宝石是如何分类的.docx

宝石是如何分类的？ 每一种宝石都有其特定的生成条件、化学成分和内部结构，这就决定了其特有的形态特征及物理化学性质。同时，一些宝石相互之间在成因、化学成分或内部结构上又有着某些相似之处，即具有共性。因此，宝石分类的任务就是要用科学的方法揭示和表述这种共性和个性，把本质上相同、内在规律一致的一组宝石划归在一起。但由于宝石自身的特殊性，迄今为止国际上还没有一个统一的分类方案。例如在国际上有些地区习惯将宝石分为两大类，即彩色宝石和钻石，在两大类中再分为天然和合成宝石等，彩色宝石是指除钻石以外的所有其他宝石和玉石。也有人又把珍珠单独划为一类。因此，如何科学、合理地对宝石进行分类是国际珠宝界共同关心的问题。 我国珠宝玉石首饰行业的国家标准对珠宝玉石给出了明确的定义和分类。分类的主要原则如下。 宝石的成因类型，即以天然成因或人工制造为依据，将宝石分为两大类。然后再根据宝石的组成和性质进一步划分。 考虑国际的通用性、习惯性，尽量采用目前国际上普遍使用的、趋于统一的分类原则进行分类。 突出我国以玉石为特色的传统珠宝玉石品种。 一、天然珠宝玉石 天然珠宝玉石的定义：由自然界产出，具有美观、耐久、稀少性，具有工艺价值，可加工成装饰品的物质。 天然珠宝玉石按照组成和成因不同可分为：天然(单晶)宝石、天然玉石和天然有机宝石。(一) 天然宝石 指由自然界产出，具有美观、耐久、稀少性，可加工成装饰品的矿物单晶体或双晶。 天然宝石的品种很多，为了对众多的品种进行分类命名和深入研究，宝石科研鉴定工作者往往用矿物学的分类方法对宝石进行族、种、亚种的细分，而宝石贸易界又往往习惯按照价值规律对宝石进行高档、中低档的划分，还有的根据宝石的稀缺程度将其分为常见和稀少两类。 1天然宝石矿物的族、种、亚种的划分 国家珠宝玉石名称标准中，没有给出天然宝石的族、种、亚种划分方案和定义，根据国家标准，只需确定宝石的基本名称即可。但为了更好地掌握不同宝石品种之间的规律性和提高解决实际问题的能力，本书仍引用了矿物学中族、种、亚种划分方法进行编写。矿物学中族、种、亚种的概念介绍如下。 (1)族 指化学组成类似、晶体结构相同的一组类质同象系列的宝石。如石榴石族、电气石族、长石族、辉石族。同一族宝石由若干个宝石品种组成。 (2)种 指主要化学组成和晶体结构都相同的宝石。是宝石种分类的基本单位，每一个宝石种都有相对固定的化学组成和相应的晶体结构，例如石榴石族矿物中包括了铁铝榴石和镁铝榴石等种。种是宝石命名的基本名称。 (3)亚种 亚种是矿物学中的一个概念，是指同一个种的矿物，因化学组成中的微量组分不同，从而在晶形、物理性质(如颜色、透明度)等外部特征上有较明显变化者可称为亚种。例如刚玉矿物，由于其含有fe、ti、cr等微量元素形成蓝色或红色刚玉变种，即宝石学中的红宝石和蓝宝石。但在我国现行的珠宝玉石国家标准中，没有明确亚种的概念。实际上矿物学中的亚种在国内宝石学中仍视之为一个宝石品种，这主要考虑到矿物学中的亚种在宝石学中还涉及其社会属性或价值规律。 在国际上，关于宝石的亚种也没有一个统一的概念和分类。美国宝石学院(gia)基本沿用了矿物学中的概念，仍然使用亚种(或变种)的概念。例如，gia仍把红蓝宝石看作是刚玉的亚种(或变种)。 2天然宝石按价值和稀缺程度的划分 根据珠宝玉石国家标准，没有高档、中低、常见和稀少宝石种类的划分，也禁止使用这些名称来命名宝石。这里只是作一简单介绍，目的是对商业界的一些惯例有个了解。 (1)高档宝石 指传统的、历来被人们所珍视的、价值较高的宝石。目前国际珠宝界公认的高档宝石品种有钻石、祖母绿、红宝石、蓝宝石、金绿宝石(变石、猫眼)。 (2)中低档宝石 指那些虽具有美丽、耐久和稀少等特点，但与高档宝石品种相比价值较低的宝石。这类宝石品种繁多，如电气石、绿柱石、石榴石、尖晶石、水晶等。 (3)稀少宝石 有些宝石品种，它们往往由于产量低，不足以在市场上广为流通，通常在宝石试验室、陈列室或收藏家手中才能出现的宝石。其价值要视的具体情况而定，如塔菲石，产自斯里兰卡，可有米黄色、淡紫色、淡红色等颜色，最早发现的一块原石仅1419ct。据统计，迄今为止能琢磨成刻面宝石的塔菲石仅有几块。 (二) 天然玉石 指由自然界产出的，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。 玉石的具体品种主要是根据构成矿物集合体的主要矿物成分来划分的，也有一些是根据产地和传统的名称来命名的。 