第三章 宝玉石加工及鉴定

第一节宝玉石加工一、宝石的优化和处理二、宝石的人工合成三、宝石类首饰的加工款式简介四、贵金属及首饰相关知识第二节中国玉雕艺术一、中国玉雕雕刻技法二、中国玉雕题材第三节宝玉石鉴定一、宝玉石的物理性质二、宝石的鉴定方法、仪器及工作原理

第三章

宝玉石加工及鉴定第一节宝玉石加工一、宝石的优化和处理“优化处理”，指除切割、琢磨、抛光以外，其它用于改善珠宝玉石的颜色、净度、透明度、光泽或特殊光学效应等外观及耐久性或可用性的所有方法。“优化”是指利用传统的，被人们广泛接受的能使宝玉石的潜在美显现出来的方法。主要有漂白、加热、浸蜡、浸无色油。“处理”一般指浸有色油、染色、填充、辐照、扩散、覆膜、激光打孔等部分地改变了宝玉石本质即具有附加美的方法。但也有个别特例，如染色的玛瑙、玉髓属于优化，而浸蜡的绿松石属于处理。优化过的宝石在销售时，不必注明；而处理过的宝石按规定必须注明，否则属于欺诈。第三章

宝玉石加工及鉴定第一节宝玉石加工一、宝石的优化和处理宝石优化处理方法效果类别宝石优化处理方法效果类别钻石激光钻孔改善净度处理海蓝宝石热处理产生纯正蓝色优化覆膜处理改善颜色处理碧玺浸无色油改善净度优化充填处理改善净度处理热处理改善颜色优化辐照处理（附加热处理）改善颜色处理浸有色油改善颜色处理红宝石热处理改善颜色优化充填处理改善净度处理浸有色油增色处理辐照处理改变颜色处理染色处理增色处理锆石热处理改变颜色优化充填处理增加透明度处理托帕石热处理产生粉红色优化表面扩散处理增色或产生星光效应处理辐照处理产生绿、黄、蓝色处理蓝宝石热处理改善颜色优化紫晶热处理使颜色变浅，去除”烟色”优化表面扩散处理增色或产生星光效应处理黄水晶热处理产生黄色优化辐照处理改变颜色处理坦桑石热处理产生紫罗兰色优化第一节宝玉石加工一、宝石的优化和处理宝石优化处理方法效果类别宝石优化处理方法效果类别猫眼辐照处理改善光线和颜色处理锂辉石辐照处理产生绿色处理祖母绿浸无色油改善外观优化翡翠漂白去除杂色优化浸有色油增色处理漂白后浸蜡增色、改善外观处理聚合物充填改善颜色、耐久性处理漂白后聚合物充填增色、改善外观处理绿柱石热处理去除杂色，产生粉红色优化染色处理产生鲜艳颜色处理辐照处理产生黄色、蓝色处理软玉染色处理产生鲜艳颜色处理欧泊浸无色油改善外观优化孔雀石浸蜡改善外观优化塑料充填改善外观、耐久性处理塑料充填改善耐久性处理覆膜处理改善变彩处理大理石染色处理增色处理黑欧泊浸无色油改善外观优化羟硅膨钙石染色处理增色处理染色处理改善外观处理珍珠漂白改善外观优化塑料充填改善外观、耐久性处理染色处理产生黑色、灰色处理第一节宝玉石加工一、宝石的优化和处理宝石优化处理方法效果类别宝石优化处理方法效果类别玉髓染色处理产生鲜艳颜色优化养殖珍珠漂白改善外观优化玛瑙热处理产生鲜艳颜色优化染色处理产生粉红色、蓝色、黑色、灰色等处理染色处理产生鲜艳颜色优化辐照处理产生蓝色、灰色处理碧玉染色处理用于仿宝石处理珊瑚漂白改善外观优化石英岩染色处理用于仿宝石处理浸蜡改善外观优化蛇纹石玉浸蜡改善外观优化塑料充填改善颜色、耐久性处理染色处理产生鲜艳颜色处理染色处理产生红色处理绿松石塑料充填改善颜色、耐久性处理琥珀热处理加深颜色优化染色处理加深颜色处理染色处理加深颜色处理浸蜡改善外观处理象牙漂白去除杂色优化青金石浸蜡改善外观优化浸蜡改善外观优化浸无色油改善外观优化染色处理用于艺术品处理染色处理加深颜色处理

