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GIC初级基础GIA宝石证书12.9WGIA钻石证书8WFGA宝石证书5K美金FGA钻石证书4K美金一、宝石的分类及命名①宝石的定义:1.广义:一切可琢磨或雕刻成首饰或工艺品的材料,包括人工和天然材料。2.狭义:自然界中美丽,耐久,稀少但可琢磨或雕刻成首饰或工艺品的矿物,岩石及部分有机材料。②宝石特性:⑴美丽⑵耐久,硬度大,坚韧不脆,化学性稳定⑶稀少⑷无害。摩斯硬度:矿物的硬度是矿物抵抗外来机械作用(如刻划、压入、研磨等)侵入的能力。材料的硬度取决于原子间的键合力的性质和强度,不同的硬度测量方法有:摩氏硬度、压入硬度和研磨硬度。德国矿物学家摩氏在1822年为了评价矿物的硬度提出一种使用的分类表,实际上是一种刻划硬度,矿物硬度分为10级,从1-10分别为:滑石、石膏、方解石、萤石、磷灰石、长石、石英、黄玉、刚玉、金刚石。矿物的硬度也具有对称型和方向性,这种硬度大小随方向而变化,例如蓝晶石,沿晶体延长方向的硬度是5,而垂直延长方向的硬度为7天然珠宝玉石:l天然宝石:矿物单晶(可含双晶)1)高档宝石:H>7。例如:钻石,红宝石,蓝宝石,祖母绿,金绿宝石;2)中低档宝石:碧玺,石榴石,尖晶石,水晶等;3)稀少宝石:也叫收藏宝石,塔菲石,蓝锥矿,矽线石等。l天然玉石:矿物集合体和非晶质材料。1)高档玉石:H:6.5-7翡翠,软玉;2)中低档玉石:H:4-6玛瑙,岫玉,青金岩,天然玻璃等;3)雕刻石:H:2-4图章石,砚石,装饰石等。天然有机宝石:珍珠,珊瑚,煤精,骨料,象牙,龟甲。人工宝石:合成宝石:有天然对应物,如合成红宝石,合成钻石合成宝石必须具备三个条件:a.它应当是人工参与生产的无机产物。因为有机材料在外观上可能被模仿,但其生长过程是不能复制的。b.它必须有对应的天然宝石。c.它的物理性质、化学成分和晶体结构与相对应的天然宝石相同或几乎完全相同。但合成尖晶石却有微小的差异。人造宝石:无天然对应物,如YAG(钇铝石榴石);拼合宝石:两块以上的材料组合在一起,如苏达祖母绿;再造宝石:碎块在高温高压下粘结而成,如再造琥珀。 二、宝石的形成l矿物:由地质作用形成,通常为固体的无机晶质材料,也有有机的琥珀及非晶质材料欧泊,天然玻璃等;l岩石:矿物的天然集合体1)沉积岩:灰岩,生物碎灰岩;2)岩浆岩:花岗岩,玄武岩;3)变质岩:大理岩,片岩。岩浆成矿作用1)处于地壳深部的岩浆具有很高的温度,在压力驱使下沿破裂带上升,形成火山岩和侵入岩2)岩浆在上升过程中,不断发生结晶分异作用,使有用组分聚集形成岩浆矿床3)金伯利岩:钻石,石榴石;4)玄武岩:橄榄石,蓝宝石;5)伟晶岩:海蓝宝石,黄玉,碧玺,各色水晶。变质成矿作用:在地球内力影响下,固态岩石或矿物在基本保持固态下发生成分、结构、构造的变化,形成有用物质的聚集。1)区域变质作用:1.大理岩:Ruby,Sapphire;2.片岩:Emerald,Chrysoberyl.2)接触变质作用:蛇纹岩,软玉,翡翠等。热液成矿作用:岩浆水、变质水、沉积水的流体与岩石作用发生充填和交代作用使有用物质析出形成矿床。典型的热液充填——玛瑙、玉髓、水晶、冰洲石等。晶洞:成矿热液沿构造裂隙及空间充填,晶体沿壁生长。风化沉积成矿作用:当岩石或矿床裸露地表或处于近地表时,由于水、生物、氧化的环境和温差的变化加速了风化。不稳定部分矿物——分解、淋失——在深部再析出形成淋积矿床。形成的矿物为:欧泊、绿松石、孔雀石等。抗风化能力强的矿物——残留下来——形成残积矿床——经过河流搬运、迁移,富集形成各种残积矿床。这些矿有如下性质:1.化学性质稳定(抗风化)2.高硬度(耐磨)3.比重大(经过迁移分异可以富集成矿)如钻石、红宝石、蓝宝石、尖晶石等。冲击砂矿——河床;宝石富集于砾石层中(宝石砾)海洋砂矿——海岸宝石矿床的分类及特征 成因类型岩类宝石种类 内生矿床岩浆型金伯利岩金刚石、镁铝榴石、橄榄石基性喷出岩蓝宝石、锆石酸性喷出岩贵榴石、托帕石伟晶岩型晶洞伟晶岩海蓝宝石、绿柱石、水晶、锂辉石、锰铝榴石稀土金属伟晶岩彩色电气石、铯绿柱石、托帕石、长石气成 热液型超基性岩交代岩翡翠、翠榴石云英岩(云母、石英)祖母绿、红宝石 矽卡岩红宝石、蓝宝石、尖晶石、铁铝榴石热液型深成型紫水晶、黄水晶火山成因型紫水晶、蛋白石、托帕石远程低温型祖母绿变质型动力变质型翡翠区域变质型红宝石、蓝宝石混合型月光石、SiO2类玉 外生矿床生物沉积褐煤煤玉、琥珀风化壳型砂—粘土质岩石超基性面性风化欧泊、澳玉含硫化物铜矿的浅性风化绿松石、孔雀石 砂矿残坡积型所有宝石冲积砂矿所有宝石海成砂矿所有宝石三、宝石的化学组成1.宝石的化学成分1)单质—钻石C2)氧化物—刚玉,尖晶石,金绿宝石,石英3)硅酸盐—绿柱石,石榴石,翡翠,橄榄石,黄玉,碧玺,锆石4)高硬度、耐腐蚀5)碳酸盐—冰洲石,珊瑚,珍珠6)低硬度、不耐酸、有解理。有解理:敲的时候容易碎成一片一片7)磷酸盐—磷灰石,绿松石8)有机材料—煤精,琥珀,龟甲以有机成分为主,珍珠,珊瑚含少量有机成分2.同质多像与类质同象同质多像:化学组成相同的物质,在不同的物化条件下结晶成具有不同晶体结构的晶体的现象。如钻石和石墨(碳)是两种非常不同的材料。一个具有作为宝石所需要的重要特征,而另一个则是重要的工业用润滑剂。类质同像:物质结晶时,其晶体结构中某些离子或原子的位置,被部分相似的离子或原子占据,其晶体结构和化学键类型不发生变化,但会引起其晶胞参数及物理性质发生变化的现象。如石榴石(Fe.MG)3AI2(SIO4)3Fe-AI,Mg-AIRI,色散,SG颜色,光谱,硬度四、结晶学基础晶系:七大晶系;对称特点、晶轴、轴角关系、晶体几何常数特点、最高对称型、主要单形、矿物实例。晶体的特征:只有方向性的物理性质:多色性、理解、差异硬度1.晶质与非晶质材料1)晶体:具有格子构造的固体,晶体的内部质点(原子、离子或分子)在三维空间内进行规则、有序的周期性重复排列,在自由生长条件下,能自发形成规则的多面体形态。 2)非晶质:内部质点不作规则排列(不具格子构造),无一定的外观形态。晶质与非晶质的关系与区别:晶质稳定,非晶质相对不稳定。非晶质-脱玻化-形成雏晶,例如火山玻璃;晶体-放射性-脱晶质化-非晶质,例如高锆-低锆。晶质结构的转变------晶质非晶质宝石矿物宝石矿物A.具有方向性的物理性质:多色性、解理、差异硬度;B.外形和性质具有对称性;C.有固定熔点,例如刚玉2050°熔化;D.具最小内能、稳定性——非晶质向晶质转化的趋势。无对称型无规则的几何外形无方向性的物理性质无固定熔点钻石、刚玉、托帕石等火山玻璃、欧泊、琥珀等2.多晶质显晶质:由一些细小的颗粒构生的集合体,放大镜下可见这些颗粒,集合体不具有几何对称外形;隐晶质:由无数细微的晶体颗粒组成的集合体,显微镜下无法看出晶体颗粒。多晶质隐晶质非晶质宝石矿物宝石矿物宝石矿物无规则的几何外形无规则的几何外形无规则的几何外形晶体晶体非晶体属于多晶质,但在宝石显微镜下无法看出晶体颗粒内部质点不作规则排列(不具格子构造)翡翠玛瑙、玉髓玻璃、琥珀晶体的对称:所有的晶体是对称的。取决于其内部质点的规律性排列。不仅形态而且物性都是对称的。3.对称要素对称要素:对称面P,对称轴L,对称中心C ①对称面P:是一个假象的平面,将一个晶体划分为互为镜像反映的两个相等部分。如果一个晶体沿对称面切割成两半,并将切割下来的半个晶体的切割面对着镜面放置,影像将重现所失去的另半个晶体。根据晶体的特点,晶体中的对称面的可能数目是0-9个,立方体最高,有9个对称面。中级晶族中的四方晶系最多有5个对称面;六方晶系最多有7个对称面;三方晶系最多有3个对称面;低级晶族中的斜方晶系最多有5个对称面;单斜晶系最多有1个对称面,三斜晶系没有对称面。②对称轴L:是指通过晶体中心的一根假象的直线。当晶体围绕其旋转一圈360°时,其相同的外形能重复出现2、3、4或6次。对称轴分别称为二次轴、三次轴、四次轴和六次轴。三次对称轴以上的称之为高次轴。对称轴穿过晶面中心、晶棱中心、角顶中心③对称中心C:一个假想的点,通过此点作任意直线,在此线上与对称中心C等距离的两端上必定可找到对应的点。对称轴L对称面P对称中心C晶体对称要素晶体对称要素晶体对称要素假想的几何要素假想的几何要素假想的几何要素线面点穿过晶面中心穿过晶棱中心穿过角顶L2、L3、L4、L6垂直平分晶面垂直平分晶棱并通过其中心包含晶棱最多9P,最少无最多一个,最少无晶体定向:结晶轴:简称晶轴,用来确定晶面,晶棱在晶体上的方向而人为选定三根或四根坐标轴。结晶轴交于晶体中心—原点,平行于对称轴、对称面的法线或平行晶棱。轴角:结晶轴的夹角。轴率:轴单位比a:b:c。高级晶族立方晶系有四个三次轴4L3中级晶族六方晶系三方晶系四方晶系L6L3L4低级晶族斜方晶系单斜晶系三协晶系二次轴或P多于一个二次轴或P不多于一个无二次轴和P 高级晶族:有多个高次对称轴1.等轴晶系(立方)均质体(各向同性),单折射率最高对称形3L44L36L29PC四面体组:四面体、三角三四面体、四角三四面体、五角三四面体、六四面体八面体组:八面体、三角三八面体、四角三八面体、五角三八面体、六八面体六面体组:立方体、四六面体、棱形十二面体、五角十二面体钻石、尖晶石、萤石、石榴石中级晶族:非均质体,双折射,一轴晶,仅有一个高次对称轴,为C轴。柱类三方柱复三方柱四方柱复四方柱六方柱复六方柱锥类三方单锥、双锥复三方单锥、双锥 四方单锥、双锥复四方单锥、双锥六方单锥、双锥复六方单锥、双锥棱面体、三方偏方面体平行双面单面2.四方晶系:L44L25PC,仅有一个高次对称轴,为L4,a=b≠c,四方柱,四方双锥等,c⊥a⊥b。3.六方晶系:L66L27PCa1=a2=a3≠caI^a2=a2^a3=aI^a3=120°c⊥a六方柱,六方双锥,平行双面(磷灰石、绿柱石)4.三方晶系:L332L23PC,仅有一个高次对称轴,为L3-C轴三方柱,三方双锥,菱面体,平行双面低级晶族:非均质体,双折射,二轴晶。没有高次对称轴5.斜方晶系:L2或P多于一个,3L23PC,斜方柱,斜方双锥,平行双面。无高次对称轴L2或P多于一个3L23PCa≠b≠cc⊥a⊥b6.单斜晶系:L2或P不多于一个,L2PC,斜方柱,斜方双锥,平行双面。无高次对称轴L2PCa≠b≠cb⊥a,c7.三斜晶系:无L2或P,只有C,a≠b≠cb^a^c^b≠90°平行双面,双面,单面(绿松石、天河石)4.晶形:1.单形:由同种晶面(同形等大)所组成的品体形态:指由对称要素联系起来的一组晶面的总和。是借对称型中全部对称要素的作用可以使它们相互重复的一组晶面,它们具有相同的性质。晶体的几何形态共有47种单形。如三方晶系的三方双锥、三方柱等;四方晶系的四方双锥、四方单锥单形可以分为开形和闭形2种。开形:晶面不能完全包围一定空间的单形,须和其它聚合才能形成晶体。例如平行双面、柱类和单锥类。 闭形:晶面可以包围成一个封闭的空间的单形。例如立方体和八面体等。1.聚形:单形的聚合,是由两个或两个以上单形组成的。但单性的聚合是任意的,必须是属于同一对称型的单形才能聚合。如四方体—四方柱和平行双面。5.双晶两个或者两个以上的同种晶体按一定的对称规律形成的规则连生,相邻两个个体可以通过对称操作使2者彼此重合或平行。双晶主要类型接触双晶(两个个体以简单平面接触)1.简单接触双晶:尖晶石律、三角薄片双晶、膝状双晶双晶结合面凹角外形对称性的变化2.聚片双晶:*多个薄板状个体以同一双晶体律连生,结合面互相平行。相邻2个个体方向相反。*钠长石3.穿插双晶:两个个体互相穿插形成的双晶(两个或者两个以上)*正长石的卡氏双晶*十字石——十字穿插双晶4.轮氏双晶:两个以上的个体以同一双晶律连生,为若干接触双晶或穿插双晶的组合,各结合面互不平行,依次呈等角度相交,使双晶整体呈环状或辐射状*金绿宝石的三连晶6.实际晶体1、表面生长特征:*生长纹*三角形生长标志2、鉴定要结合物理性质——颜色、光泽、解理、断口、硬度等。3、结晶习性:矿物产出时经常呈现的形态4、晶体变形——生长条件及环境的影响*晶面大小变化但夹角不变 集合体:1块状2葡萄状3钟乳状4同心环状5条带状(玛瑙)6结核状7放射状8晶族状矿物形态单晶体:连生:*规则连生(平行连生、双晶)不规则连生集合体:*结核状钟乳状、葡萄状、块状等轴晶系1钻石2尖晶石3石榴石4萤石5黄铁矿钻石:*八面体*菱形十二面体*三角凹痕*生长纹理*三角薄片双晶*八面体解理颜色:无色——浅黄、浅褐、浅灰金刚光泽阶梯状端口石榴石:四角三八面体菱形十二面体*强玻璃光泽*红、深红、褐红、紫红、橙色、黄色、绿色、淡黄、淡绿*生长纹理*贝壳状断口尖晶石:*八面体*八面体与菱形十二面体的聚形*尖晶石律双晶*玻璃光泽*红(贵)、蓝、褐色、紫色等*无解理萤石:*立方体*八面体完全解理(解理块)*阶梯状端口*弱玻璃光泽:H低,表面磨损严重*除了红、黑的其它各色晶面与解理面晶面为晶体结构的最外层的面网晶面上有生长条纹或标志 解理面是晶体结构的薄弱面解理面平滑、有珍珠光泽黄铁矿:*金黄色*金属光泽*立方体*五角十二面体*二者的聚形*生长纹理四方晶系:*方柱石*符山石*锆石锆石:*亚金刚光泽*四方柱与四方双锥*褐、红、无色(褐红色最常见)方柱石:*四方柱与四方双锥及平行双面*紫色、橙色、无色*柱面纵纹*玻璃光泽六方晶系:*磷灰石*六方柱+六方双锥*浅绿、浅蓝、黄色*贝壳状的断口*H低,表面有明显磨损绿柱石:*六方柱+平行双面+六方双锥*玻璃光泽*贝壳状断口*绿、红、浅蓝、无色*海蓝宝石柱面有纵纹三方晶系:*电气石碧玺*六方柱+三方柱(复)三方单锥+单面*晶体结构没有对称中心的*异极象:晶体两端出现不同的单行的现象 碧玺(柱面条纹*球面三角形横断面*贝壳形断面)刚玉(各色*六方双锥+六方柱+平行双面+菱面体*菱面体裂及地面裂理*强玻璃光泽*地轴面上有三角形生长的标志)有裂理的比较差石英(六方柱+菱面体2个+三方偏方面体+三方双锥*左形*右形)水晶(柱面有横纹*玻璃光泽*贝壳状断口*无色、紫色、黄色、烟色、黑色)方解石(柱状,但一般仅见解理块*菱面体解理*阶梯状断口*强的双折射*H低,表面磨损严重*无色*多为集合体形式存在*汉白玉——碳酸盐质玉*大理岩)斜方晶系:托帕石(黄玉)黄玉(斜方柱+斜方双锥+平行双面*地面完全解理*阶梯状断口*纵纹*无色、黄、褐、蓝色)托帕石最好的就是黄色赛黄晶(斜方柱+斜方双锥+平行双面*纵纹*无地面完全解理*无色、褐色、黄色)金绿宝石(贵重的五大宝石之一)(黄绿色、褐色*玻璃光泽*斜方柱+斜方双锥*柱面纵纹*三连晶——三个晶体互相穿插)有凹角单斜晶系:正长石*月光石*平行双面+斜方柱*无色*2组完全中等解理*阶梯状断口(只有一个L2一个P)三斜晶系:天河石*平行双面*单面*二组完全解理*阶梯状断口*蓝绿色*格子状颜色分布(有白色的网格)五、力学性一、刻划硬度:材料抵抗刻划的能力;材料的硬度取决于原子间的键合力的性质和强度二、摩氏硬度H矿物硬度分为10级,从1-10分别为:1滑石、2石膏、3方解石、4萤石、5磷灰石、6长石、7石英、8黄玉、9刚玉、10金刚石指甲2.5小刀5.5窗玻璃5.5合成水晶7 A、只是相对大小;金刚石与刚玉间的差大于滑石与刚玉之间的差H大于7,耐磨B、差异硬度:方向性差异,翡翠的差异硬度导致橘皮效应;钻石的差异硬度使之得以切磨2硬度的测试刻划硬度:注意事项A.