矿物学宝石学基础PPT课件

1、金刚石蓝宝石海蓝宝石 第1页/共127页 2矿物的分类： 矿物的分类方法很多，其中晶体化学分类是目前被广泛采用的一种分类方法。 矿物的晶体化学分类是以矿物的化学组成和晶体结构作为分类的依据（既考虑化学成分又考虑晶体结构的分类），因为成分和晶体结构决定了矿物的性质，并与一定的生成条件相关联，在一定程度上也反映了自然界化学元素结合的规律，该分类比较合理，目前被广泛采用。第2页/共127页矿物的晶体化学分类： (1)自然元素大类：金刚石C，自然金Au等金刚石第3页/共127页自然金第4页/共127页 (2)硫化物及类似化合物大类：辰砂HgS，黄铁矿FeS2等辰砂辰砂辰砂第5页/共127页黄铁矿第6页

2、/共127页 (3)氧化物和氢氧化合物大类： 氧化物类： 红、蓝宝石 Al2O3 石英族 SiO2 赤铁矿 Fe2O3 锡石 SnO2 尖晶石 MgAl2O4 金绿宝石 BeAl2O4 金红石 TiO2第7页/共127页石英簇赤铁矿刚玉晶体第8页/共127页尖晶石锡石第9页/共127页金红石金绿宝石第10页/共127页 (4)卤化物大类：萤石 CaF2萤石晶体第11页/共127页 (5)含氧盐大类： 硅酸盐类：锆石、橄榄石约占宝石的50%锆石晶体各种颜色品种锆石橄榄石橄榄石晶体第12页/共127页 碳酸盐类：孔雀石、菱锰矿、冰洲石冰洲石孔雀石菱锰矿第13页/共127页 磷酸盐类：磷灰石、绿松石

3、、磷铝锂石等磷灰石磷灰石磷铝锂石绿松石第14页/共127页 硫酸盐类：重晶石、天青石柱状天青石晶体第15页/共127页 硼酸盐类：硼砂等硼砂第16页/共127页3宝石矿物的化学成分与化学式 目前已知的矿物约有3000种左右，绝大多数是固态无机物。液态的（如自然汞）、气态的（如氮）以及有机物（如琥珀），仅占数十种。在固态矿物中，绝大部分都属于晶质矿物，只有极少数（如水铝英石、蛋白石）属于非晶质矿物。第17页/共127页 (1)矿物的化学成分 a.化学组成基本固定的矿物 这类矿物的化学成分基本上是固定不变的，或者说其成分上变异范围非常小，以致在通常情况下可以忽略不计，它们遵守化学上的定比定律或倍比

4、定律。 如：金刚石C 红宝石Al2O3等第18页/共127页 b.化学组成不固定的矿物 如固溶体，含沸石水和层间水的矿物、胶体等 SiO2nH2O欧泊火欧泊“晶质”欧泊黑欧泊白欧泊第19页/共127页 c.不符合化学比的矿物 如方铁矿Fe1-x 0是由于晶体结构中存在某种缺陷所造成的。 水钙铝榴石Ca3Al2SiO43 x(OH)4x 主要成分：1-100% 次要成分：1%-1/万 微量成分：1/万水钙铝榴石中的黑色包体第20页/共127页 (2)矿物的化学式 化学式：表示矿物组成、元素种类、比例及某些结构特征的符号。 矿物的化学式有两种，即实验式和结构式 a、实验式：仅表示出组成矿物元素的种

5、类及其原子数之比的化学式，可用元素的形式写出如BeAl2O4，也可用简单氧化物组合方式写出BeOAl2O3 b、结构式（晶体化学式）：除了能表示出组成元素的种类及其原子数之比外，还可反映矿物晶体结构中各组分相互结合的情况。 如方解石：实验式CaOCO2 结构式CaCO3第21页/共127页 结构式（晶体化学式）的书写原则（自己复习） (1)阳离子在前，阴离子在后，如果有一种以上阳离子则按碱性强弱的顺序排列。如MgAl2O4 (2)当出现阴离子团时，一定用方括号括起来，如锆石ZrSiO4。 (3)附加阴离子氟、氯及羟基等，一般写在络阴离子之后，如托帕石 Al2SiO4F第22页/共127页 (4

