硅酸盐～以含B为特征
电气石为环状结构硅酸盐 3- 三方晶系L3P～U多为长柱状晶体～晶体两端晶面不同～故无对称中心～柱面上常有纵纹～横断面呈球面三角形～集合体放射状～束状等
颜色、丰富,术科考试样品、刻面、素面、深色、浅色都有,红、蓝、绿、黄、紫、黑、无色、西瓜碧玺、双色、多色碧玺等
玻璃光泽
二色性中——强
紫外萦光:一般无
粉红、红色碧玺 弱红至紫色萦光
吸收光谱:红、粉红色者:绿区有一宽吸收带～有时可见525nm窄带～451和458nm～吸收线
绿色和蓝色碧玺:红区普通吸收～498nm强吸收带
HM7-7.5 3 ?D g/cm 3.06,+0.20～-0.06,
?R.I 1.624-1.644,+0.011～-0.009,,黑电气石1.627-1.657,
?双折率 0.018-0.040～通可达0.020～暗色0.040具双影
压电性:沿特殊方向受力～能在垂直应力的两边表面产生数量相等
符号相反的电荷～电量与压力成正比
热电性:温度改变 C轴两端产生相反的电荷、易吸附灰尘～因此被称为吸灰石
?内含物:气液两相或单一液相包体～平行C轴管状包体～晶体包体～针状矿物包体等。
特殊光学效应:猫眼效应～,多为绿色～少数为蓝色～红色,变色效应,罕见,
碧玺的鉴定:
1、碧玺与相似宝石的鉴别
,1,碧玺与磷灰石的鉴别
以双折率、硬度、多色性、吸收光谱D3.18鉴别之
0.003 5 弱 580nm双线 D3.18
碧玺猫眼与磷灰石猫眼以吸收光谱鉴别,磷灰石580nm双线,
,2,与红柱石鉴别 - 双折率0.007-0.013 强三色性 褐黄绿/褐橙/褐红 斜方:B3 D3.17?g/cm
,3,与赛黄晶CaB[SiO] 24-3 斜方B D3.00,?0.03,g/cm吸收光谱580nm双线
,4,天蓝石 - 单斜 B强三色性暗紫蓝/浅蓝/无色
块状集合体可含白色包体
2、与合成碧玺的鉴别
合成碧玺已出现在国外市场 3 鉴定:1、颜色均匀～纯净～完美无瑕 2、D2.9-3.0 g/cm 3、内合物水热法特征
3、碧玺的优化处理及其鉴别
,1,辐照——处理
改善颜色
,2,热处理——优化
改善颜色
,3,充填——处理
蜡、塑料等充填
放大观察
,4,镀膜——处理
可形成各种鲜艳的颜色
鉴定:
a、只测得一个折射率值～且折射率变化范围较大～甚至>1.70
b、光泽强～可达亚金属光泽
c、特征包体为无色透明晶体～针点状包体～指纹状包体及裂隙
矿床与产地:
主要为稀有金属伟晶岩型
巴西米纳斯吉拉斯50-70%彩色碧玺来自巴西 我国:新疆、云南、内蒙等地
加工:加色:?C轴,OA,切磨,吸收性NO>Ne,
减色://C轴,OA,切磨
八、长石族,月光石、天河石、日光石、拉长石,
长石族矿物为絮状结构硅酸盐～为铝硅酸盐～长石族矿物是地壳中分布最广的矿
物～约占地壳总重量的50%～组成长石的主要组分有四种:
钾长石 K[AlSiO] Or 38
钠长石 Na [AlSiO] Ab 38
钙长石 Ca [AlSiO] An 228
钡长石 Ba [AlSiO] Cn(含量极少～若>2%则可称某长石的含钡亚种) 228
长石族矿物可分为碱性长石亚族,钾钠长石亚族,和斜长石亚族,钠钙长石亚族,
碱性长石亚族
碱性长石是Or和Ab的一系列类质同象固溶体矿物～高温可以任意比例混溶～低
温有限混溶。
O] 单斜 ,1,富钾长石:透长石,K～Na,[AlSi38
正长石K[AlSiO] 单斜 38
微斜长石K[AlSiO] 三斜 38
冰长石 单斜或三斜
,冰长石是钾长石的低温变种～形态和成因比较特殊～Ab<20%～无色透明～也有
蓝色者,德国,,
,2,富钠长石 钠长石 Na[AlSiO](An<5%) 三斜 38
歪长石,Na,K,[AlSiO] 三斜 38
,3,钾钠质长石 条纹长石 ,由Or和Ab构成,,有时为更长石,
斜长石亚族
是Ab和An所构成的连续的固溶体系列
常用An的百分数表示斜长石的号码
斜长石:钠长石 Ab100 An0—Ab90 An10
Na[AlSiO]-Ca[AlSiO] 更,奥,长石 38228
Ab An 中长石
拉长石
培长石
钙长石
长石:
光性特征: 为B?