破坏性,主要对原石,其他尽量避免使用;B.H笔:从软到硬测试,以便只留下一条划痕C.雕件及成品测试部位:不显眼处D.观察硬度特征:刻面棱锋利笔直者硬度高,刻面棱圆滑则硬度低。3.硬度的意义:A、鉴定宝石B、加工时,磨料的选择、琢形的选择、避免橘皮效应、切磨钻石C、首饰的维护:首饰类型的选择、镶嵌方式及佩戴注意的问题等抗压硬度:维克HKg/mm2一、条痕*当材料在白色无釉瓷板上刻划时留下特征颜色的粉末。*区分体色相同的某些宝石:*赤铁(褐红色)与钢珠(无)*方钠石(白色)与青金岩(蓝色)*珊瑚(白色)与“合成”珊瑚(红褐色)*注意:破坏性测试,慎用*放大下进行后观察三、解理*在外力的作用下,材料倾向于沿某些特殊方向破裂形成平坦断面的性质;*解理面平行于其结构弱面;*方钠石、钻石、黄玉;*长石、辉石(翡翠)*1、分类:*一组(底面)解理:黄玉*二组(柱面)解理:辉石 *三组(菱面体)解理:方解石*四组(八面体)解理:钻石、萤石解理分级:*晶体受力后:*极完全解理:极易沿解理面分成薄片,解理面平整光滑。*完全解理:沿解理面裂成平整面*中等解理:沿解理面分裂,解理面不很平整*不完全解理:沿解理面分裂困难,解理面不平整也不明显。*宝石的解理只有:有三类(完全解理、中等解理、不完全解理)2、应用或者意义A.鉴定—初始解理:胡须、蜈蚣状包体;B.加工*能较容易除去质量较次的部分*平行解理面方向不能抛光宝石,一般要与解理方向有5°倾斜,否则,产生粗糙不光的抛光面*劈开钻石、避免胡须、破裂识别:*解理面上珍珠光泽*阶梯状断口*初始解理*晶面与解理面的区别:*晶体最外层的网面*只有一层*生长特征:生长纹,标志四、裂理*在外力作用下,材料沿双晶结合面或包体聚集的平面破裂或裂开形成平坦的断面。*红宝石、蓝宝石中常见见底面或菱面体裂理。(每个钻石的晶体都有解理)并不是所有的刚玉都裂理。*原因: *包裹体沿某些晶体结构面出溶结晶,*聚片双晶的结合面,*裂理面平坦,缺少珍珠光泽*注意:解理与裂理的差异、产生的原因*方向:整个宝石种——某个体*特征:*实例:五、断口*宝石在歪理作用破裂形成的随机的无方向性的破裂面*类型:*阶梯状断口:解理发育的材料;*贝壳状断口:解理不发育的材料;如玻璃、水晶;*平坦、不平坦状断口:*锯齿或裂木状断口:软玉;—应用:鉴定六、韧性:材料抵抗分裂的能力*金刚石是世界上最硬物质,但韧性不够强。*软玉硬度虽低,但是经受钢锤冲击,有强的韧性。*集合体材料的韧性较好,如软玉、硬玉等,适用于雕琢*韧性与脆性相反*大小顺序:软玉、硬玉、红宝石、蓝宝石、金刚石、水晶、海蓝宝石、橄榄石、祖母绿、黄玉、月光石、金绿宝石、萤石;锆石:H6.5-7.5,但有纸蚀现象;(意思是,可以用纸敲碎棱容易破)七、稳定性*材料抵抗由光、热、化学反应造成物理或化学性质的变化的能力。*琥珀:100°变软*欧泊:受热脱水、龟裂*珍珠:汗水、化妆品的腐蚀*材料的耐久性:取决于H、韧性、稳定性 八、比重:即相对密度*材料在空气中的重量与同体积积水在4℃、1个大气压时的重量之比;*1立方厘米谁在在4℃时的重量为1克。*琥珀:1.08;*水晶:2.65*钻石:3.52*鉴定宝石*测试方法:静水称重法、比重液法;*原理:阿基米德定律*当物品完全侵入液体中时,所受到的浮力相当于所排开液体的重量。密度:单位体积内物质的质量,单位g/cm³密度=质量/体积p=m/v影响因素:组织物质的元素类型,晶体结构。相对密度:指材料在空气中的重量与同体积水在4℃、一个大气压时的重量之比。1cm³水在4℃的重量为1g。琥珀:SG=1.08;水晶:SG=2.65●原理:阿基米德定律●当物品完全浸入液体中时,所受到的浮力相当于所排开液体的重量。●相对密度的测试方法:静水称重法、重液法1.重液法近似测比重宝石的相对密度>重液宝石下沉宝石的相对密度=重液宝石悬浮宝石的相对密度<重液宝石漂浮实验中常用的重液为:三溴甲烷(加一溴荼稀释,SG=1.48):SG=2.65;三溴甲烷(微黄色液体):SG=2.89二碘甲烷(一溴荼或三溴甲烷稀释):SG=3.05;翡翠SG=3.33粉碧玺SG=3.05二碘甲烷(黄色液体):SG=3.32;饱和盐水SG=1.12;7克盐溶于50ml水,琥珀上升,塑料下降。宝石在比重液中的现象(见PPT)重液法操作步骤●将待测宝石擦干净;●用镊子夹住宝石,送入重液中间,轻轻松开,侧视观察宝石的行为;●每在一种重液中测完,取出时要用酒精清洗样品,擦干,以防交叉污染。 ●重复测2-3次验证。重液法注意事项A、多孔、有机材料、塑料、拼合宝石及某些处理材料避免用此方法,如”穿衣”翡翠、珍珠等;B、宝石太大不用;C、重液的保护:密封、避光存于阴凉处、深色瓶、加铜丝防变质分解或颜色加深;D、防止重液挥发、校正SGE、重液的毒性,通风、洗手、防止弄入眼中;F、观察时平视;G、测试完洗净、擦干,防止交叉感染;H、因为折射率相近,宝石轮廓不清晰,难取出,所以尽量先放在较重的液体中。重液法测比重的优缺点●优点:合适较小的宝石、成包混装的宝石,可顺便观察颜色分布●缺点:有毒、有害;价格昂贵(只适合小宝石);需在通风设备好的实验室中使用;不适宜多孔、有机及拼合宝石。2、比重瓶法精确测比重原理:阿基米德定律;(图见ppt)比重瓶法的操作步骤A、调试重液:先将宝石放入某重液中,如下沉,则选较重的重液加入,否则选较轻的加入,边加边搅动。停下观察,再一滴一滴加直至悬浮;B、取一比重瓶,清洗、晾干、称重(带瓶塞)W1;C、将重液注入瓶内,充满,盖塞,让多余液体从毛细管中溢出,并擦干;D、确认瓶内无气泡后,称重W2E、瓶子体积是已知的,直接计算即可得到重液及宝石的精确比重值。●SG=(W2-W1)/V3、静水称重法精确测比重根据阿基米德定理:先称出空气中的重量G空,再称出在水中的重量W水,计算:SG=G空/(G空-W水)。如:样品空气中重1.60,水中重1.20,则计算:SG=1,60/(1.60-1.20)=4.00方法:a.单盘天平b.双盘天平c.弹簧秤d.直读比重天平1.单盘天平静水称重操作步骤:A.擦净宝石,称宝石在空气中的重量W空; A.将悬挂样品的支架放在天平盘上,把阿基米德桥垮放在盘上,不接触盘;B.取烧杯装2/3蒸馏水,滴洗涤剂1滴消除表面张力,将烧杯放在桥上;C.支架末端挂有金属网兜,让网兜完全浸没于烧杯中的水中,并不接触杯底及杯壁;D.将天平清零;E.将宝石缓缓放入网兜中,消除气泡,称出宝石在水中的重量W水;F.计算SG=W空/(W空-W水);G.重复测量2-3次验证。注意事项●样品干净无油污,采用蒸馏水或凉开水,避免用自来水(气泡多),消除表面张力;●多孔宝石不宜●只适用于大于1-2ct的宝石,小的误差大●天平净度要求高。2.双盘天平静水称重操作步骤:A.擦净宝石,称宝石在空气中的重量W空;B.取烧杯加2/3蒸馏水,滴洗涤剂1滴消除表面张力;C.将细铁丝平分2半,一半作宝石兜挂左盘上方的挂钩上;D.将阿基米德桥跨在左盘上方并不接触盘,桥上放装2/3水的烧杯,将网兜浸没于水中,并不接触杯底和边部,调整右盘细铁丝长度使天平平衡;E.将宝石放入网兜内,宝石完全浸没于水中,且不接触杯底和边部,称宝石在水中的重量W水。注意消除气泡;F.计算SG,=W空/(W空-W)G.重复测量2-3次验证★用于测定相对密度的双盘天平装置(见ppt)3.弹簧秤法适用于:大雕件、大原石、很大的琢型宝石,10-1000g重的。若宝石很大,可采用杠杆和水桶。步骤:A.用尼龙兜装宝石,称在空气中的重量(A);B.准备一个大烧杯,装满2/3的水;C.将宝石完全浸没于水中(水中加洗涤剂1滴),消除气泡,称其在水中的重量(W);D.计算:SG=A/(A-W)E.重复测量2-3次验证。静水称重的优缺点及注意事项:●优点:能快速准确测定许多不规则宝石比重,无复杂计算;无毒无害无污染、经济;●缺点:不能准确测定较小的宝石(小于小于3ct的宝石不太准确,<0.5ct不用此法);多孔的宝石不适宜(如绿松等,尽量减少在水中测试的时间)注意事项:多测几次验证结果;样品干净无油污;消除表面张力(水的选择、加洗涤剂、刷气泡)。 可选用CCI4代替水CCI4表面张力较水明显小,但CCI4随温度变化,p变化明显,注意测试时的温度。SG=A/(A-W)*p温度℃P液体的比重31.630181.599281.5794.直读比重天平●不必计算,1-100ct皆可●由专门厂家制作,与横梁天平相似,但增加了一个双盘装置及在横梁上的刻度尺,可直接读出比重。●用来测定小宝石比重的一种有效仪器。★总结宝石大小与测试方式的选择宝石大小密度测试方法的选择很小重液法>2-3ct单、双盘天平法1-100ct直读比重天平法10-1000g弹簧秤法很大测量体积称重4、各种规则形态材料的测量方法重量/体积=密度球体:4πr3/3;立方体:a3;长方体:abc;圆柱体:πr2h;不规则的大件材料:六、光学基础及宝石的光学性质一.光的本质1.光的波动性光的电磁波理论认为光是一种电磁波,是一种横波,在波动中质点的振动方向和传波方向互相垂直。光的波动理论能解释光的反射、折射、干涉、衍射及偏振化现象。 图见(ppt)可见光400-430紫;430-490蓝;490-550绿;550-590黄;590-630橙;630-700红;2.光的粒子性量子理论认为各种频率的光只能不连续地被发射和吸收,称为量子,光能量是不连续的,具量子化特征。E=1240/γ(nm)3.26-1.59ev;光的粒子性可解释宝石颜色的某些成因及荧光现象。1.现代物理学认为光具有波粒二像性。二.自然光与平面偏振光1.自然光:从光源直接发出的光,如太阳光、灯光。特点:在垂直光波传播方向的平面内,沿各个方向振动且振幅相等的光。2.平面偏振光:在垂直光波传播方向的单一平面内,沿一固定的方向振动的光波。(图见ppt)●自然光可以通过反射、折射、双折射及选择性吸收等作用转变成偏振光●自然光—偏振片—偏振光赛璐珞透明材料的薄片制成的,表面涂了硫酸奎宁细微的晶体,这种微晶按一定方向排列。三.折射、折射定律、折射率1.折射:光从一种介质进入另一种具有不同光密度的介质时,传播方向发生改变的现象。当光线从光疏介质进入光密介质时,光线偏向法线折射,折射角<入射角。光疏介质和光密介质●两种介质相比,将RI较小(光在期中传播速度速较大)的介质叫做光疏介质,RI较大的介质叫光密介质。●光疏和光密是相对而言的,如RI空气=1,RI水=1.33,RI玻璃=1.5,水(光密)—空气(光疏)水(光疏)—玻璃(光密)。 2.折射定律和折射率折射定律:入射线、法线、折射线在同一平面内。对于给定的两种相接处的介质及给定波长的光来说,入射角的正弦与折射角的正弦之比为一个常数。折射率=sin入射角/sin折射角;采用黄色纳光源测得,589.5nm。钻石:RI=2.417;刚玉:RI=1.78。四.反射、反射定律、反射率1.反射:光在遇到物质表面时,被折回的现象。2.反射率:指光在垂直介质分界面入射时,反射光的强度与入射光的强度的百分比。1.反射定律:⑴入射光线、反射光线和法线在同一平面内。⑵入射角=反射角2.透明材料折射率与反射率的转换:R=(RI-1)2/(RI+1)2钻石:17%反射仪(见ppt)3.全内反射与临界角⑴当光线从光密介质进入光疏介质时,光线偏离法线折射,折射角大于入射角;当光线的入射角增大到某一角度时,折射角增大到90°,此时的入射角称为临界角,折射光线将沿两介质分界面传播。⑵当入射角继续增大,大于临界角时,不再发生折射,二十全部反射回入射介质中,且遵循反射定律:反射角=入射角。这一现象称为全内反射。(见ppt)介质的RI与临界角成反比如YAG:1.8333.5°Diamond:2.4224.5°应用:1.设计理想切磨角度,增强宝石的亮度;2.依全内反射原理设计折射仪鉴定宝石。(图见ppt)五.晶体光率体及光性1.光性均质体(各向同性)光学性质在各个方向都相同,光波在均质体宝石中传播时,其传播速度不因光波在晶体中振动方向不同而发生改变,只有一个RI值。包括:等轴晶系(钻石、尖晶石、石榴石、萤石等)和非晶质(天然玻璃、玻璃、塑料、欧泊等)。2.光性非介质体(各向异性)中级晶族(三方、四方、六方晶系和低级家族(斜方、单斜、三斜晶系)的宝石的光学性质随方向变化(除特殊方向外)当光线进入非介质体宝石,讲被分解为传播方向不同,振动方向相互垂直的两条平面偏振光,其传播速度不同,RI不同。 (图见pt))3.双折射率:各向异性宝石的最大折射率和最小折射率的差值,记为DR.。RImax-RImin=DR,如水晶1.553-1.544=0.009●双折射率现象可通过放大观察重影现象。DR越高,重影现象越明显。钻石无重影,莫伊桑石有重影(仿钻)锆石,橄榄石,碧玺双折射率大重影明显。4.光轴所有各向异性宝石都有一个或两个不发生双折射的方向,称为光轴。一轴晶:三方、四方和六方晶系的宝石有一个不发生双折射的方向,即有一个光轴方向。