宝石学实习-高档宝石

实习四

高档宝石

红、蓝宝石祖母绿/绿柱石金绿宝石(猫眼和变石)红、蓝宝石

国标GB/T16553-2010规定：红宝石(Ruby)：红色刚玉宝石，包括红色、橙红色、紫红色、褐红色的刚玉宝石。蓝宝石(Sapphire)：除红宝石以外的所有刚玉宝石，包括蓝色、蓝绿色、绿色、黄色、橙色、粉色、紫色、灰色、黑色、无色等多种颜色。

1989年曼谷国际有色宝石协会(ICA)年会提出的原则：红宝石(Ruby)：所有具有红色色彩刚玉宝石。蓝宝石(Sapphire)：除红宝石以外的所有刚玉宝石。

红、蓝宝石的基本特征化学成分Al2O3，含微量Cr、Fe、Ti、Mn、V等晶系与光性三方晶系；一轴负晶晶习柱状、桶状或板状，由六方柱、六方双锥、菱面体、平行双面组成聚形解理与裂理无解理，有四组裂理颜色丰富，红、粉红、橙、黄、绿、蓝、紫、灰、棕、黑、无色等硬度与密度硬度9；相对密度3.95~4.17，平均4.00光泽与透明度玻璃到亚金刚光泽；透明~不透明(双)折射率1.762-1.770；双折射率0.008-0.010多色性中等，红宝石：紫红/橙红；蓝宝石：紫蓝/绿蓝荧光性紫外灯下强至无，通常红宝石有红色荧光熔点与沸点熔点2050℃；沸点3500℃溶解性可溶于800-1000℃硼酸液中及沸的300℃硝酸液中红、蓝宝石的基本特征红蓝宝石颜色与致色元素对应关系着色剂含量(%)颜色着色剂含量(%)颜色Cr2O30.01~0.05浅红Cr2O30.01~0.05金黄Cr2O30.1~0.2桃红NiO0.5Cr2O32~3深红Fe2O31.5蓝Cr2O30.2~0.5橙红TiO20.5NiO0.5Co2O31.0绿TiO20.5紫V2O50.12Fe3O41.5NiO0.3Cr2O30.1V2O5蓝紫(日光下)NiO0.5~1.0黄红紫(白炽灯下)红、蓝宝石的吸收光谱红、蓝宝石的品种红宝石蓝宝石星光红宝石(含三组平行排列的金红石针状包体)星光蓝宝石(含三组平行排列的金红石针状包体)罗斯利夫斯央视鉴宝节目上一星光蓝宝石，重186.5克拉估价466万山东星光蓝宝石红、蓝宝石的品种变色蓝宝石变色蓝宝石在日光（左）及白炽灯（右）下的变化红、蓝宝石的产出情况刚玉形成一般要400-500℃以上，压力范围很广，从几个千巴到几十千巴都可以。此外要求岩石的化学成分应该是富Al而贫Si的。目前全球发现的红、蓝宝石矿床主要有如下类型： ①岩浆型(澳大利亚、中国山东、美国蒙大拿、柬埔寨拜林和博赖、泰国洛波、越南) ②伟晶岩型(坦桑尼亚翁巴塔尔、俄罗斯) ③接触交代(矽卡岩)与气成热液型(泰国、克什米尔、斯里兰卡、美国)④区域变质型(缅甸抹谷、阿富汗哲格达列克、俄罗斯帕米尔、巴基斯坦罕萨、澳大利亚哈茨山、斯里兰卡、美国、芬兰、马达加斯加、澳大利亚、中国新疆)⑤砂矿红、蓝宝石的产出情况缅甸红宝石缅甸鸽血红红宝石吊坠鸽血红红宝石红、蓝宝石的产出情况斯里兰卡红宝石泰国红宝石越南红宝石坦桑尼亚红宝石中国云南红宝石莫桑比克红宝石马达加斯加红宝石红、蓝宝石的产出情况克什米尔蓝宝石红、蓝宝石的产出情况缅甸蓝宝石晶体缅甸蓝宝石戒面泰国蓝宝石斯里兰卡蓝宝石柬埔寨拜林蓝宝石美国蒙大拿约戈蓝宝石马达加斯加皇家蓝蓝宝石红、蓝宝石的产出情况澳大利亚蓝宝石中国山东各色蓝宝石戒面中国山东蓝宝石戒面及晶体中国山东蓝宝石戒面红宝石与相似宝石的鉴别宝石名称颜色多色性折射率光性特征相对密度其他红宝石红-紫红较明显1.762~1.770非均质体3.95~4.05金红石针呈60°角相交铁铝榴石褐红-暗红无1.76均质体3.93~4.30锆石晕、针状包体镁铝榴石浅红-红无1.74均质体3.62~3.87内部相对洁净尖晶石褐红、橙红无1.718均质体3.57~3.70自形八面体负晶定向排列电气石粉红、褐红明显1.624~1.644非均质体3.06特征的扁平液态包体及管状包体红柱石褐红-红强1.634~1.643