第一节宝玉石加工二、宝石的人工合成目前市场上大量出现，成本低廉的有刚玉系列（焰熔法），水晶系列，立方氧化锆（CZ）系列（或称方晶锆石或锆石），玻璃系列。市场上还有一些合成成本较高，但仍比天然宝石低的，如水热法合成的祖母绿，助熔剂法合成的红宝石，合成碳化硅等。此外一些合成成本比天然宝石相当或还要高的，如宝石级金刚石在上世纪50年代已有合成，但无市场意义。第一节宝玉石加工二、宝石的人工合成合成方法1．从熔体中结晶：模拟自然界岩浆岩的形成。具体技术有：（1）焰熔法：成本最低。市场上的合成刚玉、尖晶石、金红石、钛酸锶90%由此法合成。容易鉴定①合成原料干净，杂质少；②因旋转生长，有弧形生长纹；③偶可见气泡。（2）提拉法，成本高略高。（3）区域熔炼法：合成刚玉、变石，成本相对较高。（4）壳熔法：合成立方氧化锆CZ，成本低。2．从溶液中结晶：模拟自然界化学沉积岩的形成。具体技术有：（1）水热法：水晶、祖母绿、刚玉。水晶成本低，其它成本较高，要几个月才生长一批，一般要140MPa，600℃的条件。（2）助熔剂法：红宝石。无需高压釜，800℃左右，不易鉴定。3．高温高压法：合成钻石，1500℃以上，400MPa以上，将石墨转变为金刚石。焰熔法提拉法区域熔炼法在整个生长过程中的任何时刻都只有一部分原料被熔融，熔区由表面张力支撑，故又称"浮区法"。所用原料一般先制成烧结棒。将烧结棒用两个卡盘固定并垂直安放在保温管内。利用高频线圈或聚焦红外线加热烧结棒的局部，使熔区从一端逐渐移至另一端以完成结晶过程。该方法不需要坩埚，生长出的晶体质量高，常用于材料的物理提纯，也用于生长晶体。可生产刚玉、YAG及白钨矿等宝石材料。生长的晶体可含有气泡和未熔粉末。壳熔法是：1、用高频感应电源作加热源，温度不受限制，可达3000℃或更高的温度；2、用水冷坩埚作外壳，未熔化炉料作内壳坩埚，可解决耐高温耐腐蚀的容器问题，还可以保护熔体不受坩埚材料污染。3、可在真空或各种气氛条件下工作。4、在熔融状态下能导电的非金属材料都有可能使用这种方法制备。5、冷坩埚可以多次重复使用。

水热法助熔剂法物料在常压并低于其熔点温度下被坩埚中的助熔剂熔化，重结晶。助熔剂法的优点：它适用性强，几乎所有材料都能找到合适的助熔剂；生长的晶体中包体极象天然宝石中的包体，难于区分；生长温度低，无需高压，设备相对简单，生长过程容易控制。缺点是：生长周期长。

高温高压法在高压釜内悬挂种晶，并充填矿化剂。第一节宝玉石加工三、宝石类首饰的加工款式简介宝石的加工过程包括选料、设计、切割、琢磨、抛光，有时还有与金属镶嵌等一系列繁杂的环节。下面只简要介绍有规律性的小型饰品，主要是戒面、链、坠等主要加工款式。小型饰品主要可以分为如下5种款式：1、刻面型也叫小面型、翻面型，指外轮廓由若干组小平面围成的多面体型。是透明狭义宝石普遍采用的的加工款式。三、宝石类首饰的加工款式简介2．弧面型也叫素面型、凸面型

双凸型（高凸）平凸型双凸型（低凸）

凹凸型

双凸型（馒头型）

弧面-翻面型3．珠型也叫球型圆珠

椭圆珠

扁圆珠

腰鼓珠

正方体珠

长方体珠

圆柱珠

三棱柱珠

菱形柱珠

六方柱珠

刻面圆珠

刻面柱珠

柱式变形珠

刻面柱珠

水滴珠三、宝石类首饰的加工款式简介4．混合型5．自由随意型开罗星式

长泪形式

弯顶式

圆顶式

二十世纪式

纪念式

五星式

半月式

螺栓式

巴利奥钻式

心式变形第一节宝玉石加工四、贵金属及首饰相关知识1．首饰用贵金属的主要种类和性质首饰用贵金属的主要种类和性质种类硬度（摩氏）密度（g/cm3）熔点（℃）稳定性其它黄金（Au）2.519.321064抗氧化，抗酸碱，仅溶于王水和汞，与卤族元素缓慢反应延展性强，1克纯金可拉成2500米的细丝铂金（Pt）4.321.451769抗氧化，抗酸碱，仅溶于王水延展性较好银（Ag）2.710.53960.8易氧化，遇酸碱易变化，与硫和砷易反应，与卤族元素缓慢反应延展性良好，1克纯银可拉成2000米的细丝四、贵金属及首饰相关知识2．贵金属首饰的种类和印记（1）黄金：①纯金首饰：千足金（G999）含金量金含量不低于999‰，是首饰成色命名中最高值；足金（G990）。②K金首饰（WG）：9K（375）、10K、12K、14K（583）、18K（750）、20K、22K（916）。

在理论上100%的金才能称为24K金，但在现实中不可能有100%的黄金，所以中国规定：含量达到99.6%以上(含99.6%)的黄金称为24K金。K金的计量方法是：纯金为24K（即100%含金量），1K的含金量约是4.166%。国家规定低于9K的黄金首饰不能称之为黄金首饰。足金为深黄色，K金有黄、红、白等多色。

千足金18K四、贵金属及首饰相关知识2．贵金属首饰的种类和印记（1）黄金：③包金和镀金首饰：包金：KF，L5AU。镀金：KGP或KP，P10Au。④仿金首饰：铜首饰：紫铜（Cu85%，Zn15%），黄铜（Cu55%，Zn45%），青铜（Cu80%，Sn20%）；亚金首饰：Cu+Al+Ni合金；稀金首饰：Cu+稀土元素合金；钛金首饰：镀Ti。（2）铂金：Pt900、Pt850、Pt800、Pt750，足铂（990）。（3）银：足银（S990），标准银（S925）。仿银：德银（Cu63%，Ni14%，Zn23%）。足铂Pt750足银四、贵金属及首饰相关知识3．首饰成色与密度值经验估算

