红宝石、蓝宝石基本性质1

第二节第二节 刚玉刚玉 一 一 刚玉宝石的基本性质刚玉宝石的基本性质 一 矿物名称 刚玉 corundum 在矿物学上属刚玉族 二 化学成分 刚玉的化学成分为铝的氧化物 含有微量的杂质元素 Fe Ti Cr Mn V 等 杂质元素 可以等价离子或异价离子形式代替晶格中的 AL3 也可以机械混入物存在晶体中 三 晶系及结晶习性 刚玉属三方晶系 晶格中 O2 作六方最紧密堆积 刚玉属复三方偏三角面体晶类 晶体常呈桶状 柱状 少数呈板状或叶片状 重要单 形有六方柱 六方双锥 菱面体 平行双面 交 菱的花纹 刚玉中的双晶有两种 一种是在晶体生长过程中形成的生长双晶 二是在机械作用下 面网滑动形成的机械双晶 刚玉的生长双晶只在特定的产地可见 例如斯里兰卡和克 什米尔 而大多数刚玉宝石的双晶是由于面 网滑动 晶格变形造成的简单接触双晶 或聚片双晶 四 光学性质 1 颜色 刚玉宝石的颜色十分的丰富 它几乎包括了可见光光谱中的红 橙 黄 绿 青 蓝 紫的所有颜色 刚玉属他色矿物 纯净时无色 当晶格中含有微量元素时可致色 不 同的微量元素导致不同的颜色 其中 Cr 主要导致红色 而 Fe Ti 的联合作用导致蓝 色 致色元素与刚玉颜色对应关系致色元素与刚玉颜色对应关系 着色剂着色剂 质量分数质量分数颜色颜色着色剂着色剂质量分数质量分数颜色颜色 Cr2O30 01 0 05浅红浅红 Cr2O30 1 0 2桃红桃红 Cr2O32 3深红深红 Cr2O30 2 0 5橙红橙红 NiO0 5橙红橙红 TiO20 5紫紫 2 光泽及透明度 抛光表面具玻璃光泽及亚金刚光泽 透明至不透明 3 光性 刚玉宝石为一轴晶负 光性 个别情况下具有异常的二轴晶性 4 折射率和双折率 刚玉宝石的折射率值为 1 762 1 770 双折率为 0 008 0 010 5 多色性 除无色刚玉外 有色的刚玉宝石均具二色性 二色性的强弱以及色彩变化均取决于自身颜 色及颜色深浅程度 常见红色刚玉宝石的二色性有 深红色 浅红色 红色 橙红色 紫红色 褐红色 玫瑰红 粉红色 蓝色刚玉宝石的二色性有 深紫蓝色 蓝色 蓝色 浅蓝色 蓝色 蓝绿色 蓝色 灰蓝色 黄色刚玉宝石的二色性有 金黄色 黄色 橙黄色 浅黄色 浅黄色 无色 6 发光性 紫外荧光 在长波紫外线下红色刚玉宝石可具 弱至强的红色荧光 短波紫外线下可具微 弱至中等红色的荧光 同一样品的长波紫外荧光强度大于短波紫外荧光强度 不同产地 不同颜色样品的紫外荧光特点随所含的 Cr Fe 含量的不同而变化 Cr 含量高者红色荧光 强而鲜艳 Fe 含量高者荧光弱而暗 蓝色刚玉宝石一般无荧光 偶尔长波紫外荧光下可见 红色至橙色荧光 短波下呈白垩色或黄绿色荧光 斯里兰卡的一些黄色刚玉宝石可具杏黄 或橙黄色荧光 X 射线荧光 在 X 射线的照射下 红色刚玉宝石可发红色荧光 与紫外荧光特点相同 多数蓝色刚玉宝 石无荧光 斯里兰卡一些品种可具较弱的橙色荧光 7 查尔斯滤色镜 在查尔斯滤色镜下 