非均质体3.13~3.21肉眼可见的强三色性玻璃红无不定均质体不定气泡、收缩纹、贝壳状断口蓝宝石与相似宝石的鉴别宝石名称颜色多色性折射率相对密度其他蓝宝石蓝-蓝紫较明显1.762~1.7703.95~4.10玻璃光泽、低色散蓝锥矿蓝-蓝紫强1.757~1.8043.61~3.69强玻璃光泽、强荧光、强色散、低硬度HM=6~7堇青石蓝极明显蓝-紫-浅黄1.542~1.5512.56~2.66低硬度HM=7~7.5蓝尖晶石蓝无1.7183.57~3.70自形八面体负晶定向排列坦桑石蓝紫强紫-蓝-绿1.691~1.7003.10~3.45玻璃光泽、低色散、低硬度HM=8红蓝宝石的优化处理及其鉴别加热染色浸有色油充填传统注胶、玻璃充填新型铅玻璃充填扩散传统Cr、Fe、Ti、Co扩散新型Be扩散Fe、Ti扩散蓝宝石特征玻璃充填红宝石特征红蓝宝石的人工合成及其鉴别主要合成方法焰熔法(维尔纳叶法)助熔剂法水热法各种方法合成的红蓝宝石与天然红蓝宝石的鉴别依据合成方法焰熔法助熔剂法水热法原始晶形胡萝卜状梨晶板状、粒状晶形，穿插双晶板状晶形颜色饱和、纯正、鲜艳颜色丰富，与天然品相似纯净、透明、颜色浅到深多色性垂直台面看有明显二色性发光性合成红宝石红色荧光更强，不同颜色的合成蓝宝石可有不同颜色荧光合成红宝石有强荧光；合成蓝宝石的助熔剂残余可有粉红、黄绿、棕绿等多种荧光合成红宝石荧光可从无-强吸收光谱合成红宝石Cr吸收线十分清晰、合成蓝宝石吸收线弱且模糊合成蓝宝石可缺失460nm、470nm吸收线合成红宝石只见红区吸收线；浅黄色合成蓝宝石缺450nm吸收线内含物弧形生长线、气泡、裂纹形态丰富的助熔剂包体、铂金片、特征的色带与色块种晶片及其两侧的不规则晶芽或雾状气泡、锯齿状、波纹状生长纹、金属包体、钉状包体其他合成蓝宝石普拉托现象X射线荧光分析可显微量Pb桂林的产品红外光谱无水的吸收特征焰熔法合成红蓝宝石的特征晶形弧形纹焰熔法装置示意气泡群普拉托现象弧形纹助熔剂法合成红蓝宝石的特征晶形助熔剂法合成红宝石生长炉助熔剂残余助熔剂残余合成蓝宝石中的铂金片及铂金针合成红宝石中的六方色带水热法合成红蓝宝石的特征水热法高压釜装置图水热法红宝石内波状包体合成红宝石晶体(白色区为种晶板)水热法红宝石内锯齿状生长纹水热法红宝石内金属包体焰熔法合成星光红蓝宝石的特征透明度相对较差星线浮于表层、完美合成与天然星光红蓝宝石对比祖母绿/绿柱石祖母绿(Emerald)是绿柱石(beryl)家族中最名贵的种属，是国际珠宝界公认的名贵宝石之一。因其特有的绿色和独特的魅力，深受西方人的青睐，近来，也愈来愈受到国人的喜爱。是5月生辰石和55周年结婚纪念石。祖母绿的颜色十分诱人，绿中带点黄，又似乎带点蓝，是能使人百看不厌的宝石之一。无论阴天还是晴天，无论人工光源还是自然光源下，它总是发出柔和而浓艳的光芒。这就是绿色宝石之王——祖母绿的魅力所在。来自哥伦比亚优质祖母绿晶体，重1759克拉绿柱石的基本特征化学成分Be3Al2[Si6O18]，含微量Cr、Fe、Ti、V等晶系、晶习、光性六方晶系；六方柱状晶体，柱面有纵纹；一轴负晶解理与断口一组不完全解理{0001}，贝壳状或参差状断口颜色丰富，绿、蓝、黄、(粉)红、浅橙、蓝、棕、黑、无色等硬度与密度硬度7.5~8；相对密度2.67~2.90，通常2.72光泽与透明度玻璃光泽；透明~不透明(双)折射率、色散1.577-1.583；双折射率0.005-0.009；色散0.014多色性中等，祖母绿：浓绿/蓝绿；海蓝宝石：蓝/亮蓝(蓝绿)荧光性紫外灯下弱至无，祖母绿长波下可有橙(紫)红色荧光滤色镜下祖母绿：红色(印度和德兰士瓦的可为绿色)吸收光谱祖母绿显Cr线683、680nm662、646nm630-580nm紫区全吸收00011010绿柱石晶体理想形态祖母绿实际晶体形态祖母绿的品种祖母绿祖母绿猫眼星光祖母绿达碧兹(Trapiche)祖母绿猫眼祖母绿的产出