——鉴定首饰成色与密度值的经验估算对比表

首饰成色密度（g/cm3）首饰成色密度（g/cm3）1纯24K金（1000）19.32（20℃）红色14K金（585）13.26黄色18K金（750）15.58白色14K金（585）12.61白色14K金（750）14.64黄色10K金（417）11.57红色18K金（750）15.18白色10K金（417）11.07黄色14K金（585）13.07红色10K金（417）11.59以上密度值随K金成分的差异略有变化2铂金（1000）21.45铂金[铂、钯合金]（800）18.53铂金[铂、钯合金]（950）20.64铂金[铂、钯合金]（750）17.92铂金[铂、钯合金]（850）19.88

3银（1000）10.53日本硬币银10.35标准银或英镑银（925）10.43德银（铜63、镍14、锌23）8.6四、贵金属及首饰相关知识4．不同颜色K金中各种金属的含量不同颜色K金中各种金属的含量（%）K金系列成色组成的金属大致密度g/cm3金Au银Ag铜Cu镍Ni锌Zn钯Pd黄色K金18K7512.512.5

15.18±14K58.520.521

13.07±9K37.53131.5

白色K金K白金18K7510

510

14.6414K58.522.4

14.15

12.619K37.538.5

204

334K白金30铜+锌+镍=4030

226K白金20铜+锌+镍=6020

红色K金18K75

25

15.1814K58.5734.5

13.259K37.57.555

彩色K金由上述各种颜色的相同K数的K金，锻压在一起的彩色金四、贵金属及首饰相关知识5．珠宝的有关度量单位及换算长度单位：1英尺（ft.）=12英寸（in.）

≈0.30米（m）1英寸（in.）=2.54厘米（cm）重量单位：1克（g）=5克拉（ct）1克拉（ct）=100分（point）1克拉（ct）=4珍珠格林（pearlgrain）1金衡盎司（oz.troy）=31.1035克（g）1常衡盎司（oz.avoiy）=28.3495克（g）1司马两（tael）=37.429克（g）第二节中国玉雕艺术一、中国玉雕雕刻技法1．阴刻线：指在玉器的表面琢磨出下凹的线段，有单阴线或两条并行的双刻阴线。汉代以前的阴线段大多极浮浅，由一段段短线连接而成，若断若续，这是砣具旋转轻起轻落形成的，一般称之为“入刀浅”、“跳刀”、“短阴刻线”。2．勾彻：按设计的花纹勾出浅沟形凸起线条叫“勾”，也称阳线（商代时常用）。把一边的线墙磨出一定的形体叫“彻”，西周时为单彻，即一面斜入刀，另一面为阴刻线，也产生阳文凸起的效果，俗称“一面坡”。3．隐起：在线条或块面外廓略减起，形成隐约凸起，触之边棱不明显，红山文化即采用。第三章

宝玉石加工及鉴定一、中国玉雕雕刻技法4．浅浮雕：利用减地方式，挖掉线纹或图象外廓的底子，造成线饰凸起的效果。良渚文化的玉琮、兽面眼、口、鼻即用浅浮雕。5．高浮雕：挖削底面，形成立体图形，并加阴线纹塑形，始于战国，明清时流行。6．圆雕：立体造型人物、立兽等，红山文化及商代玉器中经常出现此类的玉器。7．活环：将玉料削琢成相连的活动环索，可延伸玉料的跨度，春秋时即已采用。一、中国玉雕雕刻技法8．镂空雕：又称透雕，在穿孔的基础上加以发展，最早见于良渚文化镂空的玉冠状饰。镂空雕的程序是先在纹饰外廓等距的地方钻管打孔，再用线锯连接形成槽线。商代时镂空玉凤的镂空剖面很平滑，说明当时镂孔对接技术已非常娴熟。元代的镂雕技术有了新的发展，透雕的玉炉顶、荷花芦叶穿插多达三、四层，玲珑剔透。9．花下压花：由多层透雕发展而来，所制玉器巧妙地以细密镂空纹饰为底纹，衬托表面半浮雕手法琢制的龙纹或花草造型，形成两层或三层有浮雕的装饰面。一、中国玉雕雕刻技法10．打孔：战国以后使用铁钻头穿孔，形成整齐的管状。汉代时能钻制复杂的人字眼（如玉翁仲）、象鼻眼等。11．底子：铲削后的器面、器壁，古代人制作玉器精益求精，纹饰底子也不惜工本，注意削平磨光，因而十分平整。玉翁仲象鼻眼玉翁仲，原本指的是匈奴的祭天神像，大约在秦汉时代就被汉人引入关内，当作宫殿的装饰物。初为铜制，号曰"金人"、"铜人"、"金狄"、"长狄"、"遐狄"，但后来却专指陵墓前面及神道两侧的文武官员石像，成为中国两千年来上层社会墓葬及祭祀活动重要的代表物件。玉翁仲乃是驱邪祛魔的佩饰。一、中国玉雕雕刻技法12．挖膛：琢制玉器内腹部技术，清代的鼻烟壶制作追求薄壁，使这一技术更趋娴熟。13．抛光：分粗光、精光，使玉雕表面的晶莹润泽的玻璃光泽得以充分发挥和体现。14．剪影：所雕出的人物或动物采用正侧面剪影（没有细节）的手法，抓住主要的特征，用熟练而准确的轮廓线勾勒出生动的艺术形象来。一、中国玉雕雕刻技法15．汉八刀：汉代独有，所雕玉器仅“八刀”即可形成，称之为汉八刀，如玉翁仲、玉猪、玉蟑等。16．跳刀：汉代独有，汉代阴线纹细如游丝，由许多短线连缀而成被称之为跳刀。虽若断若续但线条依然流畅，有的阴线还以极细微的圆圈陪衬。一、中国玉雕雕刻技法17．俏色：利用玉料本身的不同的天然颜色，巧妙的琢刻成物体外表的肤色或器官，若能雕刻的恰如其分，则有巧夺天工之妙。俏色是根据玉石的天然颜色和自然形体“按料取材”、“依材施艺”进行创作，创作受料型、颜色变化等多种人力所不及的因素限制的，一件上佳俏色作品的创作难度是很大的，其价值也是很高的。还有在前述技法上进一步发展形成的精细技法，如薄胎技艺、梁链技艺、镂空技艺等。第二节中国玉雕艺术二、中国玉雕题材传统玉雕图案及造型讲究“图必有意，意必吉祥”，表达人们内心对幸福生活的向往与追求。

