宝玉石学——金绿宝石1

1、Chapter 6 Colored Gemstones陈炳辉陈炳辉Chen BinghuiSchool of ESGESun Yat-sen University金绿宝石Section 6.3 Chrysoberyl珍贵奇异之石金绿宝石 概述概述 Introduction 特性特性 Properties 鉴别鉴别 Identification 评估评估 Appraisal 成因和产地成因和产地 Origin & Localities 商贸行情商贸行情 Trading一、概述一、概述 Introduction 概念及宝石品种概念及宝石品种 Definition and Varities 金绿宝石

2、的化学组成为金绿宝石的化学组成为BeA12O4，常含有一定常含有一定数量的铁、钛和铬组分。属斜方晶系。数量的铁、钛和铬组分。属斜方晶系。 普通金绿宝石普通金绿宝石 猫眼石猫眼石 变石（亚历山大石）变石（亚历山大石） 产生变色效应的原因产生变色效应的原因 1）金绿宝石）金绿宝石Chrysoberyl 指不具猫眼效应或变指不具猫眼效应或变色效应的金绿宝石，色效应的金绿宝石，颜色为黄绿色、绿色颜色为黄绿色、绿色和褐色和褐色2）猫眼）猫眼Cats Eye 具有猫眼效应的金绿宝具有猫眼效应的金绿宝石。由平行排列的金红石。由平行排列的金红石针或管状包裹体造成。石针或管状包裹体造成。Cats Eye3）变石

3、）变石 (亚历山大石亚历山大石,Alexandrite）日光：带黄、褐、含蓝色调的绿色日光：带黄、褐、含蓝色调的绿色灯光：橙红色、褐红色、紫红色灯光：橙红色、褐红色、紫红色吸收谱：吸收谱：680、678 强吸收线强吸收线 665、655、645 弱吸收线弱吸收线 580630 吸收带吸收带 476、473、468 弱吸收线弱吸收线700nm600500400nm猫眼石Cats Eye变石Alexandrite变石Chrysoberyl (BeAl2O4)Greek word chrysos = golden beryllos = berylliumBeO: 19.8%Al2O3: 80.2%

4、Cats EyeAlexandrite Alexandrite was first discovered in Russias Ural Mountains near Ekaterinburg during the reign of Nicholas I. It was named Alexandrite to commemorate the Czars oldest son Alexander II coming of age. Under natural light, Alexandrite is greenUnder artificial light, Alexandrite is re

5、dPleochroic when viewed upon from different directions, each direction has a different absorption spectrum.Bi-refringent (double refractive) light waves splits into two, unequally transmitted waves.Bi-axial two separate axis, three different refractive indices in three different optical directions.

6、Natural light has a high concentration of blue light, making the gem appear green.Artificial light (tungsten) has a high concentration of red light making the gem appear red.What gives Alexandrite its color? 历史和传说历史和传说 History and Legend 金绿宝石发现的确切年代不详，猫眼石的发金绿宝石发现的确切年代不详，猫眼石的发现相对早些。现相对早些。 金绿猫眼在我国古代称为

7、金绿猫眼在我国古代称为“狮负狮负”，意思是狮，意思是狮子背负过。子背负过。“狮负狮负”一词源于一词源于“狮子国狮子国”（斯里（斯里兰卡旧称）的神话故事，亚洲国家最负盛名的金兰卡旧称）的神话故事，亚洲国家最负盛名的金绿猫眼深受人们喜爱。绿猫眼深受人们喜爱。 猫眼石常被当作猫眼石常被当作好运好运的象征，人们相信它会的象征，人们相信它会保护主人的健康，使其免于贫困，斯里兰卡当地保护主人的健康，使其免于贫困，斯里兰卡当地人认为猫眼石具有预兆妖邪的魔力。人认为猫眼石具有预兆妖邪的魔力。 在在19世纪初期，英国自然博物馆获得一名叫世纪初期，英国自然博物馆获得一名叫“希望希望”的金绿宝石，重的金绿宝石，重4