祖母绿的产出不需要特别高的温压，但也严格受地质条件的限制，附近需要有Cr的来源。目前所知祖母绿产出的矿床类型有：①热液蚀变超基性岩型(云英岩型)：产于受花岗岩侵入交代的蚀变超基性岩的边缘和接触带内，祖母绿浸染状分布于交代岩石中。巴西、俄罗斯、澳大利亚、南非、津巴布韦、坦桑尼亚、马达加斯加、印度、奥地利、巴基斯坦、埃及以及中国云南的祖母绿矿床均属此类型。②低温热液脉型(沉积岩中的方解石-钠长石脉型)：典型代表为哥伦比亚姆佐矿。形成温压均较低。产于白垩纪碳质页岩和灰岩的方解石-钠长石脉中。③伟晶岩型：一般工业价值不大。美国北卡罗来纳、挪威的矿床属此类型。另外巴西、阿根廷、阿富汗、印度、中国也有此类型。④外生的残坡积矿床：祖母绿稳定性较高，也可以形成砂矿，在原生矿附近。世界主要产地祖母绿的物理性质特征祖母绿的产出优质哥伦比亚祖母绿巴西祖母绿巴西祖母绿巴基斯坦白沙瓦祖母绿晶体优质哥伦比亚祖母绿优质哥伦比亚祖母绿祖母绿的产出俄罗斯乌拉尔祖母绿赞比亚祖母绿俄罗斯乌拉尔祖母绿印度祖母绿赞比亚祖母绿祖母绿的产出坦桑尼亚祖母绿马达加斯加祖母绿中国云南祖母绿坦桑尼亚祖母绿马达加斯加祖母绿中国祖母绿世界主要产地祖母绿内部特征各产地祖母绿包体特征哥伦比亚祖母绿三相包体巴西祖母绿的黄铁矿和乳状菱面体白云石包体俄罗斯祖母绿的竹节状阳起石印度祖母绿内的逗号状负晶和空洞津巴布韦祖母绿中纤维状阳起石包体哥伦比亚祖母绿的氟碳钙铈矿包体各产地祖母绿包体特征巴基斯坦祖母绿中负晶及生长管坦桑尼亚祖母绿中微六边形褐色云母片赞比亚祖母绿内的赤铁矿奥地利祖母绿中茎状阳起石包体祖母绿与相似宝石的鉴别宝石名称硬度相对密度光性特征折射率双折射率滤色镜反应其他祖母绿7.5~82.72±非均质体1.577~1.5830.005~0.009红或绿包体多含三相包体等铬透辉石5.5~63.29±非均质体1.675~1.7010.026绿重影，505nm吸收线普遍铬钒钙铝榴石7~7.53.61±均质体1.740±红、粉红光泽强，反火好，含黑色固态包体翠榴石6.5~73.84±均质体1.888绿强色散，含马尾丝状石棉包体电气石7~83.06±非均质体1.624~1.6440.020绿具双影，二色性明显磷灰石53.18±非均质体1.634~1.6380.004绿油脂光泽，假二轴晶干涉图萤石43.18±均质体1.434绿解理，强淡蓝色荧光翡翠6.5~73.34±集合体1.66绿纤维交织结构，翠性人造YAG84.50~4.60均质体1.833红内部洁净，偶含气泡玻璃5~62.30~4.50均质体1.470~1.700红内部洁净，偶含气泡、铸模标志合成尖晶石83.64±均质体1.728红或绿内部洁净，偶见弧形生长纹，气泡祖母绿的优化处理及其鉴别充填注无色油浸有色油树脂充填染色覆膜底衬处理镀膜处理镀膜增生祖母绿的应力裂纹祖母绿充填处闪光祖母绿的人工合成及其鉴别主要合成方法水热法助熔剂法水热法合成祖母绿的特征水热法合成祖母绿高压釜装置图水热法祖母绿内种晶片及平行生长纹钉状包体和硅铍石晶体水热法祖母绿内锯齿状生长纹水热法祖母绿晶体水热法祖母绿内平行波状生长纹水热法祖母绿内铂金片助熔剂法合成祖母绿的特征助熔剂法祖母绿晶体面纱状、丝缕状助熔剂残余云翳状助熔剂残余助熔剂法祖母绿内硅铍石晶体天然与合成祖母绿的区别种类性质天然祖母绿水热法合成祖母绿助熔剂法合成祖母绿相对密度2.69~2.742.67~2.692.65~2.67Ne1.565~1.5861.566~1.5761.560~1.563No1.570~1.5931.571~1.5781.563~1.566双折射率0.005~0.0090.005~0.0060.003~0.005内部特征云母、透闪石、阳起石、黄铁矿、方解石、氟碳钙铈矿、赤铁矿、三相包体等硅铍石、细小的两相包体硅铍石、铂片、弯曲的脉状裂隙、两相包体水含I型和II型水含I型和II型水无钾可变无可变红外光谱无水吸收峰天然与合成祖母绿的区别

