宝石学基础二

1、宝石学基础（二）宝石鉴定学1第一部分 宝石鉴定方法 第一章 前 言 2一 对 象 宝石鉴定对象通常是指已琢磨加工后的宝石成品或镶嵌在首饰上的宝石，宝石雕刻工艺品，鉴定是在不能受任何损坏的情况下测试宝石的物化性质，所以宝石鉴定的最大特点也是最重要的就是无损检测。它必须使用特殊方法和专用的仪器设备。3二 内 容 1.确定宝石种类：何品种，何亚种。如石榴石族、长石族。2.区分天然与人工合成。3.区别天然和人工处理。4.区分天然和仿制品。如YAG、GGG、CZ。5.质量评估：颜色、净度、重量、切工等质量标准进行评价和分级；对加工、琢磨、雕刻工艺价值的评估鉴定。4第二章 宝石鉴定步骤一.肉眼鉴定； 二.

2、有效而简便的仪器检测；三.稳定的物理常数验证； 从颜色、透明度、光泽、色散、特殊光 学效应、包体特征等各方面直观及利用 仪器观察、检测 。5四.签发鉴定报告： 1.当场填写相关特征、特点，是宝石的身份证。 2.数据可靠：至少3个以上具有特征意义的数据。 3.每份证书需交第二者（甚至第三者）复查，并签署意见。6 第三章 总体观察一.颜色：含八种致色元素 （图表1）1.类质同象：晶体结构中，质点上本应有某种原子或离子所占有的位置，为他种性质相似的原子或离子所取代，而晶体的结构形式不发生质变。7图 表 18图 表 1 续9图 表 1 续10图 表 1 续112.完全类质同象（连续类质同象）Fe3Al

3、2(SiO4)3 （暗红） 自色 Mg3Al2(SiO4)3 （ 红 ） Mn3Al2(SiO4)3 （ 橙 ）3.不完全类质同象（不连续类质同象） 橄榄石（Mg , Fe）2 SiO4 （图表2）12图 表 2 品种成分镁橄榄石 黄橄榄石 透铁橄榄石 镁铁橄榄石 铁橄榄石 Mg2SiO4 10090 9070 70 50 5030 100 Fe2SiO4 010 1030 3050 5070 90100 13铁镁铝榴石：铁铝榴石光谱祖母绿：Be3Al2(SiO3)6 绿柱石族当BeFe替代 ： 海兰宝石 当Al Cr替代 ： 祖母绿10万个C原子中有一个被N替代，钻石就带点黄。1000个C原

4、子中有一个被N替代，钻石就变绿钻。颜色化学成分 光反射光 钻石用北面来的光，不要用阳光直射。14评判颜色（人眼）：色彩，描述：二色法，黄绿色、桔黄色、銅黄色、金黄色。 1.色调：彩色间相互区分的特性，如红绿兰。 2.饱和度：彩色的纯净度或鲜艳度。 3.明度：也称亮度。即人眼对颜色明暗程度的感觉。 4.色形，环，带，俏色。 15二.透明度：1.清晰的轮廓和细节透明 水晶2.清晰的轮廓看不到细节亚透明3.模糊的轮廓半透明 电气石4.边缘稍清晰亚半透明 黑曜岩5.模糊看不出不透明 孔雀石 玉：半透明不透明16三.琢型：1.刻面型2.弧面型：包括单型和双型3.随型4.珠型5.浮雕6.凹雕7.图章型17

5、四.特殊光性 1.猫眼：针管状包裹体。金绿猫眼中针状 包体很细。 猫眼金绿宝石、海兰宝石、月光石（闪 光）、石英（黄绿）、透辉石、电气石、 玻璃。 2.星光： 六射星光：尖晶石、亮辉石、刚玉、芙蓉。 四射星光：铁铝辉石、顽火辉石 18五.光泽1.金属光泽： 黄铁矿。2.半金属光泽： 赤铁矿、磁铁矿3.金刚光泽： 金刚石、合成金红石、钛酸锶。 亚金刚光泽： 锆石、CZ（立方氧化锆）。4.玻璃光泽： 黄玉、电气石、水晶。 强玻璃光泽： 刚玉、金绿宝石、翠榴石 弱玻璃光泽： 蛋白石。（折射率以1.81为准）195.蜡状光泽；绿松石。6.树脂光泽：琥珀。7.油脂光泽：软玉、岫玉。8.丝绢光泽：木变石。