8、5克拉，琢磨得非常完克拉，琢磨得非常完美。这块金绿宝石原属于英国一位名叫美。这块金绿宝石原属于英国一位名叫Hope（希希望）的银行家所有。这位望）的银行家所有。这位Hope先生还有一块著名先生还有一块著名的猫眼石，被雕成象征祭坛的形状，顶上有一支的猫眼石，被雕成象征祭坛的形状，顶上有一支火把，整个宝石呈球状，直径约火把，整个宝石呈球状，直径约11.5英寸。英寸。 美国自然历史博物馆存有一块重美国自然历史博物馆存有一块重47.6克拉的优克拉的优质猫眼，一粒重质猫眼，一粒重171克拉的灰绿色猫眼和一粒重克拉的灰绿色猫眼和一粒重582克拉的猫眼，均产自斯里兰卡。克拉的猫眼，均产自斯里兰卡。 近年来，

9、陆续又发现了一些重达近年来，陆续又发现了一些重达100克拉以上克拉以上的大粒优质猫眼，据说一位美国珠宝商还售出过的大粒优质猫眼，据说一位美国珠宝商还售出过一粒重达一粒重达300克拉的猫眼。克拉的猫眼。 伊朗王冠上有一粒斯里兰卡产的猫眼，呈黄绿伊朗王冠上有一粒斯里兰卡产的猫眼，呈黄绿色，重色，重147.7克拉。克拉。 变石被赞誉为变石被赞誉为“白天的祖母绿，黑夜的红宝白天的祖母绿，黑夜的红宝石石”。变石的发现与俄国沙皇亚历山大二世的生。变石的发现与俄国沙皇亚历山大二世的生日有关。故而称为亚历山大石日有关。故而称为亚历山大石(Alexandrite)，据据说变石发现于说变石发现于1830年。年。

10、变石粒度都比较小，大粒的变石发现不多。英变石粒度都比较小，大粒的变石发现不多。英国博物馆收藏有两粒大的变石，一粒重达国博物馆收藏有两粒大的变石，一粒重达27.5克克拉拉,一粒重达一粒重达43克拉。据说有人存有克拉。据说有人存有50克拉以上的克拉以上的变石变石. 美国华盛顿斯密逊博物馆有三粒大的变石，一粒美国华盛顿斯密逊博物馆有三粒大的变石，一粒重达重达65.7克拉，一粒重克拉，一粒重11克拉，均产自斯里兰卡，克拉，均产自斯里兰卡，原苏联有一块变石晶簇原苏联有一块变石晶簇25 x 15cm大小，还有一大小，还有一个变石晶体为个变石晶体为6 X 3cm，均产自乌拉尔。均产自乌拉尔。 变石是六月份的

11、诞生石变石是六月份的诞生石,象征健康、富裕和象征健康、富裕和长寿，被誉为长寿，被誉为“康寿之石康寿之石”。 Crystal System：orthorhombic Crystal Habits: Crystals tend to be blocky and are often distorted by twinning effects that sometimes produce a psuedo-hexagonal cyclic twin. also granular. Cleavage is fair in one direction and poor in another. Fractu

12、re is conchoidal. Hardness is 8.5 Specific Gravity is 3.72 Color is yellow, green and brown. Luster is vitreous. 二、二、特特性性 Properties三、鉴定三、鉴定Identification 主要识别特征主要识别特征 与外观相似宝石的区别与外观相似宝石的区别 天然与合成变石的区别天然与合成变石的区别 主要识别特征主要识别特征 三色性：绿色三色性：绿色橙色橙色浅粉红色浅粉红色 折射率：折射率：1.741.75 双折射率：双折射率：0.009 相对密度：相对密度：3.72 特殊光学