6、)类质同象元素，写在小括号中，用逗号隔开，含量高者写在前面，如橄榄石(Mg, Fe)2SiO4。 (5)若有分子水则排在最后，中间用隔开，如欧泊 SiO2nH2O 矿物的化学式是根据矿物的定量化学全分析数据，经过换算得来的，但由此得到的只是实验式、结构式要根据晶体结构和晶体化学原理确定或进行晶体结构分析。第23页/共127页 4类质同象： 晶体结构中某种质点（原子、离子或分子）为它种类似的质点所代替，仅使晶格常数（格子要素）发生不大的变化，而结构类型保持不变，这种现象称为类质同象。 如橄榄石 (Mg, Fe)2SiO4Mg2+ Fe2+橄榄石第24页/共127页 红宝石和蓝宝石Al2O3 Al

7、3+ Cr3+ 祖母绿和海蓝宝石第25页/共127页 红碧玺和绿碧玺第26页/共127页 类质同象可根据代换量的多少分为两种类型： 完全类质同象：代换量不受限制如橄榄石 不完全类质同象：代换量不能超过一定限度，如红宝石 此外类质同象还可分为等价类质同象和异价类质同象 影响类质同象的外界条件很多，但主要是温度 类质同象可以影响矿物的颜色、折射率、密度等，例如橄榄石，随着Fe2+的增加，颜色变深，折射率、密度等均增大。第27页/共127页 5同质多象 同种化学成分的物质，在不同物理化学条件下（温度、压力、介质）形成不同结构晶体的现象，称为同质多象。 碳（C）的同质多象变体： 金刚石 等轴晶系 石墨

8、 六方晶系 六方金刚石 六方晶系（陨石撞击地表 时所形成）第28页/共127页 SiO2的同质多象变体 573（常压）以上 石英（高温石英）六方晶系 573以下 石英（低温石英）三方晶系 石英（SiO2）与欧泊（SiO2nH2O）不是同质多象！第29页/共127页 Al2SiO5: 红柱石 斜方Al2SiO4O 较低温、低压 蓝晶石 三斜Al2SiO4O 中压、中高温 矽线石 斜方AlAiSiO4O 较高温蓝晶石矽线石红柱石第30页/共127页 CaCO3： 方解石 三方 文石 斜方 Al4Si4O10(OH)8 单位晶胞结构 单元层 晶系 高岭石 单层 三斜 地开石双层 单斜 珍珠陶土 六层

9、 单斜第31页/共127页 6. 水在矿物中存在的形式 (1)吸附水：呈中性的水分子存在(H2O)，不参与矿物晶体结构 薄膜水 毛细管水 胶体水：是水胶凝体矿物中的分散媒而存在的水，即固定吸附在分散相表面的水。 如：欧泊中的水SiO2nH2O第32页/共127页 (2)结晶水：也是以中性水分子(H2O)的形式存在，但它参与组成矿物的晶格，有固定的配位位置。 如石膏CaSO42H2O 绿松石CuAl6PO4(OH)84H2O (3)化合水（结构水）：不是真正的水分子，而是以(OH)-1或H+、H3O+等离子形式参与组成晶体结构，并有固定的配位位置和确定的含量比。 如绿松石CuAl6PO4(OH)

10、84H2O等 (4)沸石水 (5)层间水第33页/共127页二、宝石学基础1宝石的定义：珠宝玉石是对天然珠宝玉石和人工宝石的统称，简称宝石。2宝石的分类：宝石（珠宝玉石） 天然珠宝玉石 天然宝石 天然玉石 天然有机宝石 人工宝石 合成宝石 人造宝石 拼合宝石 再造宝石 仿宝石 第34页/共127页 3定名规则： 珠宝玉石名称国家标准是在DZ/T0044-93和DZ/T0045-93基础上制定的，保留了上述地质部标准中实践证明适合我国国情的内容。 国家标准参考了国际珠宝首饰联合会（CIBJO）制定的钻石、宝石、珍珠手册，以及美国宝石贸易协会（AGTA）制定的宝石优化处理手册（Gemstone e