二轴晶:斜方、单斜和三斜晶系的宝石有两个不发生双折射的方向,即有两个光轴方向。5.光率体是表示光波在晶体中传播时,光波振动方向与相应折射率值之间关系的一种几何图形。a.均质体宝石的光率体光率体为圆球形,任何方向切面都是圆切面,其半径为RI值,即各个方向RI值相同。●均质体始终只有一个折射率值●异常双折射等轴晶系和非晶质体宝石,常常在正交偏光下出现波状消失,旋转宝石一周出现明暗相间条纹或斑点、黑十字、黑色弯曲带等,这种现象是由宝石内应力产生,如钻石、石榴石等。b.一轴晶光率体(三方、四方、六方晶系):光率体为旋转椭球体,以Ne(非常光)轴为旋转轴,No(常光)为半径组成的旋转椭球体。c.二轴晶光率体(斜方、单斜、三斜晶系):光率体为三轴不瞪的椭球体。三个光学主轴:Ng、Nm和Np,两两垂直,代表二轴晶三个主要光学方向。二轴晶光率体切面三个主轴面:NgNm、NmNp、NgNp二个圆切面一个光轴面各类斜交主轴的切面其中平行光轴的切面与主轴面NgNp面相当。其双折射率最大。六、宝石的光学性质1.光泽⑴定义:宝石表面反射光的能力,在很大程度上取决于宝石的RI大小,宝石的抛光程度。⑵影响光泽强弱的因素:a.宝石的折射率值高低;b.宝石的表面的状态:平整度、抛光质量;c.矿物集合体的集合方式。⑶宝石光泽的等级RI>3,金属光泽,如金、银、黄铁矿、磁铁矿、赤铁矿等; RI:2.6-3,半金属光泽,如乌刚石;RI:1.9-2.6,金刚光泽、亚金刚光泽,如金刚石、锆石、翠榴石。RI:1.3-1.9,玻璃光泽,绝大多数宝石,如水晶、碧玺、托帕石等。石榴石族、刚玉族、金绿宝石等为亮玻璃光泽,其他多描述为玻璃光泽。⑷宝石中的特殊光泽:油脂光泽(软玉);树脂光泽(琥珀);珍珠光泽(珍珠);丝绢光泽(虎睛石,孔雀石,查罗石);蜡状光泽(绿松石、岫玉);土状光泽(某些绿松石,压制珊瑚,压制青金岩)⑸光泽的意义a.强光泽使宝石的光学外观表现更为完善,有利于提升宝石的价值,如钻石、翠榴石等。b.光泽可作为宝石鉴定的辅助手段之一,特别是肉眼鉴定,有经验者可区分出锆石、尖晶石、水晶、普通玻璃等之间的光泽差别。2.透明度⑴定义:指物质透过光的强弱程度。⑵透明度的分类:透明:能完全清晰地透视其他物体,如水晶、托帕石、碧玺、海蓝宝石等。亚透明:能模糊地透视其他物质,如玉髓、岫玉等。半透明:能隐约透视其他物体的轮廓。如玛瑙、芙蓉石。微透明:能透过光,但看不清透过的物象,如软玉、独山玉等。不透明:基本上不透光。如孔雀石、绿松石、青金岩等。⑶影响透明度的因素:a.宝石的吸收性:(与成分、晶体结构有关)吸收性越强,透明度越差;b.宝石颜色的深浅:颜色越深,透明度越差;c.包裹体多少(裂隙、杂质等)有关;包裹体越多,透明度越差;d.与矿物集合体的颗粒大小,结合方式有关:通常同种矿物,单晶体的透明度要高于集合体的透明度,如软玉、石英岩、玉髓等。玉石的透明度—水头透明度越差:没水头、水短、地子闷、干。e.宝石的厚度:宝石厚度越大,光程愈长,吸收愈大,透明度外观较弱。因此在矿物学中以单位厚度(1cm)来确定透明度级别。3.颜色定义:可见光经物体选择成分中主要元素形成体色,具鉴定意义。如橄榄石,(Mg,Fe)2SiO4等。他色宝石:由化学成分中微量元素形成体色的机制。如红蓝宝石,AI2O3,含微量Cr时呈红色,含微量Fe+Ti时呈蓝色。4.多色性有色、非均质体、透明的单晶宝石中,颜色随光波在宝石中振动方向不同而不同的现象,不同方向出现不同的颜色或不同深浅的颜色,包括二色性或三色性。 ●一轴晶宝石:可以有两种颜色,分别代表常光和非常光选择性吸收后的颜色。●二轴晶宝石:可以有三种主要颜色,分别与光率体三个主折射率颜色对应。在//光轴的切面,多色性最明显;在⊥光轴的切面不显多色性。具有多色性的宝石一定非均质体宝石具有三色性的宝石一定为二轴晶宝石。具有二色性的宝石可以是一轴晶或二轴晶宝石。★总结:等轴、非晶质体、多晶宝石无多色性;★无色宝石无多色性;★非均质宝石沿光轴方向无多色性。常见具多色性的宝石:红柱石:强,褐红/褐绿/褐橙;堇青石:强,紫蓝/淡蓝/淡黄色;变石:强,红/绿/黄;红宝石:中,紫红/橙红;蓝宝石:中,蓝/蓝绿;祖母绿:中,蓝绿/黄绿;红柱石肉眼可见的多色性(见ppt)多色性在宝石学中的意义●鉴定宝石:如红柱石肉眼可见的多色性;红宝石/尖晶石;紫晶/堇青石●显多色性的宝石可确定为双折射宝石;●显三色性的宝石可确定为二轴晶宝石;●指导加工:具明显多色性的宝石在加工中必须正确定向如红蓝宝石台面必须垂直于C轴,方可限时最好的颜色;碧玺常光方向的吸收性大于非常光方向,故色深时台面//C轴,色浅时台面⊥C轴。5.色散⑴定义:当白光通过一透明材料的倾斜小面时,分解成其组成波长的现象。⑵色散值的测定:太阳光谱中弗朗霍夫B线和G线两单色光分别测得的材料折射率值之间的差值。B线:红光686.7nm,钻石RI=2.407G线,紫光430.8nm,钻石RI=2.451;所以,钻石的色散值,二者只差0.044⑶影响火彩的因素:色散值、体色、切磨比例、净度等。⑷色散等级:<0,010,极低0.010-0.019,低0.020-0.029,中等0.030-0.059,高 ≥0.060,极高天然高色散宝石:钻石(0.044)锆石(0.039)翠榴石(0.057)合成高色散宝石:CZ(0.065)合成金红石(0.28)合成碳化硅(0.104)⑸色散的意义:a.高色散值增强宝石的火彩效果,改善了宝石的光学外观;b.对无色透明的宝石,色散值的高低及火彩的强弱,可为鉴定宝石提供经验性证据。6.亮度⑴定义:透过冠部刻面见到的宝石反射而导致的明亮程度,是表面反射与后刻面反射的结果。⑵影响透明度的因素:a.与透明度有关:透明度越高,亮度越好。b.与加工比例有关:加工比例越正确(产生全内反射),亮度越好。c.与RI有关:RI越高,亮度约好。亮度和火彩的关系(图见ppt)7.闪耀当观察者、宝石或光源移动时,所观察到的宝石表面一闪一闪的反光。(表面有很多刻面,且反光率很强。钻石有很强的闪耀效果。)七、特殊光学效应1.猫眼效应⑴定义:在切磨成弧面型的某些宝石表面,在光照下出现的从一头到另一头的亮带,转动时亮带会游动。是由定向的、平行排列的针管状包体对光的反射形成的。⑵猫眼效应产生的条件:a.宝石内有一组密集平行排列的针管状包体或结构;b.包裹体必须足够丰富;c.宝石必须加工成弧面型(或圆珠),且底面必须平行于包体的方向。针状矿物、管状气液相包体,细长片晶、晶体的定向解理。⑶弧形的高度与猫眼眼线宽度的关系:当弧面型的宝石的高度与反射光焦点平面的高度一致时,猫眼眼线表现最完善,为一条窄而亮的光带,否则,眼线宽度增大,亮度降低。通常RI较低的宝石其弧面亮度要相应增高,猫眼效应才能表现更明显。⑷常见具猫眼效应的宝石:金绿宝石、碧玺、绿柱石、磷灰石、石英、矽线石、方柱石等; 2.星光效应⑴定义:琢磨成弧面型的某些宝石表面在点光源下有4或6道星状亮线,转动宝石时星线会游动。是由两组或以上定向排列的针管状包体对光的反射作用形成的。星光效应的产生与平行排列的针管状包裹体及加工有关⑵星光效应产生的条件:a.至少两个方向定向排列的密度的针管状包体;b.包裹体必须足够丰富c.宝石加工成弧面型(或圆珠)且底面平行于包体所在的平面。显示星光效应的宝石:红蓝宝石(六射);铁铝榴石、尖晶石、透辉石(四射);芙蓉石(六射,透星光)等。⑶常见具星光效应的宝石:红蓝宝石(六射)芙蓉石(六射)铁铝榴石、尖晶石(四射或六射);透辉石(四射,不对称)等。少见十二射星光。3.丝光效应:刚玉类的某些品种中含有一定数量的定向包裹体,但不足以形成星光,当切磨成弧面型后,所见到的不规则团块状反光现象。4.变彩或晕彩变彩(晕彩):当光从薄膜或从欧泊所特有的结构反射出时,由于干涉或衍射作用而产生的颜色或一系列颜色,随光源或观察角度的变化而变化。现象:薄膜干涉;劈尖干涉(v形裂隙中);如晕彩石英、晕彩拉长石、珍珠光泽。珍珠的晕彩、珍珠光泽:是层状结构对光的干涉作用形成的。拉长石的变彩:钠长石与钙长石的混合,形成层状结构,是干涉作用形成的。5.月光效应:月光石效应:月光石内部超细互层(钾、钠长石)对光的干涉形成的淡蓝色变彩,当转动宝石可见光彩的游动。光的散射作用:由传播介质的不均匀性引起的光线四面八方射出去的现象。宝石呈现半透明的乳浊状外观,称为乳光效应,如蛋白石、月光石、某些玻璃等。光的衍射作用:从点光源发出的光波,通长一大小与光波长相近或略大于光波长的狭缝时,其直线传播方向发生改变的现象(绕射)。单色光发生衍射→明暗相间的条纹;白光发生衍射→光谱色衍射在宝石学中的应用:a.制作衍射光栅式分光镜;b.解释欧泊的变彩。欧泊的内部结构:瞪大的胶状SiO2的小球,在三维空间规则排列,构成立体光栅;当白光进入三维光栅时发生衍射,形成各色色斑。色斑的颜色与球体大小有关。●球体直径为300nm,形成七色色斑; ●150-200nm,形成蓝、绿色色斑;●球体太大或太小,不能形成衍射。6.砂金效应片状包裹体对光的反射而形成闪闪发亮的现象,成为砂金效应(也叫星彩或日光石效应)。日光石:含大量橙色赤铁矿小薄片的长石;东陵石:含大量绿色铬云母片的石英岩(星彩石英)。金星石:玻璃中含铜片,也称“砂金石”,有黄褐色、暗蓝色(仿日光石、青金岩)。7.变色效应宝石在不同白光下(日光和白炽灯)观察,呈现截然不同的两种颜色,日光灯下呈绿色,白炽灯下呈红色。变色效应的观察:显微镜的顶光相当于日光灯,底光源相当于白炽灯。●产生的原因:一种对红、绿光吸收的平衡导致;变石含微量铬(Cr),Cr在红宝石中形成红色,在祖母绿中形成绿色,而在变石中,Cr吸收的能量正好处于红色和绿色之间,因此宝石的颜色取决于所观察的光源。●具变色效应的宝石变石(变色金绿宝石)变色刚玉(蓝紫/紫红)合成变色蓝宝石(Cr+V致色)变色石榴石变色尖晶石变色玻璃●变石在蓝绿光充足的日光下呈现蓝绿色,在红光充足的白炽灯或烛光中呈现红色。 七、仪器的使用常规仪器鉴定书上9-11页背出来!理论考试上午三小时,下午三小时,一共10道题。60分及格常规仪器鉴定●放大镜●滤色镜●折射仪●荧光仪●分光镜●比重测定●二色镜●其他测试●偏光镜●显微镜●放大镜放大镜和显微镜都是通过放大观察宝石的内含物和表面特征,是区分天然宝石、合成宝石及仿制宝石的重要仪器。1.放大镜的结构放大镜是焦距较短的凸透镜,其作用是放大物体在视网膜上所成的像。放大倍数越大其像差也就越明显,对观察物体的歪曲程度也就越大。大于3倍的单透镜就开始有了肉眼可辨的像差。为了消除像差,要采用双组合镜或者三组合镜。组合透镜可以较好地消除像差和色差,大多数宝石用的10倍放大镜都采用三组合镜。放大镜是否合格,画直线看,边是否有七彩放大镜的三种类型:双凸平凸凹凸2.放大镜的主要用途放大镜是最常用、最简便的宝石鉴定工具,其主要用途有:⑴观察宝石的表面特征:①有关宝石性质的特征:光泽、刻面棱的尖锐程度、表面平滑程度、原始晶面、蚀象、解理、断口特征等。②宝石加工质量的特征:划痕、破损、抛光、形状和对称性。⑵观察宝石内部特征:包括内含物的形态、数量、双晶面、生长纹、色带、拼合面等。●折射仪主要用来测定宝石折射率值的一种仪器。1.仪器结构:折射仪由高折射率棱镜(铅玻璃或立方氧化锆)、棱镜反射镜、透镜、标尺(内标尺或外标尺)和目镜等组成。★书p71页折射仪工作原理图必考!背出来。2.工作原理:折射仪的工作原理是建立在全内反射的基础上。★(考试时把全内反射写在后面)产生全反射的条件:⑴折射仪的高折射率棱镜必须为光密介质。立方氧化锆的折射率1.8左右CZ折射率2.15-2.18⑵待测宝石为光疏介质⑶接触液使棱镜与待测宝石之间形成良好的光学接触。 折射油:二碘甲烷+硫磺(慢慢加热,折射率最大1.79)加了四氯化碳,折射率可到1.81剧毒宝石不可测:RI>1.81负读数3.操作要领⑴接通电源、打开仪器;⑵用酒精清洗宝石和棱镜;⑶在折射仪棱镜上点一滴接触液(Φ约2mm),使用钠光照明,可见油的阴影边界;⑷将宝石最大的台面放在棱镜上,浸油使宝石和棱镜之间形成良好的光学接触。★滴油不要超过大米一半,宝石推到折射油上要轻轻压一下。⑸眼睛靠近目镜可观察阴影区和明亮区并读数,读数保留小数点第三位⑹按顺序转动宝石360°,经验丰富者可转动宝石0°、45°、90°进行观察和读数。⑺测试完毕,将宝石轻推至金属台上,取下宝石。4.现象解释:⑴各向同性宝石:待测宝石在折射仪上转动360°时始终只有一条阴影边界(固定不变),说明该宝石为各向同性宝石(单折射宝石)★考试单折射率允许千分之三的误差;双折射率误差千分之一,千分之二扣一半分,千分之三全扣★在读折射仪刻度时读到小数点第三位★出现两条边界一定不是各向同性宝石,即各向同性宝石只有一条边界。⑵一轴晶宝石:●待测宝石在折射仪上转动360°时,出现两条阴影边界,一条阴影边界固定不变,另一条发生移动,说明该宝石为一轴晶宝石。●如动值为大值,则为一轴晶正光性宝石;●如动值为小值,则为一轴晶负光性宝石。★折射仪不仅可以确定轴性,还可以确定光性。⑶二轴晶宝石●待测宝石在折射仪上转动360°时,两条阴影边界都移动,说明该宝石而二轴晶宝石。●如高值移动超过中间值,说明β值接近α值为二轴晶正光性;●如低值阴影边界移动超过中间值,说明β值接近γ值为二轴晶负光性。5.点测法(对弧面型宝石)⑴清洗棱镜和宝石⑵在金属台上点一滴接触油;⑶用弧面或小刻面接触金属上的接触油,以油滴直径为0.2mm(小米的一半)为宜,轻置于棱镜中央⑷眼睛距目镜头25-45cm,平行目镜前后移动头部⑸观察油滴半明半暗交界处,读书并记录,读数保留小数点后两位。★考试误差:两位小数点,百分之一不扣分,百分之二扣一半,百分之三全扣★抛光的宝石,取最大的地方。实习宝石:玉髓(1.52-1.53)、弧面型的红/蓝宝石(1.76-1.77)6.主要用途⑴鉴定宝石,可测定RI1.35-1.81之间宝石的折射率值; ⑵可测定宝石的双折射率(DR);⑶确定宝石的轴性,如一轴晶、二轴晶和各向同性(等轴晶系、非晶质)⑷确定宝石的光性符号,如各向异性宝石的正光性和负光性。★特殊切面:●看到两条边界,怎么转宝石都不动,这时候意味着切面垂直于光轴的切面,他们相减得到最大光轴率●当你无论怎么样转动宝石,只有一条边界,一种可能他是均质体,不是均质体的话那个面平行于光轴方向。