6、9.珍珠光泽：珍珠、未抛光的月光石。10.土状光泽：风化程度较高的劣质绿松石。 20六.色散（火彩） 测定宝石红紫两束单色分光的折射率其值之 差色散 极高： 0.06, 高： 0.030.059， 中高： 0.020.029， 低： 0.010.019， 极低： 菱形十二面体立方体钻石硬度）、面网密度和晶面的不同方向。（2）解理：钻石发育111八面体解理，中等到完全，可利用解理劈钻，同时钻石在腰棱打磨时沿解理方向易出现“胡须”。72（4）脆性和韧性： 重击钻石易碎，钻石的韧性比水晶、托帕石等一般宝玉石好，但比刚玉、软玉、翡翠（硬玉）差。4.钻石的其他特性：（1）稳定性很好。不溶于强酸和强碱。在

7、氧化条件下温度达到650C时，开始缓慢氧化生成CO2，该性质用于激光打孔和切磨；在500 C时硝酸钠或硝酸钾对钻石有一定的腐蚀。（2）钻石的热膨胀率很低，温度的突然变化对钻石影响很小。73（3）钻石是所有物质中导热性最好的。（4）钻石一般不导电， b型钻石因含B元素而为半导体，常用于热敏电阻，灵敏度高。合成钻石因含触媒（Fe、Ni）能导电。（5）钻石具有较好的亲油性和疏水性，钻石笔就是基于此而特制。钻石的亲油性常用作钻石的选矿，钻石表面不湿润的性质也常用于钻石的鉴别。74第二章 绿色宝石的鉴定 一、绿色宝石特性 7576钒绿柱石 1.571.59 0.007 2.72.9 /不变色/78 铬钒

8、钙铝榴石 1.741.75 /3.63.7 630强带 微红暗红 /77.5翠榴石 1.89/3.85 700附近红端有双线，400450强吸收 红 马尾状包体 6.57 77电气石 1.621.65 0.018 3.013.11 640700，497.5窄带 红，无色 二色性明显 77.5 橄榄石 1.651.69 0.036 3.323.37 493,473,453 不变色睡莲状典型包体，双影线6.57 绿锆石 1.931.99 0.059 4.68 659，653.5粗线 红 刻面棱重影67.5 78铬透辉石 1.671.70 0.025 3.3 / / / 5.56 翠铬锂辉石 1.6

9、61.68 0.015 3.18 红区有不特征吸收线 微红暗红 /6.57 顽火辉石 1.651.680.01 3.25 506明显吸收线 /56 79绿色蓝宝石 1.761.78 0.008 4 450细线 / / 9 萤石 1.434 / 3.18 / / 紫外线下具强浅蓝荧光，具磷光 4磷灰石 1.631.65 0.0020.008 3.18 /气液包体，固体矿物包体 580二.天然和合成祖母绿的鉴别 天然南非哥伦比亚 前苏联 印度 巴西 赞比亚 RI 1.5861.593 1.5681.586 1.5761.591 1.5851.593 1.5661.575 1.5861.593 DR

10、 0.007 0.006 0.007 0.007 0.005 0.007 SG 2.742.75 2.692.71 2.712.75 2.732.74 2.682.70 2.732.77 查尔斯 暗绿、少红 粉红 红 绿 红 绿 81天然南非哥伦比亚 前苏联 印度 巴西 赞比亚 吸收谱线 红区683、680、637三条谱线，天然祖母绿477弱线 包裹体 典型的棕色云母片，弯曲的辉钼矿晶体 固气液三相包体，契沃尔地区的内部含有黄铁矿 竹节状针状阳起石针 云母、逗号状气液两相包体二相包体，含有云母、白云石、石英、黄铁矿 磁铁矿、褐铁矿、金红石、赤铁矿、云母、透闪石针82天然南非哥伦比亚 前苏联 印

11、度 巴西 赞比亚 产状 气成热液型 热液型 片岩型 片岩型 片岩型、伟晶岩型 片岩型、伟晶岩型 红外谱线 天然的含H2O、CO2、CH4 I 型、II 型水 83合成助熔剂法 吉尔森“N”法 水热法 镀层 RI 1.5601.5661.5711.5791.5661.5781.5741.609 DR 0.0030.004 0.0060.008 0.0050.007 0.0050.01 SG 2.652.66 2.672.70 2.672.68 2.652.73 查尔斯 鲜红 鲜红 鲜红 鲜红 84合成助熔剂法 吉尔森“N”法 水热法 镀层 吸收谱线 绿区630580宽带，合成祖母绿477处明显，