11、nhan cement manual）和日本全国宝石协会制定的宝石和装饰品的定义命名法则的规定。第35页/共127页 该标准规定了珠宝玉石的类别、定义、定名规则及表示方法，适用于珠宝玉石的鉴定、贸易活动，对于海关、保险公司及珠宝玉石进口也要参照执行。 我国珠宝玉石的传统与宝石学新体系之间存在某些矛盾，为了使珠宝玉石概念明确，以利于销售、司法仲裁、国标对一些基本概念进行了明确定义。 于发布了珠宝玉石名称修定版本（GB/T16552-2003）代替了1996年的原版本（GB/T16552-1996），并于2003、11、01实施。第36页/共127页 新版本与原版相比主要变化如下： 养殖珍珠可简称

12、为珍珠 优化处理定名规则中关于处理宝石增 加了宝石的名称描述方法 仿宝石增加了天然宝石仿制品的内容 珠宝玉石基本名称内容有所增加第37页/共127页(1)定名总则 各种珠宝玉石的定名必须以附录A中所列基本名称为基础，按标准中规定的各类定名规则及附录B确定。 附录A基本名称未列入的其他名称，在使用时必须加括号并在其前注明附录A中所列出的同种矿物（岩石）或材料的珠宝玉石名称、附录A未列入的其他矿物（岩石）名称可直接作为珠宝玉石名称，“珠宝玉石”、“宝石”不能作为具体商品的名称。第38页/共127页(2)各类宝石定义及定名规则天然珠宝natural gems 定义：由自然界产生，具有美观、耐久、稀少

13、性，具有工艺价值，可加工成装饰品的物质统称为天然珠宝玉石。 天然珠宝玉石包括：天然宝石、天然玉石和天然有机宝石。第39页/共127页天然宝石：natural gemstones 定义：由自然界产生，具有美观、耐久、稀少性，可加工成装饰品的矿物的单晶体（可含双晶）。 定名规则：直接使用天然宝石基本名称或其矿物名称，无需加“天然”二字，如“金绿宝石”、“红宝石”等。第40页/共127页 a.产地不参与定名：如禁止使用“南非钻石”、“缅甸红宝石”等。 b.禁止使用由两种天然宝石名称组合而成的名称，（“变石猫眼”除外），如“红宝石尖晶石”、“变石蓝宝石”等。 c.禁止使用含混不清的商业名称，如“蓝晶”

14、、“绿宝石”、半宝石等（香港把海蓝宝石叫“蓝晶”，我国古代把蓝色尖晶石叫蓝晶宝石）第41页/共127页天然玉石natural jades 定义：自然界产生的，具有美观、耐久、稀少性和工艺价值的矿物集合体，少数为非晶质体。 定名规则：直接使用天然玉石基本名称或其矿物（岩石）名称。在天然矿物或岩石名称后可附加“玉”字，无需加“天然”二字，“天然玻璃”除外。第42页/共127页 a.不用雕琢形状命名天然玉石 b.不允许单独使用“玉”或“玉石”直接代替具体的天然玉石名称。 c.附录A表A2中列出的带有地名天然玉石基本名称，不具产地含义：如岫玉、蓝田玉、独山玉、寿山石、青田石等。 目前常用的玉石的命名方

15、法有： a.直接采用矿物、岩石名称 b.采用珠宝行业传统名称 c.采用英文译音，如欧泊、查罗石等第43页/共127页天然有机宝石natural organic substances 定义：由自然界生物生成，部分或全部由有机物质组成，可用于首饰及装饰品的材料为天然有机宝石，“养殖珍珠”（可简称为珍珠）也归于此类。第44页/共127页 定名规则： a.直接使用天然有机宝石基本名称，无需加“天然”二字，“天然珍珠”、“天然海水珍珠”、“天然淡水珍珠”除外。 b.养殖珍珠可简称为“珍珠”，海水养殖珍珠可简称为“海水珍珠”，淡水养殖珍珠可简称为“淡水珍珠”。 c.不以产地修饰天然有机宝石名称，如“波罗的

16、海琥珀”等。第45页/共127页人工宝石artificial products 定义：完全或部分由人工制造用作首饰及装饰品的材料，统称为人工宝石，包括合成宝石、人造宝石、拼合宝石和再造宝石。第46页/共127页合成宝石synthetic stones 定义：完全或部分由人工制造且自然界有已知对应物的晶质或非晶质体，其物理性质、化学成分和晶体结构与所对应的天然珠宝玉石基本相同。 定名规则：必须在其所对应的天然珠宝玉石名称前加“合成”二字，如“合成红宝石”、“合成欧泊”等。 a.禁止使用生产厂、制造商的名称直接命名，如“查塔姆祖母绿”。 b.禁止使用易混淆或含混不清的名词定名，如鲁宾石、红刚玉等。