●当你转动宝石的时候,一个边界动,一个不动,如果是二轴晶宝石,那意味着那个切面垂直于一个光轴方向,(二轴晶宝石有两个光轴)●假一轴晶现象,二轴晶宝石出现这种现象,两条边界都是动的,但是其中一条看起来不动。(如托帕石)7,局限性:⑴所测宝石一定要有抛光面⑵宝石的RI<1.35或者>1.81都无法读数⑶不能区分某些人工处理宝石,如天然蓝宝石与热处理蓝宝石⑷不能区分某些合成宝石,如天然红宝石与合成红宝石;刻面宝石依然可以用点测法,但测不到双折射率★①>1.81,看下去全是黑的为负读数②点测法半明半暗说明可测,抛光面不好换一面。●分光镜1.工作原理⑴利用色散元件(三棱镜或光栅)便可将白光分解成不同波长的单色光,且构成连续的可见光光谱。⑵宝石中所含的各种色素离子(过度族元素、某些稀士元素、放射性元素),对可见光光谱具有不同程度的选择性吸收。2.结构及特点⑴棱镜式分光镜:●结构:由一系列棱镜通过折射和色散产生光谱●特点:光谱的蓝紫区相对扩宽,红区相对压缩;透光性好,可产生一段明亮光谱;红光区分辨率要比蓝光区差。(书上的图要背出来)⑵光栅式分光镜:●特点:所产生光谱各色区大致相等;红光区分辨率比棱镜式要高;透光性差,需要强光源照明。3.适用范围⑴分光镜主要适用于有色宝石,无色宝石除锆石、钻石、顽火辉石外无明显的吸收光谱。⑵鉴定中仅适用于具有典型光谱的宝石。 翡翠(绿色石,阶梯状吸收,越绿越清楚,看到四三梯线一定是翡翠) 八、宝石加工一、概述加工的地位和意义:●充分体现宝石的优良性质●表述和实现人们的审美需求●重要的产业及经济类型二、宝石加工款式1.刻面宝石(多面性琢形):由许多具有一定规则排列的平坦的抛光刻面组成的宝石。其琢型有许多种,典型的琢形有明亮琢型(圆多面形琢型)、祖母绿琢型、玫瑰花琢型、剪刀琢型、公主方琢型等。分类:圆多面形琢型花式琢型花式琢型又包括:多面形琢型:心形、椭圆形、梨形、橄榄形等;阶梯形琢型:祖母绿琢型、正方形、长方形、三角形、梯形、风筝型等;现代新款琢型:barion琢型:祖母绿琢型的冠部和改形的多面形琢型亭部。王妃琢型:多面形琢型变种,外形为正方形或矩形。冠亭增加小面数目,改善亮度,小面无固定排列方式。2.非刻面形宝石:所有具有弧形弯曲的抛光表面的宝石。包括:⑴随形宝石:仅依原石形状进行抛磨,而形成不规则的弧形表面;⑵浮雕:雕刻的图案稍高出雕刻品的表面;水晶、玛瑙、贝壳等均可作为材料;⑶凹雕:雕刻的图案稍低出雕刻品的表面;各种图章石如鸡血石、寿山石等;⑷弧面宝石:或称素面、凸面、蛋面等,由经抛磨的规则弧形拱顶及底面组成,底面可以是平坦或弯曲的,抛光或未抛光者。⑸球体圆珠体A.按侧面形态分:单凸形:又分为高、中、低凸形,高度与底面宽度之比分别为1:1或稍大、1:2、1:3-1:5;B.按俯视轮廓分:圆形、椭圆形、心形、水滴型、十字形等。3.适宜于作非刻面形宝石的包括:a.含有较多包裹体的透明宝石,不利于发挥其刻面的光学优势,如火彩、亮度等。石榴石、红蓝宝石等;b.不透明或半透明宝石,常为多晶质集合体宝石,如孔雀石、绿松石、青金石、玉髓、翡翠、软玉等。c.具有特殊光学效应(星光、猫眼、变彩、晕彩、月光或日光效应)的宝石;d.硬度较小(H<5)的宝石,如果加工为刻面型则较易磨损;e.设计及审美意识的需求,求新求异;4.刻面宝石款式发展过程尖琢型→桌形琢型→玫瑰花琢型→….各种多面形琢型….明亮琢型、各种新款琢型a.玫瑰花琢型(单玫瑰花、双玫瑰花琢型)特点:三角形小面均匀覆盖整个宝石,因石造型,成品率高;闪烁效果好,但色散不理想。 b.明亮琢形(圆多面形琢型)三种图画法各部位名称理想的比例:Tolkowsky、Eppler、ScanDN、IDC标准例如IDC标准:台面56-66%冠高11-15%亭深41-45%冠角31-37%亭角39.4-42.1%②该琢型的意义:Ⅰ充分体现钻石的高色散、高亮度的特点及良好的闪烁效应Ⅱ充分利用八面体原石和菱形十二面体原石,成品率高,多用于名贵宝石;Ⅲ符合思维及审美习惯,琢型演变历史体现审美情趣要求;Ⅳ可减轻轻微瑕疵及不平均颜色对外观的影响。③阶梯琢型(祖母绿琢型、陷阱琢型);由系列相互平行的边棱和刻面组成;若台面为长方形,且四个角顶被截去而外观呈八角形,被称为祖母绿琢型。祖母绿琢型的意义:a.祖母绿脆性高,去掉角顶后避免破碎;b.充分体现其绿色,亭部较深可以改变较淡祖母绿的颜色外观。局限性:亮度和火彩稍低。三、宝石加工方法●钻石加工方法●其他宝石加工方法刻面,弧面,雕刻品1.钻石加工方法:四个步骤:设计→分割(劈、锯)→粗磨(成型、打圆)→抛磨(研磨、抛光)2.其他刻面宝石的加工程序①选料、设计(设计师或加工人员)需要考虑的因素:充分体现宝石品质,最大限度的减少缺陷,提高价值。a.正确的定向⑴对有多色性宝石,如红蓝宝石,常台面垂直于C轴;如:碧玺视颜色分布情况而定:深色碧玺常台面平行于C轴,以减轻过深颜色;颜色较浅碧玺,台面垂直于C轴可加深颜色;西瓜碧玺需垂直C轴以体现颜色环带;双色或三色碧玺通常平行于C轴切磨。⑵对颜色不均匀(色带、色块等)的宝石,可选择理想色带平行于台面放置,或将小的理想色块放在中央位置或放在亭尖;⑶对有解理的宝石,台面与解理面交角应大于5°;⑷对有一组或多组定向排列包裹体的宝石,要保证有理想的星光、猫眼效应;对不理想的瑕疵或去掉或放置冠部边缘及腰棱附近;b.充分使原石得到最大程度的保重,特别是名贵宝石;c.对透明宝石充分体现色散、亮度及闪烁效果d.琢型还需根据市场需求及地域文化的特点;②切割原石③上卡(上杆)、圈形(打圆)④研磨:粗磨、细磨(用系列磨盘)⑤抛光、质检。 九、宝石各论第一节钻石基本性质1.化学成分:C,常含微量元素N、B等,C—C之间以共价键形式相结合。由于共价键具有饱和性和方向性,导致钻石具有高硬度、高熔点,好的绝缘体、极强的耐酸性和极好的透明度。2.结晶特点:等轴晶系,常见对称性:常见对称型3L44L36L29PC,晶体形态,八面体、菱形十二面体、立方体及各种聚形。晶面上常具有晶体生长纹及蚀象(溶解作用而形成的小凹坑),常见三角薄片双晶。3.颜色:常见颜色:无色、黄色、棕色、褐色;罕见:蓝色、绿色;极罕见:红色、粉红色。4.硬度:10,不同方向和不同产地的硬度有差异。八面体面H>菱形十二面体H>立方体面H。5.SG:3.52,中等比重。6.解理:具八面体完全解理——四组。7.光泽:金刚光泽,晶面多显曲面型,显油脂感,透明至半透明。8.RI:2.417,单折射,各向同性。9.色散:0.044(高色散)。10.吸收光谱:无色——淡黄系列:显415.5nm典型吸收线;棕——褐色系列显504nm吸收。11.发光性:LW下呈蓝白色、绿色、黄色和粉红色,有时有磷光。X-射线下发浅蓝色荧光。12.内含物:固体包体:橄榄石、铬透辉石、镁铝榴石、红宝石、尖晶石、钻石等;生长痕迹:生长纹、三角蚀象;裂隙:似羽毛状裂隙、‘V’形缺口。13.热学性质:钻石热膨胀性低,温度突然变化对钻石影响很小;钻石也具高的导热性,其中Ⅱa型钻石导热性最高,在电子工业中可作为散热片用。14.润湿性:钻石的亲油疏水性。 15.化学稳定性:抗强酸、碱性能好。类型:根据钻石成分中氮元素的存在形式及物理性质的差异钻石可分为:1.Ⅰ型:能透过400-300nm的紫外光,并在红外区显示与N相关的吸收带,根据N的分布可分为:Ⅰa型:N以原子对或小集合体形式存在于钻石晶体结构中;Ⅰb型:N原子以孤立原子存在于钻石晶体结构中;2.Ⅱ型:能透过低到220nm紫外光,并在红光区无明显吸收带,自然界含量少,且形态为不规则状,著名例子是库里南和塞拉利昂之星。---无明显的N存在。按不同的电学性质分为:Ⅱa型:不导电,具有最高的导热性,室温下至少是铜的五倍,在短波紫外光下不发磷光;Ⅱb型:半导体,短波紫外光下发磷光。含B品种:1.按用途分品种:宝石级钻石:质量好,用于首饰及收藏的钻石。工业级钻石:质量差,主要用于工业。2.按产出状态分品种:原生钻:即产于金伯利岩或钾镁煌斑岩中的原生矿。次生钻:为钻石的主要矿床,主要产于冲积砂矿中。3.按琢型分品种:旧型钻:指20世纪50年代以前的琢工。新型钻:按理想比例切磨的标准圆多面型琢型。产状及产地1、地质产状:钻石形成于地幔中,在地幔深处、高温、高压、还原条件下长期稳定的环境中缓慢形成,并被岩浆带到地表。是一种非常稳定的矿物,按不同成因分为原生矿和次生矿两大类。1)原生矿:A.金伯利岩:也称角砾云母橄榄岩,属超基性岩。从地球深部到达地表,在上升过程中捕虏了构成岩筒或岩墙壁的某些岩石和矿物,其中包括钻石。金伯利岩为暗蓝灰色,称为蓝地或新鲜金伯利岩,经风化作用后变为黄色称为黄地。世界上具有工业价值的钻石矿床除澳大利亚外均产于金伯利岩。B.钾镁煌斑岩:含钻石的钾镁煌斑岩又称超钾金云火山岩,它是1979年在澳大利亚发现。钾镁煌斑岩属铁质,偏碱性至强偏碱性基性超基性岩,岩体也呈岩筒形式产出,与金伯利岩相比较,岩筒有一特别大的火山口。2 )次生矿(砂矿):宝石级钻石最早发现于砂矿中。砂矿开采方便,成本较低,世界各国砂矿中钻石储量约8.5亿ct,占世界钻石总储量的40%,占总产量的60%。南非、博茨瓦纳是砂矿的重要产地。我国湖南沅江流域为具有经济价值的钻石砂矿。2.产地:目前在世界27个国家均发现了钻石矿床。据美国矿业局1979年估计,世界金刚石产出总量15亿ct,其中南非占40%。重要的钻石产地有澳大利亚、扎伊尔、博茨瓦纳、西伯利亚、纳米比亚、非洲和加拿大等。中国:我国湖南沅江、贵州东部、山东蒙阴,辽东半岛都找到了钻石矿。辽宁南部我国最大的瓦房店原生钻石矿,储量较大,质量好,宝石级钻石产量较高。4C即钻石的颜色(Coloar)、净度(Clarity)、切工(Cut)和克拉重量(Carat)。颜色:主要针对无色—黄色系列钻石的颜色分级。它是与一套颗粒大小相同、且颜色已标定的标准样比较而确定的。净度:指钻石内外缺陷的程度。包括包裹体、解理、裂隙、双晶、生长纹和蚀象等内部和外部瑕疵。切工:钻石切工主要针对圆多面型,它是根据全内反射原理设计的。切工分级:比率、对称性、抛光质量。克拉重量:钻石的重量单位为克拉(ct)。1ct=0.2g=100分(点)钻石的重量越大,其每克拉单价越高。钻石及仿制品的鉴别:外观与钻石类似的宝石有无色锆石、无色蓝宝石、合成尖晶石、合成金红石、钛酸锶、钆镓榴石、钇铝榴石、立方氧化锆和合成碳硅石等。鉴别方法:1)放大观察:a.内部特征:钻石:含晶体包体、羽状体、“V”缺口、“胡须”。仿钻:CZ、YAG、铅玻璃、含气泡或较干净。锆石、SiC,双折射率大,可见刻面棱双影线。b.外部特征:钻石:硬度大,面平棱直亮度高。腰棱处有时可见原晶面、三角蚀象等。仿钻:硬度低,加工差,面棱难交于一点,有时显贝壳状断口。2)亲油斥水性:利用钻石亲油斥水性特点,用油基墨笔在钻石面上可划线。仿钻无此特点,油基墨笔在仿钻表面留下不连续的液滴。3)透视法:钻石:高折射率,按理想比例琢型不漏光。仿钻:切工较差,能透过下面的影像。4)色散:钻石:色散0.044属高色散宝石,切割后显示灰、蓝、黄等火彩。仿钻:低色散宝石火彩弱,高色散如人造金红石、钛酸锶火彩太强。 5)吸收光谱:钻石:紫光区显415.5nm处吸收线。仿钻:不显紫光区415.5nm处吸收线。6)荧光:钻石:荧光强弱、颜色有差异,对群镶钻石有意义;仿钻:荧光较均匀,如合成尖晶石,显蓝白色荧光。7)相对密度测试:钻石相对密度为3.52,仿钻除碳硅石3.22外,其它仿钻都高于钻石。8)热导仪:钻石具高的导热性,在热导仪上有反应;仿钻除碳硅石外,在热导仪上无反应。第二节刚玉基本性质1.化学成分:Al2O3(氧化铝)常含微量的杂质元素Cr、Fe、Ti、V、Mn、Ni等。如含Cr形成红色,含Fe、Ti形成蓝色。只有当纯净时为无色。2.结晶特点和表面特征:三方晶系,常见对称型L33L23PC,常以柱状、桶状或板状六边形晶体产出,常见单形为六方柱状、六方双锥和菱面体、平行双面,晶体柱面有横纹,横截面可见六方生长色带。3.颜色:无色,各种红色(鲜红、纯红、血红、紫红)和各种蓝色色调(浅蓝、天蓝、暗蓝、蓝绿)以及绿、黄、粉、褐色等。4.硬度:H9硬度略具方向性。5.相对密度:3.99-4.01,所含杂质元素不同,密度值略有变化。6.解理和裂理:解理不发育,但因聚片双晶可发育平行底面{0001}和平行菱面体面{1011}裂理。7.光泽:抛光表面具亮玻璃至亚金刚光泽。8.透明度:透明或不透明,高柱刻面型宝石为透明,具特殊光学效应的宝石为半透明至不透明。9.RI:1.760—1.78010.DR:0.00811.光性:一轴(—)12.多色性:明显,红宝石:红/橙红色。蓝宝石:蓝/蓝绿色。绿色蓝宝石:绿/黄绿色。13.色散:0.018(低)14.发光性:红宝石LW下呈弱至强的红色荧SW 下呈弱至中等红色荧光。蓝宝石当颜色浅淡时可显橙至橙红色荧光。15.特殊光性:(1)星光效应:当刚玉宝石内含物有丰富的定向排列的金红石针状包裹体,在垂直光轴的平面内呈现出120°角度相交,加工成弧面型并正确取向时,可显示六射星光。偶见十二射星光现象。(2)变色效应:少数蓝宝石具变色效应,它们在日光下呈蓝紫色、灰蓝色,在灯光下呈红紫色,变色不明显,也不鲜艳。16.吸收光谱:红宝石:典型的Cr谱,红光区692nm有一双线,668nm吸收线,以黄绿区550nm为中心的宽吸收带,蓝区476nm、475nm、468nm三条吸收线,紫区普遍吸收。蓝宝石:具有典型的Fe谱,蓝区450nm、460nm、470nm吸收窄带。红宝石的产出状态:红宝石产于高温和富铝缺硅,并有铬元素背景值的地质地球化学条件下:1.区域变质岩型(接触交代型):为中酸性火山岩和碳酸钙接触带,最为著名的产地为缅甸。红宝石呈斑晶和巢状块体产出。2.冲积砂矿:为优质红宝石的来源,如缅甸、泰国斯里兰卡、越南、中国、马达加斯加。3.玄武岩型:泰国、澳大利亚,暗红色、富铁、包体多.4.变质岩型:我国新疆和安徽、美国、斯里兰卡找到了变质成因的红宝石,通常质量较差,晶体较小。红宝石主要鉴别特征:原石鉴别:根据生长的晶体形状,表面特征,硬度和相对密度来鉴别。