红色刚玉宝石可显示不同程度的红色 而蓝色 黄色 绿色等刚玉宝 石的颜色不变化 8 吸收光谱 刚玉宝石根据所含杂质的不同而具有不同的吸收光谱 总体来讲红色刚玉宝石具有 694nm 692nm 668nm 659nm 吸收线 620 540nm 的吸收带 476nm 475nm 强吸收线 468nm 弱吸收线 紫区全吸收 深红色红宝石的 620 540nm 吸收带可表现的很强烈 而浅 色者此带相对弱以致模糊不清 蓝色刚玉宝石中的蓝色 绿色品种 可具 450nm 吸收带或 450nm 460nm 470nm 的吸收线 不同产地或者颜色深浅不同其吸收光谱稍有差异 如深蓝色者往往只见到 450nm 处一较粗 的吸收带及 460nm 的一条细线 浅灰蓝色这仅可见 450nm 处的一条细线 黄色刚玉宝石的 吸收线很难见到 粉红 紫色蓝宝石兼具红宝石蓝宝石的吸收线 变色刚玉宝石有独特的吸收光谱 变色蓝色刚玉宝石的可见光吸收光谱具 470 5nm 吸收线 550nm 600nm 强吸收及 685 5nm 的吸收线 五 力学性质 1 解理 刚玉宝石解理不发育 但常发育菱面体 泰国产出的黑色星光蓝宝石具有 0001 的解 理 2 硬度 刚玉宝石的摩氏硬度为 9 硬度略具方向性 3 密度 刚玉矿物的密度为 4 00g cm3 Cr Fe 等微量元素含量影响密度值大小 含量越高 密 度越大 我国山东深蓝色宝石密度可达 4 17g cm3 六 内外部显微特征 刚玉宝石可含有丰富的固态包体 气液两相包体及特征的生长结构 二 刚玉宝石的品种二 刚玉宝石的品种 刚玉宝石品种的划分依据主要是颜色和特殊的光学效应 一 依据颜色品种的划分 国际珠宝界依据颜色将刚玉宝石划分为红宝石 蓝宝石两大品种 但红宝石与蓝宝石的界 线却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 较窄的范围内 1 传统宝石学分类 红宝石 中到深红色刚玉宝石统称为红宝石 蓝宝石 除去红宝石以外的其他所有颜色的刚玉宝石称为蓝宝石 2 本书划分 红宝石 即红色的刚玉宝石 它包括了红色 橙红色 紫红色 褐红色的刚玉宝石 蓝宝石 即除去红宝石以外的所有刚玉宝石 二 依据特殊光学效应的品种划分 1 星光红宝石和星光蓝宝石 2 变色蓝宝石 少数蓝宝石具变色效应 在日光下呈蓝色 灰蓝色 在灯光下呈暗红色 褐红色 三 世界主要产出国刚玉宝石内部特征三 世界主要产出国刚玉宝石内部特征 一 红宝石 1 缅甸红宝石 1 颜色 缅甸红宝石因含有丰富的 Cr2O3 w Cr2O3 约 2 3 而具有鲜艳的玫瑰红 红色 其颜 色最高品质者被誉为 鸽血红 色 所谓的 鸽血红 是一种颜色饱和度较高的纯正的红 色 而缅甸红宝石颜色往往分布不均匀 常呈浓淡不一的絮状 团块状 在整体范围内表现出 一种具流动的特点的漩涡状 也称 糖蜜状 构造 作为缅甸红宝石产地的鉴定依据 2 固态包体 缅甸红宝石中很少见流体包体 但固态包体却非常丰富 其中金红石分布特征构成了缅甸 