17、第47页/共127页人造宝石artifical stones 定义：由人工制造且自然界无已知对应物的晶质或非晶质体。 定名规则：必须在材料前加“人造”二字。如“人造钇铝榴石”，玻璃、塑料除外。 a.禁止使用生产厂、制造商的名称直接定名。 b.禁止使用生产国或地名参与定名，如瑞士钻（人造钛酸锶）、美国钻（提拉法YAG1960年，美国碳化物公司用提拉法制造成功） c.不允许使用生产方法参与定名。第48页/共127页拼合宝石composite stones 定义：由两块或两块以上材料经人工拼合而成，给人以整体印象的珠宝玉石称拼合宝石，简称拼合石。 定名规则： a.逐层写出组成材料名称，在组成材料名称

18、之后加“拼合石”二字，如蓝宝石合成蓝宝石拼合石，也可只写顶部材料名称后“加拼合石”三字，如蓝宝石拼合石。第49页/共127页 b.由同种材料组成的拼合石，在组成材料名称之后加拼合石之字，如锆石拼合石。 c. 对于分别用天然珍珠、珍珠、欧泊或合成欧泊为主要材料组成的拼合石，分别用拼合天然珍珠、拼合珍珠，拼合欧泊，或拼合合成欧泊的名称即可，不必逐层写出材料名称。第50页/共127页再造宝石reconstructed stones 定义：通过人工手段将天然珠宝玉石的碎块或碎屑熔接或压结成具整体外观的珠宝玉石。如再造琥珀、再造绿松石等。 定名规则：在所组成天然珠宝玉石名称前加“再造”二字。第51页/共

19、127页仿宝石imitation stones 定义：用于模仿天然珠宝玉石的颜色、光泽和特殊光学效应的人工宝石以及用于模仿另外一种天然珠宝玉石的天然珠宝玉石可称为仿宝石。 “仿宝石”一词不能单独作为珠宝玉石名称。第52页/共127页 定名规则： a.在所模仿天然珠宝玉石名称前冠以“仿”字，如“仿祖母绿”、“仿珍珠”等。 b.应尽量确定给出具体珠宝玉石名称，且采用下列表示方式，如“玻璃”或仿水晶（玻璃）。 c.当确定具体珠宝玉石名称时，应遵循本标准规定的其他各项定名规则。 第53页/共127页 使用含义： 仿宝石不代表珠宝玉石的具体类别。 当使用“仿某种珠宝玉石”（例如“仿钻石”）这种表示方式作

20、为珠宝玉石名称时，意味着该珠宝玉石不是所仿的珠宝玉石（如“仿钻石”不是钻石），具体模仿材料有多种可能性（如仿钻石可能是玻璃，CZ、水晶、-Sic等）。第54页/共127页具特殊光学效应（Optical phenomena）宝石的定名猫眼效应chatoyancy 定名规则：在珠宝玉石基本名称后加“猫眼”二字，如“磷石灰猫眼”、“玻璃猫眼”，只有金绿宝石猫眼可直接定名为“猫眼”。第55页/共127页星光效应asterism 定名规则：在珠宝玉石名称前加“星光”二字。如星光红宝石、星光透辉石等，具星光效应的合成宝石定名方法是，在所对应天然珠宝玉石基本名称前加“合成星光”四字，如“合成星光红宝石”。第

21、56页/共127页变色效应colour changing 定名规则：在珠宝玉石基本名称前加“变色”二字。如变色石榴石，具变色效应的合成宝石定名方法，是在所对应天然宝玉石基本名称前加“合成变色”四字，如“合成变色蓝宝石”具变色效应的金绿宝石可直接定名为变石，具变色效应的金绿宝石同时又具猫眼效应可定名为“变石猫眼”第57页/共127页其他特殊光学效应other optical phenomena 定义：除星光效应、猫眼效应和变色效应外，在珠宝玉石中所出现的所有其他特殊光学效应，如砂金效应、晕彩效应、变彩效应。 定名规则：具其他特殊光学效应的珠宝玉石，其特殊光学效应不参加定名，可以在备注中附注说明。