玉石行业则习惯于按照材料的价值、硬度、工艺特点将玉石分为高档玉石、中低档玉石和雕刻石等几大类，但珠宝玉石名称国家标准没有此分类方案，在玉石命名中也是禁止使用的。 1高档玉石 高档玉石的摩氏硬度(hm)在67之间。目前国际上公认的高档玉石品种仅有翡翠和软玉。翡翠和软玉以其适中的硬度和韧度、美丽的色泽成为玉石之冠。高品质的翡翠多加工成戒面、手镯等首饰，质量较差、块度较大的则多制成雕件；而软玉则主要用于挂件和摆件的雕刻，但近来也有用高品质的翡翠和软玉制作成大型雕件的。 2中低档玉石 中低档玉石的摩氏硬度(hm)通常在46之间。与翡翠和软玉相比，这类玉石品种繁多，在国际贸易中往往要求直接标示产品的主要组成矿物或岩石的名称。中低档玉石主要品种有玛瑙、石英岩、青金石、岫玉等。它们当中少部分高质量者可加工成高档首饰，大部分则加工成挂件或摆件。 3雕刻石 雕刻石的摩氏硬度(hm)一般小于4，可以用雕刻刀进行工艺加工。主要品种有图章石(如寿山石、鸡血石、青田石等)、砚石和装饰石。其中少数品种价值很高，如田黄、鸡血石等。(三) 天然有机宝石 指由自然界生物生成，部分或全部由有机物质组成，可用于首饰及装饰品的材料。养殖珍珠(简称“珍珠”)也归于此类。 有机宝石是自然界生物作用形成的固体，它们部分或全部由有机物质组成，其中的一些品种本身就是生物体的一部分，如大象的牙齿、玳瑁的壳。这些生物成因的固体以其美丽的颜色、特殊的光泽和柔韧的质地，成为天然宝石家族的成员。人工养殖珍珠，由于其养殖过程和产品基本与天然珍珠的自然性及产品特征基本相同，所以也被划归为天然有机宝石。 二、人工宝石 指完全或部分由人工生产或制造，用作首饰及装饰品的材料，包括合成宝石、人造宝石、拼合宝石和再造宝石。1合成宝石指完全或部分由人工制造且自然界有已知对应物的晶质体或非晶质体，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。 如合成红宝石与天然红宝石化学成分均为a12o3(都含微量元素cr)，它们具有相同的晶体结构、折射率和硬度等。 2人造宝石 指由人工制造且自然界无已知对应物的晶质或非晶质体。如人造钛酸锶，迄今为止自然界中还未发现此品种。 3拼合宝石 指由两块或两块以上材料经人工拼合而成，且给人以整体印象的珠宝玉石，简称“拼合石”。如国际市场上流行的一种蓝色刻面琢型的拼合宝石，常常上部为合成蓝宝石，下部为天然蓝宝石，二者之间用树脂粘合，看上去似一个完整的刻面宝石。 4再造宝石 指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。常见的有再造琥珀等。 由于历史和地域差异等原因，目前国际宝石界有关宝石的定名没有一个统一的原则和标准，可以说命名方法多种多样，有的甚至是含混不清的，概述起来大致有以下几种情况。 1以颜色直接命名宝石 如红宝石、绿宝石、绿晶、黄晶等。由于认识水平的限制，早期人们无法准确鉴别宝石，只能以直观感觉来命名宝石，于是造成了同一名称包含多个品种的混乱。如在绿晶这一名称下就可能包含了祖母绿、绿色蓝宝石等所有绿色的宝石品种，甚至包括绿色玻璃等。 2以特殊的光学效应直接命名 如用星光效应、猫眼效应直接命名，便产生了星光宝石、星石、猫眼等名称。然而同一猫眼名称下的金绿宝石和海蓝宝石价格差异很大。因此，仅用特殊光学效应直接命名宝石有着明显的不合理性。 3以产地命名 以产地命名有两种情况：一是以产地直接命名，使产品带有地方特色，便于销售，久而久之这些产地名演变成宝石品种的名称，例如岫玉以其产于岫岩县而得名，然而以产地命名往往造成同一宝石品种有多种名称，就以蛇纹石玉为例，在我国就有南方玉、泰山玉等名称；二是把一个普通的宝石品种用产地和与其颜色相似的某高档宝石的名称联合命名，如原捷克斯洛伐克产的一种红色石榴石，被称为波西米亚红宝石。 4以矿物或岩石名称直接命名 这是宝石界普遍采用的一种命名方式，特别是用于一些新发现的宝石品种的命名。例如尖晶石、绿柱石、石榴石、电气石，这些均是以矿物名称直接命名的。 5古代的一些传统名称 如翡翠、琥珀等，这些传统名称都与古代的一些传说有关。 6以生产厂家、生产方法、式样等直接命名宝石 例如用查塔姆祖母绿、林德祖母绿来命名合成祖母绿。还有用工艺名称、俗称和商业名称等对宝石进行命名的。 由上述可知，如此众多的命名方法造成了宝石名称的不准确性和含混性，从而给珠宝贸易的进行也带来了很多困难。针对这些问题，我国制定的国家标准给出丁相应的命名原则。 二、宝石命名原则 为了科学准确地描述宝石品种，更好地规范珠宝玉石市场，保护消费者利益，同时考虑到商业界和传统的名称习惯以及国际通用名称和规则，国家制定了珠宝玉石行业珠宝玉石名称等一系列国家标准。 