工学宝石各论红蓝宝石

工学宝石各论红蓝宝石第1页/共70页红宝石和蓝宝石同属于刚玉（Corundum）矿物。2023-06-172第2页/共70页红色的宝石级刚玉称红宝石（Ruby）;其它所有各种颜色的宝石级刚玉统称为蓝宝石（Sapphire），具体命名时再冠以颜色：蓝色蓝宝石绿色蓝宝石黄色蓝宝石无色蓝宝石1、化学成分2、晶系和晶形3、力学性质4、光学性质5、包裹体2023-06-173第3页/共70页一、刚玉的基本特性一、主要特征2023-06-174第4页/共70页1.化学成分三氧化二铝（Al2O3）。常含微量Cr3+、Ti4+、Fe2+、Fe3+、V3+、Ni2+等杂质。纯者无色，红色含Cr3+，蓝色含Fe2+和Ti4+，绿色含Fe3+、Fe2+和Ti4+，黄色含Fe3+。红宝石因含微量元素铬（Cr3+）而成红至粉红色。蓝宝石因含微量元素钛（Ti4+）或铁（Fe2+）而呈蓝色。2.颜色红宝石呈各种不同的红色，从粉红、紫红到褐红色，取决於其中铬和铁的含量。除红色外，其他颜色的刚玉都称为蓝宝石。由于铁和钛质所造颜色上的变化，展现多种色调，但最珍贵的是清澈的深蓝色。2023-06-175第5页/共70页红宝石颜色2023-06-176第6页/共70页蓝宝石颜色2023-06-177第7页/共70页蓝宝石颜色2023-06-178第8页/共70页泰国展示价值120万重200ct蓝宝石2023-06-179第9页/共70页蓝宝石重约六十二克拉，价值三百万美元，被认为是世界上最好的蓝宝石之一2023-06-1710第10页/共70页11罗马尼亚王室巨型蓝宝石链坠将公开拍卖重达478.68ct的卡迪亚蓝宝石链坠，曾属于罗马尼亚王室的稀世珍宝，于2003年11月19日在日内瓦公开拍卖。估计价值86-130万美元。2023-06-17第11页/共70页12世上最大红宝石将在美国展出2004.11.30一颗重达23.1克拉的红宝石卡门－露希娅将在美国史密森博物馆公开展出.它是公开展出的最大、翻光面最精细的红宝石。它是30年代在缅甸被发现的，到现在一直属于私人所有.2023-06-17第12页/共70页蓝星球2023-06-1713第13页/共70页希望之星2023-06-1714第14页/共70页2.晶系和晶形晶系：三方晶系。晶形：多呈六边形桶状、柱状及板状。几何体多为粒状或致密块状。晶体中常具有平行于六边形晶形的六边形生长线或色带。2023-06-1715第15页/共70页2023-06-1716第16页/共70页蓝宝石晶体红宝石晶体红宝石晶体刚玉六面柱晶体2023-06-1717第17页/共70页红宝石颜色以其晶形，双晶条纹和高硬度作为鉴定特征。2023-06-1718第18页/共70页红宝石晶体柱面可见生长晶纹2023-06-1719第19页/共70页3.力学性质无解理。双晶发育的晶体可显三组裂理（菱面体和底面裂理）。硬度：9。比重：4.0±（+0.10，-0.0052023-06-1720第20页/共70页由于晶体常出现双晶，因而容易产生裂纹，但它实际上非常坚韧。2023-06-1721第21页/共70页4、光学性质颜色：红宝石呈红~粉

红或紫红。蓝宝石有蓝、橙、黄、绿、无色等。透明度：透明~不透明。光泽：玻璃~半金刚光泽。光性：非均质体，一轴晶(－)。折射率：1.76~1.78。双折射率：0.008。色散：0.018。多色性：明显~强。2023-06-1722第22页/共70页2023-06-1723第23页/共70页吸收光谱：(nm)红宝石694.2