明清以后，当时人们所追求的高官厚禄、金榜题名、健康长寿、多子多福、吉祥如意等，几乎都被作为玉雕表现的题材，并形成了较为固定的玉雕图案。现代玉雕题材在一定程度上继承和发扬了传统题材；同时由于思想的进步，技术的先进，使得内容更广泛，造型更丰富。天地日月，名山大川、江河湖海、花鸟鱼虫、神话故事、自然风景、历史事件都可以在一件件玉雕作品中表现出来。下面只简单介绍几种主要的传统题材供参考。二、中国玉雕题材1．吉祥如意类龙凤呈祥二龙戏珠喜上眉梢报喜图

二、中国玉雕题材1．吉祥如意类三星高照流云百福

二、中国玉雕题材1．吉祥如意类必定如意如意年年有余群仙贺寿二、中国玉雕题材1．吉祥如意类福从天降二、中国玉雕题材2．长寿多福类龟鹤齐龄鹤鹿同春二、中国玉雕题材2．长寿多福类松鹤延年福禄寿喜五福捧寿多福多寿二、中国玉雕题材2．长寿多福类福寿双全（福禄寿）福寿三多（多褔寿子）二、中国玉雕题材2．长寿多福类福在眼前福至心灵寿比南山麻姑献寿长命百岁长命富贵蝙蝠、寿桃、灵芝二、中国玉雕题材3．多子多孙类流传百子连生贵子麒麟送子二、中国玉雕题材4．安宁和平类平安如意一路平安岁岁平安事事如意诸事遂心万象升平四海升平

平安扣二、中国玉雕题材5、科举及第和官运亨通类喜报三元马上封侯太师少师平升三级

二、中国玉雕题材6．其它八宝联春八仙过海英雄斗智

岁寒三友，指松、竹、梅三种植物。因这三种植物在寒冬时节仍可保持顽强的生命力而得名，是中国传统文化中高尚人格的象征，传到日本后又加上长寿的意义。松竹梅合成的岁寒三友图案是中国古代器物、衣物和建筑上常用的装饰题材。岁寒三友也逐渐演变成为雅俗共赏的吉祥图案，流传至今。第三节宝玉石鉴定一、宝玉石的物理性质宝玉石是矿物岩石中的特殊种类，因此，宝玉石的鉴定方法与常规矿物岩石的鉴定方法类似。但有其特殊性，①突出利用其光学性质、密度、导热、导电等无损或间接鉴定的方法。②光学性质鉴定、评价与描述，要求突出“美学”特征，如色度学的“色调、明度、饱和度”和宝玉石行业标准的“正、浓、阳、和”。③矿物成分、内部结构、光学性质的精确鉴定与评价，需要借助专业仪器。由于上述原因，下面从宝玉石学的角度对其物理性质（主要是光学性质）进行进一步的介绍。第三章