13、效应：猫眼效应（猫眼石）和变色效特殊光学效应：猫眼效应（猫眼石）和变色效应（变石）应（变石） 金绿宝石与外观相似宝石的区别金绿宝石与外观相似宝石的区别(通过观察金绿宝石的三色性为较有效的识别方法通过观察金绿宝石的三色性为较有效的识别方法)宝石名称宝石名称相对密度相对密度折射率折射率双折射率双折射率多色性多色性金绿宝石金绿宝石3.723.721.741.741.751.750.0090.009三色性强三色性强蓝宝石蓝宝石3.993.991.761.761.781.780.0080.008二色性强二色性强尖晶石尖晶石3.603.603.633.63 1.711.711.731.73单折射单折射无无

14、钙铝榴石钙铝榴石3.603.603.703.70 1.741.741.751.75单折射单折射无无 猫眼石与相似宝石的区别猫眼石与相似宝石的区别宝石名宝石名称称相对密相对密度度折射率折射率（点测）（点测）其他特征其他特征猫眼石猫眼石3.723.721.741.74猫眼灵活，用聚光电筒照射，向光猫眼灵活，用聚光电筒照射，向光的一侧呈体色，而另一测呈乳白色。的一侧呈体色，而另一测呈乳白色。石英猫石英猫眼眼2.652.651.541.54猫眼质地较粗，线状反光一般不够猫眼质地较粗，线状反光一般不够明亮，边界多不清晰明亮，边界多不清晰磷灰石磷灰石猫眼猫眼31.63线状反光一般不够

15、明亮，边界多不线状反光一般不够明亮，边界多不清晰清晰透辉石透辉石猫眼猫眼3.303.301.681.68多为不透明的深绿色至黑色，光带多为不透明的深绿色至黑色，光带常较清晰，光带两侧颜色差别小。常较清晰，光带两侧颜色差别小。玻璃猫玻璃猫眼眼2 . 32 . 3 2.42.41 . 4 01 . 4 0 1.601.60往往表现为猫眼效应过于完美，给往往表现为猫眼效应过于完美，给人予虚假的感觉，侧面垂直光带的人予虚假的感觉，侧面垂直光带的方向在放大镜下呈蜂窝状纤维结构方向在放大镜下呈蜂窝状纤维结构 可靠的方法是测定物理参数，猫眼石以较可靠的方法是测定物理参数，猫眼石以较高的折射率和相对密度，而且

16、眼线灵活，高的折射率和相对密度，而且眼线灵活，聚光照射下特征的颜色来识别。聚光照射下特征的颜色来识别。 变石与仿变石的区别变石与仿变石的区别宝 石宝 石名称名称相 对相 对密度密度折射率折射率双折射双折射率率多 色多 色性性变色特征变色特征变石变石3.723.721.741.741.751.750.0090.009具 三具 三色性色性日光下呈绿色，而在日光下呈绿色，而在烛光下呈红色。烛光下呈红色。变 色变 色石 榴石 榴石石2.652.651.741.741.761.76单折射单折射无无日光下呈蓝绿色，而日光下呈蓝绿色，而在烛光下呈酒红色或在烛光下呈酒红色或带红色调的紫色。带红色调的紫色。变

17、色变 色合 成合 成蓝 宝蓝 宝石石61.761.781.780.0080.008二 色二 色性性市场上常误称为市场上常误称为“合合成变石成变石”，在日光下，在日光下呈带紫色色调的绿色，呈带紫色色调的绿色，而在烛光下呈紫红色而在烛光下呈紫红色 合成变石合成变石 仅少数合成金绿宝石用于激光工业，仅少数合成金绿宝石用于激光工业，合成猫眼也很少。主要合成品是合成变石。合成猫眼也很少。主要合成品是合成变石。 助溶剂法为主，也有提拉法和水热法。助溶剂法为主，也有提拉法和水热法。 与天然变石的区别：包裹体和与天然变石的区别：包裹体和IR谱谱 Alexandrite is found