红宝石的产地鉴别依据 金红石 缅甸红宝石中金红石含量丰富 针体细小 互为 60 夹角定向排列 由于金红石 对光的干涉作用 在成品红宝石表面常呈现一种五颜六色的光彩 即 丝绢光泽 放大检 查可发现金红石分布不均匀 多呈团块状聚集 恰似 一块 块 补丁 在补丁的周围方解 石等 粒状微晶呈回旋状环绕分布 除金红石外 缅甸红宝石中还常见方解石 尖晶石 榍石 磁铁矿 橄榄石 锆石等包体 3 双晶 缅甸的红宝石中一般仅能见到一组双晶 在成品宝石中表现一种 百叶窗 式图案 4 负晶 缅甸红宝石的另一个特点是负晶比较发育 个体粗大的负晶分散或成串出现 5 次生裂隙 在一些中低档的缅甸红宝石中常见次生开放裂隙 裂隙内被黄色 棕色的铁质充填和浸染 2 孟速 孟速是在缅甸发现的一个较新的矿区 其矿区红宝石特点与上述介绍的缅甸红宝石虐有差 异 主要表现为 1 颜色 孟速 红宝石的桶状原石多呈褐红色 深紫红色 其中心具蓝色或黑色核 热处理后样品整 体呈红至暗红色 核心的蓝色 黑色色调相应减弱 但仍保留核心的痕迹 2 固态包体 孟速红宝石内缺少丰富的金红石包体 仅能见到少量呈浑圆粒状的白云石 尖晶石 金红 石 萤石等包体 3 双晶 孟速红宝石的双晶发育 在同一宝石内可见两到三组聚片双晶 双晶边缘常伴有水铝矿的 细针 4 特殊现象 孟速矿区还产出 达碧兹 红宝石 其有 6 条不会移动的星线 和哥伦比亚的 达碧兹 祖母绿很相似 3 泰国红宝石 泰国也是世界上重要的红宝石产出国 其颜色 包体特征都与缅甸红宝石有着较明显的差 异 主要表现为 1 颜色 由于杂质元素 Fe 含量较高 泰国红宝石的颜色较深 透明度较低多呈浅棕红色至暗红色 颜色较均匀 色带不发育 2 固态包体 泰国红宝石几乎缺失金红石包体 因此没有星光红宝石品种 然而其丰富的水铝矿包体提 供了产地依据 泰国红宝石中的水铝矿多呈灰白色 细长的针状 管状沿聚片双晶出溶 有时可见不同方 向的三组水铝矿近直角相交形成建筑鹰架状图案 部分管状水铝矿边缘具典型的 须 边 状结构 须 边由细小的张裂隙组成 除水铝矿外 泰国红宝石中还常见他形粒状至半自 形的无色透明的斜长石包体 微黄色 具六边形断面的磷灰石包体 暗红棕色浑圆的铁铝 榴石包体 黑色六边形粒状磁黄铁矿包体 3 流体包体 与缅甸红宝石相比 泰国红宝石含有丰富的流体包体 流体包体多聚集呈指纹状 羽状 圆盘状 4 双晶 泰国红宝石聚片双晶十分发育 常出现两组以上聚片双晶 4 斯里兰卡红宝石 斯里兰卡红宝石以透明度高 颜色柔和而闻名于世 1 颜色斯里兰卡红宝石以颜色的多姿多彩而区别于其他产地 它几乎包括浅红 红的一 系列中间过度颜色 其低档品多为粉红色 浅棕红色 高档品为 樱桃 红色 也有人称 为水红色 它是一种透明度较高的红宝石 呈娇艳的红色 略带一点粉色 黄色色调 2 固态包体 斯里兰卡的红宝石含有丰富的固态包体 但具有产地意义的是其中的金红石 锆石包体 金红石 与缅甸红宝石内的金红石相比 斯里兰卡红宝石的金红石显得细长 呈丝状 相 对稀疏且均匀的分布 