宝玉石加工及鉴定第三节宝玉石鉴定一、宝玉石的物理性质（一）光学基础1．“光”属于电磁波具有波长、强度、传播方向、震动方向等概念，可以用波动学与粒子学解释即“波粒二象性”。①太阳光包括了从红外光（波长﹥800nm）到紫外光（波长﹤400nm）的一个相当大的范围内的各种波长的电磁波。②光强，可以把“光束”看做是由一条条“光线”所组成的，空间某一位置单位面积内，接受来自不同光源的“光线”的多少反应该位置光线的强弱即明暗程度。③光线与其它电磁波一样属于横波，即震动方向与传播方向垂直。对于自然光或普通光源的一束光线，即使是相同波长，在与传播方向垂直的360°方向其“光线”的多少成随机均匀分布；④光线在电磁波内属于短波，与粒子流类似，只能直线传播。一、宝玉石的物理性质（一）光学基础2．自然光、单色光、激光①自然光，即“太阳光”通过大气的透射，周围物质的幔反射而到达观测位置的光线，可见光（波长400～800nm）②单色光，某一特定波长（或某一很小波长范围）的光，可以通过对自然光的分色或滤色获得，但通常是以该波段为主其它依次减弱。③激光，某一特定波长及特定震动方向的光。由红到紫的七色光中的每种色光并非真正意义上的单色光，它们都有相当宽的频率(或波长)范围，如波长为0.77～0.622微米范围内的光都称红光一、宝玉石的物理性质（一）光学基础3．“光”与物质的作用，主要是与原子核外电子的作用，可以被反射、透射、折射、吸收。（1）吸收。（2）反射、透射、折射。（3）入射角、折射角、反射角。（4）反射、折射定律。（5）临界角、全反射。（6）分色（色散）、干涉与衍射（晕彩、变彩）。（7）火彩。从玻璃到空气全反射（7）火彩。（8）辉光（猫眼、星光、日光、月光）。（9）荧光、磷光。（10）双折射及多色性。一、宝玉石的物理性质（一）光学基础4．人眼对光的感受，人类的眼睛通过长期进化，能够感觉到的光线仅局限于波长为400到800nm的一小段，并且能够大致区分光的强弱，以及相对于自然光的不同波长的可见光强度的增加或减少，并产生“红、橙、黄、黄绿、绿、蓝、青、紫”等颜色的感受。人眼对可见光的感应是全光谱的而且靠三种不同锥体细胞不同的感应峰值来实现辨色能力。任何一种色光，只要它能使一组锥体细胞产生同样比例的刺激值，就会被认为是一种颜色。这就是人眼的同色异谱现象，即两种被人眼看上去是相同的颜色的色光，它们的光谱成份不一定是一样的。另外，实际上无论是棱镜分色还是滤色镜滤色所获单色光皆为以某一波长为主其它依次减弱的光。人眼对色光的感受遵循颜色的互补律和加和律。一、宝玉石的物理性质（二）宝玉石的光学性质1．宝玉石的颜色（1）宝玉石颜色的成因分类：①自色（本色）宝玉石，以宝玉石的主要化学成分对自然光的选择性吸收而致色的宝玉石称为自色宝玉石。②它色宝玉石：以宝玉石中的微量元素对自然光的选择性吸收而致色的称为它色宝石。③色心致色宝玉石：由微量晶格中的晶键不饱和，即存在色心对自然光选择性吸收致色的宝石。④物理色：由于光的物理现象（折射、分色、干涉衍射类）造成的颜色，有些人也称之为假色，表示不是选择性吸收造成的颜色。一、宝玉石的物理性质（二）宝玉石的光学性质1．宝玉石的颜色自色宝石和它色宝石一览表自色宝石它色宝石致色元素宝石颜色致色元素宝石颜色Cr3+钙铬榴石绿色Ti4+蓝锥矿蓝色Mn3+锰铝榴石橙色Ti4++Fe2+蓝宝石蓝色Mn3+蔷薇辉石粉红V3+绿色绿柱石绿色Mn2+磷锰矿紫色Cr3+红宝石、红尖晶红色Fe2+橄榄石黄绿Cr3+祖母绿绿色Fe2+铁铝榴石暗红Mn3+红色绿柱石紫红Cu1+绿松石天蓝Fe2+海蓝宝石蓝和绿Cu2+孔雀石绿色Ni2+绿玉髓绿色Cu2+硅孔雀石蓝绿Co2+合成蓝色尖晶蓝色一、宝玉石的物理性质（二）宝玉石的光学性质（2）宝玉石的光泽反映其反光强度。对于透明宝玉石，如果磨制成相同的平面，其光泽则与宝石的光疏光密性有关，通常折射率大，反射率也大。金刚光泽：折射率﹥1.81玻璃光泽：折射率1.50～1.81。

宝玉石的主要光泽：金刚光泽、玻璃光泽、油脂光泽、蜡状光泽、丝绢光泽、珍珠光泽、金属光泽。（3）宝玉石的透明度，大部分单晶质宝石是透明的，大部分多晶质宝石（玉石）半透明和不透明。（4）宝玉石的色散效应与宝玉石的折射率有关，随折射率的增高而加强；同时还与棱面加工有关。通常是单晶质宝石，通过多小棱面的加工，使其具有色散效应，从而出现彩色甚至“火彩”（如钻石）。（5）宝玉石的多色性：非均质的宝石晶体的不同方向呈现不同的颜色的特性。有二色性和三色性之分。多数宝石的多色性需用特殊的仪器（如二色镜）方可观察到。第三节宝玉石鉴定一、宝玉石的物理性质（二）宝玉石的光学性质（6）宝玉石的折射和双折射，是鉴定宝石的重要指标。金刚石的一般会有比较高的色散度。有些结晶体，光线进入其内部不但发生偏转（折射），而且会分为不同角度的2条，称为双折射。2个不同折射率的差值称为双折射率。透过双折射率大的矿物（如2厘米厚的冰洲石）能明显看到底面线条的双影。（7）宝玉石的特殊光学效应：猫眼、星光、变彩、变色效应等。（三）宝玉石的其它性质1．硬度，大部分宝石的摩氏硬度在5～6以上。3．韧性，金刚石硬度最大，但韧性一般，和田玉硬度不很大，但是韧性极好。4．密度：主要宝玉石矿物的密度在2.6g/cm3（长石）～4.0g/cm3（刚玉）之间。个别高出4.0g/cm3，如锰铝榴石（4.18g/cm3）、锆石（4.0～4.8g/cm3）；个别低于2.6g/cm3，如欧泊（2.15g/cm3）。第三节宝玉石鉴定二、宝石的鉴定方法、仪器及工作原理