18、in such small quantities that there is really no major threat to the environment from process of extraction or its transportation. It is generally found in weights of one to three carats, anything larger is unlikely natural. There are a few Japanese companies that try to recreate the color shift in

19、Alexandrite, but the knockoffs are generally more clear and much larger than its natural counterpart. Synthetic AlexandriteNatural Alexandrite 商业性的合成变石是商业性的合成变石是1973年美国年美国CreaTive Crystals Inc用助熔剂法生产的。用助熔剂法生产的。 1974年提拉法合成的变石也由日本的年提拉法合成的变石也由日本的Kycocera公司推向市场，称为公司推向市场，称为“Inamori人造变石人造变石”。 前苏联的一些研究所不仅用

20、提拉法和助熔前苏联的一些研究所不仅用提拉法和助熔剂法合成了变石，而且还用水热法合成了剂法合成了变石，而且还用水热法合成了变石。变石。 http:/ 面纱状的愈合裂隙、助熔剂的残余包裹体，面纱状的愈合裂隙、助熔剂的残余包裹体，铂晶片等。铂晶片等。羽状愈合裂隙羽状愈合裂隙 助溶剂残余包裹体和铂金片助溶剂残余包裹体和铂金片（2）提拉法合成变石）提拉法合成变石 提拉法的合成变石通常较为洁净，有提拉法的合成变石通常较为洁净，有时含有未熔的粉末，拉长的气泡和小时含有未熔的粉末，拉长的气泡和小黑点状的气泡群，紫外荧光也相对较黑点状的气泡群，紫外荧光也相对较强。强。 （3）水热法合成变石）水热法合成变石 相当

21、少见，折光率常偏低，因相当少见，折光率常偏低，因Fe的含量较的含量较低，也有较强的紫外荧光；低，也有较强的紫外荧光； 内部特征是长条状的气液两相包裹体，以内部特征是长条状的气液两相包裹体，以及多相包裹体。及多相包裹体。 IR光谱光谱 天然变石具有最强的天然变石具有最强的O-H振动吸收峰（位于振动吸收峰（位于32000波数附近）；波数附近）； 水热法合成变石缺少这一吸收峰，但有水热法合成变石缺少这一吸收峰，但有3000波数附近的吸收峰；波数附近的吸收峰； 提拉法和助熔剂法的合成变石没有上述的提拉法和助熔剂法的合成变石没有上述的吸收峰吸收峰。 合成变石猫眼合成变石猫眼 既有猫眼又有变色效应的合成既

22、有猫眼又有变色效应的合成合成变石猫合成变石猫眼眼只有日本只有日本Kyoto的的 Kyocera Corporation，用，用“Inamori Created”的名的名称在美国销售；称在美国销售； 与天然的相似，典型特征是：与天然的相似，典型特征是： （1）具有独特的内部特征。）具有独特的内部特征。 （2）在短波紫外光下具有荧光。）在短波紫外光下具有荧光。 四、质量评估四、质量评估 Appraisal 全绿宝石的评估全绿宝石的评估 猫眼猫眼(猫眼石猫眼石)的评估的评估 变石（亚历山大石）的评估变石（亚历山大石）的评估 金绿宝石的质量评估金绿宝石的质量评估 金绿宝石的质量评价主要看金绿宝石的质量

23、评价主要看颜色，透明度，颜色，透明度，净度，切工净度，切工等；等； 高透明度的高透明度的黄绿色金绿宝石黄绿色金绿宝石最受欢迎，价最受欢迎，价值也较高。值也较高。 猫眼石的评估猫眼石的评估 颜色颜色: 蜜黄色、黄绿色、褐绿色、黄褐鱼、褐色，蜜黄色、黄绿色、褐绿色、黄褐鱼、褐色，深棕色、灰色等深棕色、灰色等 猫眼线猫眼线: 光带居中、竖直，光带狭窄，界线清晰，并光带居中、竖直，光带狭窄，界线清晰，并显出游动活光；显出游动活光； 猫眼光带闪光要强，与宝石背景形成鲜明对猫眼光带闪光要强，与宝石背景形成鲜明对照，并伴有照，并伴有“乳白与蜜黄乳白与蜜黄”的效果为佳；的效果为佳； 猫眼要能张得大，越大越好，

