珠宝玉石的性质 珠宝鉴赏

1、珠宝玉石鉴赏中山大学地球科学系中山大学地球科学系中山大学宝玉石研究鉴定中心中山大学宝玉石研究鉴定中心主讲主讲 陈炳辉陈炳辉E-mail:第二讲第二讲 珠宝玉石的性质珠宝玉石的性质一、宝石的结晶学特征一、宝石的结晶学特征二、宝石的力学性质二、宝石的力学性质三、宝石的光学性质三、宝石的光学性质四、宝石的其它物理性质四、宝石的其它物理性质五、宝石中的包裹体五、宝石中的包裹体一、宝石的结晶学特征一、宝石的结晶学特征1. 晶体与非晶体晶体与非晶体晶体：内部结构原子或晶体：内部结构原子或离子在三维定向成周期离子在三维定向成周期性重复有序排列的固体。性重复有序排列的固体。非晶体：内部结构中原非晶体：内部结构

2、中原子或离子无序排布，不子或离子无序排布，不能自发形成几何多面体能自发形成几何多面体外形。外形。2.晶体习性晶体习性3、对称要素、对称要素 Symmetric Elements中心中心 Center面面 Plane轴轴 Axis of symmetry对称面对称轴对称中心4、七大晶系（、七大晶系（Crystal Systems) 三斜三斜Triclinic ： 无无L2或或P 单斜单斜Monoclinic：L2和和P均不多于均不多于1 斜方斜方Orthoclinic：L2和和P不少于三个不少于三个 三方三方Trigonal： L3高次轴高次轴 六方六方Hexagonal：L6高次轴高次轴 四方

3、四方Tetragonal：L4高次轴高次轴 等轴等轴Isometric： 3L4（1）等轴晶系）等轴晶系八面体类：八面体类： 八面体八面体8个全等的等边三角形个全等的等边三角形 四角三八面体四角三八面体八面体的每个三角形八面体的每个三角形晶面分成晶面分成3 3个四边形个四边形五角三八面体五角三八面体八面体的每个三角形八面体的每个三角形晶面分成晶面分成3 3个五边形个五边形等轴晶系等轴晶系立方体类：立方体类： 立方体立方体由两两平行由两两平行的的6个全等正个全等正方形组成方形组成菱形十二面体菱形十二面体 由由12个全等的个全等的菱形组成菱形组成五角十二面体五角十二面体 由由12个全等的个全等的

4、五边形组成五边形组成(2)中级晶族中级晶族中级晶族中级晶族四方柱四方柱 四方单锥四方单锥 四方双锥四方双锥复四方柱复四方柱 复四方单锥复四方单锥 复四方双锥复四方双锥四方偏方面体四方偏方面体 四方四面体四方四面体 复四方偏三角面体复四方偏三角面体三方柱三方柱 三方单锥三方单锥 三方双锥三方双锥 复方三柱复方三柱 复三方单锥复三方单锥 复三方双锥复三方双锥三方偏方面体三方偏方面体 菱面体菱面体 复三方复三方偏三角面体偏三角面体六方柱六方柱 六方单锥六方单锥 六方双锥六方双锥 复六方柱复六方柱 复六方单锥复六方单锥 复六方双锥复六方双锥六方偏方面体六方偏方面体四方四方晶系晶系三方三方晶系晶系六方六

5、方晶系晶系以三方晶系为例以三方晶系为例 三方柱三方柱柱面为三个全柱面为三个全等等 的矩形的矩形 菱面体菱面体6个全等的菱个全等的菱形形复三方柱复三方柱6个相等的矩形个相等的矩形柱面，与六方柱面，与六方柱的区别是横柱的区别是横截面不是正六截面不是正六边形边形(3)低级晶族常见单形低级晶族常见单形三斜晶系三斜晶系单面单面单斜晶系单斜晶系平行双面平行双面只有一个面只有一个面(无无L、P、C) 两个面平行两个面平行且相等且相等(只有只有C)双面双面两个面以对称面或两个面以对称面或对称轴对称且相等对称轴对称且相等P斜方晶系斜方晶系斜方柱斜方柱(3对平行双对平行双面，横截面为菱形面，横截面为菱形)斜方单锥

6、斜方单锥(2对双面，对双面，横截面为菱横截面为菱形形)斜方双斜方双锥锥(4对对双面，横双面，横截面为菱截面为菱形形) 立方体八面体3L44L36L29PC六方双锥六方柱L66L27PC 同一种单晶宝石通常只有一种对称型但可有多种单形同一单形只有一种对称型但同一对称型有不同单形立方体八面体钻石如单形与对称型的关系相关知识知识的应用钻石常见晶形(立方体、八面体)绿柱石常见晶形 (六方柱)知识的应用电气石常见晶形 复三方柱石榴石常见晶形 四角三八面体知识的应用尖晶石常见晶形 八面体黄玉常见晶形 斜方柱二、宝石的力学性质二、宝石的力学性质1. 解理和断口解理和断口2. 硬度硬度 Hardness 摩氏