锆石 锆石包体多呈细小的他形 自形粒状 无色或略带褐色 由于锆石内放射性元素的 蜕变作用 其周围常伴生着一圈盘状裂隙 当裂隙被气液包体充填后 灯光下可表现出五 颜六色的干涉色 除金红石 锆石外 斯里兰卡红宝石中还可含有石榴石 橄榄石 电气石 方解石 黑云 母 尖晶石 磷灰石等固态包体 3 流体包体 斯里兰卡红宝石具有丰富的流体包体 流体包体表现出大致相同的定向性 集合体呈清晰 的指纹状 梳状 网状 细长的金红石纤维常与管状流体包体相伴而生 斯里兰卡红宝石 中流体包体 含量的丰富 图案的精美 构成了其产地特征 4 负晶 斯里兰卡红宝石中可见完整的负晶 负晶 呈六方双锥状 扁平的六方柱状 其内常被气液 包体充填 5 双晶 可见聚片双晶 5 越南红宝石 越南红宝石是 1983 年以后发现的 不少资料报道越南红宝石与缅甸红宝石特点相近 越南 红宝石的特征如下 1 颜色 越南红宝石含铁量是介于缅甸红宝石和泰国红宝石之间 因此它的总体颜色比缅甸红宝石 深而比泰国红宝石浅 表现为紫红色 红紫色 一种较为暗的粉紫色 色带色带 与缅甸红宝石相似 越南红宝石的颜色同样表现出一种流动的漩涡状构造 但与流动构 造相伴的不是单一的红色 而是一些粉红色 橘红色 甚至于无色 蓝色的色带 越南红宝石颜色的另一个特点就是可以出现单独的蓝色色区 这些色区沿双晶生长面呈层 分布 或呈边界不清的浑浊片状 颇似一团蓝色的烟雾 2 固态包体 越南红宝石 含较丰富的固态包体 有磷灰石 方解石 云母 三水铝石 金红石等 较 特征的是三水铝石 因此它可以作为越南红宝石的产地依据 除此之外 越南红宝石中还 可见到透明 棕黄色 扁平的金云母晶体 透明菱面体或不规则团状方解石 橙色的金红 石晶体 黑色棒状磁黄铁矿等固体包体 3 双晶 聚片双晶沿 1011 发育 4 愈合裂隙 越南红宝石愈合裂隙发育 其内常被气 液包体充填 裂隙内有时可见褐铁矿等浸染的橘 红色 橘黄色的色斑 6 坦桑尼亚红宝石 1 颜色 坦桑尼亚红宝石多为红到紫红色 部分具黄色色调的橙红色 2 包体 常见规则的平行菱面体面发育的色带和生长纹 固态包体有金红石 磷灰石 水铝矿 锆 石等 金红石 坦桑尼亚红宝石中的金红石表现为两种形态 即细长的针状及细小的点状 因缺 铁 金红石常呈无色 金红石小点 常聚集成云雾状 水铝矿 与泰国红宝石特点相同 水铝矿多沿聚片双晶出溶 呈细管状平行排列 管 边有 细长的须状裂隙 磷灰石 非常常见 多为微黄色 大小差异明显 有半自形柱状 浑圆状 小片状甚至破 碎状 3 双晶 双晶多发育 但聚片双晶晶片细窄 常三组交织分布 4 负晶 负晶 发育 多为空晶 5 裂隙 裂隙发育 裂隙内常被针铁矿等物质浸染 而呈棕红色 7 中国红宝石 云南红宝石的特点 1 原矿晶形及粒度 云南红宝石一般呈不规则粒状 次为半自形 自形粒状 一般粒度在 1 10mm 0 2 0 5cm 者约占 46 02 0 5 1cm 者占 28 2cm 者约占 7 0 2 化学成分 云南红宝石除主要成分 