（一）宝玉石的鉴定方法1．手标本（野外采集的宝玉石原石）的鉴定方法与矿物岩石的鉴定方法相同，依据矿物的晶体形态，物理化学性质，并借助“放大镜、小刀、毛瓷板（或玻璃）”等一些简单的工具，观察识别其矿物种类及结构构造等用以粗略类型，评价优劣。矿物岩石手标本的鉴定方法，先用放大镜观测晶体形态、光学性质、断口解理，再通过手试估计密度，然后用小刀、玻璃刻划估计其硬度。2．“堵石”及已加工成品（饰品、工艺品）的宝玉石，由于不能“破石”或刻划。初步鉴定与评价，主要利用放大镜、专用强光电筒透过皮色或外表，观察内部颜色及结构、构造，结合外观估计其质量；手试估计密度等方法。3．宝玉石的精确鉴定需要借助专业的仪器设备，主要包括显微镜、滤色镜、折射仪、分光镜、二色镜、偏光镜、荧光仪，各种相对密度测试仪器。仅凭颜色不能鉴别宝玉石二、宝石的鉴定方法、仪器及工作原理

（二）宝石的评价因素

不同类型的宝玉石评价的侧重点有所不同。目前只有钻石的评价最成熟，也最定量化。宝玉石的评价因素评价要素钻石有色宝石玉石有机宝石1颜色++++++++2净度++++++