22、第58页/共127页优化处理（enhancement）宝石的定名 优化处理： 除切磨与抛光以外，用于改善珠宝玉石的外观（颜色、净度或特殊光学效应）、耐久性或可用性的所有方法。 优化处理分为优化和处理两类。第59页/共127页 优化enhancing 传统的，被人们广泛接受的，使珠宝玉石潜在的美显示出来的优化处理方法、附合优化处理三原则：美丽、耐久、无害。 常见优化方法： 热处理、漂白、浸蜡（绿松石除外）、浸无色油、染色（玉髓、玛瑙类）第60页/共127页 处理treating 非传统的，尚不被人们接受的优化处理方法，或不符合优化处理三原则的方法。 常见处理方法： 浸有色油、充填（玻璃充填、塑料

23、充填或其他聚合物等硬质材料充填）、浸蜡（绿松石）、染色（玉髓、玛瑙除外）辐射、激光钻孔、覆膜、扩散、高温高压处理。第61页/共127页 定名规则： 优化的珠宝玉石的定名： A直接使用珠宝玉石名称；B珠宝鉴定证书中可不附注说明。 处理的珠宝玉石的定名： A在所对应珠宝玉石后加括号注明“处理”二字或注明处理方法，如“蓝宝石（处理）”、“蓝宝石（扩散）”、“翡翠（处理）”、“翡翠（漂白、充填）”，也可在所对应珠宝玉石名称前描述具体处理方法，如“扩散蓝宝石”、“漂白、充填翡翠”。第62页/共127页 B在珠宝玉石鉴定证书中必须描述具体处理方法。 C在目前一般鉴定技术条件下，如不能确定是否经处理时，在珠

24、宝玉石名称中可不予表示，但必须附注说明且采用下列描述方式，如“未能确定是否经过处理”或“可能经过处理”，如托帕石。备注：“未能确定是否经过辐照处理”或“可能经过辐照处理”。 D经处理的人工宝石可直接使用人工宝石基本名称定名。第63页/共127页4宝石的光学性质 颜色：从物理意义上讲，颜色意味着一定波长范围的电磁波辐射，当其刺激我们的视神经时，我们就产生了颜色的感觉。 体色：透射色 表色：反射色第64页/共127页原色光（三原色）：红、绿、蓝三种色光称为原色光。互补色光：两种色光混合后呈现白色则称它们为互补色光，如红和青、黄和蓝、绿和品红。 颜色三要素：色调、饱和度、亮度 色调：指色彩或色相 饱

25、和度：颜色的鲜艳程度 亮度：即彩色的明亮程度红 白青黄绿蓝品红第65页/共127页 光的选择吸收： 均匀吸收：无色白灰黑 选择吸收：彩色 呈色机理： (1)过渡金属元素等的d(f)电子跃迁（致色离子） 过渡金属元素Cr、Ni、Co、V、Ti、Fe、Mn等 Cr3+刚玉 红色 祖母绿 绿色 第66页/共127页 晶体场作用强度的变化，可以使Cr3+的d轨道能量分裂形成不同的能级，由此引起d电子吸收光辐射不同，使宝石呈现完全不同的颜色。 Fe3+红翡、红东陵中的赤铁矿，d电子跃迁的结果 TR玻璃是f电子跃迁，什么颜色都有，有时可产生变色。第67页/共127页 (2)元素离子间的电子转移 Fe2+

26、+ Ti4+ Fe3+ + Ti3+蓝宝石 此外，董青石、蓝色、绿色的电气石均为电子转移致色。 (3)色心呈色 色心即晶体的结构缺陷，也就是格子构造中结点位置多了电子或缺了电子即成为色心。 缺电子为空穴心烟晶、紫晶 多电子为电子心紫色萤石 色心致色的还有蓝黄玉、锆石、天河石、钻石等。光第68页/共127页 (4)带隙跃迁（能带理论） 不同能带之间的电子转移引起宝石的颜色与价带（满带）和导带（空带）以及带隙宽度有关。如铜、银、方铅矿、蓝钻石，黄钻石等的颜色。 (5)物理因素 如锖色，变彩等。 第69页/共127页 传统颜色分类 自色：指矿物自身所固有的颜色，是其主要成分和结构所决定的。如橄榄石、