Al2O3外 含有较丰富的 Cr2O3 而铁的含量比较低 红色的深浅与 Cr2O3含量有着明显的关系 含量越高则颜色越深 含量少则颜色越浅 3 颜色 云南红宝石的颜色有浅红色 浅玫瑰红色 紫红色 红色 以玫瑰红色为主约占 46 颜 色较为纯正 浓艳 均匀 并具有特征的淡紫色调 4 包体特征 云南红宝石的主要瑕疵就是发育较多片理 裂隙 菱面体裂理 矿物包体 孔洞和蚀痕等 矿物包体一般有短针状金红石 磷灰石 方解石 锆石 黄铁矿 磁铁矿等 锆石包体呈 自形晶短柱状 可见完整四方柱及四方双锥聚形晶 方解石多沿裂隙分布 多呈不规则粒 状 有的充填到红宝石晶洞中 磷灰石及次生赤铁矿包体也十分常见 此外 红宝石中常 见气液包体 呈密集指纹状 羽状 流线状 轮廓突起较低 二 蓝宝石 1 缅甸蓝宝石 缅甸蓝宝石产出的地质条件与其他红宝石不同 红宝石产自变质的大理岩中 而蓝宝石产 自伟晶岩 霞石刚玉岩 正长石岩中 1 颜色 可有浅蓝 深蓝的各种颜色 浅色的宝石和斯里兰卡蓝宝石很相似 区别在于缅甸蓝宝石 的颜色饱和度要高 色带不发育 缅甸还产出金黄色 绿色 紫色 近无色的蓝宝石 2 固态包体 出了出溶的金红石 水铝矿外 缅甸蓝宝石中固态包体相对较少 六射星光蓝宝石很常见 十二射星光很少见 与红宝石相比 缅甸蓝宝石内的 丝状物 不再完全由金红石组成 而是由水铝矿和金红 石相伴而生 水铝矿可呈白色的细管 沿金红石针方向排列 也可呈白色的云雾状间杂于 金红石之间 或以细针与金红石锐角相交排列 有时可见金红石与一系列盘状裂隙相伴而 生 金红石与水铝矿的相伴特点构成了缅甸蓝宝石的内部特征 3 流体包体 与红宝石相比在缅甸蓝宝石中可有较丰富的流体包体 流体包体有明显的受力的痕迹 表 现为一种 褶曲 状或者 撕裂 状 4 双晶 双晶发育 细小的铝矿沿双晶面出溶 2 泰国蓝宝石 1 颜色 一般来讲泰国的蓝宝石透明度较低 颜色较深 主要有深蓝色 略紫色色调的蓝色 灰蓝 色三种颜色 成品蓝宝石可具浅蓝色 蓝色的内反射色 部分样品表面常呈一种灰蒙蒙的 雾状外观 这是由于蓝宝石色带中大量点状物质所引起的内反射色 泰国蓝宝石常见发育 完好的六边形色带 这一特点与澳大利亚的蓝宝石十分相近 出蓝色外 泰国还 产出黄 色 绿色蓝宝石以及黑色星光蓝宝石 2 固体包体 泰国蓝宝石中固态包体种类繁多 较具代表性的有 铀烧绿石 呈红色和橘红色 自形八面体 斜长石 呈无色透明 他形粒状 个别呈半自形板状 多围绕于流体包体四周 赤铁矿 呈薄片状 三向排列以 60 120 角相交 金红石 金红石 针较赤铁矿细长 也呈三向排列并与赤铁矿有一定交角 因此 会出 现十二射星光 3 流体包体 泰国蓝宝石中流体包体的形态特征与红宝石相同 4 裂隙 在一些蓝褐色的泰国蓝宝石中 垂直 Z 轴的平面内三角形生长裂隙发育 这种生长特征可 形成一种假星光 在光的摆动中 这种 星光 不发生任何变化 这一特点与我国山东蓝 宝石的 假星光 相似 3 斯里兰卡蓝宝石 斯里兰卡蓝宝石以 总 体颜色丰富 