珠宝玉石名称国家标准以矿物、岩石名称作为天然宝石材料的基本名称。部分传统名称源于矿物但又不完全等同于矿物名称，但这些名称已普遍被国际珠宝界接受，并成为某些宝石的特指名称，国家标准仍给予了采纳和继续使用，作为天然宝石材料的基本名称，如翡翠、软玉、玛瑙、钻石、祖母绿、红宝石等。考虑到我国传统珠宝业习惯，古代至今沿用并广泛被接受，且有确切对应的天然矿物岩石的名称，部分由产地命名的珠宝玉石名称在国家标准中也被保留了下来，如和田玉与岫玉，它们分别指软玉和蛇纹石玉，但这些由产地演变而来的玉石名称已不再具有产地的含义。 我国珠宝玉石名称(gbt165522003)珠宝玉石名称命名原则规定如下。 (一) 命名总则 各种珠宝玉石的定名必须以珠宝玉石名称附录a中所列基本名称为基础，准中规定的各类定名规则及珠宝玉石名称附录b确定。 附录a基本名称中未列入的其他名称，但在附录a有对应名称，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。如允许使用“萤石(软水紫晶)”方式命名，但标准不鼓励使用这种方式，鼓励使用“萤石”直接命名。 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。 3)禁止使用由两种天然宝石名称组合而成的名称，如“红宝石尖晶石”、“变石蓝宝石”等，“变石猫眼”除外。 4)禁止使用含混不清的商业名称，如“蓝晶”、“绿宝石”、“半宝石”等。 各类珠宝玉石具体命名原则 1天然宝石 1)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。 2)产地不参与定名，如“南非钻石”、“缅甸蓝宝石”等。2天然玉石 1)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。 2)不用雕琢形状定名天然玉石。 3)不允许单独使用“玉”或“玉石”直接代替具体的天然玉石名称。 4)附录a表a2中列出的带有地名的天然玉石基本名称，不具有产地含义。 3天然有机宝石 1)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。 2)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”。 3)不以产地修饰天然有机宝石名称，如“波罗的海琥珀”。4合成宝石 1)必须在其所对应天然珠宝玉石名称前加“合成”二字，如“合成红宝石”、“合成祖母绿”等。 2)禁止使用生产厂、制造商的名称直接定名，如“查塔姆(chatham)祖母绿”、“林德(linde)祖母绿”等。 3)禁止使用易混淆或含混不清的名词定名，如“鲁宾石”、“红刚玉”、“合成品”等。 5人造宝石 1)必须在材料名称前加“人造”二字，如“人造钇铝榴石”，“玻璃”、“塑料”除外。2)禁止使用生产厂、制造商的名称直接定名。3)禁止使用易混淆或含混不清的名词定名，如“奥地利钻石”等。4)不允许用生产方法参与定名。6拼合宝石 1)逐层写出组成材料名称，在组成材料名称之后加“拼合石”三字，如“蓝宝石、合成蓝宝石拼合石”，或以顶层材料名称加“拼合石”三字，如“蓝宝石拼合石”。 2)由同种材料组成的拼合石，在组成材料名称之后加“拼合石”三字，如“锆石拼合石”。 3)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。 7再造宝石 在所组成天然珠宝玉石名称前加“再造”二字。如“再造琥珀”等。8仿宝石 仿宝石是指用于模仿天然珠宝玉石的颜色、外观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。“仿宝石”一词不能单独作为珠宝玉石名称，定名规则如下。 1)在所模仿的天然珠宝玉石名称前冠以“仿”字，如“仿祖母绿”、“仿珍珠”等。 2)应尽量确定并给出模仿某种宝石所用的具体珠宝玉石的名称，且采用下列表示方式表达：如“玻璃”或“仿水晶(玻璃)”。 3)当确定模仿某种宝石所用的具体珠宝玉石的名称时，应遵循本标准规定的其他各项命名规则。 遵循本标准时应注意：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)，而且具体模仿材料有多种可能性(如“仿钻石”可能是玻璃、合成立方氧化锆或水晶等)。 (三) 具特殊光学效应珠宝玉石的命名原则 1猫眼效应 可在珠宝玉石基本名称后加“猫眼”二字，如“磷灰石猫眼”、“玻璃猫眼”等。只有“金绿宝石猫眼”可直接命名为“猫眼”。 2星光效应 可在珠宝玉石基本名称前加“星光”二字，如“星光红宝石”、“星光透辉石”，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的基本名称前加“合成星光”四字，如“合成星光红宝石”。3变色效应 可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，在所对应天然珠宝玉石的基本名称前加“合成变色”四字，如“合成变色蓝宝石”。只有具有变色效应的金绿宝石方可直接命名为“变石”；如果金绿宝石同时具有猫眼和变色效应，则可直接命名为“变石猫眼”。 4其他特殊光学效应 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、变彩效应等)定名规则为：特殊光学效应不参加定名，可以在备注中附注说明。 (四) 优化处理珠宝玉石的命名原则 优化处理的定义：指除切磨和抛光以外，用于改善珠宝玉石外观(颜色、净度或特殊光学效应)、耐久性或可用性的所有方法。分为优化和处理两类。 1优化 是指传统的、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。常见方法有：热处理、漂白、浸蜡、浸无色油、染色(玉髓、玛瑙类)。定名规则如下。1)直接使用珠宝玉石名称。2)珠宝玉石鉴定证书中可不附注说明。2处理 是指非传统的、尚不被人们接受的优化处理方法。常见方法有：热处理(翡翠)、漂白(翡翠)、浸有色油、充填(玻璃充填、塑料充填或其他聚合物等硬质材料充填)、浸蜡(绿松石)、染色、辐照、激光钻孔、覆膜、扩散、高温高压处理等。定名规则如下。 1)在所对应珠宝玉石名称后加括号注明“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”。 2)在珠宝玉石鉴定证书中必须描述具体处理方法。 3)在目前一般鉴定技术条件下，如不能确定是否经处理时，在珠宝玉石名称中可不予表示，但必须加以附注说明且采用下列描述方式，如“未能确定是否经过x x x处理”，或“可能经过x x x处理”，如“托帕石，备注：未能确定是否经过辐照处理”，或“托帕石，备注：可能经过辐照处理”。 4)经处理的人工宝石可直接使用人工宝石基本名称定名。 自然界中的宝石大多都是晶体或由晶体构成的。结晶学是一门涉及晶体结构、形态和性质的学科。它从本质上揭示了宝石的化学成分、结构、形态、物理化学性质及形成条件等之间的相互关系，是解决宝石学问题的重要理论基础。作为宝石学最重要的墓础学科之一，结晶学知识对宝石学家是必不可少的。宝石的化学成分和结构决定了宝石的种属和该宝石种可能出现的几何形态和物理化学性质。反之宝石学家通过对未知宝石形态和物理化学性质的研究和测试，可以推断其化学成分和结构，最终确定出宝石的种属。这就是宝石鉴定的基本原理。 宝石是那些具有宝石特性的矿物或矿物集合体。因此，从矿物学的角度来说，人们也称宝石为宝石矿物。 矿物是指由地质作用形成的固态的天然单质或化合物，它们具有一定的化学成分和内部结构，从而具有一定的几何形态、物理和化学性质，它们在一定的物理化学条件下稳定，是组成岩石的基本单位。绝大多数宝石矿物为无机物，少数为有机物，如琥珀等。目前人们发现的3000余种矿物大多数为晶体。 岩石是指由地质作用形成的矿物集合体。它可以是由一种矿物为主构成的集合体，也可以是由多种矿物构成的集合体。根据岩石的成因可将其划分为岩浆岩、沉积岩和变质岩。原生宝石矿物的成因也可归结为岩浆作用成因、沉积作用成因和变质作用成因三大类。 一、晶体 晶体是指具有格子构造的固体。 格子构造是指晶体的内部质点(原子、离子)作规律排列，而且这种排列可在三维空间作周期性重复(见图1-1-1)。 每种宝石矿物晶体都具有其个性特征，并通常表现出典型的规则几何形态(晶形)。这种形态是其格子构造的外观表现，如水晶、红宝石、祖母绿等。 由于晶体的共性是具有格子构造，这就决定了晶体有以下共同的基本性质。 自限性 指晶体在适当的条件下可以自发地形成几何多面体的性质。即晶体是由平的晶面所包围起来的封闭几何体，晶面相交成直的晶棱，晶棱会聚成尖的角顶。 均一性 因为晶体是具有格子构造的固体，因此在同一晶体的不同部分，质点的分布是相同的，所以晶体的各个部分的物理化学性质也是相同的，这就是晶体的均一性。 