晶体呈板状、柱状、桶状。裂理较发育,有时裂开。如卵石状的原石中找到一个小的三角形,可以帮助鉴别。成品鉴别:根据颜色特点,RI1.76-1.780,DR0.008,一轴(-),多色性明显,具典型光谱。紫外荧光,特征的内含物可与相似宝石区别。蓝宝石产出状态及产地蓝宝石通常产于高温和富铝缺硅并有铁、钛元素背景值的地质地球化学条件下。原生矿:具有商业意义的蓝宝石均产于碱性玄武岩中。最著名产地,柬埔寨、泰国、澳大利亚、中国山东。次生矿:冲积砂矿,重要产地为缅甸、斯里兰卡、泰国。蓝宝石珠宝鉴别特征:原石鉴别:根据桶状晶体,晶面上横纹发育 成品鉴别:颜色特征,折射率1.76-1.78,DR0.008,一轴(-),多色性明显,蓝至蓝绿色,典型450nm、460nm、470nm的吸收窄带,生长色带及典型内含物可与相似宝石相区别。第三节绿柱石基本性质1.化学成分:Be3Al2[Si6O18],颜色由Al、Be被替代的元素所决定。通常含有Mn、V、Cr、Fe、Ti、Na、Cs、Pb、K等,含微量Cr呈绿色即祖母绿,含V呈绿色则称为绿色绿柱石。2.结晶习性:六方晶系,常见L66L27PC对称型,晶形为六方柱和六方双锥平行双面聚形,柱面发育有平行C轴的纵纹。3.解理:不完全底面解理。4.硬度:7.25-7.75祖母绿易脆。5.相对密度:2.7-2.9视产地、品种而变化。6.光泽:玻璃光泽。7.透明度:透明至半透明。8.折射率:1.56-1.59视品种而变。9.双折射率:0.004-0.009视品种而变。10.光性特征:一轴晶(—)11.色散:低0.01412.特殊光性:猫眼和星光效应。13.颜色:绿、蓝、黄绿、黄、粉红、无。14.多色性:因颜色而异。祖母绿:弱至强,黄绿和蓝绿。海蓝宝石:弱至强,蓝和蓝绿。粉色绿柱石:弱至中,浅粉至粉色。金黄色绿柱石:弱,浅黄和绿黄色。祖母绿:1.晶体结构:祖母绿的晶体结构中Si6O18组成六方柱状空管,空管内可含水分子(可高达到2%)和碱性离子。如Na+、K+、Cs+,水分子有两种形式:1)当空管中没有碱性金属离子时,水分子H-O-H平行于六方柱的长轴,称为Ⅰ型水;2)当空管中有碱性金属离子出现时,水分子中氧被碱性金属离子吸引,水分子以第二种形式排列,称为Ⅱ型水。天然祖母绿中可同时见到Ⅰ型水和Ⅱ型水。 2.颜色:翠绿色中略带黄或蓝色调,由微量元素铬和钒致色,以铬为主,钒元素有少量的影响。3.吸收光谱:显铬的典型光谱,红区683nm、680nm、637nm吸收线明显,630、580有一宽吸收,蓝区478nm有一弱吸收线,紫区吸收。4.发光性:紫外荧光:LW下无或弱绿色、橙红色荧光。SW下无荧光,少数呈红色荧光;X荧光:呈很弱至强的红色荧光。5.特殊光学效应:星光、猫眼。6.查尔斯滤色镜:变红或不变红。7.RI:1.570-1.5958.DR:0.006-0.0099.SG:2.69-2.7810.内含物:内含物主要有矿物包裹体(云母片、透闪石—阳起石、方解石、黄铁矿、赤铁矿等)负晶或空洞中的两相或三相包裹体、愈合裂隙、色带及生长纹等。不同的产出方式,不同的产地内含物特征不同。哥伦比亚:气、液、固三相包裹体,晶体包体(方解石、石英和白云石)。契沃矿含黄铁矿较多;穆佐矿含特征黄棕色柱状氟碳钙铈矿。乌拉尔:具有典型的含似竹节状阳起石针状晶体或云母片。印度:“逗号”状晶洞,含气、液两相包裹体以及小粒云母晶体。津巴布韦:祖母绿粒径较小1-3mm,但颜色鲜艳明亮,常含透闪石针状晶体、石榴石、针铁矿等。赞比亚:含有大量的拉长状两相包裹体、纤维状和针状透闪石晶体。品种:主要为祖母绿、祖母绿猫眼、星光祖母绿、达碧兹(Trapiche)。1.祖母绿:根据内部干净程度有透明和半透明状。透明品种:以祖母绿琢型为首选,这类琢型有一大的顶刻面,充分显示祖母绿的优美颜色,去掉四角,便于爪抓稳牢固,使易脆损失降到最低程度。2.半透明品种:因含有大量内含物,形成半透明状。一般加工成弧面型宝石。具有与绿色翡翠相似的外观。3.祖母绿猫眼:较稀少,目前发现较大的一颗祖母绿猫眼重593ct,产于巴西。4.星光祖母绿:极为罕见,美国宝石学院的《宝石与宝石学》96,spring报道发现 10.03ct圆弧形星光祖母绿,产自巴西。内部除平行C轴的管状包裹体外,还有两个方向定向排列的微粒,其一方向垂直C轴,星光效应很完整,具有较强的二色性,显铬和铁的吸收谱。5.达碧兹(Trapiche):为特殊类型的祖母绿,具有特殊的生长特征。A.穆佐产出的达碧兹在祖母绿中间有暗色核和放射状的臂,是由碳质包裹体和钠长石组成,有时有方解石、黄铁矿罕见。B.契沃尔产出的达碧兹祖母绿中心为绿色六边形的核,由核的六边形棱柱向外伸出六条绿臂,在臂之间的“V”形区中是钠长石和祖母绿的混合物。X—射线衍射证明,达碧兹祖母绿为一个整体单晶,钠长石被包裹在祖母绿水晶体中。产状及产地从世界产出国来看,祖母绿的内生矿床最有经济价值。1.产于沉积岩中的远成热液岩脉中的热液型矿床,围岩为碳质岩和页岩,祖母绿赋存在方解石脉中。哥伦比亚穆佐、契沃尔矿床最为著名,世界上最优质祖母绿宝石来自这里。2.产于超基性岩的云母云英岩中的气成热液型矿床主要产地:苏联乌拉尔、津巴布韦、南非、印度。3.产于伟晶岩型矿床,优质者少见,颜色欠佳,透明度差,多加工呈弧面型。产地:美国、挪威。海蓝宝石主要鉴别特征:1.放大观察:平行排列的针管状包体呈断续排列,常称“雨状”包体。2.多色性观察:弱至明显,绿到蓝和无色。3.折射率测定:RI:1.570-1.585DR:0.005-0.0064、相对密度:2.68-2.80在2.65重液中↓,在2.89重液中↑5、吸收光谱:含Fe量高时,蓝紫区427nm、456nm有两条吸收窄带。6、特殊光学效应:当管状包体平行而密集排列时,有时显猫眼效应。海蓝宝石产在花岗伟晶岩中,精美优质的晶体多来自伟晶岩晶洞,是气化热液过程的产物。世界上海蓝宝石产量的70%来自巴西,迄今发现的最大海蓝宝石晶体重110.5kg就产于此地。乌拉尔山脉、马达加斯加、美国、缅甸、津巴布韦、印度和我国新疆阿尔泰地区。其他绿柱石的鉴别特征 1.绿色绿柱石:浅绿色,绿色由微量钒(V)和铬(Cr)所致,不显Cr吸收线。颜色浅,多色性较弱。2.黄色绿柱石:绿黄至棕黄色,当黄色鲜艳纯正时也称金绿柱石,颜色由微量铁(Fe)所致。弱多色性。3.粉色绿柱石:粉红、玫瑰红或桃红色绿柱石也称为铯绿柱石或摩根石,由微量锰所致,常有少量的稀有金属铯和铷替代。其折射率、相对密度偏高,多色性明显浅粉—粉红色。4.无色绿柱石:当成分很纯时,为无色,透明度较好,内部常含有断续排列的管状包体。其物理性质在绿柱石范围内。各色绿柱石同海蓝宝石共生于花岗伟晶岩晶洞中,是气化热液过程的产物。第四节金绿宝石基本性质1.化学成分:BeAl2O4含铍和铝的氧化物,常含微量的Cr和Fe2O3(可达6%)。2.结晶特点:斜方晶系,常见假六边形双晶,称为三连晶,厚板状、扁平板状、晶面上常有条纹。3.解理:不完全到中等4.硬度:8.55.SG:3.726.透明度:透明到半透明,不透明7.光泽:玻璃光泽8.RI:1.74-1.759.DR:0.00810.光性:二轴(+)11.多色性:弱至明显12.色散:低0.01513.特殊光学效应:猫眼、变色、星光14.金绿宝石的主要品种有三种,罕见品种二个。15.发光性:在紫外光下一般不发荧光(含Fe的无荧光)、浅黄色品种SW 弱的绿色荧光。变石发红色或橙红色荧光。金绿宝石的品种及鉴别:1.猫眼:猫眼是金绿宝石中著名品种。(1)颜色:以蒸粟黄或蜜蜡黄色最佳,次为浅黄色、绿黄色、褐黄。(2)猫眼效应:含大量平行排列的管状包体,磨成凸面型宝石时,出现一条亮带,这条亮带随着光线移动而移动,故称为“猫眼活光”。(3)RI:点测1.74(4)吸收光谱:在蓝紫光区444nm处有一条强的吸收窄带,此吸收带具有诊断意义。(5)SG:3.722.变石:变石是一种含微量Cr元素的金绿宝石矿物变种。(1)颜色:日光下为浅绿、黄绿至蓝绿,灯光下为浅红、紫红到深红。(2)变色效应:由于宝石对白光的选择性吸收,使能透过宝石的红光与蓝绿色的比例近于平衡。产地不同,变色有差异。在日光下,俄国变石为蓝绿色,斯里兰卡变石为深橄榄绿色,津巴布韦变石为艳绿色或翠绿色。(3)RI:1.74-.75DR:0.009二轴(+)(4)多色性:强,明显三色性,深红、橙黄、绿色。(5)吸收光谱:为典型光谱,红光区680nm处有一双线,红橙区两条弱线,以580nm为中心有一宽吸收带,蓝区一吸收线、紫区吸收。(6)发光性:LW下为红色,SW下橙黄色。(7)滤色镜:滤色镜下呈深红色。(8)内含物:常见黑云母片,扁平状的气液包裹体。(9)合成变石:由于变石稀少而昂贵,人们在19世纪末就已开始合成变石,目前,合成变石方法有晶体提拉法、助熔剂法和水热法合成。合成方法主要鉴别特征:晶体提拉法RI1.74-1.757,DR0.009二轴(+),内部较干净,有时含未熔粉末,拉长气泡和小黑点状气泡群,弯曲生长纹,紫外荧光较强。助溶剂法RI1.740-1.750,DR0.009,二轴(+),内部常含面纱状的愈合裂隙和助熔剂的残余,铂晶片等,紫外光下呈红色到橙色荧光。水热法合成变石少见,内部特征为长条状的气液两相包体,以及多相包裹体,紫外荧光较强。 (10)切工:刻面型(11)评价:主要根据颜色和变色效应的颜色。白天:翠绿—绿-淡绿晚上:红-紫-淡粉色3.变石猫眼:它集变色和猫眼效应于一身,含大量平行排列的针管状包裹体、琢磨成凸面型宝石时,能产生猫眼效应。4.金绿宝石:透明品种,含铁量的不同,颜色可呈淡黄、蜜蜡黄、金黄和黄绿色,其中以蜜蜡黄最好,通常琢磨成刻面型。主要鉴别特征RI1.74-1.75,DR0.009,二轴(+),具有典型吸收光谱,硬度大(H8),耐磨性能好,SG3.72,较为稳定。多色性、加工、质评、与相似品的鉴别5.星光金绿宝石:通常为四射星光,一组为金红石针状包裹体,一组为气液管状包裹体。地质产状及产地金绿宝石常产于老变质岩中的花岗伟晶岩或气成热液矿床中,作副矿物产出,常富集于砂矿中。产地:斯里兰卡、巴西、缅甸、印度、前苏联乌拉尔。变石的主要产地苏联乌拉尔,十八世纪初发现,现在资源几乎已开尽。猫眼的主要产地为斯里兰卡、巴西、印度。变石猫眼的唯一产地是斯里兰卡。第五节欧泊基本性质1.化学成分:SiO2·nH2O含水量最多达10%。2.结晶特点:非晶质体,无结晶外形,通常为致密块状体,土状,钟乳状和结核状。3.硬度:5.5-6.54.SG:火欧泊2.00,其他2.105.断口:贝壳状断口6.光泽:玻璃光泽7.透明度:半透明至不透明,透明者罕见。8.RI:火欧泊:1.40可低于1.37,其它1.45可高达1.509.光性:均质体,属各向同性宝石。10.发光线:强的紫外荧光,但火欧泊较弱或无荧光。 11.内含物:常为欧泊的围岩碎屑。12.特殊光学效应:具变彩效应,转动宝石可见斑斓色彩。13.加工:一般加工成弧面型,火欧泊常为刻面型,其他可有圆珠或雕刻品。因欧泊的产出为脉状,常有双叠石或三叠石。14.处理:注油处理、糖酸处理、烟处理、拼合。变彩的成因:(1)SiO2球均匀性:欧泊内部大小相同的二氧化硅球体,在三维空间紧密地排列。(2)SiO2球体大小:iO2球体十分微小,直径约150nm-460nm之间,其中变彩最佳以220nm-360nm之间最好。1)在160nm-200nm之间出现蓝绿变彩。2)220nm-360nm之间时,红至蓝色的多色变彩。3)370nm-460nm之间出现红色变彩。4)小于160nm或大于460nm无变彩。(3)光的的干涉产生变彩:光射入到球体层上时,要发生反射作用,同时在相邻的层面上的光也同样反射,这两束反射光线就会由于光程的差异产生光的干涉。一些波长的光加强。另一些波长的光减弱。形成色光的定向反射。随着入射角不同,被加强的光波波长不同,即颜色也不同。因而造成对同一区域,观察角度不同时所显示的颜色不一样,即为变彩效应。欧泊的品种1.黑欧泊:灰黑色、深绿、深蓝或深褐色。加工成弧面型宝石后,各种变彩在暗色的基底衬托下显得格外艳丽无比,是欧泊中的佳品。黑欧泊一般呈半透明至亚半透明,很少为不透明状。2.白欧泊:体色为浅色,有浅灰、浅黄、浅蓝灰色等,变彩不如黑欧泊醒目,半透明至亚半透明。3.水欧泊:水欧泊是透明或近于透明的,仅带淡色调并具有变彩的欧泊晶体,如果变彩的效果好,水欧泊也非常漂亮。4.火欧泊:橙黄至橙红色体色,具有变彩或没有变彩的透明至亚透明的欧泊。不带变彩的透明火欧泊则切磨成刻面宝石。火欧泊的体色与微量的Fe3+有关。5.绿欧泊:绿欧泊是一种带绿色体色,半透明的没有变彩的欧泊,颜色从淡绿到暗绿和绿黄色,蓝绿色调是由于含少量的铜所引起的。这种欧泊有时与玉髓混合生长在一起,可称为玉髓蛋白石。 6.欧泊猫眼:黄绿至褐绿色,是具有纤蛇纹石假象的蛋白石,与虎睛石的成因相似,不透明,RI1.47,SG2.14-2.18,但裂隙较多,缺乏耐用性,产于巴西。另一种类型是产于坦桑尼亚,外观似金绿宝石猫眼。猫眼由于含有定向排列的针状包裹体(推测是针铁矿)所致体色为绿黄至褐黄色、半透明,RI1.44-1.45,SG2.08-2.11,质地好,但相当稀少。又据报道,斯里兰卡也产有欧泊猫眼。主要产状及产地1.火山型(火山期后热液型):欧泊多呈细脉状产于普通蛋白石中,沿火山岩裂隙、空洞和原生气孔中充填发育。一般产出规模不大。主要产出国:墨西哥,以红色火欧泊最为著名。捷克斯洛伐克,以产白欧泊。2.风化壳型:产于中一新生代沉积岩型风化壳中的欧泊,最具经济价值。欧泊多赋存于风化壳下部,风化较弱的蒙脱石化石灰岩和浅褐色粘土层岩中,矿石厚度一般2-4cm。采出欧泊多呈板状,常带围岩。澳大利亚欧泊质量优等,蕴藏丰富,世界上90%以上的欧泊来自澳大利亚,新南威尔土的闪电岭,以产黑欧泊而著名。巴西白欧泊产于砂岩中,质量优质,产量丰富。第六节长石长石的矿物成分主要为KAlSi3O8-NaAlSi3O8-CaAl2Si3O8的三元系列,即相当于由钾长石、钠长石和钙长石三个端员分子组成的混溶矿物。月光石————基本性质:1.化学成分:钾、钠、铝硅酸盐,属钾长石系列。2.结晶习性:单斜晶系,破裂碎片和滚圆卵石状。3.