3重量+++++++4切工+++++++5裂纹

++++

6质地

++++7透明度

++++8光泽

++++9形状

++10其它彩钻特殊光学效应

虫珀二、宝石的鉴定方法、仪器及工作原理（二）各种宝玉石鉴定仪器及工作原理1．宝石放大镜，最常用的宝石放大镜的放大倍数为10倍。60-120倍（放大镜）二、宝石的鉴定方法、仪器及工作原理（二）各种宝玉石鉴定仪器及工作原理2．宝石显微镜，通过放大观察宝石的内含物和表面特征。是区分天然宝石、合成宝石及仿制宝石的重要手段。是其它辅助仪器的基础。放大倍率：可从10倍至70倍之间，连续变焦。照明方式①暗域照明法：宝石中的有些内含物，在暗色背景下，显得更加清晰。②亮域照明法：光源由宝石的底部直接照射。这种方法一般光圈锁得较小，可使宝石中的有些内含物在明亮的背景下，呈现黑色影像。这也是观察弯曲生长纹或其它低突起宝石的有效方法。③垂直照明法：光源从宝石的上方进行照明，主要针对不透明或微透明宝石，也常用来观察宝石的表面特征。二、宝石的鉴定方法、仪器及工作原理（二）各种宝玉石鉴定仪器及工作原理2．宝石显微镜主要用途①检查宝石表面特征（划痕、蚀象、破损、拼合面（气泡、光泽差异））等。②观察内部特征（内含物的种类、形态、数量、双晶面、生长纹、颜色色形分布特点等），对含有特殊内含物的宝玉石具有鉴定意义。③观察刻面棱重影，双折射率大的宝石，具刻面棱重影现象，可作为宝石的主要鉴别特征。宝石面棱破损钻石的三角蚀象红宝和合成红宝拼合锆石中的刻面棱双影合成黄色蓝宝石的两组交叉纹翠榴石中的马尾丝状包体斜长石中的双晶纹二、宝石的鉴定方法、仪器及工作原理（二）各种宝玉石鉴定仪器及工作原理2．宝石显微镜主要用途（与其它辅助仪器配合）④近似折射率的测定，如宝石为晶体碎块，无光滑平面供折射仪测试时，可在显微镜下用一种浸液，测得宝石的近似折射率，主要方法有贝克线法、柏拉图法和直接测量法。⑤吸收光谱的观察，以一手持式分光镜代替目镜，使用透射照明来检测宝石的光谱特征。二、宝石的鉴定方法、仪器及工作原理（二）各种宝玉石鉴定仪器及工作原理2．宝石显微镜主要用途（与其它辅助仪器配合）⑥干涉图，用两片偏振片，使其正交，用物台下聚光镜提供收敛光，可检查宝石的干涉图，待测宝石须浸没于与其折射率相近的浸液中，并用宝石夹夹住宝石，直至干涉图出现为止。⑦显微照相：在目镜上装一照相机，可直接拍下宝石中所观测到的现象，以提供一永久性照像记录。二、宝石的鉴定方法、仪器及工作原理（二）各种宝玉石鉴定仪器及工作原理3．折射仪（1）仪器结构，折射仪主要由高折射率棱镜（铅玻璃或立方氧化锆）、棱镜反射镜、透镜、标尺（内标尺或外标尺）和目镜等组成。（2）工作原理，全反射——测量宝石的临界角，读数直接转换成折射率。（3）主要用途：①鉴定宝石，可测定RI1.35-1.81之间宝石的折射率值；②可测定宝石的双折射率（DR）；③确定宝石的轴性，如一轴晶、二轴晶和各向同性（等轴晶系、非晶质）；④确定宝石的光性符号，如各向异性宝石的正光性和负光性。折射油的折射率大于宝石的才有全反射一轴晶是指只有一个光轴的非均质体，其光轴平行结晶轴c轴。光沿光轴方向入射时不发生双折射。只有一个光轴的非均质体，其光轴平行结晶轴c轴。光沿光轴方向入射时不发生双折射。沿其它方向则发生双折射，其两个主折射率为常光(No)和非常光(Ne);No垂直光轴，Ne平行光轴;Ne>No为正光性，Ne<No为负光性。中级晶族的三方晶系、四方晶系和六方晶系均为一轴晶，常见矿物有石英、绿柱石、碳酸盐类、霞石、电气石等。二轴晶是具有两根光轴的非均质体。包括斜方晶系、单斜晶系、三斜晶系的晶体。二轴晶有三个主折射率，最大的为Ng，中间的为Nm，最小的为Np。三者在空间互相垂直。二轴晶光率体是以Ng、Nm、Np。为主轴的三轴椭球体。在二轴晶光率体中，平行Nm轴，同时又垂直NgNp面，可以切出以Nm为半径的两个圆截面。这两个圆截面的垂线即为两根光轴的方向，两根光轴都在NgNp面内，故NgNp面叫做光轴面（opticaxialplane）。二轴晶矿物可根据晶体干涉图的形象特点来确定。多色性：非均质性的有色矿物，由于内部结构的方向性差异，就使其对各色光的吸收能力也因方向而不同。这种现象在单偏光下格外明显，矿物薄片会随着物台的转动而出现颜色深浅、甚至色调的变化，称多色性。一轴晶矿物具有与no和ne相当的两种色调，如有的电气石(三方晶系)可具有no=深绿色、ne=红紫色的多色性；二轴晶矿物则具有与ng、nm和np相当的三种颜色，如阳起石(单斜晶系)呈现ng=深绿色、nm=绿黄色、np=黄色的多色性。多色性是鉴定矿物的重要依据。在宝石加工时，也应考虑多色性的变化，应使台面呈现最佳的色泽。矿物依据入射光源和入射角度的不同而改变颜色的性质。如：亚历山大石，在天然光下为绿色，人造光下为红色。双折射（birefringence）是指一条入射光线产生两条折射光线的现象。将一块冰洲石（透明的方解石）放在书上看，它下面的线条都变成双影。双折射是光束入射到各向异性的晶体，分解为两束光而沿不同方向折射的现象。光在非均质体中传播时，其传播速度和折射率值随振动方向不同而改变，其折射率值不止一个；光波入射非均质体，除特殊方向以外，都要发生双折射，分解成振动方向互相垂直、传播速度不同、折射率不等的两种偏振光，此现象即为双折射。（二）各种宝玉石鉴定仪器及工作原理4．分光镜（1）工作原理①利用色散元件（三棱镜或光栅）；②宝玉石中所含的各种色素离子（过渡族元素、某些稀士元素、放射性元素），对可见光光谱具有不同程度的选择性吸收；③宝玉石的光谱中的吸收带、吸收线都具有固定的吸收位置，这一特点可用来鉴定宝石品种，帮助指出宝石致色的原因。（2）结构及特点，根据所利用的色散元件不同，分为棱镜式和光栅式。4．分光镜（3）适用范围，①分光镜主要适用于有色宝石；②鉴定中仅适用于具有典型光谱的宝石；③显典型光谱的宝石，可作为诊断性鉴定特征，需要重点掌握。（4）主要用途，①可帮助确定具有典型光谱的宝石名称。如：锆石653.5nm典型吸收线具有鉴定意义；钻石415.5nm典型吸收线具有鉴定意义。②帮助区分某些天然宝石与合成宝石、人工处理宝石、仿宝石：天然蓝色尖晶石显复杂的铁谱，合成蓝色尖晶石显典型的钴谱；天然绿色翡翠红光区630-690nm处显三条阶梯状吸收谱，染色翡翠（人工处理）红光区显模糊吸收带；红宝石显铬谱、红玻璃显稀土谱；祖母绿显铬谱、绿色钇铝榴石显稀土谱。③帮助确定宝石中的致色离子：如红宝石显铬谱、橄榄石显铁谱、合成蓝色尖晶石显钴谱、锆石显稀土谱。（5）局限性，不能区分某些天然宝石与合成宝石。如：天然红宝石与合成红宝石具有相似的光谱。注意，观察光谱时需要强光照明。显铬谱的宝石由铬离子致色的宝石多呈鲜艳的红色和绿色。颜色的明度大，有较好的反光效果，多属高档宝石品种。如红宝石、祖母绿、翡翠、变石、红色尖晶石等。这些宝石由于本身铬的含量不同，颜色上的差异使吸收线和吸收带在可见光吸收谱中略有差异，但总的规律是一致的。