24、合要合得拢；猫眼要能张得大，越大越好，合要合得拢； 以蜜黄色光带呈三条线者为最佳以蜜黄色光带呈三条线者为最佳。 变石的评估变石的评估 最重要因素是最重要因素是颜色及颜色变化的美丽程度颜色及颜色变化的美丽程度。 白天颜色好坏依次为艳绿、绿、淡绿。夜晚灯光白天颜色好坏依次为艳绿、绿、淡绿。夜晚灯光下颜色好坏依次为红、紫红、粉红色。下颜色好坏依次为红、紫红、粉红色。 变石只要颜色变化好，都属于高档之列。变石只要颜色变化好，都属于高档之列。 变石稀少而珍贵。一般颗粒都比较小，变石稀少而珍贵。一般颗粒都比较小，0.3、0.4克拉的粒度就属中档宝石，大于克拉的粒度就属中档宝石，大于5克拉的克拉的晶体则十分

25、罕见。晶体则十分罕见。 变石珍品变石珍品:颜色变化明显，透明，没有裂纹，颜色变化明显，透明，没有裂纹，切磨适中。切磨适中。五、成因与产地五、成因与产地 金绿宝石主要产在老变质岩地区的花岗伟晶岩，金绿宝石主要产在老变质岩地区的花岗伟晶岩，蚀变细晶岩中，以及超基性岩蚀变的云母片岩蚀变细晶岩中，以及超基性岩蚀变的云母片岩中。中。 真正具工业意义上的金绿宝石矿大多产于砂矿真正具工业意义上的金绿宝石矿大多产于砂矿中。中。Occurs in granite pegmatite and mica schists by small scale replacement of alumina by chromic

26、 oxide in the chrysoberyl to form a variety of Alexandrite ex. Cats Eye. 主要产地主要产地:斯里兰卡和乌拉尔斯里兰卡和乌拉尔 巴西、缅甸、马达加斯加和美国等地。巴西、缅甸、马达加斯加和美国等地。 Found in: Russia (Ural Mountains) *Sri Lanka (Ceylon) Zimbabwe (Rhodesia) *Brazil Madagascar Italy United States (trace amounts) 斯里兰卡斯里兰卡是著名的金绿宝石产地，也是生是著名的金绿宝石产地，也是生产

27、高质量产高质量猫眼猫眼的国家。的国家。 该国金绿宝石矿床位于康提城东南该国金绿宝石矿床位于康提城东南60km，已有已有2000多年的开采历史，是个大型的多年的开采历史，是个大型的综综合砂矿合砂矿。该国的猫眼为世人珍爱，且非常。该国的猫眼为世人珍爱，且非常出名，斯里兰卡猫眼有专门的英文名，出名，斯里兰卡猫眼有专门的英文名，Cymophane。这种猫眼有一种奇异的现象，这种猫眼有一种奇异的现象，当把猫眼放在两个聚光灯束下。随着宝石当把猫眼放在两个聚光灯束下。随着宝石转动，猫眼会出现张开闭合的情况。转动，猫眼会出现张开闭合的情况。 乌拉尔乌拉尔是世界上是世界上变石变石最著名的产地。最著名的产地。 这里的变石，质地透明，颜色在日光下呈这里的变石，质地透明，颜色在日光下呈蓝绿色，不象斯里兰卡的宝石颜色，为黄蓝绿色，不象斯里兰卡的宝石颜色，为黄绿色。绿色。 乌拉尔变石粒度较小，此外还产出没有猫乌拉尔变石粒度较小，此外还产出没有猫眼效应的金