透明度高而区别于其他任何产地的蓝宝石 其颜色除 蓝色系列外还可有黄色 绿色等多种颜色品种 蓝色系列中可有灰蓝 浅蓝 海蓝 蓝等多种颜色 其高质量的蓝宝石成品以具有艳丽的 翠蓝色内反射色区别于缅甸 泰国蓝宝石 值得一提的是 斯里兰卡产出一种名为帕德玛的蓝宝石 帕德玛一词源于梵语 padmaraga 代表莲花的颜色 西方学者定义帕德玛蓝宝石是非常严格的 专指在斯里兰 卡产出的具有柔和粉橙色的蓝宝石 实际上 在越南也有这种颜色的蓝宝石产出 因此帕 德玛蓝宝石已经失去了产地的意义 而范指所有具有高品质亮度和饱和度的粉橙色蓝宝石 斯里兰卡的蓝宝石的包体特征与其红宝石大致相同 和缅甸等地区的蓝宝石相比 最大 的特点就是含有丰富的液体包体 而且包体的组合形态相对规则 美丽 斯里兰卡蓝宝石 另一个可信的产地特点是含一种断面破裂的长方形空晶 空晶内被单相或者多相流体充填 4 柬埔寨拜林地区的蓝宝石 1 颜色 近几年柬埔寨拜林地区蓝宝石在国际上十分的走俏 为一种明亮且纯正的蓝色 个别略带 紫色 其内反射色为略浅的蓝色 样品表面具亮玻璃光泽 明显区别于其他产地的蓝宝石 2 固态包体 拜林蓝宝石内部一般很干净 其特征包体是红色 深红色 橘红色的八面体晶形的铀烧绿 石 其他固态包体 斜长石 自形柱状 磷灰石 自形六方柱状 刚玉 自形柱状 有时固态 包体与其周围的弧形裂隙组成一种 盘状 图案 3 双晶 可见聚片双晶 5 印度克什米尔蓝宝石 1 颜色 克什米尔地区的 矢车菊 蓝宝石 一直被誉为蓝宝石中的极品 它为一种较朦胧的略带 紫色色调的浓重的蓝色 给人以天鹅绒般的外观 2 固态包体 克什米尔蓝宝石中可含有少量褐帘石 沥青铀矿 云母 锆石 斜长石 较具产地定义的 包体是电气石 钠角闪石和一种微粒状包体 电气石自形柱状 可有黄绿 绿 褐 红等 多种颜色 微粒包体其成分不明 可呈线状 雪花状 云雾状聚集片 3 流体包体 常可见 指纹状 流体包体 6 澳大利亚蓝宝石 澳大利亚是世界上非常重要的蓝宝石产地 其产出特点与中国山东 柬埔寨蓝宝石相似 1 颜色 澳大利亚蓝宝石可有乳白色 灰绿色 绿色 黄色等多种颜色 而主要是透明度较低的深 蓝色 黑蓝色 蓝宝石晶体上经常可见绿色或黄色的心 周围被蓝色区域包裹 表面光泽 略强 颜色不均匀 六边形色带十分发育 色带或平行晶体地面或平行于柱面发育 与泰 国蓝宝石相比 澳大利亚蓝宝石颜色更深 与中国山东蓝宝石相比 澳大利亚蓝宝石的透 明度略高 表面光泽略强 2 固态包体 澳大利亚蓝宝石内部一般较干净 可出现少量赤铁矿等包体 有黑色六射 十二射星光蓝 宝石产出 赤铁矿 呈丝状与金红石等伴生出现 赤铁矿 钛铁矿等细小针状物以三个方向呈 60 夹 角排列 可产生黑色星光宝石 长石 无色 多数被熔融 铀烧绿石 红色 橘红色 自形或呈彗星状 其他固态包体 角闪石 锆石 3 流体包体 可见少量流体包体 7 美国蒙大拿州的蓝宝石 1 颜色 美国蒙大拿州的蓝宝石绝大部分为中等深浅的蓝色 少数淡紫色 颜色分布均匀 很少出 现色带 局部