各向异性(异向性) 在晶体格子构造中，除对称原因外，往往不同方向上质点的排列是不一样的，因此晶体的性质也会随方向的不同而有所差异，这就是晶体的各向异性。如不同方向上硬度和解理的差异等都是晶体异向性的表现。 对称性 晶体具有格子构造本身就是对称的表现，从外部形态来看，晶体的晶面、晶棱和角顶在晶体的不同方向和部位有规律地重复出观便是晶体对称的直观体观。对称是晶体极其重要的性质，下面还要专门介绍。 最小内能 指在相同的热力学条件下，晶体与同种成分物质的非晶质体、液体、气体相比较，其内能最小。实验证明，物体由非晶质体、液体、气体向晶体转化时，都有热的析出，这就说明晶体的内能最小。 稳定性 由于晶体具有最小内能，因而结晶状态是一种相对稳定的状态，这就是晶体的稳定性。 晶体可分为单晶体和多晶体。绝大部分宝石矿物是单晶体，比如钻石、蓝宝石、祖母绿、海蓝宝石和紫晶等。也有部分宝石是多晶体，即玉石，它们是由许多细小同种或不同种晶体构成的集合体。根据构成集合体矿物颗粒的大小，可将其分为显晶质和隐晶质；隐晶质又可进一步划分为显微显晶质(或微晶质)和显微隐晶质。 显晶质是指直接用肉眼或借助普通10倍放大镜就可辨认出其中的单个矿物晶体颗粒的集合体，如结构比较粗松的翡翠和石英岩等。 隐晶质是指用肉眼或借助普通10倍放大镜不能观察和分辨出单个矿物颗粒的集合体。如果隐晶质在光学显微镜下可以观察到其颗粒，可称其为显微显晶质(或微晶质)，例如部分软玉和结构比较细腻的翡翠笺如果在光学显微镜下也不能观察到其颗粒或只有微弱的光性显示，则称其为显微隐晶质，如玉髓和软玉等。 对矿物集合体来说，虽然构成集合体的每个晶体颗粒其内部质点做有序排列，但其集合体往往不能表现出规则的几何外形，而多呈块状。 二、非晶质体 与晶体情况相反，有些物质的内部质点不作规则排列，不具格子构造，因而没有规则的几何外形，这类物质就称为非晶质或非晶质体。从内部结构的角度来看，非晶质体中的质点分布类似于液体。这类宝石材料包括火山玻璃、蛋白石和琥珀等(见图1-1-2)。 非晶质体不具有晶体所具有的自限性、各向异性、对称性、最小内能和稳定性等基本性质。晶体的科学分类是以晶体的对称特点为基础的，所以先简要介绍一下晶体的对称特点。 一、晶体的对称 对称是指物体相同部分有规律地重复，如某些动物、植物的叶子和花瓣等。但物体对称的高低程度有所不同，有的对称程度很高，有的很低，或者说不具某些对称性(见图1-1-3)。 从宏观上来看，晶体的对称表现为构成其外部几何形态的面、棱和角顶有规律地重复。 从微观角度来看，由于晶体都具有格子构造，而格子构造本身就是质点在三维空间周期性重复的体现，因此从这种意义上来讲，所有的晶体都是对称的。 晶体的对称特点取决于它内在的格子构造。不同的宝石矿物由于其格子构造不同，因而具有不同的对称性。有的矿物晶体对称性很高(如钻石和尖晶石等)，有的则对称性较低(如黄玉、斜长石)。只有符合格子构造规律的对称才能在晶体上体现出来，因此晶体的对称是有限的。 另外晶体的对称不仅体现在外形上，同时也体现在物理性质(如光学、热学和电学性质等)上，即晶体的对称不仅仅是几何意义上的对称，也包括物理意义上的对称。 为了研究和分析晶体的对称性，往往要进行一系列的操作。使晶体中相同部分重复而进行的操作叫对称操作。进行对称操作所借助的几何要素(点、线、面)称为对称要素，一般对称要素包括对称面、对称轴和对称中心等。 1对称面(p) 对称面是一个假想的通过晶体中心的平面，它将晶体平分为互为镜像的两个相等部分。对称面可以垂直并平分晶面，可以垂直晶棱并通过它的中点，也可以包含晶棱(见图1-1-4)。 2对称轴(l) 对称轴是一根假想的通过晶体中心的直线，相应的对称操作是围绕此直线的旋转。旋转一周，晶体中相同部分重复的次数叫轴次。晶体外形上可能出现的有意义的对称轴有二次对称轴(l2)、三次对称轴(l3)、四次对称轴(l4)和六次对称轴(l6)，轴次高于二次的对称轴，即l3、l4、l6称为高次轴(见图1-1-5)。 3对称中心(c) 对称中心是一个假想的位于晶体中心的点，相应的对称操作就是对此点的反伸。如果通过此点作任意直线，则在此直线上距对称中心等距离的两端必定可找到对应点(见图1-1-6)。一个晶体中所有对称要素的组合称为该晶体的对称型。例如，钻石晶体存在三个l4、四个l3、六个l2、九个对称面p、一个对称中心c，那么钻石的对称型就是所有这些对称要素的总和，可记为： 3l44l36l29pc。自然界中所有晶体归纳起来共有32种对称型(见表1-1-1)。二、晶体的分类 (一) 晶体的分类 根据晶体对称性的特点，可以把晶体划分成七大晶系。