12、吉尔森“N”法多见427nm吸收线 。包裹体 铂金小片、磐状液滴 /硅铍石液滴 /红外谱线 无水 含 I 型水 85三.关于祖母绿需注意的主要鉴定特征 1.荧光特征：祖母绿在长波紫外线下由无 带紫的红色。（铯绿柱石呈弱的亮红色）2.查尔斯：哥伦比亚祖母绿呈粉红色，部分地区产的祖母绿仍为绿色。我国云南出产的祖母绿在查尔斯下呈微红或绿色。以往将查尔斯下反应作为鉴别祖母绿的主要依据，曾一度造成一些产地的祖母绿被误认为祖母绿的仿制品。如印度和南非的祖母绿因内部含有铁，在滤色镜下呈绿色，曾被认为是祖母绿仿制品。3.哥伦比亚祖母绿二色性不十分明显。864.强调：由其他元素如二价铁致色的浅绿色、浅黄绿色、暗

13、绿色等绿色的绿柱石均不能称为祖母绿，而只能叫绿色绿柱石。目前常用的划分界限是看是否含有铬元素或具有铬吸收线。因为祖母绿中的翠绿色是由内部的铬或钒元素取代晶体结构AlO6 6- 离子团中的铝而致色的，铬钒含量的多少，直接影响着祖母绿绿色的深浅程度，含量越高绿色越深，一般Cr2 O3 含量达到0.1时，手持分光镜就能看到铬吸收线，钒含量一般较少，因此光谱中仅见到铬吸收谱线。 5. 三溴甲烷：2.89 只有祖母绿和钒绿柱石的SG 三溴甲烷 二碘甲烷：3.33 祖母绿和钒绿柱石会浮在液体上87四.祖母绿与合成祖母绿赝品的区别 1.合成祖母绿 助熔剂法和水热法合成的祖母绿，其物化特征与天然相似，但合成祖

14、母绿颜色浓艳，有较强的红色荧光，更主要的区别在于包体。天然祖母绿具有特殊的三相包体及阳起石、云母包体；而合成祖母绿是云团状的不透明白色未熔化的熔质包体、银白色不透明三角形铂片包体、柱状硅铍石包体。另外合成祖母绿折射率和密度均较天然祖母绿较低，其中合成祖母绿的SG较天然稍低些为2.65g/cm3，因此大部分合成品在2.65g/cm3的重液中缓慢下沉或悬浮，而天然则是快速下沉。 882.拼合石 三层石：绿胶粘合两层浅色绿柱石。 二层石：优质祖母绿和劣质绿柱石粘合的二层石。 鉴别特征：宝石腰围处是否有粘合的痕迹，在粘合层面上会有明显的气泡。3.箔衬 如祖母绿是全封闭式镶嵌，应怀疑宝石的亭部外缘是否镀

15、有绿色薄膜。4.注油 因祖母绿裂隙较发育，通常采用注油方法来掩盖裂隙和增强绿色。对通到宝石表面的裂隙应注意观察，放大镜下用顶光照射，裂隙处会产生干涉色。如果把宝石放在台灯下缓慢加温会有油珠流出。在紫外灯下发黄色荧光。895.仿制祖母绿 无色（灰）绿柱石：经过烧（熔解）铍玻璃，可能产生雏晶，然后加色 。6.合成祖母绿助熔剂法合成祖母绿：查坦姆祖母绿 钒钼酸锂 吉尔森祖母绿 钒钼酸锂 莱尼克斯 钼酸锂和硼盐 （Lennix） 水热法合成祖母绿 ：俄罗斯红棕色微粒 林德法（美）强白光照射呈红色 拜伦法（澳）金属包体 莱切雷特纳法（澳）色带明显 90天然祖母绿和助熔剂法、水热法合成祖母绿的区别 种类

16、性质 助熔剂法合成祖母绿 水热法合成祖母绿 天然祖母绿 密度 2.652.67 2.672.69 2.692.74 非常光折射率ne 1.5601.563 1.5661.576 1.5651.586 常光折射率no 1.5631.566 1.5711.578 1.5701.593 双折率 0.0030.005 0.0050.006 0.0050.009 91 种类 性质 助熔剂法合成祖母绿 水热法合成祖母绿 天然祖母绿 内部特征 硅铍石、铂金片、弯曲的脉状裂隙、两相包体 硅铍石、细小的两相包体 云母、透闪石、阳起石、黄铁矿、方解石、三相包体 水 无 含型和水 含型和水 钾 可变 无可变红外光谱