正长石、透长石为单科晶系
冰长石 单斜或三斜晶系
其他品种为三斜晶系
结习性: 板柱状晶体 斜长石有聚片双晶
钾长石 卡氏双晶
微斜长石格子状双晶
颜色:无色、灰、黄、绿、橙、褐等
光泽:玻璃光泽～断口玻璃至珍珠光泽或油脂光泽
紫外萦光:无至弱
解理:两组正交或近正中等至完全解理
吸收光谱:不特征～黄色长石具420～448nm宽吸收带
HM 6-65
多色性:通常无
D:2.55-2.75
R.I 1.51-1.57
内含物:矿物晶体～针状矿物～双晶纹～解理～气液包体等
特殊光学效应:月光效应～晕彩效应～猫眼效应～砂金效应～星光效应,透射星
光～灰白色～近椭圆素面～有双晶～一般可见解理,
鉴定:
1、月光石
?白、灰、黄、褐、橙、绿黄、蓝等色
?R.I 1.52? 3 2.55-2.61 ?D g/cm
?双折率:0.005-0.008
内含物:有蜈蚣纹～指纹状包体～针状包体等
注意与弧面型具月光效应的白玛瑙,玉髓,～近于无色的岫玉～水晶区别
与玉髓:岫玉、以光性特征～放大观察区别 的水晶需精确测定折射率～密度～结合放大观察～萦光等鉴别之。
蓝月光价值比白月光高
2、天河石,亚马逊石,
天河石是微斜长石,KAl[SiO],的绿色至蓝色的变种 38
含有Rb和Cs～取代K～产合色心致色
,1,绿——蓝～颜色格子状～条纹状或斑纹状
,2,可见双晶纹或解理 3 ,3,D g/cm 2.56?
,4,R.I 1.522-1.530 ?
,5,紫外萦光 LW 黄绿
SW 无
注意与绿色绿柱石、绿玉髓～绿色石英岩玉的鉴别
3、日光石,日长石、太阳石,
正长石、奥长石、拉长石等却可具有日光效应
?砂金效应 含赤铁矿 自然铜晶体等 3 ?密度～折射率 一般 D 2.65?g/cm
视长石品种而定 R.I 1.537-1.547
注意的人造砂金玻璃的鉴别
4、拉长石
,1,晕彩,变彩,钠长石～钙长石～呈页片互生引起的。 3 ,2,D 2.65-2.75g/cm
,3,R.I 1.559-1.568,?0.005,
鉴别:月光石注意与石英的鉴别
天河石拉长与绿柱石鉴别
少见宝石
一、方柱石
Na[AlSiO]Cl——Ca[AlSiO](CO,SO) 43834228334
Ma Me
方柱石矿物的组成成分～类如斜长石～也有两个端员组分～其一为钠柱石,Ma,～
另一为钙柱石,Me,
据Ma、Me的含量不同～方柱石分为五个不同的矿物种:
钠柱石 Ma100-90 Me0-10
韦柱石 Me10-40
中柱石 Me40-60
针柱石 Me60-90
钙柱石 Ma10-0 Me90-100
方柱石中随Me的增加～R.I～双折率～D随之增加
主要鉴定特征 - ,1,四方晶系U
,2,颜色丰富
,3,可见一组中等解理 33 ,4,D2.60-2.74g/cm 紫色者常为2.60?g/cm
,5,R.I 1.550-1.564,+0.015～-0.014,
紫色者为1.536-1.541
,6,0.004-0.037 紫色者 0.005～黄色0.037或更大
,7,紫外萦光:黄色者 LW黄
SW红
,8,内含物:常具平行管状边体～晶行矿物～针状～气液～负晶等
鉴别:注意的紫晶、黄水晶、堇青石鉴别
矿产:含钙的区域变质岩中
接触变质岩中
伟晶岩中
火山岩中
产地:巴西、缅甸、加拿大等
我国新西兰,南疆,
二、榍石
CaTi[SiO]O 4
主要鉴定特征 + ,1,单科B
,2,黄、绿、褐、橙、无色、少见红色
,3,金刚光泽 3 ,4,D 3.52,?0.02,g/cm
,5,R.I 1.90-2.034,?0.020,
,6,双折率0.100-0.135
,7,吸收光谱 有时见580nm双线