物理性质:H6,SG2.56,两组完全解理,玻璃光泽,透明至亚半透明。4.光性特点:RI1.52-1.53,DR0.006,二轴(-),色散低,0.012。5.内含物:沿长石的初始解理产生一些微裂隙,这些微裂隙是在出溶压力的作用下产生的。由于两组微裂隙相交而构成各种图案。6.颜色:无色、白色、粉红色、橙黄、黄色、绿色、褐色及灰色。红色的色调是由针铁矿(氧化铁)包裹体所造成。颜色以白色内有蓝色光彩的价值为高。7.月光效应:是由正长石母体与其所包含的钠长石的交互薄层对光干涉的差异所造成的。若钠长石晶体非常小,则产生蓝色;若钠长石晶体粗大且呈板状,则显白色闪光。 8.产状及产地:最著名的产地为斯里兰卡,产于特殊的冰长石麻粒岩岩脉中,白色、红棕色或绿色月光石产于缅甸、印度、马达加斯加和坦桑尼亚等国。我国河北也有产出,但质量不佳。第七节单晶石英石英按结晶程度划分为显晶质石英宝石和隐晶质石英宝石。单晶石英宝石的基本性质1.化学成分:SiO2,常含微量的杂质元素,Fe、Ti、Al。2.结晶学特征:三方晶系,常为六方柱与菱面体的聚形组成柱状晶体,六方柱的柱面上常具横纹。双晶也较发育。3.H:74.SG:2.65非常稳定5.断口:典型的贝壳状断口6.透明度:透明7.RI:No1.544Ne1.553DR0.0098.光性:一轴(+),并具有独特的旋光性,从而造成牛眼状的光轴图(干涉图)9.多色性:依不同颜色和深度变化,视品种而定。10.特殊光学效应:猫眼效应和星光效应。品种和特征:1.水晶:(1)颜色:无色、淡灰色、淡褐色,若经γ—射线的辐照可形成深褐色,再加热可形成黄色。(2)内含物:a.气液两相包裹体,负晶,愈合裂隙及种类繁多的晶体包体。b.当含有大量微细裂隙的水晶,因裂隙对光的干涉形成晕彩,也称彩虹水晶。天然少见,低质量的水晶可碎裂处理形成彩虹水晶,也可染色。(3)产地:水晶产地很多,巴西是久负胜名的水晶产地之一,世界上最大的水晶晶体重达40吨。我国广西、湖南、江苏等地都有产出,江苏省东海县既是我国重要的水晶产地,又是首屈一指的水晶集散地。2.紫晶: 颜色从浅紫色到红紫色。紫晶是二月生辰石,西方传统文化中认为紫晶具有醒酒作用。在西方的宗教中有重要的地位,基督教的圣器都少不了用紫晶加以装饰,并且是主教必戴的戒指。紫晶的独特的性质:(1)光轴图:天然紫晶都有聚片状巴西双晶,并且平行于菱面体的晶面,两相邻的双晶一层属于左旋光性,另一层属于右旋光性,会抵消或部分消旋光作用,使紫晶干涉图呈螺旋浆状的黑十字,极个别的情况出现正常的一轴晶的黑十字状光轴图。(2)颜色:紫晶的颜色是所含微量的Fe2+或Fe3+杂质,经辐照作用,Fe3+离子的电子壳层中成对电子之一受到激发,产生空穴色心,FeO4,空穴在可见光550nm处产生吸收而产生紫色。晶体中常见深浅不同的色带分布。(3)多色性:弱到明显,呈红紫色和紫色的二色性。(4)内含物:两相包体、愈合裂隙,褐红色的纤铁矿细小的晶体中形成放射状,朵状的集合体。所谓的“斑马纹”是紫晶的一种具有深色和浅色交替条纹的愈合裂隙。(5)产地产状:紫晶产地遍布世界各地,但仍以巴西的紫晶最为著名。赞比亚、马达加斯加也是重要的产地。我国紫晶产地分布在山西、内蒙、山东、河南、云南和新疆等省,主要为热液石英脉型和伟晶岩型的矿床,产量较小。3.黄水晶:(1)颜色:黄水晶呈浅黄至深黄色,有时也带有其它颜色的色调,如绿色调,褐色调等。(2)多色性:天然黄水晶弱多色性,为黄/浅黄,由紫晶或烟晶热处理的黄水晶则无多色性,并且仍然保留紫晶的色带。(3)产状产地:有意义的黄水晶产地是马达加斯加、巴西、西班牙和缅甸。我国的产地有新疆、内蒙古、云南等地,产于伟晶岩中。4.紫黄水晶:天然的紫黄水晶只产于玻利维亚,紫黄水晶呈现紫色和黄色两种颜色的水晶,紫色和黄色形成各自的色斑或色块,往往没有明显的界线,有时也形成明显的与菱面体生长区相关的色区。,热处理的紫黄水晶与天然的尚无法加以区别。5.绿水晶:极为罕见的淡绿至苹果绿色的水晶。最早在1950 年发现于巴西,后来在津巴布韦也发现了紫晶,而在美国加州也发现了。据报道,20世纪90年代,我们江苏东海也发现了。6.烟晶:(1)颜色:褐色、深褐色和灰黑的颜色,有时也出现有黄褐色调。通常由烟晶加热改色成的黄水晶就带有褐色色调。颜色很深近于黑色的烟晶也可称为墨晶。烟晶的颜色与紫晶一样归究于色心,但烟晶色心形成的机制与紫晶略有不同,是因其含有微量的铝(Al3+)离子,在随后的天然辐照作用下形成的。烟晶的颜色经加热会褪色,变成无色的水晶。同样,许多无色的水晶可经辐照形成烟晶。(2)多色性:烟晶具有清晰的多色性为褐色/红褐色。(3)内含物:内含物与水晶相似,少有特别之处,有时见有细长的金红石针。(4)产地产状:烟晶多产于花岗伟晶岩、花岗岩的晶洞和后期的热液矿脉中,产地也很多,比较知名的有瑞士阿尔卑斯山、西班牙,马达加斯加,津巴布韦和美国等。我国的烟晶产地有内蒙、甘肃、福建、浙江和新疆等地。7.芙蓉石:(1)颜色:芙蓉石具淡到浅的玫瑰红色,较深色的很少见,芙蓉石的颜色是由微量钛(Ti)(小于0.005%)引起的,还可含有少量的Li和Na,颜色略深的芙蓉石有明显的多色性。半透明至亚半透明,偶见透明。(2)结晶特点:芙蓉石很难称得上单晶,极少见到发育有晶面的芙蓉石晶体,常为镶嵌状的巨晶集合体,1960年发现了芙蓉石的小晶体,具有共存的左形和右形的菱面体组成的假六方锥的特征。(3)产状产地:芙蓉石产于伟晶岩,储量非常丰富,产地也很普遍,最著名的产地是巴西、马达加斯加、美国等,我国的芙蓉石主要产于新疆。8.发晶:发晶是指含有大量或较多的肉眼可见的晶体包体的单晶石英,大多数发晶经常是无色透明的,但也有很多的发晶带有浅到明显的色调。最多见的发晶是金红石发晶,其它常见或较常见的发晶类型还有:碧玺发晶、石榴石发晶、角闪石发晶、透闪石发晶和绢云母发晶等。9.石英猫眼:石英猫眼在古代又称为“勒子石”。石英猫眼外观上与真正的猫眼相似,可具有精美的猫眼状光带,体色通常为半透明,浅灰到灰褐色,也可带有黄和绿的色调。猫眼效应是由于含有细密的平行排列的角闪石石棉的纤维,这些角闪石石棉是原生的包裹体与虎晴石的情况类似。石英猫眼的主要产地有斯里兰卡、印度和巴西。 10.星光石英:具有星光效应的石英主要见于芙蓉石,有时也见有无色的及淡黄色的星光石英。星光石英呈六射星光,但星彩不明显,可显示透射星光现象,星光是由于定向排列的细小金红石针所引起的。我国星光石英的主要产于新疆阿尔泰地区。鉴别特征1.原石鉴别:三方晶系,常为六方柱与菱面体的聚形组成柱状晶体,六方柱的柱面上常具横纹,双晶也较发育。在晶体的上端透明好于晶体的下端。晶体内含物的多少直接影响透明度,破口处可见贝壳状断口。2.成品鉴别:(1)颜色:无色、紫色、黄色、茶色、褐色等。(2)折射率测试:RI:1.544—1.553DR:0.009一轴(+)(3)多色性:紫晶、烟晶多色性明显,其他色多色性弱至无。(4)偏光镜下:其他颜色的单晶石英宝石在正交偏光镜下四明四暗,锥光下可见“牛眼状”干涉图。紫晶为螺旋桨状的黑十字,极个别的情况出现正常的一轴晶的黑十字状干涉图。(5)放大观察:内部干净或含各种形态的晶体包裹体、气液两相包裹体或负晶。紫晶常可见色带,黄水晶中可见色带时则表明所鉴定的宝石是经热处理。(6)SG:2.65较为稳定,在2.65重液中呈悬浮状态。第八节托帕石基本性质1.化学成分:铝氟硅酸盐(Al2[SiO4][F.OH]2,含有Li、Be、Ca、Se等微量元素。2.晶系:斜方晶系3.结晶习性:柱状晶形,常见单形有斜方柱、斜方双锥、平行双面等,其中以斜方柱较为发育,柱面上常有纵纹。另外也有形态各异的砾石状产出。4.解理:一组完全的底面解理,因底面解理发育,常常造成晶体一端为锥状,另一端平面,加工时顶刻面需与解理面斜交5°左右,否则刻面不易抛光。5.硬度:8 6.相对密度:3.53-3.567.折射率:1.61-1.64,DR0.010;无色、蓝褐RI1.61-1.62DR0.010;粉红、黄RI1.63-1.64DR0.0088.光性:二轴晶正光性,折射仪上常表现为假一轴晶,因为α与β值仅差0.001。9.光泽:玻璃光泽10.色散:低0.01411.内含物:一般具有初始解理,长管状洞穴,扁平细小液态包裹体和水滴形的气体包裹体。12.发光性:长波紫外光中蓝色和无色托帕石发弱的黄绿色光,黄褐色和粉红色托帕石发橙黄色光,短波紫外光中荧光弱。主要品种——其中最珍贵的颜色为粉红色、红色和金黄橙色、粉红色超过5ct以上,金黄色超过20ct以上都少见。1.粉红色、红色托帕石:颜色从黄色到红色,中间有红橙、粉红到红色一系列过渡颜色品种。多色性明显由粉红色到黄色或无色。2.黄色托帕石:金黄色或酒黄色托帕石。金黄色是黄中带橙色;酒黄色则是黄中带红色。单纯的淡黄色或黄褐色的托帕石,只能作为加热改色的宝石原料。黄色品种多色性明显,黄色到褐黄色。3.蓝色托帕石:天蓝色,常带一点灰或绿色色调。多色性明显,蓝色或无色。内含物较多。一般,市场上的许多蓝色托帕石是将无色或浅蓝色托帕石,经过放射线后,变为蓝色的。4.无色托帕石:无色品种,自然界较多,晶体很大,因折射率又高,色散低。因而常常还要经过辐射处理把无色托帕石变成蓝色托帕石。产状及产地托帕石是在高温并有挥发组分作用的条件下形成的,产出于花岗伟晶岩、酸性火成岩的晶洞、云英岩和高温热液钨锡石英脉中。在冲积层中呈砾石产出。巴西:托帕石为橙黄和橙褐色,黄色透明晶体颇多。美国:产无色和蓝色托帕石,部分晶体达到宝石级。我国托帕石以无色为主,产于云南、内蒙西部、新疆等地的伟晶岩中。其它产出国:巴基斯坦、墨西哥、俄罗斯乌拉尔、马达加斯加、缅甸、斯里兰卡、澳大利亚等。第九节碧玺 基本性质1.化学成分:铝、镁、铁的硼硅酸盐(Na、Ca)(Mg.Fe,Li,Al)3Al6[Si6O18](BO3)3(OH,F)化学组成复杂,结构中类质同象替代广泛。因而矿物学上又划分为镁电气石、铁电气石和锂电气石三个品种。碧玺常为这些亚种端元之组分间的过渡类型。当成分中含铁多时,颜色深,很少达到宝石级。2.晶系:三方晶系,最高对称要素L33P,无对称中心。3.结晶习性:晶体呈柱状,常见单形有三方柱、六方柱、三方单锥,晶体两端发育不同的单形,典型的特征是柱面纵纹发育,横截面为球面三角形。4.解理及断口:无解理,贝壳状断口5.硬度:7-7.56.相对密度:3.01-3.11不同颜色碧玺略有差异。7.折射率:RI1.62-1.65DR0.014-0.021(常为0.018)8.光性:一轴(-)9.光泽:玻璃光泽10.色散:低0.01711.内含物:内部常含有大量管状或线状空穴及气液相包裹体,有时呈扁平薄层状分布。12.光学效应:猫眼效应13.加工:碧玺有吸收性,因常光线方向的吸收程度大于非常光线,因此深色或暗色碧玺加工时,应使台面平行于C轴;浅色碧玺则应使台面与C轴垂直。品种:1.红碧玺:红碧玺是碧玺中的珍贵品种,常为玫瑰红色、桃红色、粉红色至红色。在商业中被称为“双桃红”色者价值较高。多色性明显,红色至粉红色,吸收光谱为绿区有一吸收宽带,蓝区有两条吸收窄带(450nm和458nm),不属典型光谱,俄罗斯乌拉尔山有优质红碧玺产出。2.蓝碧玺:浅蓝至深蓝色,琢成刻面宝石后,外观与蓝宝石相似,因含微量元素铁所致。多色性明显至强,吸收光谱为红光区吸收,绿区有一强吸收窄带(498nm),蓝区有一弱带(468nm)。3.绿碧玺:暗绿色、浅绿、翠绿色、多色性明显至强,RI1.62-1.65,DR0.018,极少数可达0.039。4. 褐色碧玺:也称镁电气石,颜色为浅褐、褐色、绿褐色,多色性明显至强,常光线可被全部吸收,在折射仪上有时仅表现为一条阴影边界,刻面棱双影不清晰或看不见。5.双色碧玺:在一个晶体上同时出现两种或三种颜色,表现形式有晶体上端和下端成上、中、下,有些晶体表现出内红外绿,常被称为“西瓜碧玺”。6.碧玺猫眼:碧玺内含有大量平行管状或线状空穴包体,当加工取向正确时,可产生猫眼效应。鉴别特征1.原石鉴别:根据晶形特点,晶面纵纹,横截面球面三角形以及颜色特点可鉴别。2.成品鉴别:根据颜色、折射率1.62-1.65,双折射率0.018左右,一轴(-),多色性明显至强,相对密度3.01-3.11范围内可将碧玺与其它宝石区别。碧玺同其它宝石品种相比,有独特之处,归纳为以下特征:(1)在所有单晶宝石中成分最复杂。(2)具有热电性和压电性。(3)具有吸收性,吸收性表现较明显,因此碧玺鉴别特征较明显。(4)颜色最丰富,最齐全,红、绿、黄、蓝、褐、黑产状及产地地质产状:宝石级碧玺除镁电气石产于大理岩外,大多数都产于花岗伟晶岩中。自然界碧玺产地很多,而优质者不多见,世界上主要产出国的碧玺产状和颜色各具特色。产地:世界上出产碧玺最著名的国家有:巴西、美国、纳米比亚、坦桑尼亚、斯里兰卡、俄罗斯、缅甸、中国。1.巴西:是世界上彩色碧玺的重要产地,产出各种颜色碧玺,其中也有“西瓜”碧玺,碧玺猫眼。2.美国:世界优质碧玺产地之一,产红碧玺、绿碧玺。3.缅甸:产出瑰丽的薄荷绿色碧玺。4.纳米比亚:出产祖母绿的碧玺,以及“西瓜”碧玺和桃红、紫红色碧玺。5.中国:碧玺产地有新疆、内蒙、河南、云南及西藏等地,其中以新疆阿尔泰地区产出的碧玺最佳,品种有绿色、黄色、粉红及“西瓜”碧玺,碧玺猫眼等。第十节橄榄石基本性质 1.化学成分:镁铁硅酸盐(Mg,Fe)2SiO42.晶系:斜方晶系3.结晶习性:晶体完好的少见,常呈柱状晶体、碎块或滚圆卵石状产出。柱面常见垂直条纹。4.解理:不完全5.硬度:6.56.相对密度:3.32-3.377.折射率:1.65-1.698.双折射率:0.0369.色散:中等,0.02010.光学特性:二轴晶,正光性11.光泽:玻璃光泽(有时显油脂光泽)12.颜色:浅黄绿色至深绿色、浅绿褐至褐色。13.多色性:弱、绿到浅黄绿14.内含物:常含铬铁矿晶体,铬铁矿晶体周围有扁平状应力纹所环绕,看上去像水百花的叶子。当含云母片时,略带浅褐色调,产自夏威夷的橄榄石含小气泡状玻璃质微珠。在较大的橄榄石中,由于双折射率较大,包体往往出现双影现象。15.吸收光谱:颜色由铁(自色的)致色,宝石一般显典型铁的吸收光谱,在蓝光区有三条主要吸收带(493nm、473nm、453)。