27、绿松石、蓝铜矿、孔雀石、黄铁矿、青金石等。 他色：次要成分或杂质所引起的颜色。 如红宝石：Cr3+ 蓝宝石：Fe和Ti 假色：由于某种物理原因所引起的颜色，暗铜红色的斑铜矿氧化面薄膜形成紫蓝混杂的斑驳色彩锖色，即是假色，欧泊的变彩等。 色根：玉石中带有颜色的矿物称色根。 色形：玉石中带有颜色的矿物组合而成色形。第70页/共127页光泽： 材料表面反射光的能力和特征叫光泽。 光泽主要取决于其内部的成分和结构，本质是与化学键的性质有关，可以由反射率表示，反射率越高，光泽越强，光泽由强至弱分为： 金属光泽 黄金、黄铁矿 半金属光泽 磁铁矿、铌铁矿 金刚光泽 金刚石、白铅矿 玻璃光泽 玻璃、水晶等第7

28、1页/共127页 特殊光泽：表面不平坦或以集合体形式存在出现特殊光泽。 油脂光泽：羊脂玉、石英断口 树脂光泽：琥珀 蜡状光泽：寿山石、田黄石、岫岩玉等。 丝绢光泽：木变石、查罗石。 珍珠光泽：珍珠、贝壳等。 一般而言，宝石透明度高，则光泽减弱，折射率增大，光泽增强。 影响光泽的因素：反射率、抛光程度、透明度、玉石的结构等。第72页/共127页透明度： 指宝石通过可见光的能力。 宝石的透明度，决定于宝石本身的化学成分与内部结构，与宝石的吸收性成反比关系，一般单晶宝石透明度较高，集合体透明度降低，包裹体会影响透明度。放射性，抛光程度都对透明度有影响。 三分：透明五分：透明 近秀明 半透明 半透明

29、微透明 不透明 不透期第73页/共127页宝石的发光性： 宝石受到外在能量的激发，发出可见光的性质叫宝石的发光性。宝石吸收一部分能量后，原子中低能量的电子跃迁到高能级，在吸收光谱中产生吸收带，但当电子从高能级回到低能级时，一部分能量以光的形式辐射出来，称之为发光。 发光的主要激发源有紫外线、阴极射线、X射线等。第74页/共127页 适当的加温甚至刻划或摩擦，也可能造成发光。因加温而发光者叫热释发光，如某些绿萤石、磷灰石、方解石、方柱石，由摩擦而发光者叫摩擦发光，如某些萤石、闪锌矿等。 荧光：指发光现象在外界激发停止作用后10-8秒内消失。 磷光：指发光现象在外界激发停止作用后，仍继续发光。 激

30、活剂：能使宝石发光的杂质通常叫激活剂。激活剂通常是过渡元素、稀土元素。Fe是荧光的猝灭剂。第75页/共127页特殊光学效应：变色效应：指宝石的颜色在不同光谱能量分布的光源照射下，出现不同颜色的现象。如变石日光灯下呈绿色白炽灯下呈红色第76页/共127页 成因：变石具有两个透光区，一个是绿色波段，一个是红色波段，日光中绿色成分偏多，钨丝白炽灯红光成分多，所以日光下呈各不相同绿色，灯光下呈各不相同的红色。具变色效应的宝石除变石外还有： 蓝宝石、石榴石、尖晶石、萤石、蓝晶石等 人工宝石具有变色效应的有： 合成刚玉、合成尖晶石、CZ、玻璃、合成变石等。第77页/共127页猫眼效应：弧面型宝石在光照下呈

31、现出如猫眼般明亮的细窄光带，叫猫眼效应。 形成条件： (1)平行密集排列的纤状、针状矿物或管状气液包体； (2)平行纤、针、管状包体切磨成弧面型 (3)包裹体与主晶有折射率差值。 成因：主要由反射、折射引起。猫眼第78页/共127页星光效应：弧面型宝石在平行光线照射下，呈现相互交汇的星状光带的现象，称星光效应。 成因：主要由反射、折射引起 星光宝石有反射星光和透射星光两种。 透射星光经常在芙蓉石宝石中见到（六射透射星光）。星光普通辉石星光尖晶石第79页/共127页 例题 (1)六射星光，从对称性分析，属（单选） a.等轴晶系；b.六方晶系；c.三方晶系；d.三方或六方晶系；e.三方或六方或等轴