17、 无水吸收峰 / / 92第三章 红色系列宝石的鉴定 一.肉眼观察多色性，红宝石具有多色性。二.折射仪，区别出红色尖晶石，另外红宝石为U （一轴晶负光性),有两根阴影边界。三.偏光性：铁铝榴石较亮，镁铝榴石较暗。 （均质体全暗）四.分光镜：注意兰光谱线，红宝、铁铝榴石有谱 线，尖晶石、镁铝榴石无特征谱线。五.紫外荧光灯下：检测发光性：红宝发红光，红 色尖晶石在短波下发暗红色的光，铁铝榴石和 镁铝榴石不发光。六.红宝石与相似红色宝石之区别：93宝石 品种 红宝石 铁铝 榴石 镁铝 榴石 尖晶石 电气石 DR 0.008 / / / 0.02 硬度 9 7.5 7.5 8 7 多色性 明显 无 无

18、 无十分 明显 RI 1.7621.7701.76 1.74 1.7181.62 1.64 偏光镜 四明 四暗 全消光 全消光 全消光四明 四暗 SG 3.90 4.103.84 3.78 3.63.06 94宝石品种 红柱石 红玻璃 红锆石 红色托帕石 DR 0.0070.013 / 0.059 0.008 硬度 6.57.5 5.5-6.5 67 8 多色性 三色性 无 二色性弱 二色性 RI 1.631.64 不定 1.98 1.621.63 偏光镜 四明 四暗 全消光 四明四暗 四明四暗 SG 3.1 2.6 4.7 3.53 95七、红色系列宝石的包体特征9697八.红宝石与合成品的

19、区别9899九、世界各不同产地红宝石之特征 1. 缅甸“抹谷”红宝石：Cr2O3 含量1.52.5，鸽血红，常见金红石针状矿物包体呈三组方向平行排列，星光宝石，聚片双晶十分发育，构成典型的“窗棂 状”图案。2.缅甸“孟素”红宝石：多为紫红色，中心具蓝黑色核,环带构造，钛含量很高，导致宝石不透明，内部包体常见萤石，方解石，水铝矿。3.斯里兰卡红宝石：多为浅红、粉红色，透明度较高，一般都有星光效应（含大量金红石针状包体），另一特点是锆石晕，形态类似“煎蛋”（锆石内放射性元素衰变作用）。 100 第四章 兰色系列宝石的鉴定 101102103104105106二、天然与合成兰尖晶的区别 107三.关

20、于坦桑黝帘石 1.黝帘石属绿帘石族，包括三个变种：坦桑石、錳黝帘石和钠黝帘石，只有坦桑黝帘石可做宝石，其余只可做玉雕石料。2.主要鉴别特征：蓝色品种多色性强，可见紫红、绿 色和蓝色三色性。吸收光谱，595nm处有强吸收带， 528nm和455nm处有弱吸收，有些品种具猫眼效应。3.主要产地：坦桑尼亚、奥地利、意大利和瑞士等。4.目前世界上交易活跃，原来只是作为蓝宝石交易， 现在46的蓝色坦桑石已经涨到5060$/ct，值得 关注。108四.关于合成刚玉及其鉴别 1.焰熔法（维尔纳叶法）：（1）弯曲生长线，如胶木唱片沟槽。（2）圆形气泡。（3）未熔粉末，一般为白色，呈云雾状和絮状。（4）颜色饱和

21、度强，红色耀眼。（5）颗粒大，一般单粒为10ct以上，天然优质 红宝石大于5ct极少。（6）紫外线下强荧光，X射线中具磷光。（7）台面易见二色性。（8）无矿物包体。109 2.助熔剂法：用氧化铝、氧化铋及钼酸锂作熔剂。（1）助熔剂残留体多呈滴状，星点状和不规则状。 反射光下呈黄橙色、金属或半金属光泽。（2）铂碎片，呈三角形、六边形、长方形，反射光 为银白色金属光泽，注意与天然刚玉宝石中的 黄铁矿等固体包体相区别（铂是生长器皿内衬 常用材料）。（3）籽晶片作生长时的晶种，呈长条状，透明， 位于晶体中心。（4）短波、长波下出现多种荧光，因内含不同元素 所致。（5）生长线，呈平行状或类似平行状，与天

22、然刚玉 色带易区别。（6）无矿物包体。 110 3. 水热法合成红宝石：（1）透明度高，内部洁净，无矿物包体。（2）颜色呈粉红深红，均匀分布。（3）生长纹，是鉴别合成与天然的重要标志， 从表层向中心呈微波浪状、锯齿状或交叉分布 的特点。（4）常见两相包体，呈钉状、管状和不规则 状，显微镜下呈亮点。（5）紫外灯下具弱 强黄色荧光。 111第五章 橙黄色宝石的鉴定112113114115116117二.关于猫眼的主要鉴别特征 1.猫眼专指具有猫眼效应的金绿宝石，其 他猫眼宝石必须在前面加上宝石名称。 2.内部含有大量平行排列的针状或丝状金 红石或空管包体，排列方向平行于金绿 宝石矿物晶体的C轴。