工艺要求和鉴别宝石级橄榄石,要求绿色深而鲜艳,能利用的晶体或碎块无裂纹,解理不发育,直径至少3mm以上。直径10mm以上者为一级品。我国目前采用直径在5mm以上。橄榄石常常加工成刻面型宝石。橄榄石根据特殊的黄绿色,折射率,双折射率和吸收光谱来鉴别。由于双折射率大,在刻面宝石中常常见到刻面棱双影线,根据这些特征,很容易将它与其它相似宝石区别开。地质产状及产地橄榄石是地幔岩的主要组分,广泛产自各种基性、超基性岩和镁质碳酸盐的变质岩中。世界上大部分橄榄岩产在碱性玄武岩深源包裹体、尖晶石二辉橄榄岩中。我国河北、吉林所产橄榄石均属此产状。另有少量的橄榄石呈脉状产在橄榄岩中。埃及塞布特红海岛,是优质橄榄石的著名产地。原石产于蛇纹石化橄榄岩镍矿脉中。 缅甸抹谷附近产优质巨粒橄榄石宝石。墨西哥北部边境的橄榄石矿床为世界大型橄榄石矿床之一,宝石呈褐色。第十一节尖晶石基本性质1.化学成分:镁铝氧化物,MgAl2O4,Mg2+可以被Fe2+替代形成类质同像,Al3+常被Cr3+替代形成红色。2.晶系:等轴晶系3.解理:无解理,性脆。4.SG:3.60,(3.58-3.61)5.光性:均质体,各向同性。6.色散:中等0.0207.光泽:明亮玻璃光泽。8.结晶特点:晶体常呈八面体晶形和磨蚀卵石,有时为八面体与菱形十二面体和立方体聚形,具特征的尖晶石律双晶,即以{111}为双晶接合面构成的接触双晶。9.折射率:RI1.712-1.730,为单折射宝石,折射率随着颜色不同而有差异。红尖晶石RI1.715-1.740;蓝尖晶石RI1.715-1.747;其它色尖晶RI1.712-1.71710.内含物:常含有呈尖晶石、白云石、锆石及磷灰石等固体包裹体及较多的气液包裹体。有时锆石周围具有被应力裂纹所包围形成盘状裂隙。品种尖晶石颜色极其丰富,但主要为红色、蓝色、绿色、紫色、橙红、橙黄、褐色、黑色,其中重要颜色为红色和蓝色。1.红色尖晶石:为红色和粉红色透明晶体,优质的红色尖晶石超过30ct者为珍品。红色尖晶石红色由铬致色,具有典型的吸收光谱在红光区686nm、675nm可见两条主要吸收线,有时可伴其他吸收线,多时达8条,构成一种风琴管状光谱,绿区和紫区普遍吸收。红色或粉红色尖晶石在长、短波和交叉滤色镜下均显红色和暗红色荧光。2.蓝色尖晶石:为一种蓝色或浅蓝色透明体,因低价铁的存在,而显示复杂的吸收光谱。蓝绿区有强的吸收窄带,不属典型光谱。蓝尖晶石因含铁、紫外光下不发光,浅蓝色及紫色尖晶石在长波紫外光及X光下发绿色光,短波下不发光。 鉴别特征1.原石鉴别:原石晶体为八面体或八面体及菱形十二面体聚形或八面体接触双晶,放大观察晶体内含物有八面体晶体包体及其它类型的晶体包体。2.成品鉴别:(1)颜色:红色尖晶石,红色较纯为大红色。(2)折射率:RI1.712-1.730之间为单折射,少数达1.740。(3)光谱:红尖晶石具典型Cr谱,如红宝石光谱相比较,缺失蓝区中三条吸收线,具鉴定意义。(4)内含物:含有八面体晶体包体,可作为鉴别特征。重要产地和产状产地:缅甸、斯里兰卡和泰国宝石级尖晶石多产于接触交代矿床中的大理岩和灰岩内,冲积砂砾石为重要来源。第十二节石榴子族基本性质1.结晶特点:晶体结构上,属岛状硅酸盐,属于等轴晶系,常见结晶形态为菱形十二面体,四角三八面体及其聚形,晶面可见生长纹。2.化学成分:石榴子石族的化学式可用A3B2(SiO4)3来表示,其中A为Ca、Mg、Fe、Mn等元素;B为Al、Fe、Ti、Cr等元素。(1)铝榴石系列:镁铝榴石—铁铝榴石—锰铝榴石这三个品种之间可以产生完全的类质同象(或三个品种之间可以任意比例混合)。(2)钙榴石系列:钙铝榴石—钙铬榴石—钙铁榴石这三个品种之间,类质同象发生在钙铝榴石与钙铁榴石,钙铁榴石与钙铬榴石之间。两个系列的石榴子石之间也发生一定的类质同象作用,例如铁钙铝榴石,就是含有少量铁铝榴石成分的钙铝榴石。3.成分及物理性质石榴子石的化学成分及物理性质宝石名称化学成分折射率相对密度色散硬度镁铝榴石Mg3Al2(SiO4)31.74—1.763.7—3.80.0227.25铁铝榴石Fe3Al2(SiO4)31.76—1.813.8—4.20.0247.5锰铝榴石Mn3Al2(SiO4)31.80—1.824.160.0277钙铝榴石Ca3Al2(SiO4)31.74—1.753.6—3.70.0287.25 钙铬榴石Ca3Cr2(SiO4)31.873.77—7.5钙铁榴石Ca3Fe2(SiO4)31.893.850.0576.5一、镁铝榴石(红榴石):大而纯净,颜色漂亮的镁铝榴石,价值昂贵,也非常罕见。1.颜色:常为浅黄红、深红色、紫红色和红色,因铁和铬致色,成分纯净的镁铝榴石为无色。2.吸收光谱:当由Cr致色时,出现类似于红宝石的吸收光谱:红光区无Cr的荧光发射线,680nm有一弱吸收线。特征宽吸收带位于黄绿区590nm至500nm,蓝区475nm以后吸收。3.内含物:镁铝榴石内部较纯净,内含物较少,常见浑圆状的磷灰石,细小的片状钛铁矿和其它针状内含物,有时可见由石英组成的圆形雪块状小晶体。4.特殊光学效应:具变色效应,灯光下红色,日光下紫色,挪威的镁铝榴石在白炽光下呈深红色,日光下呈紫色,但宝石非常小(约0.5ct);东非翁巴谷的镁铝榴石是与锰铝榴石成混溶体,并含少量Ca和Ti,在日光下呈带绿的蓝色,在钨光下呈酱红色。5.产状产地:产于各种超基性岩,如金伯利岩、橄榄岩和蛇纹岩及其风化而成的砂砾层中。砂矿是宝石级镁铝榴石的重要来源。主要产地有缅甸、南非、马达加斯加、坦桑尼亚、美国及中国等。二、铁铝榴石(贵榴石):颜色以深色、暗色居多。1.颜色:常为褐色、褐红色、紫红色、深紫红色、紫色、深红色。2.吸收光谱:黄绿区有三条强吸收窄带,分别为576nm、527nm和505nm被形象地称为“铁铝窗”,另外,橙区617nm和紫区425nm有弱吸收。3.内含物:晶体包体,针状金红石呈短纤维状,相互以110°和70°相交;锆石晶体常见“锆石晕”。4.产状产地:常见的变质矿物,产于片麻岩云母岩和接触变质岩中,砂矿是铁铝榴石的重要来源。铁铝榴石分布广,世界各地均有产出,重要的产地印度、斯里兰卡、巴西、马达加斯加、中国云南等。三、锰铝榴石:1.颜色:黄色至橙红的各种色调,其中橙红色最漂亮,价值较高。成分中含铁铝榴石的组分,导致褐红色色调,近于纯净的锰铝榴石为黄色至淡橙黄色。2.内含物:面沙状的愈合裂隙。愈合面上由细长暗色的气液二相包体组成指纹状图案,有时也描述“花边状”。3.吸收光谱:紫区432nm和412nm处强的吸收窄带,具鉴定意义,其次紫区424nm、432nm 吸收线,以及蓝区495nm、485nm和462nm吸收线,有时有铁铝榴石的吸收带伴随。4.产状和产地:产于花岗岩及砂矿中。产出国:巴西、马达加斯加、斯里兰卡、缅甸、美国等,我国新疆阿尔泰、甘肃等地也有发现。四、钙铝榴石1.铁钙铝榴石(也称桂榴石):颜色为暗红色、褐黄色、褐红色等,内含大量的晶体包体,似粒状外观,也描述为糖浆状构造。R1.74-1.75。产地有斯里兰卡、巴西、马达加斯加、加拿大、坦桑尼亚等。2.钒铬钙铝榴石:鲜绿色,也称绿色钙铝榴石,RI1.74左右,内部较干净,有时含长柱状磷灰石等晶体包体,滤色镜下变红色,主要产地除了肯尼亚,还发现于坦桑尼亚、赞比亚和加拿大。3.水钙铝榴石(南非玉):为多晶集合体,也称南非玉,常见浅绿色,绿色呈粒状、块状和不规则状色斑,不均匀地分布白色的底色。RI1.70-1.73,SG:3.35左右,蓝区461nm处有一吸收窄带,绿色部分在滤色镜下变红,在X荧光下有很强黄色,橙色荧光,产地主要为南非、巴基斯坦、加拿大、美国加洲等地。4.块状钙铝榴石:多晶集合体,浅绿至绿色并呈粒状、块状和不规则团块状及条带状分布,基质为白色的钙铝榴石,产于我国青海、新疆和贵州等地,在商业上称“青海翠”。主要特征以钙铝榴石为主,可含少量的绢云母、蛇纹石、黝帘石等RI1.74-1.75,SG3.6,X—射线下有橙色荧光,绿色部分在查尔斯滤色镜下变红。五、钙铁榴石1.品种及颜色:含杂质Ti和Cr,形成的变种有:黑榴石、钛榴石,因含Ti而呈黑色;黄榴石呈黄绿色,一般颗粒较小,大于2-3ct的琢型宝石也很珍贵;翠榴石因含铬而呈鲜艳绿色,是石榴石中最有价值之一。2.吸收光谱:红区有一双线(701nm),693nm吸收线,橙黄区伴有两条横糊带,紫区强吸收形成443nm截止边。3.内含物:含有典型的“马尾丝状”(纤维状石棉)包裹体具鉴定意义。纳米比亚产的翠榴石无此特征,但具有有较为明显的生长纹和碎裂状的黑色包裹体。4.滤色镜下:翠榴石滤色镜下变红。5.产状及产地:翠榴石多见于蚀变的超基性岩的蛇纹石脉。俄罗斯乌拉尔山脉为优质翠榴石的产出地,其它还有意大利、纳米比亚、朝鲜、赞比亚、美国加州等。六、钙铬榴石 颜色呈深绿、鲜绿色。常呈菱形十二面体小晶体,由于颗粒太小,以晶簇标本为主,主要用作观赏、装饰和收藏品。产于有钙和铬存在的变质环境中,最著名的产地为芬兰奥托孔普,其它产地还有挪威、俄罗斯、南非、加拿大等。鉴别特征1.原石鉴别:识别特征为独特的晶形特点和颜色。晶体一般菱形十二面体和四角三八面体以及聚形,晶面上有生长纹。2.成品鉴别:(1)光泽:因高RI,具有强玻璃光泽,非常明亮。(2)折射率:单折射,不同石榴石,RI大小不一,除翠榴石、锰铝榴石、部分铁铝榴石的RI超出折射仪的测试范围以外,其它都可测,只要小心测试有帮助鉴定出品种。(3)典型的吸收光谱:为镁铝榴石、铁铝榴石、锰铝榴石和翠榴石提供了准确的鉴定依据,从而帮助确定宝石种名称。(4)内含物特征:不同品种的石榴石内含物特征,为准确定名提供有利的依据。如铁铝榴石、锰铝榴石、铁钙铝榴石、翠榴石等。(5)颜色特点及分布状态,也可帮助区分石榴子石品种。第十三节锆石基本性质1.化学成分:ZrSiO4含有微量的放射性元素铀(V)和钍(Th)及Mn、Ca、Fe2O3等杂质。2.晶系:四方晶系3.结晶习性:柱状,常为四方柱及四方双锥终端。因锆石的生成环境不同,其柱面及锥面的发育程度不一。双晶类型为膝状双晶。4.解理:不完全5.脆性:极易脆,刻面棱边缘易被损坏,甚至因与包裹纸的磨擦碰撞而损伤,常称为“纸蚀效应”。6.光性:一轴晶(+),低型锆为各向同性。7.多色性:弱多色性,红色锆石具明显多色性。8.光泽:强玻璃光泽至亚金刚光泽。 9.色散:高0.03910.内含物:常含有磷灰石、磁铁矿、黄铁矿等固态包裹体,液态包裹体、绿色低锆常显示角状环带。类型:由于放射性元素,使得锆石的内部结构遭到破坏,根据内部结构特点,分为高型锆石、中型锆石和低型锆石三种。1.高型锆石(1)完好的结晶形态:四方柱和四方锥的聚形。(2)高硬度:H7.5(3)高折射率:RI1.93-1.99,DR0.059一轴(+)(4)高色散:0.039(5)颜色:红色、褐色、黄色、绿色、紫色和无色,其中以无色、蓝色和红色为佳。(6)典型光谱:红光区653.5nm和659nm吸收线,可从深色40条均匀分布于各个色区,其中653.5nm为诊断线,红色锆石无此吸收线。(7)发光性:LW、SW下有不同黄色荧光,X-射线下发黄色荧光。2.中型锆石因蜕晶质程度不同,所有性质介于高型和低型锆石之间,如RI、DR、SG、H等。它是高型锆石与低型锆石之间的过渡产物。3.低型锆石因含放射性元素,结构遭破坏。ZrSiO4分解ZeO2+SiO2=非晶质体由晶体转变成非晶质的过程,称为蜕晶质或非晶质化。蜕晶质后,大部分物理性质都发生改变,RI、DR、H、SG均下降,DR降低为0-0.008。(1)低型锆来源:斯里兰卡和缅甸的滚圆卵石,其晶格已被破坏,无结晶外形。(2)颜色:绿色、褐色和橙色。(3)RI:1.78-1.84,单折射,均质体。(4)SG:3.9-4.1。(5)H:6(6)内部常有多边形环带和条纹,有明亮的裂缝,称为角形包体。加热能促使蜕晶质锆石局部重结晶,并使密度增高,吸收光谱清晰。斯里兰卡的绿色锆石加热后颜色变浅,红褐色锆石加热后变为无色锆石。产状及产地 产于伟晶岩和碱性岩中,高温形成的锆石晶体多柱面发育,碱性岩中锆石多以四方双锥形为特征。砂砾层也是宝石级锆石的重要来源地。斯里兰卡以产各种颜色锆石著称;泰国为宝石级锆石的主要来源地;缅甸、法国、澳大利亚、坦桑尼亚等也的产出。我国锆石产出地,以海南文昌红色锆石和福建明溪的无色锆石最为著名,次为山东昌乐、江苏云合,辽宁宽甸和黑龙江穆棱等地。第十四节软玉基本性质1.矿物组成:以透闪石为主,含少量透辉石、绿泥石、蛇纹石、磁铁矿、石墨、磷灰石等矿物。2.晶系:等轴晶系。3.结构:常有粒径小于0.01mm的纤维状或针柱状晶体构成毛毡状结构。粒度越细小,透明度就越好,质地就越细腻。4.断口及韧性:参差状断口,韧性大,细腻坚韧。5.H:6.5,品种不同略有差异。6.SG:2.80—3.10,通常为2.95。7.RI:约1.62。8.光泽:油脂光泽。9.透明度:半透明至不透明。10.颜色:有白、灰绿(青)、墨绿、黄、黑、红等颜色。11.吸收光谱:翠绿色品种也可出现Cr的吸收光谱,类似于翡翠,其他品种(包括墨绿色的软玉)无特征光谱。12.特殊光学效应:透闪石—阳起石猫眼为具平行纤维构造的软玉变种,当长纤维状透闪石—阳起石平行排列、加工正确时可产生猫眼效应。品种 (1)按产出状态分品种:山料玉:也称“碴子石玉”,指从矿床中采出的原生矿石。棱角分明,块状体,表面新鲜,无皮壳。山流水玉:常指残坡积型软玉,棱角稍有磨圆,表面较光滑。籽玉:磨圆度好,个体小,有皮壳,经过大自然的“优胜劣汰”的分选,常为优质玉料。(2)按颜色分品种:白玉、青白玉、黄玉、青玉、墨玉、糖玉、碧玉、花玉。产状及产地1.软玉矿床按成因分三种类型:1)镁质矽卡岩型软玉矿床:产于中酸性花岗岩如花岗闪长岩、花岗岩等与富镁的大理岩接触带中,我们新疆的和田玉即属此类。2)变质超基性岩型矿床:呈透镜状或脉状产于蛇纹石中,为蓝绿色品种。新疆天山、加拿大、新西兰等地软玉矿床属此类型。3)变质岩型软玉矿床:软玉产于较古老的片麻岩,四川龙溪、澳大利亚软玉属此类。2.软玉矿床的主要产地:1)中国:新疆以“和田玉”和“天山碧玉”为著名品种,台湾花莲县、四川汶川县、青海地区均有产出。