32、晶系。 (2)四射星光，从对称性分析属（单选） a.等轴晶系；b.四方晶系；c .斜方晶系； d.单斜晶子；e.上述四个晶系均可出现。 (3)石榴石（等轴晶系） 出现六射星光三组L3 出现四射星光二组L4第80页/共127页月光效应：宝石中极微小的包体、固溶体结构，或点缺陷，晶体位错、孔隙等对光的散射而产生了明亮的蓝光或乳光称月效应。 成因：主要由散射作用引起。橙色、蓝色月光石第81页/共127页 散射粒子700nm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。第82页/共12

33、7页变彩效应：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。黑欧泊第83页/共127页砂金效应：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。 日光石第84页/共127页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一种相对刻划硬度。 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

34、 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，玻璃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。第85页/共127页 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。第86页/共127页 压入硬度（维氏硬

35、度）： 测试仪器是一种带压头的显微镜装置，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，这种硬度称为压入硬度（维氏硬度）。 如：金刚石6500Kg/mm2；刚玉2085Kg/mm2；黄玉1648Kg/mm2第87页/共127页 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第88页/共127页解理、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

36、、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 (4)不完全解理：断续可见 橄榄石第89页/共127页 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1011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、宝石加工中第90页/共127页裂理（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

37、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） 如：刚玉常依1011三组裂开较少依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。第91页/共127页 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。第

38、92页/共127页断口： 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。第93页/共127页 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第94页/共127页宝石的韧性和脆性： 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

39、）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萤石第95页/共127页密度与相对密度（比重）：（见鉴定仪器部分）第96页/共127页6宝石的其他性质 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第97页/共127页电学性

40、质：导电性：指宝石的导电能力如金属(电阻率10-610 cm)为导体， 榍石及金刚石等(101010 cm)为半导体， 大部分宝石(1010 cm)为非导体 b型蓝钻为半导体可导电，辐照蓝钻不导电, 无色钻石不具导电性，合成SiC导电，可 用导电仪鉴别第98页/共127页介电性：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（）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（具压电性的晶体中没有对称中心）第99页/共127页热电性：

41、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 如加热电气石：L3两端出现数量相等而符号相反的电荷，可吸引灰尘、纸屑。电气石具有热电性，同时具有压电性。 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。第100页/共127页磁学性质：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第101页/共127页热敏性： 即宝石的热膨胀性质

42、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第102页/共127页熔点： 金刚石 约4000 空气中燃烧温度8501000（蓝色火焰，变成CO2） 绝氧条件下20003000缓慢成石墨（此转变从1500甚至1000时即已开始） 刚玉 20002030 干研磨900即局部熔化，产生同质多象亮膜 CZ 25002750 熔化第103页/共127页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

43、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 （固相包裹体）缅甸红宝石内的磷灰石晶体第104页/共127页 液体包裹体（液相包裹体） 气体包裹体（气相包裹体） 两相包裹体； 三相包裹体等萤石中的石油液态包体合成红宝石中的弧形生长纹及变形气泡祖母绿中的固-气-液三相包体第105页/共127页 （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祖母绿中的黄铁矿包体第106页/共127页 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

44、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、锆石包裹体 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（助熔剂法），气泡、弧形生长纹（焰熔法）等。第107页/共127页红宝石中三向排列的金红石针状包体尖晶石中串珠状的八面体负晶托帕石内的三相不混溶的流体包体第108页/共127页蓝宝石的指纹状包体助熔剂法合成红宝石中的助熔剂包体第109页/共127页 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、液物质沿裂隙，解理的充填，或出溶作用而形成的金红石、以及放射性元

45、素的破坏作用所形成。 如玛瑙中的树枝状包裹体，铁铝榴石中的锆石晕等。玛瑙中的树枝状包体第110页/共127页蓝宝石热处理应力环铁铝榴石中锆石包体周围的“锆石晕”第111页/共127页 （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：马尾状石棉包体为翠榴石 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法合成红宝石：气泡、弧形生长纹等。第112页/共127页 （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。第113页/共127页 （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第114页/共127页8、岩石学基础 岩石：岩石是天