,8,放大检查:重影～指纹状包体矿物包体～双晶
, , ,9,色散强:0.05, 1
,10,多色性:黄至褐色榍石:中至强三色性～浅黄/褐橙/褐黄
3.52 4.7? &nb, sp; 4.26
鉴别:榍石与锆石～合成金红石～以密度、轴性、内含物～吸收光谱可以区分
三、符山石 CaMgAl[SiO][SiO](OH) 102443724
四方晶系
柱状晶体、块状集合体
玻璃光泽
颜色丰富
HM 6-7 33 ?D g/cm 3.40,+.010～-0.15,g/cm ? U
多色性～弱
?R.I 1.713-1.718,+0.003～-0.013,
点测常为1.71
双折率:0.001-0.012
?吸收光谱 464nm～528.5nm线
?内含物～气液包体～矿物包体
鉴别:与尖晶石以光性特征～多色性～密度鉴别之
与绿帘石以多色性～双折率区别之
与蓝晶石以光性特征～多色性区别之
四、锡石 + 四方晶系 U SnO2
暗褐色至黑色～黄褐、黄、无色
主要鉴定特征
,1,金刚光泽至亚金刚光泽 3 ,2,D g/cm 6.95,?0.08,
,3,多色性:二色性弱至中
,4,R.I 1.997-2.093?,含石英可为1.54,～双折率:0.096-0.098
,5,色散0.071
,6,放大检查、矿物包体、色带、双影
五、红柱石 - AlSiO AlSiO的同质多象变体还有矽线石、蓝晶石斜方晶系 B 2525
主要鉴定特征 3 ?D 3.17?g/cm
?R.I 1.634-1.643?
?双折率 0.007-0.013
?紫外萦光:无至中等的绿至黄绿色,SW,
?多色性:强三色性～褐黄绿/褐橙/褐红
以光性特征多色性～双折率区别于电气石～磷灰石 红柱石内有黑十字,碳质,者称空晶石
红柱石柱状晶体呈放射状排列形的菊花者称菊花石
六、矽线石
AlSiO 25+ 斜方晶系B 白至灰、褐绿。紫蓝至灰蓝,稀少, 主要鉴定特征
,1,一组完全解理 3 ,2,D g/cm 3.25?
,3,R.I 1.659-1.680,+0.004-0.006,。点测1.66可低于1.64
,4,双折率0.015-0.021
,5,纤维状矿物包体～及尖晶石、黑云母等包体
,6,常有猫眼效应
,7,410、441、462nm弱带
鉴别:a(以一组完全区别于透辉石猫眼,二组近正交完全井,
b(与碧玺猫眼以密度～多色性区别之
c(与磷灰石猫眼以吸收光谱～密度区别之
d(与阳起石猫眼以光性特征,全亮,
吸收光谱505nm吸收线
七、蓝晶石
AlSiO 25- 斜方晶系B
浅至深蓝、绿、黄、灰褐、无色等
主要鉴定特征:二硬石 H//C轴4-5～?C 6-7 M
,1,R.I 1.716-1.731 3? ,2,D 3.68g/cm
,3,双折率0.012-0.017
,4,多色性:蓝色者～三色性中～无色/深蓝/紫蓝
,5,萦光:LW 弱红 SW无
,6,光谱:435nm～445nm带
,7,内含物:矿物包体～解理、裂理、色带等
与尖晶石、符山石等以多色性～密度等鉴别之
八、堇青石
,Mg,Fe,Al[AlSiO]
23518
环状结构铝硅酸盐
Mg,Fe可形成完全的类质同象～自然界中～含Mg为主者多～含Fe为主者少～含TiMn量很
少～结构通道中可含HO～Na,K等。
2
斜方晶系:3L2Pc1 B-
单晶柱状～因双晶常呈假六方形～集合体致密块状或浸染状
颜色:蓝色,带紫色调, 紫色,带蓝色调,
蓝色和紫色者用作宝石～还有其它颜色如无色、微黄白、绿、褐、灰等
主要鉴定特征:
,1,R.I:1.542-1.551～可稍低
,2,双折率:0.008-0.012