23、3.包体排列越细密、含量越高，宝石越不 透明则猫眼效应越明显。118三.关于变石（变石猫眼）的主要鉴别特征 1.具有变色效应，是对光的选择性吸收。 2.变石含有微量铬元素。变石又称亚历山大石是因 为被发现那天是沙皇亚历山大二世生日。 3.内部具有指纹状包体，丝状包体。 4.变石猫眼属非常罕见的宝石，一般来说，最好的 猫眼效应的正确定向与最好的变色效应的正确定 向互相冲突，即猫眼清晰，变色不明显，而变色 强烈时，猫眼变模糊。但极少数极品，具两者统 一，而身家倍增。 119四.合成变石的鉴别特征1.晶体提拉法合成变石：内部较为纯净，可见 小气泡、针状包体、弯曲生长纹。2.助熔剂法合成变石：内部具云

24、翳状包体，并 含有熔剂水滴、铂金属片，呈三角形，六边 形，并具有双晶石（天然也有）。3.区域熔炼法合成变石：内部具有无规则，颜 色呈旋涡状分布，小的球形气泡。4.目前大多数情况下，合成变石主要借助于大 型仪器作检测，（红外光谱）（大部分合成 变石较纯净）。120第六章 黑色系列宝石的鉴定 121122123124 赤铁矿（钨钢石） RI DR SG H 2.943.32 0.28 4.95.3 5.56.5 多色性 内含物 其它 无 琢磨后表面呈强烈的金属光泽 溶于盐酸 125第七章 贵蛋白石的鉴别一.天然欧泊与其仿制品的区别（欧泊具有变（晕）彩效应，非晶质） 126宝石种类 天然欧泊 合成欧

25、泊 塑料仿制品 玻璃仿制品 陶瓷仿制品 RI 1.45 1.44 1.51 1.51 1.44 SG 1.982.20 2.1 1.21 2.47 2.23 H 5.56.5 4.5 2.5 55.5 6.5 1276.5 宝石种类 天然欧泊 合成欧泊 塑料仿制品 玻璃仿制品 陶瓷仿制品 荧光 黑色无色 白色，长波比短波强 长波为强淡蓝色短波为弱白垩蓝 白色淡蓝，淡绿 短波下弱，呈白垩状 显微结构 色斑呈片状，向一个方向延伸，色斑间无界线，具丝绢状 色斑呈垂直底面的柱状，有明显界线，整体呈蜥蜴皮的结构 色斑呈蜂窝状，呈垂直底面的柱状结构 具变形气泡和旋涡状色调，侧面有柱状结构 色斑呈蜂窝状结构

26、，具锯齿状边缘 128二. 关于欧泊的优化处理 1. 拼合石：欧泊做顶，泥铁矿（脉石）作底 制成的二层石；玻璃或水晶作顶，欧泊作 夹层，泥铁矿作底制成的三层石；鉴别方 法：从侧面观察可见结合缝；结合面上可见 气泡；小心用针尖试探，针尖可戳入缝中。2. 染色：一般用糖液将白欧泊染黑。识别依据： 黑色往往沉淀在彩片或球粒的空隙中间，偶 尔见到黑色小点。 129 3. 注油、注蜡：为掩饰欧泊的裂缝，当发 现欧泊表面光洁具蜡状光泽，用热针检 查，油或蜡会升到表面形成珠粒。4.目前市场上深色尤其是黑色欧泊相当珍 贵，特别是10CT以上的优质黑色欧泊价 格每年都在不断上涨。130第八章 翡翠的鉴定与评价四

27、.翡翠与相似宝石的鉴别特征131 品种性质翡翠祖母绿绿碧玺铬透辉石颜色外观绿、紫、红、黄、白、福禄寿绿色绿色绿色硬度6.5-77-7.57-7.56密度（g/cm3)3.203.352.502.803.003.263.243.36折射率1.651.671.5681.5951.6241.6441.6631.673132133 品种性质水钙铝榴石符山石软玉蛇纹石玉颜色外观绿，白绿，黄绿绿，白黄绿硬度6-7.56.5-76-6.53-5.5密度（g/cm3)3.153.553.253.5052.903.102.502.80折射率（点测）1.721.721.621.55岩矿特征粒状、块状、不规则团块状多晶集合体四方柱体纤维状透闪石、阳起石多晶集合体含水镁