绿柱石家族除了珍 贵的祖母绿外，还 有著名的海蓝宝石、 铯绿柱石、金黄绿 柱石等其它宝石品 种。它们虽然属于 中档宝石，但也有 个别的成为历史上 无价之宝。绿柱石家族的其它成员各种颜色和形状的绿柱石铯绿柱石晶体

金绿柱石晶体海蓝宝石晶体铯绿柱石晶体黄色绿柱石晶体红色绿柱石晶体无色绿柱石包裹簇拥着海蓝宝石海蓝宝石海蓝宝石是绿柱石家族中仅次于祖母绿的中档宝石，产出量较大，喜爱的人也较多。其蓝色是由于少量的Fe2+替代绿柱石中的Al导致的。海蓝宝石是蓝色或带绿的蓝色或带蓝的绿色的宝石级绿柱石。其英文为aquamarine，源自拉丁语aquamarina(海水之意)。海蓝宝石是3月诞生石，是聪明、勇敢和幸福的象征。海蓝宝石晶体海蓝宝石天然海蓝宝石颜色一般较浅，最常见的是带绿的蓝色，色调很亮到中暗。优质的海蓝宝石通常是由经过绿色热处理驱走绿色成分获得的，这样其蓝色更纯正动人。这种热处理是已被消费者广泛接受的方法。国际市场上其商业品种有：①马达加斯加海蓝宝石： 特征是中暗蓝色，属于优质海蓝宝石。②巴西海蓝宝石： 指绿中带蓝的的海蓝宝石，质量也较好。

绿柱石宝石的产出两种成因类型花岗伟晶岩型：主要成因类型。高质量者主要来自于这种类型。著名产地有巴西、马达加斯加、缅甸、美国、俄罗斯、坦桑尼亚等，我国新疆阿尔泰和云南。云英岩型：产地有我国和俄罗斯。新疆阿勒泰地区可可托海海蓝宝石海蓝宝石晶体（新疆产，大者重8.8公斤）新疆水胆海蓝宝石巴基斯坦海蓝宝石晶体斯里兰卡海蓝宝石手链巴西海蓝宝石戒面