,3,D 2.61g/cm3 常较低为2.56-2.60
,4,强三色性:紫色者:浅紫/深紫/黄褐
蓝色者:无至黄/蓝灰/深紫
,5,内含物:矿物包体～气液包体～色带
,6,可有砂金效应
鉴别:注意与紫晶～方柱石的鉴别,见前述,
九、绿帘石
CaFeAl[SiO][SiO]O(OH)
22427
单科晶系L2PC B-
柱状或柱状集合体
浅至深绿至棕褐色、黄、黑
主要鉴定特征:
,1,R.I:1.729-1.765,+0.012 -0.035,
,2,双折率:0.019-0.045
,3,D 3.40,+0.10 -0.15,
,4,三色性强:绿/褐/黄
,5,吸收光谱～可凡445nm强带～475nm弱线
,6,内合物:气液包体～矿物包体
鉴别:与金绿宝石以密度及多色性区别
十、黑幼帘石,坦桑石,tanzanite
坦桑石 矿物名称为黝帘石 zoisite属绿帘石族矿物～岛状结构硅酸盐
CaAl[SiO][SiO]O(OH)
23427
斜方晶系3L23PC B+
坦桑石鉴定特征
,1,蓝色～紫蓝至蓝紫色
,2,R.I 1.691-1.700,?0.005,
,3,双折率:0.008-0.013
,4,三色性强:蓝/紫红/绿黄
,5,内合物:气液包体～矿物包体,阳起石、石墨、十字石等,
,6,D g/cm3 3.35?
热处理:产生紫、蓝色、稳定、不可测
十一、辉石
1、顽火辉石
(Mg,Fe)[SiO]
226
斜方晶系B+
红褐、褐绿、黄绿、无色,稀少,
主要鉴定特征一
,1,两组近正交的完全解理
,2,D 3.25,+0.15 -0.02,g/cm3
,3,R.I 1.663-1.673,?0.010,
,4,双折率:0.008-0.011
,5,三色性弱至强:褐黄/绿/黄绿
,6,505nm～550nm线
,7,内合物:纤维状矿物包体～暗色矿物包体。特殊光学效应～星光效应,稀少,
鉴别注意与矽线石猫线～碧玺猫眼区别
2、透辉石
Camg[SiO] 26 单斜晶系B+
蓝绿色至黄绿色、褐色、黑色、紫色、无色至白色
主要鉴定特征:
,1,R.I 1.675-1.701,+0.029～-0.010,
点测:1.68?
,2,双折率0.024-0.030
,3,D 3.29?g/cm3
,4,#:二组近正交井
,5,气液包体～丝状矿物包体
,6,特殊光学效应:星光效应～猫眼效应
注意与矽线石猫眼 鉴别,#,
3、普通辉石
,Ca, Mg, Fe,[(Si, Al)O] 226 单斜晶系:B+
灰褐、褐、紫褐、绿黑色
主要鉴定特征
,1,R.I 1.670-1.772
,2,双折率0.018-0.033
,3,R.I 3.23-3.52g/cm3
,4,三色性:弱一中～浅绿/浅褐/绿黄
,5,矿物包体
,6,二组近正交#
4、锂辉石
LiAl[SiO] 26 单斜 B+
粉红色至蓝紫红色～绿色～黄色～无色～蓝色～通常色调较浅
主要鉴定特征:
,1,R.I 1.660-1.676,?0.005,
,2,双折率0.014-0.016
,3,D 3.18?g/cm3
,4,二组近正交#
易与蓝柱石～硅铍石混淆
十二、磷灰石
磷酸盐矿物
Ca[PO](F,Cl,OH) 543 L6PC 六方晶系 U-
无色、黄、绿、紫、紫红、粉红、褐、蓝色
主要鉴定特征:
,1,R.I 1.634-1.638,+0.012～-0.006,
,2,双折率多为0.003,0.002～-0.008,
,3,D 3.18,?0.05,
,4,萦光:因自身颜色而异
,5,多色性:弱～蓝色者强:蓝/黄
,6,吸收光谱:无色～黄色及具猫眼效应者有特征的580nm双线
浙公网安备 33021202002483