再根据晶体是否有高次轴和有几个(一个或多个)高次轴，把七大晶系归纳为低、中、高级三个晶族。低级晶族没有高次轴，它包括三斜晶系(无对称轴和对称面)、单斜晶系(二次轴或对称面不多于一个)和斜方晶系(二次轴或对称面多于一个，无高次轴)；中级晶族(只有一个高次轴)包括四方晶系(有一个四次轴)、三方晶系(有一个三次轴)和六方晶系(有一个六次轴)：高级晶族只有等轴晶系，它有一个以上的高次轴(如都具有四个三次轴)。(二) 晶体的定向及晶格常数1晶体定向 晶体定向就是在晶体中确定一个坐标系统，也就是选择坐标轴(又可称为晶轴)和确定各晶轴上单位长(轴长)之比(轴率)。给晶体定向的目的是为了更确切地描述和表达构成晶体的晶面、晶棱在空间的展布方位。 晶轴 系指交于晶体中心的三条直线，它们分别为x轴、y轴和z轴(有些书籍中采用a、b、c来表示晶轴，它们分别与x、y、z相对应)，晶轴的展布和正负方向与几何学中的规定相同。对于三方和六方晶系要增加一个u轴，其前端为负，后方为正。晶轴一般与对称轴或对称面的法线重合，或与某个晶棱方向平行。晶轴的选择要遵循一定的结晶学规律，各晶系的选轴原则见表1-1-2。2晶格常数 轴角 系指晶轴正端之间的夹角，它们分别以(yz)、(z x)、(x y)表示。 轴长与轴率。晶轴实际上是格子构造中的行列，该行列上的结点间距称为轴长或轴单位，x、y、z轴上的轴单位(结点间距，又称轴长)分别以a0、b0。和c0表示。由于结点间距极小(以nm计)，需要借助x射线分析才能测定，因此只根据晶体外形的宏观研究是不能确定轴长的。但根据几何结晶学的方法可以确定出它们之间的比率：a：b：c，这一比率称为釉翠。 晶体常数 轴率a：b：c和轴角、合称为晶体常数。在一般性描述中常叙述晶体常数的特征，而不给出具体的轴比率值或非特殊的轴角值。如轴率特征只说明轴单位之间相等或不相等(如a=bc)，轴角只说明是否为特殊角(如=90、90、=120)即可。1等轴晶系 等轴晶系有三个等长且相互垂直的结晶轴，即a=b=c，=90(见图1-1-7)。该晶系最高对称型为3l44l36l29pc。三个结晶轴相当于该晶系中三个相互重直的l4或l2。其常见单形为立方体、八面体、菱形十二面体、五角十二面体、四角三八面体和四面体等。属于等轴晶系的宝石矿物有钻石、石榴石、尖晶石、萤石和方钠石等。2四方晶系 四方晶系有三相互重直的结晶轴，其中两个水平轴(x轴和r轴)等长，但与纵轴(z轴)不等长，即a=bc，=90(如图1-1-8)。该晶系最高对称型l44l25pc。该晶系唯一的一个高次轴四次轴(l4)相当于纵轴(z轴)，另外两竹目互重直的二次轴(l2)或对称面的法线(若无l2或p，x、y轴平行晶棱选取)分别相当于x轴和y轴。 该晶系的常见单形为四方柱和四方双锥。属于四方晶系的宝石矿物有锆石、金红石、锡石、方柱石和符山石等。3六方晶系 六方晶系的晶体有四个结晶轴，其纵轴(z轴)与其他三个水平轴(x、y、u)不相等(长或短)；三个水平轴等长且彼此间呈120交角，即a=bc，=90，=120(见图1-1-9)。该晶系最高对称型为l66l27pc。该晶系唯一的一个高次轴六次轴(l6)相当于纵轴(z)，三个彼此相交为120角的l2或p的法线相当于三个水平轴。若无l2或p，则三个水平轴平行晶棱选取。 该晶系的常见单形为六方柱和六方双锥等。属于六方晶系的宝石矿物有磷灰石、绿柱石和蓝锥矿等。4三方晶系 三方晶系与六方晶系相同，晶体有四个结晶轴，其纵轴(z轴)与其他三个水平轴(x、y、u)不相等(长或短)；三个水平轴等长且彼此间呈120交角，即a=bc，=90，=120 (图1-1-10)。该晶系最高对称型为l33l23pc。该晶系唯一的一个高次轴三次轴(l3)相当于纵轴(z)，三个相交成120角的二次轴(l3)或p的法线相当于三个水平轴(x、y、u)，若无l2和p，则三个横轴平行晶棱选取。 三方晶系的常见单形为三方柱、三方双锥、菱面体和六方柱等(见图1-1-10)。属于三方晶系的宝石矿物有蓝宝石、红宝石、电气石、石英(水晶、紫晶、黄晶、烟晶、芙蓉石)和菱锰矿等。5斜方晶系 斜方晶系具三个相互垂直但互不相等的结晶轴，即abc，=90。纵轴(z)处于直立状态，水平轴(x、y)穿过晶体侧面(见图1-1-11)。该晶系最高对称型3l23pc。三个结晶轴分别相当于三个互相垂直的二次轴(在l22p对称型中以l2为z轴，以两个p的法线为x、y轴)。 常见单形为斜方柱和斜方双锥等。属于该晶系的宝石矿物有橄榄石、黄玉、黝帘石、堇青石、金绿宝石、红柱石、柱晶石、赛黄晶和顽火辉石等。