显铁谱的宝石铁元素对可见光吸收性较强，所以由铁致色的宝石颜色明度一般都比较暗。如泰国的红宝石，是由铬和铁两种元素致色，所以颜色呈暗的红色，反光效果远较缅甸红宝石差。铁的含量和价态不同，在宝石中可以呈显各种颜色，如红色石榴石、绿色电气石及黑色赤铁矿。显钴谱的宝石

钴可使宝石呈现带红的靛蓝色，从不同的方向观察，含钴蓝色宝石在蓝色中可见红色闪光。钴是人造变石常用的致色元素。它的吸收光谱特征是黄色和橙色区有三条宽的吸收线，在红色和紫色区有灰色吸收带。

显锰谱的宝石

是菱锰矿、蔷薇辉石、粉红色电气石等粉红色宝石的致色因子。吸收光谱特征是在紫色和蓝色区有宽的吸收带。

显铀谱的宝石

铀的吸收光谱非常特殊，自蓝色至红色光区有密集平行排列的十余条黑色吸收线，是分光镜中最容易显示的吸收谱，这种光谱是鉴别锆石最有效的方法。稀土金属钕和谱

稀土金属钕和谱的吸收光谱与铀相似，区别在于平行的吸收线颜色相对灰暗，不如铀的吸收谱线那样清晰，是磷灰石所具有的特征性光谱。

（二）各种宝玉石鉴定仪器及工作原理5．二色镜，是用来观察宝石多色性的一种仪器。（1）多色性：当光线进入某些各向异性的有色宝石中所显示的二种或三种体色的现象。通常一轴晶宝石可能出现两种颜色，称为二色性；二轴晶宝石出现三种颜色，称为三色性，统称为多色性。（2）结构：常用的二色镜是由玻璃棱镜、冰洲石、窗口和目镜所组成。冰洲石可将穿过宝石的两束平面偏振光区分开来，并将二束光线的颜色并排进行对比。5．二色镜（3）应用：二色镜是宝石鉴定中的一种辅助鉴定仪器，主要用来测试一些具有双折射的有色透明宝石。根据多色性显示程度不同一般分为：强多色性、明显多色性、弱多色性、无多色性。（4）主要用途，①帮助鉴定具有强多色性的宝石，如：堇青石三色性显著（蓝色、紫蓝色、浅黄色）；②区分各向同性与各向异性宝石，如红宝石和红色尖晶石外观很相似，红宝石二色性明显；尖晶石各项同性，无多色性。③指导加工，了解宝石的多色性对切磨宝石定向很有帮助。如红宝石在加工中顶刻面应垂直光轴方向，以便将宝石的最佳颜色通过顶刻面显示出来。（二）各种宝玉石鉴定仪器及工作原理6．偏光镜，通过偏振片的自然光获取平面偏振光。（1）结构：由一个装灯的铸件和两个偏振片起偏镜（下），检偏镜（上）所构成，在测试宝石时，首先使上下偏光处于正交位置（视域黑暗）再进行观察。（2）工作原理：在测试宝石时，首先使上下偏光处于正交位置（视域黑暗）再进行观察。由上偏光片的上方观察样品转动360度时的变化情况：①

样品全黑，没有明暗变化，则属均质体（单折射的宝石）或非晶质体。②

样品有4次明暗变化称为正常消光，则为非均质体。一般为双折射宝石。

③样品明亮，没有明暗变化称为集合消光，则可能是隐晶质或微晶集合体。

为双折射集合体，如翡翠、玛瑙等。

④如果样品具灰暗的蛇纹状、网格状或不规则状的现象，则可能是均质体的异常双折射或非均质体，需进一步验证。某些偏光镜上有锥光镜（干涉球），检测时，加上干涉球可检测非均质体宝石是一轴晶或二轴晶。首先在偏光镜下找到光轴方向，然后加上干涉球，可观察到干涉图。锥光镜及操作步骤：干涉图是双折射宝石与聚合偏光相互作用而产生的一种光学效应。一轴晶宝石干涉图二轴晶宝石干涉图（A）主要适用于单晶透明的双折射宝石；（B）在正交偏光下寻找光轴，使其与光的传播方向一致时，常可见到色圈；（C）推入锥光镜，调整宝石方位，观察图案变化，寻找色圈中心；（D）根据干涉图，判定宝石的轴性。双折射宝石的干涉图（二）各种宝玉石鉴定仪器及工作原理6．偏光镜，通过偏振片的自然光获取平面偏振光。（3）主要用途，要求所测样品透明或半透明：①可区分各向同性与各向异性宝石；②可区分多晶质或隐晶质和单晶质宝石；③利用锥光下出现的干涉图可区分一轴晶和二轴晶宝石。（4）局限性，不适用不透明宝石和暗色宝石；不适用裂隙太多和瑕疵太多，包体太多的宝石。（二）各种宝玉石鉴定仪器及工作原理7．紫外荧光，通过荧光灯中的特殊灯管发出紫外线来激发宝石荧光的一种仪器。主要用来检测宝石是否具有荧光和磷光。主要用途：①帮助鉴定宝石品种，某些强荧光的宝石具有鉴定意义，如红宝石有红色