金绿宝石金绿宝石是一种铍铝氧化物矿物，化学式BeAl2O4，具有斜方对称，结构类似于尖晶石。金绿宝石英文为chrysoberyl，由两部分构成，chryso和beryl，前者来自希腊语shryso，意为金黄色，后者就是绿柱石。这个名称高度概括了金绿宝石的颜色特征，一般是浅茶水色、蜜黄色或绿黄色。黄绿色金绿宝石金绿宝石戒面金绿宝石的基本特征化学成分BeAl2O4，含微量Fe、Cr、Ti、Mg等晶系与光性斜方晶系；二轴正晶晶习板状、短柱状，常形成轮式双晶(贯穿三连晶)颜色浅-中等的黄至黄绿、灰绿、褐色至黄褐色，罕见浅蓝、红、紫等色解理与断口解理不完全；贝壳状断口硬度与密度硬度8~8.5；相对密度3.63~3.83，通常3.73±光泽与透明度玻璃到亚金刚光泽；透明~不透明(双)折射率1.746-1.755；双折射率0.008-0.012多色性弱-明显的三色性，淡黄或无色-橙黄到淡黄-绿黄到淡褐；变石：紫红或红-橙黄或绿-绿或蓝绿荧光性变石：呈弱红色；浅绿色者短波紫外灯下绿黄色；其他无荧光特殊光学效应猫眼效应、变色效应吸收光谱普通金绿宝石和猫眼相同，变石有特征光谱金绿宝石的基本特征金绿宝石晶体及一些颜色品种金绿宝石的品种金绿宝石猫眼变石变石猫眼星光金绿宝石变石日光下灯光下变石猫眼普通金绿宝石猫眼两束光光源下，猫眼的开合现象猫眼现象形成示意金绿宝石的产出

岩浆-热液型：产于花岗伟晶岩晶洞中，主要形成普通金绿宝石和猫眼。若从围岩可获得足够的Cr，可形成变石。规模成矿主要是伟晶岩脉型。产地有巴西、斯里兰卡、马达加斯加、印度缅甸、津巴布韦、扎伊尔、美国、芬兰和澳大利亚。我国新疆阿尔泰、四川阿坝、福建等地也有金绿宝石产出，但无宝石价值。热液交代型：主要产于花岗岩附近的蚀变超基性岩中，矿床类型为蚀变交代超基性岩型，形成变石。主要产地俄罗斯东乌拉尔。变石猫眼唯一产地是斯里兰卡。砂矿：金绿宝石有较大的相对密度和高稳定性，可以形成砂矿，而且绝大多数质量好的宝石级金绿宝石是来自砂矿，原生矿附近都可以有砂矿。金绿宝石与相似宝石的鉴别宝石名称相对密度光性特征折射率双折射率其他金绿宝石3.73±二轴正晶1.746~1.7550.005~0.012指纹状包体、丝状包体蓝宝石3.98±一轴负晶1.762~1.7700.008六边形生长色带、三组120相交的丝状包体钙铝榴石3.61±均质体1.74±热浪效应尖晶石3.60±均质体1.72±八面体负晶包体及其组成的指纹状包体橄榄石3.06±二轴晶1.654~1.6900.036具双影，特征的“睡莲叶”状包体猫眼与相似宝石的鉴别宝石名称颜色相对密度光性特征折射率其他猫眼黄、黄绿、棕3.73±二轴正晶1.746~1.755眼线清晰，两侧颜色差别明显透辉石猫眼深绿、暗绿、褐3.30±二轴正晶1.675~1.701猫眼光带清晰，两侧颜色差别不大绿柱石猫眼蓝、绿、黄2.72±一轴负晶1.577~1.583内部平行的管状包体、包体粗电气石猫眼绿、(粉)红、蓝3.06±一轴负晶1.624~1.644内部平行的管状包体、包体粗阳起石猫眼绿、黄绿、绿黑3.05±二轴正晶1.60~1.61纤维状集合体、眼线两侧色差明显磷灰石猫眼黄、绿、蓝3.18±一轴负晶1.634~1.638580nm双线方柱石猫眼黄、紫、粉2.60-2.70一轴负晶1.550~1.564二色性强、内部平行的管状包体石英猫眼黄、灰绿、黄褐2.65±一轴正晶1.544~1.553质地粗、眼线多不清晰明亮长石猫眼白、黄、粉红2.55-2.75二轴晶1.518~1.588透明度好玻璃猫眼各色2.37-4.50均质体1.47~1.70侧面蜂窝状构造

玻璃猫眼蜂窝状构造阳起石猫眼石英猫眼变石与相似宝石的鉴别宝石名称变色颜色相对密度光性特征折射率其他变石绿-红3.73±二轴正晶1.746~1.755含Cr，内部指纹状包体、丝状包体，三色性，特征吸收光谱变色蓝宝石灰蓝-浅紫(褐)红3.98±一轴负晶1.762~1.770含Cr，二色性变色尖晶石紫蓝-红紫3.60±均质体1.718含Fe、Cr、V，特征的八面体负晶包体变色石榴石蓝绿-酒红或红紫3.78-4.15均质体1.74~1.81含V、Cr，特征的复杂吸收光谱变色蓝晶石绿蓝-红3.68±二轴负晶1.72~1.73含Cr、