6单斜晶系 单斜晶系具三个互不相等的结晶轴，y轴垂直于x轴和z轴，x轴斜交于包含z轴和y轴的平面，即。abc，=90，90 (见图1-1-12)。这个晶系有时用如下方式说明，即假设一个底面为长方形的柱体，其一边被推而底面留在原地不动，即朝一个方向倾斜。该晶系最高对称型为l2pc。唯一的一个二次轴(l2)或对称面(p)的法线相当于y轴。 常见的单形包括斜方柱和平行双面。属于该晶系的宝玉石有翡翠(硬玉)、透辉石、软玉(透闪石)、孔雀石、正长石及锂辉石等，其中翡翠、软玉、孔雀石呈多晶集合体形式产出。7三斜晶系 三斜晶系具三个互不相等且互相斜交的结晶轴，即abc，90 (见图1-1-13)。这一晶系有时用如下方式说明，即假设一个长方形底面的柱体，其一个边棱被向侧面和向后推，而底面不动时，柱体就向旁边和向后倾斜。该晶系无对称轴或对称面，只有一个对称中心(c)或l2。以不在同一平面内的三个主要晶棱的方向为x、y、z轴。 该晶系单形只有平行双面，一个完整的晶体至少由3组平行双面组成。属于该晶系的宝石包括斜长石、绿松石(常以多晶集合体形式产出)、蔷薇辉石和斧石等。常用的基本概念(一) 单形和聚形晶体形态可以分成两种类型，即单形和聚形。1单形 单形是指由对称要素联系起来的一组晶面的总和。换句话说，单形就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。因此，在理想状态下只有同形等大的一组晶面才可能构成一个单形。根据拓扑学推导，晶体的几何形态共有47种单形，三大晶族可能出现的单形见图1-1-14。 单形可分为开形和闭形两种。闭形是指其晶面可以包围成一个封闭的空间的单形，如立方体和八面体单形；开形是指其晶面不能包围成一个封闭空间的单形，如柱类、单锥类单形和平行双面等。 2聚形 单形的聚合称为聚形。即聚形是由两个或两个以上单形组成的(见图1-1-15)。但单形的聚合不是任意的，必须是属于同一对称型的单形才能相聚。 (二) 晶面符号 表征晶面空间方位的符号称为晶面符号。一般用晶面在三个(或四个)晶轴上的截距系数的倒数比来表示，常称为米氏符号。在x、y、z三个轴上的倒数比用h：k：l表示，h：k：l称为晶面指数，晶面指数用小括号括之就是晶面符号，记为(hkl)。例如，假设一个晶面在x、y、z轴上的截距分别为2a、3b、6c，2、3、6称为截距系数，其倒数比为12：13：16=3：2：1，那么该晶面的晶面符号就记为(321)。如果晶面与某个晶轴平行，那么它的截距系数就是m，其倒数为0。由此可知在等轴、四方和斜方晶系中，(100)晶面表示的是垂直x轴，并与y、z轴平行的晶面。在这些晶系中，同样道理我们可以知道(100)、(010)、(001)晶面不但是分别垂直x、y、z轴的三个晶面，还可以推断这三个晶面之间也是相互垂直的(见图1-1-16)。(三) 单形符号 单形符号是指在一个单形中按照一定的原则选择一个晶面，用该晶面的晶面指数加上“”括起来，用来表征组成该单形的一组晶面的结晶学取向的符号。选择代表晶面的一般原则是选择正指数最多的晶面，同时还要遵循先前(x轴指数最大)、次右(y轴指数次大)、后上(z轴指数最小)的原则。例如，在等轴晶系中立方体单形由(100)(010)(001)(100)(010)(001)六个晶面组成，根据原则就应该选择(100)晶面的指数作为其单形符号的指数，即立方体的单形符号为100(见图1-1-17(a)。该符号就代表了由对称要素联系着的六个晶面。同理，该晶系六八面体的单形符号为321(图1-1-17(b)。三、六方晶系六方柱和菱面体的单形符号分别为1010和1011。 第三节 晶体的规则连生 晶体的规则连生可分成两种类型，即平行连生和双晶。一、平行连生 平行连生指同种晶体的个体彼此平行地连生在一起，连生着的两个晶体相对应的晶面和晶棱都相互平行(见图1-1-18(a)。平行连生从外形来看是多晶体的连生，但它们内部的格子构造都是平行而连续的(见图1-1-18(b)，从这点来看它与单晶没什么差异。 二、双晶 双晶是两个或两个以上的同种晶体按一定的对称规律形成的规则连生，相邻的两个个体相应的面、棱并非平行，但它们可以借助对称操作反映、旋转或反伸，使两个个体彼此重合或平行。进行对称操作时所借助的辅助几何要素称为双晶要素，包括双晶面、双晶轴和双晶中心。 双晶面是个假想的平面，通过它的反映可使双晶的两个个体重合或平行。 双晶轴是一根假想的直线，双晶中一个个体围绕此直线旋转180后可与另一个个体平行或重合。 