2)加拿大、俄罗斯、西伯利亚、新西兰、澳大利亚、美国3)世界上软玉的产出国还有:巴西、波兰、意大利、法国。主要鉴别和类型1.软玉(包括白玉、黄玉、青玉、花玉等):1)软玉具有纤维状交织结构,质地细腻而滋润,颜色均匀柔和,具油脂光泽,RI:1.62。SG:2.9—3.10,常为2.95。2)碧玉:绿色均匀柔和,常含有黑色磁铁矿小颗粒,油脂光泽,RI:1.62,SG:2.9—3.10。第十五节翡翠基本性质1.矿物组成成分:以硬玉为主,次为绿辉石、霓石、角闪石、钠长石等。当钠铬辉石为主时,则为翡翠的变种。2.硬度:6.5—7,并且坚韧、耐磨。 3.解理:硬玉具有平行柱面的两组完全解理,由于解理面对光线的反射而被称为“翠性”或“苍蝇翅膀”。4.断口:参差状或不平坦。5.光泽:油脂至玻璃光泽。6.透明度:亚透明至不透明。7.SG:3.33-3.36,在3.32重液中悬浮或缓慢↑或↓。8.RI:1.65—1.67,点测值常为1.66。9.吸收光谱:绿色翡翠品种红光区630nm、660nm、690nm有三条阶梯状吸收谱,紫区有吸收线。翡翠437nm吸收线具有诊断意义。10.原石的类型:根据产状和翡翠原石表皮风化的程度分为无皮壳山料也称“新山料”和带皮的籽料也称“老坑料”。11.颜色:常见绿色、深绿色、墨绿色、蓝绿色、黄色、橙红色、红色、浅紫色、茄紫色、粉红色和黑色等,这些颜色按形成的原因分为次生色和原生色两大类型。1)次生色:为深浅不同的红色、黄色和灰色,其特点是靠近原料的外皮部分。2)原生色:与矿物成分和化学成分有关,如绿色、紫色、墨绿色甚至黑色等。都可以是原生色。12.发光线:浅色翡翠在长波紫外光中发出暗淡的浅黄—黄荧光,短波下紫外光下无反应。产状及产地翡翠是在高压和相对低温的条件下,钠化程度高的岩浆后期溶液充填及交代蛇纹岩而形成。缅甸为重要的商业产地。主要鉴别翡翠可根据结构,颜色、光泽、透明度和其他物理性质等特点来鉴别。当结晶颗粒较粗时,能见到主要组成矿物硬玉两组解理面的闪光(即所谓的翠性)。第十六节绿松石基本性质1.化学成分:CuAl6[Po4]4(OH)8·5H2O,铜和铝的含水磷酸盐,含少量的铁,铁可替代成分中的部分铝。 2.晶系:三斜晶系。3.结晶习性:常见隐晶质块状、结核状、脉状和皮壳状。4.透明度:不透明。5.硬度:5.5—6,结构疏松时则硬度低。6.SG:2.6—2.96。7.光泽:块状体为蜡状光泽。8.RI:块状绿松石平均折射率1.62。9.双折射率:块状不可测。10.光学性质:二轴(+)11.发光线:在长波紫外光下有淡黄绿色到蓝色荧光,在短波下紫外光下不明显。12.吸收光谱:紫光区430nm、420nm处有明显吸收线。13.颜色:天蓝色、淡黄色、灰蓝色、绿、灰绿、土黄色,其中以天蓝色为佳。主要根据颜色、质地、结构的致密程度等方面划分:1)瓷松;2)绿色松石;3)铁线松石;4)泡松(面松)地质产状及产地1.地质产状:绿松石矿床为外生淋滤成因,与含磷含铜硫化物的岩石线性风化壳有关。围岩可以是年轻的酸性喷出岩(如流纹岩、粗面岩、石英斑岩)和含磷灰石的花岗岩或沉积岩。2.产地:1)中国:产地主要有:湖北、陕西、青海等地,其中以湖北产出的优质绿松石中外著名。2)伊朗的普尔矿床;3)埃及;4)美国;5)澳大利亚。其他产地:智利、墨西哥、巴西等。第十七节蛇纹岩玉基本性质1.化学成分:含水的镁质硅酸盐,化学同式:A3Si2O55(OH)4,A代表Mg、Fe、Ni,有时含少量的Ca与Cr等。2.形态:蛇纹石为单斜晶系,常成叶片状、纤维状的微晶,蛇纹岩玉是这些微晶的集合体。3.颜色:果绿、淡绿、黄绿、灰绿、褐黄、褐黄红、灰褐、黑色等。 4.H:4.5—5.5。5.SG:2.44—2.826.光泽:油脂—蜡状光泽7.透明度:半透明、微透明至不透明。8.解理:无解理,断口参差状断口。9.RI:1.56—1.57.品种不同而有变化。10.内外部显微特征:在放大检查时,可见到蛇纹石黄绿色基底中存在着少量黑色矿物包裹体,灰白色透明的矿物晶体,灰绿色绿泥石鳞片聚集成的丝状、细带状包裹体以及由颜色的不均匀而引起的白色、褐色条带或团块。11.产状:产于超基性岩和基性体内,岩石经水热蚀变而成。产地:中国、美国、新西兰、纳米比亚、奥地利、安哥拉等。品种1.鲍温玉:鲜黄绿色,半透明状,质地细腻,主要成分为叶蛇纹石,块体中常含磁铁矿和铬铁矿等斑点,H:4—6,SG:2.80,以新西兰为代表。2.岫玉:颜色丰富,主要为淡绿色—浓绿、黄绿色、白色,次为烟灰色、黑色及花斑色,颜色深浅有Fe2+含量的多少决定,Fe2+含量高时颜色加深,透明到半透明至微透明,质地细腻,主要成分为叶蛇纹石和纤维蛇纹石,H:4.8—5.5,SG:2.54—2.84,以中国辽宁岫岩玉为代表。3.威廉玉:以美国宾夕法亚洲为代表。4.酒泉岫玉(甘肃省祁连山地区):也称“酒泉玉”或“祁连玉”。5.南方岫玉;6.陆川岫玉;7.昆仑岫玉;8.蛇纹石猫眼。鉴别特征蛇纹岩玉:以辽宁岫岩具产蛇纹岩玉为例,具有颜色为果绿色、黄绿色,颜色较均匀,质地较细腻,透光观察质地可见水波状,RI:1.56,H:5—5.5等鉴别特征。第十八节石英岩玉一、隐晶质石英岩玉(玛瑙、玉髓)基本性质1.化学成分:有SiO2 组成的矿物主要为石英,常有微量氧化铁,有机质等使宝石产生各种颜色。2.形态:块状、结核状、钟乳状或脉状,有的有外皮,有些无皮壳。3.物理性质:硬度:6.5—7,相对密度:2.60—2.65,性脆,易打出断口,断口贝壳状,玻璃光泽,半透明至微透明,RI:1.54—1.55。4.构造特点:玛瑙具有纹带构造,有层带状、同心圆状、隐现冰凌纹状,有实心的或空心状。5.产状、产地:玛瑙、玉髓为二氧化硅胶体溶液沉淀而成。玛瑙和玉髓主要产于火山岩裂隙及杏仁状的空洞中,也产于沉积岩和砾石层及现代残坡积的堆积中。著名产地有:印度、巴西、前苏联、美国、埃及、澳大利亚、墨西哥等国。品种一、玛瑙:1.按颜色分类:红玛瑙、蓝玛瑙、绿玛瑙、紫玛瑙、黑玛瑙、白玛瑙、灰玛瑙、黄玛瑙。2.按结构形态分类:1)缟玛瑙:由较宽的条带状花纹构成,纹带具平行层状结构。2)缠丝玛瑙:条带呈丝带状的称之。色带以细如游丝,变化丰富者为好。主体色为红色,价值较高。3)子孙玛瑙:玛瑙内部由两期成矿作用形成的玛瑙,花纹、颜色截然不同。4)苔藓玛瑙:又称藻草玛瑙,绿泥石或氧化锰、氧化铁沿着裂隙渗入,出现树枝状,羊齿植物状的花纹。5)水胆玛瑙:玛瑙中含水者称之。6)火炬玛瑙:含有氧化铁板片状矿物晶体,形成的条纹结构形态呈火焰状。二、玉髓:据颜色又可细分为:1)红玉髓:颜色为淡红、深红、褐红色等。由微量氧化铁致色。产于印度、巴西、日本,我国甘肃、宁夏也有产出。2)葱绿玉髓:绿色玉髓,绿色矿物包裹体致色,含绿泥石和阳起石包裹体,以深绿色为主。3)绿玉髓:也称“澳州玉”或“英卡石”。绿玉髓只有葱心绿色一种,由镍(Ni)致色,常呈不规则板状、块状产出。著名产地为澳大利亚。4)蓝玉髓:为蓝色、颜色鲜明美观、半透明状,我国台湾东部有产出。二、显晶质石英岩玉 1.东陵石:主要成分SiO2达到90%,次为铬云母10%,最高可达18%,颜色为浅绿到暗绿色,透明至半透明,在RI上为:1.540—1.550,SG:约为2.63,H:6.5—7,无特征吸收光谱。内含物为大量的铬云母呈小片状分布于石英岩中。其他内含物还有金红石、锆石、铬铁矿等少量晶体分布于其中。东陵石在查尔斯滤色镜呈红色。产地为:非洲、巴西等地。2.密玉:主要成分SiO2达到95%,次为铁锂云母3%—5%。颜色为浅灰绿色、棕红色。呈微透明体,RI上测得约为1.54,SG:2.63—2.65,H:6.5—7,内含物为铁锂云母呈细小片状包裹石英岩中。主要产地为中国河南密县。3.石英岩:SiO2占98%以上,为一种纯石英岩,呈乳白色,半透明到微透明,颗粒细小,具油脂光泽,折射率约1.54-1.55,相对密度2.65,硬度6.5-7。染色石英岩放大观察可见绿色染料分布于晶粒周围,构成网脉状。吸收光谱660~680nm处有一吸收窄带。滤色镜下不变色。三、二氧化硅(SiO2)置换宝石基本性质1.矿物组成:主要矿物为石英。2.化学成分:SiO23.结晶状态:晶质集合体,常呈纤维状结构。虎晶石可具波状纤维结构。4.常见颜色:棕黄、黄、褐黄色、灰蓝色、暗灰蓝色。5.光泽:玻璃至丝娟光泽。6.解理:无7.摩氏硬度:78.相对密度:2.64-2.719.光性特征:非均质集合体。10.折射率:1.54-1.55(常为点测)11.特殊光学效应:猫眼效应主要品种1.木变石(硅化石棉):当蓝色钠闪石石棉被二氧化硅部分或全部置换时,残余的钠闪石石棉及完全被置换的钠闪石石棉仍保留其纤维状晶形和假晶时的产物称为木变石。由于置换程度的不同,木变石的物理性质略有差异,SiO2置换程度较高者硬度接近于7,相对密度2.9-3.30 之间。颜色有黄褐色、褐色、蓝灰色、蓝绿色。蓝色是残余的钠闪石石棉的颜色,而黄褐色、褐色则是所含铁的氧化物—褐铁矿所致。主要品种有:①虎睛石:黄色或褐黄色的硅化石棉,当琢磨成凸面型宝石时,因有游彩,似“虎眼”而得名。②鹰睛石:蓝色、蓝绿色、蓝灰色的硅化石棉,颜色和游彩似“鹰眼”而得名。③斑马虎睛石:褐黄色与蓝色相间,呈条带状的木变石。2.硅化木:硅化木也称石化木,SiO2硅置换数百万年前埋入地下的树干,并保留树木乃至树木个体细胞结构。化学成分以SiO2为主,常含Fe、Ca等杂质,有各种颜色。主要根据硬度及木质细胞结构来鉴定。第十九节珍珠基本性质1.化学成分:CaCO3为主占80%—86%,有机质约占10—14%,H2O约占2%。2.晶系:文石为斜方晶系,方解石为三方晶系。3.结构特征:同心环状的珍珠层结构,有序地排列着形成薄层,有机质将层与层粘结相来连。4.颜色:方法多彩,包括珍珠体色和伴色。体色:指珍珠所具颜色也称背景色,它取决于珍珠本身所含的各种色素和微量金属元素;伴色:指由珍珠表面和内部珠层对光的反射干涉等综合作用而形成的特有色彩,叠加在体色之上。5.形状和大小:圆形、椭圆形、梨形及各种不规则形态(异形珠)。6.H:3.1-4.57.SG:2.6-2.8;海水养殖珍珠:2.76-2.80淡水养殖珍珠:2.748.RI:1.53-1.68;海水养殖珍珠:1.5:2-1.685淡水养殖珍珠:1.52-1.6259.发光性:珍珠在长波和短波紫外灯光下有明亮的浅蓝白色、浅黄色、粉红色荧光,有时为惰性;黑珍珠LW下显暗红色荧光。10.化学性质:珍珠易溶于各种酸、丙酮及苯等有机溶剂,也不耐碱。评价: 1.光泽:珍珠层越厚光泽越好,表面约柔润。2.颜色:玫瑰红色和淡玫瑰,一般分为五个色级:白色、红色、黄色、黑色、其他。3.形状:正圆珠是最优的形态,其次为圆形珠。一般珍珠越圆,其价值越高。4.大小:以珍珠各令计算,1珍珠各令等于0.25ct。5.瑕疵:表面瑕疵越少,品质愈佳。通常经过人工处理将不好或多余的部分去掉。珍珠的分类(1)海水珍珠:以有核珍珠为主。(2)淡水珍珠:以无核珍珠为主。(3)养殖珍珠的产地:海水养殖珍珠,广西、海南、福建沿海等地;淡水养殖珍珠:浙江、江苏、江西、湖北等。天然珍珠1.珍珠的形成:珍珠形成于珠母层和外套膜之间,并由产生珠母层的外套膜分泌形成的。分泌的粘液(即珍珠质)把进入软体动物中的异物一层层地包裹起来形成壳基质层,每一壳基质代表一个生长季节。2.天然珍珠的产地:1)波斯湾;2)澳大利亚;3)美国加利福利亚湾;4)塔希提;5)中国南海:广西、广东、海南、福建沿海一带。第二十节珊瑚基本性质1.化学成分:钙质型珊瑚和角质型珊瑚两种。钙质型珊瑚:主要为CaCO3,由方解石矿物组成,也称“贵珊瑚”。角质型珊瑚:几乎全部由有机质组成的珊瑚,常见的品种有黑珊瑚和金珊瑚。2.形态:生长形态为树枝状。3.硬度:3-4,有机质2.5-3。4.SG:2.65,有机质1.37。5.光泽:蜡状光泽6.透明度:亚半透明至不透明7.颜色及品种:蓝、红、粉红、橙、白色;有机质品种:黑色和金褐黄色。8.成因:由珊瑚虫分泌出来的钙质,而形成的树枝状集合体,有“火树”之称。 鉴别特征1.碳酸钙质珊瑚:可见由颜色深浅及透明度不同显示出来的纵向延伸的平行条带和横切面上的放射状条纹2.有机质(角质型)珊瑚:有黑珊瑚和金黄色珊瑚两种。二者在在横切面上都显示同心环状结构。金黄色珊瑚表面有独特的丘疹状外观,有的表面光滑,在强的斜照光下可显示晕彩。第二十一节琥珀基本性质1.化学成分:有机质化合物C10H16O。2.结晶形态:非晶质体,呈不规则团块。3.硬度:2.5。4.SG:1.08。在饱和盐水中悬浮。5.折射率:约1.54,单折射6.断口:贝壳状断口。7.光泽:树脂光泽。8.透明度:透明至亚半透明体。9.颜色:黄至褐色,浅红至浅白色,有时为浅绿或浅蓝色。10.电特性:良绝缘体,如用力摩擦能生电,充电后能吸附纸片等。11.荧光性:LW下为浅蓝白色荧光,SW下为浅绿色荧光。12.内含物:常含有植物碎屑,昆虫及蜘蛛、小动物和气泡等。品种1.血珀(血红,透明)2.金珀(金黄色,透明)3.琥珀(透明,淡红,黄红色)4.蜜蜡(半透明,金黄,棕黄,蛋黄)5.金绞蜜(透明,金珀与半透明蜜蜡绞在一起成花纹)6.香珀(有香味)7.虫珀(含有动植物) 8.石珀(石化程度高,更硬,色黄)9.绿珀10.骨珀:骨壮致密不透明,白如象牙色的为骨珀;11.花珀:不透明的白色与多种颜色伴生形成有趣的图案。第二十二节煤精基本性质1.化学成分:碳及其他有机质。2.硬度:4。3.断口:贝壳状断口。4.相对密度:约1.30。5.折射率:约1.66,只能取一个模糊的读数。6.光泽:树脂光泽。7.透明度:不透明。8.颜色:黑色。9.电特性:用力摩擦而生电。10.气味:用火红的针接触能发出一种烧煤的气味。11.成因:煤精是一种褐煤,系古代树木煤化而成的一种黑色致密块体的煤。12.条痕:红褐色煤精的质量评价(1)颜色:越黑越好,纯黑者最佳,带褐色较差。(2)光泽:明亮的树脂光泽,比煤亮为好,光泽暗淡较差。(3)质地:坚硬,结构细腻为上品。(4)块度:无裂纹、无杂质,块度越大越好。__
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