7、硬度：滑石，石膏，方解石，萤石，磷灰摩氏硬度：滑石，石膏，方解石，萤石，磷灰石，正长石，石英，黄玉，刚玉，金刚石石，正长石，石英，黄玉，刚玉，金刚石硬度对比硬度对比01000200030004000500060007000800090001234567899.210滑石滑石方解石方解石长石长石水晶水晶红红/蓝宝石蓝宝石合成合成 碳碳 硅硅 石石钻石钻石绝对硬度值绝对硬度值摩氏硬度摩氏硬度3.韧性和脆性韧性和脆性 Brittleness 锆石锆石(Zircon) 祖母绿祖母绿(Emerald)4.相对密度相对密度 静水称重法静水称重法(Hydrostatic Weighing Method):

8、用比重天平分称出宝石在空用比重天平分称出宝石在空气中重量气中重量W1和宝石在水中重和宝石在水中重量量W2，然后按下式计算比重然后按下式计算比重SG值：值： SG = W1 / (W1-W2 ) 重液法重液法(Liquid Method)电子比重直读天平电子比重直读天平三、宝石的光学性质三、宝石的光学性质1.宝石的颜色宝石的颜色自色宝石和他色宝石自色宝石和他色宝石(Idiochromatic and Allochromatic) 自色宝石：橄榄石、铁铝榴石、孔雀自色宝石：橄榄石、铁铝榴石、孔雀石石 他色宝石：红宝石他色宝石：红宝石/蓝宝石、祖母绿蓝宝石、祖母绿/海海蓝宝石蓝宝石2. 反射及其有关

9、光学效应反射及其有关光学效应猫眼效应猫眼效应星光效应星光效应亮度亮度3.透明度和光泽透明度和光泽 金属光泽：黄铁矿，自然金金属光泽：黄铁矿，自然金 金刚光泽：钻石金刚光泽：钻石 亚金刚光泽：锆石，石榴石亚金刚光泽：锆石，石榴石 玻璃光泽：红宝石，祖母绿，金绿宝石，水玻璃光泽：红宝石，祖母绿，金绿宝石，水晶晶 油脂光泽油脂光泽 蜡状光泽：玉石蜡状光泽：玉石 树脂光泽：琥珀树脂光泽：琥珀 丝绢光泽：虎晶石，孔雀石丝绢光泽：虎晶石，孔雀石 珍珠光泽珍珠光泽4. 折射率与双折射率折射率与双折射率 折射率折射率 RI钻石钻石 2.42红宝石红宝石 1.76-1.78尖晶石尖晶石 1.71-1.73光泽与

10、折射率的关系光泽与折射率的关系RI=1/ 2=sini/sinr=n =n2/n1High Refractive Index in DiamondBetween 0 & 24.5 degreesLight refracts into the air双折射率双折射率DR红宝石红宝石:0.008碧玺碧玺:RI 1.62-1.65, DR 0.014托帕石托帕石: RI 1.61-1.63, DR=0.008-0.010 双影（双影（Double Edges)5. 均质体（各向同性）和非均质体（各向异性）均质体（各向同性）和非均质体（各向异性）均质体、非均质体与晶系的关系均质体、非均质体与晶

11、系的关系均质体均质体等轴晶系等轴晶系单折射单折射 ( (一个折射率一个折射率) )非均质体非均质体 一轴晶一轴晶(2个主折射率个主折射率) 二轴晶二轴晶(3个主折射率个主折射率)三斜晶系三斜晶系 单斜晶系单斜晶系 斜方晶系斜方晶系三方晶系三方晶系四方晶系四方晶系 六方晶系六方晶系6. 色散、多色性、变色效应、晕彩色散、多色性、变色效应、晕彩 色散（火彩）色散（火彩） 钻石：钻石：0.044; CZ: 0.065 低低:0.01-0.02 中中:0.02-0.03 高高:0.03-0.06Dispersion (Fire) of a DiamondHigh DispersionSeparatio

12、n of the colored componentsof white light - prism多色性与颜色分布不均匀多色性与颜色分布不均匀:二色性二色性:红宝石红宝石,蓝宝石蓝宝石,祖母绿祖母绿三色性三色性:金绿宝石金绿宝石; 红柱石红柱石变色效应变色效应:变石变石 合成变色刚玉合成变色刚玉(含含V)变彩：由干涉和衍射产生的一系列颜变彩：由干涉和衍射产生的一系列颜色色。6.宝石的吸收光谱宝石的吸收光谱 请回答下列问题：请回答下列问题：下列哪种是非均质宝石？下列哪种是非均质宝石？（）钻石（）红宝石（）石榴石（）钻石（）红宝石（）石榴石下列哪种宝石具有变彩？下列哪种宝石具有变彩？（）变石（）欧泊（）蓝宝石（）变石（）欧泊（）蓝宝石3. 3. 下列哪种宝石十倍镜下没有明显双影？下列哪种宝石十倍镜下没有明显双影？（1 1）橄榄石）橄榄石 （2 2）玻璃）玻璃 （3 3）碧玺）碧玺四、宝石的其它物理性质四、宝石的其它物理性质 宝石的发光性宝石的发光性 荧光荧光 磷光磷光 电学性电学性 热电效应：碧玺热电效应：碧玺 压电效应：石英压电效应：石英 静电效应：琥珀静电效应：琥珀 导电性：蓝色钻石导电性：蓝