双晶中心是一假想的点，双晶的一个个体通过它的反伸可与另一个个体重合。 1双晶类型 根据双晶个体连生的方式，可将双晶分为以下几种类型。 接触双晶 由两个个体组成，彼此以简单的平面相接触，如尖晶石双晶、水晶膝状双晶(见图1-1-19(a)(c)。 聚片双晶 即一系列接触双晶，由多个个体以同一双晶律连生，接合面相互平行，常以薄板状产出，每个薄板与其直接相邻的薄板呈相反方向排列，而相间的薄板则有相同的结构取向，如钠长石的聚片双晶(见图1-1-19(b)。 穿插双晶(贯穿双晶) 由两个个体相互穿插而形成，如萤石的立方体穿插双晶和长石卡氏双晶(见图1-1-19(d)(e)；穿插双晶的接合面往往不是一个连续的平面。 轮式双晶 由两个以上的单体，按同一种双晶律组成，表现为若干组接触双晶或贯穿双晶的组合，各接合面互不平行而依次呈等角度相交，双晶总体呈环状或辐射状，按其单体的个数可分别称为三连晶、四连晶等。如金绿宝石的三连晶(见图1-1-19(f)。 2双晶的形成方式和形成条件 双晶的形成方式主要有：在晶体生长过程中形成，它可以由双晶晶芽发育而成，也可以由小晶体按双晶的位置相互接触连生而成；在同质多象转变过程中形成，例如化学成分同为sio2，的高温变体石英(六方晶系)的单晶转变成低温变体石英(三方晶系)时，经常可以形成双晶；由机械作用形成，在机械作用的影响下，晶体的一部分沿着一定方向的面网滑动可以形成“机械双晶”，如方解石晶体可在机械作用下沿(0112)面网滑动而形成双晶。 双晶的形成条件很复杂，晶体的内部结构是形成双晶的内因，但并不是每一种矿物晶体都可以呈双晶出现，所以从这个角度讲，双晶可能会是宝石矿物的一个鉴别标志。比如钾长石的卡氏双晶、钠长石的聚片双晶、金绿宝石的三连晶、尖晶石的接触双晶等。晶体生长时的外界条件对双晶的形成也起重要作用，理想的生长条件是不利于双晶形成的。所以相比之下，人工宝石的双晶比天然宝石少得多。实际晶体的形态与晶面条纹 一、实际晶体的形态 在此之前，我们对晶体形态的讨论都是以理想晶体为对象的。理想晶体是在理想条件下，晶体围绕一个生长中心，严格地按照其空间格子，在三维空间均匀地生长出的晶体(见图1-1-20)。所谓理想晶体，它在外形上应表现为规则的几何多面体，具有面平棱直的特性；同时，在一个晶体上属于同一单形的各个晶面均应同等程度地发育，即具有相同的形状和大小。 但是实际晶体的生长条件往往很复杂，任何一个晶体在其生长过程中总会不同程度地受到外界因素的干扰。从微观角度来看，晶体并非是严格地按照空间格子规律所形成的均匀整体，以致晶体不能按理想状态发育。一个真实的单晶体，实际上是由许多理想的均匀块段组成的，而这些块段并非严格地相互平行，从而形成了所谓的“镶嵌构造”、“空位”和“位错”等构造缺陷。另外，构造中部分质点的替换及包体的存在也会导致晶体的构造变形(见图1-1-21)，加之晶体在形成之后，还会继续受到应力和后期热液等各种外界因素的影响，更会增加晶体的非理想程度 可以说，一切实际晶体内部结构都是非理想的，从外形上也偏离了其理想的晶体形态，所不同的只是它们偏离理想状况的程度不同而已。下面就实际晶体宏观外形上常见的一些现象分别加以说明，了解和掌握晶体的理想和实际形态，以及它们之间的差异，对宝石原料的鉴定至关重要。1歪晶 在实际晶体中歪晶是极其常见的。所谓歪晶是指在非理想环境下生长的偏离本身理想晶形的晶体。歪晶通常表现为同一单形的各晶面发育不等(即不能同形等大)，部分晶面甚至可能缺失，但它们的晶面夹角与理想晶体的相应晶面夹角保持相同，这就是所谓的“面角守恒定律”。 例如，石英晶体，它在理想生长情况下应形成如图1-1-22(a)所示的晶形。但实际上它经常呈现如图1-1-22(b)所示的几种歪晶。可以看出，歪晶中同一单形的晶面的形态及大小虽不相同，但各晶面的交角关系与理想晶体的相同。2凸晶 各晶面中心均相对凸起而呈曲面、晶棱弯曲而呈弧线的晶体称为凸晶。所有凸晶都是由几何多面体趋向于球面体的过渡形态。图1-1-23(a)所示为金刚石的菱形十二面体凸晶。凸晶是由于晶体形成后又遭溶解而形成的，因为位于角顶和晶棱上的质点的自由能较位于晶面上者的大，角顶及晶棱部位与溶剂的接触几率也大，因而，它们的溶解速度也较晶面中心为快，从而产生凸晶。 3弯晶 指整体呈弯曲形态的晶体。弯晶与凸晶的差别在于：凸晶的所有晶面都是向外凸出的，而弯晶当其一侧晶面向外凸出时，相反一侧的晶面就向内凹进，如白云石的马鞍状弯曲晶体，如图1-1-23(b)所示。二、晶面条纹 晶面上由一系列所谓的邻接面构成的直线条纹，称为晶面