,

692.8

,

668

,659.5

,

610-500

,476.5

,

475

,

468.5蓝宝石（蓝）：471,46

0,450（黄）：471,460,450（绿）：471,460-

4502023-06-1724第24页/共70页5.特殊光学效应有时具有特殊的光学效应-星光效应。在一定的条件下，可以产生美丽的六射星光，被称为“星光红宝石”，或“星光蓝宝石”。星光宝石的一种特别的光学效应，是由于宝石内部含有定向密集排列的矿物包裹体。此类宝石往往不很透明，但其价值却非常高。2023-06-1725第25页/共70页2023-06-1726第26页/共70页荧光：红宝石在长、短波紫外线照射下发红色及暗红色荧光。罗斯利夫斯红宝石2023-06-1727第27页/共70页282023-06-17第28页/共70页6、包裹体针状或纤维状金红石包体，常以三组平行排列并互以60°角相交，密集者琢磨成弧面型可显示六射星光效应。锆石（晕）、尖晶石、云母、赤铁矿、长石、磷灰石、石英、石榴石、刚玉等矿物包体。气液包体、指纹状包体、羽状包体。2023-06-17第29页/共70页2023-06-1730第30页/共70页2023-06-1731第31页/共70页2023-06-1732第32页/共70页2023-06-1733第33页/共70页3.其他物理性质非均质体。透明至半透明，玻璃光泽。折光率1.76-1.77，双折射率0.008，二色性强。硬度为9，仅次于钻石。密度3.95-4.1克/立方厘米。无解理。由于晶体常出现双晶，因而容易产生裂纹，裂理发育。但它实际上非常坚韧。2023-06-1734第34页/共70页6、包裹体针状或纤维状金红石包体，常以三组平行排列并互以60°角相交，密集者琢磨成弧面型可显示六射星光效应。2023-06-1735第35页/共70页锆石（晕）、尖晶石、云母、赤铁矿、长石、磷灰石、石英、石榴石、刚玉等矿物包体。气液包体、指纹状包体、羽状包体。2023-06-1736黄色蓝宝石火眼金睛星光八卦扬帆远航第36页/共70页2023-06-17第37页/共70页37镶一颗70克拉弧面型星光蓝宝石的吊坠胸针。在2000年佳士得拍卖会上，成交价44，297美元38美国博物馆珍藏一颗世界最大的星光蓝宝石，重达563克拉2023-06-17第38页/共70页3.其他物理性质非均质体。透明至半透明，玻璃光泽。折光率1.76-1.77，双折射率0.008，二色性强。硬度为9，仅次于钻石。密度3.95-4.1克/立方厘米。无解理。由于晶体常出现双晶，因而容易产生裂纹，裂理发育。但它实际上非常坚韧。2023-06-17第39页/共70页成因同红宝石，主要产于花岗伟晶岩和热液矿床中。产地缅甸、斯里兰卡、印度喀什米尔、泰国、澳洲、阿尔及利亚、美国蒙大拿洲、柬埔寨、巴西、肯亚、马拉威、哥伦比亚、南非等。中国山东蓬莱-昌乐、海南、江苏、新疆天山一带等地。2023-06-1740第40页/共70页机械开采2023-06-1741第41页/共70页生矿现场矿厂一角人工开采二、红篮宝石的鉴定1、红、蓝宝石的肉眼识别特征颜色通常不均匀，可见平直及弯折(120°)的色带——六边形长环带。含针状或纤维状金红石包体，三组相互60°相交。二色性强。2023-06-1742第42页/共70页2、天然与合成宝石的鉴别合成品：焰熔法合成的红、蓝宝石，品种多，常见；助熔剂法合成的红、蓝宝石；水热法合成的红、蓝宝石；合成星光红、蓝宝石，一般用焰熔法制造。鉴别方法：肉眼及放大：颜色、生长线、包裹体、星光等。仪器检测：二色性、荧光等。2023-06-1743第43页/共70页天然品合成品颜色柔和、不均匀、平直或角状色带鲜艳、纯正、均匀，弧形色带（焰熔法）生长线直线状或六方生长线圆弧形生长线（焰熔法）内含物①针状、纤维状金红石包体；②管状或不规则状气液包体；③指纹状、羽状气液包体；④锆石、尖晶石、磷灰石、石英、①球形、长形或蝌蚪形气泡，呈单个、或成串、或成群的云状物（焰熔法）；②助熔剂残余包体，呈单个或成群的小熔滴，

以及由熔滴组成的面纱状、羽状体（熔剂法）；③呈三角形、六边形和长方形的铂晶片包体；云母、长石、赤铁矿、石榴石、刚玉等各种矿物包体。④双锥状负晶，以及由助熔剂残余和收缩气泡组成的两相包体。星光深处发出、星光发散、较不规则、中间常有亮斑浮在表面、清晰明亮、星线规则、位置居中、中间无亮斑二色性优质者常定向，台面方向不见多色性一般不定向，常台面方向与C轴平行，故可见多色性荧光相对性光较弱，蓝宝石通常无荧光荧光强亮，合成蓝宝石在短波紫外线下可显示淡绿色荧光加工优质者抛光精细，弧面型的底面不抛光加工粗略，可具抛光痕和由快速抛光引起的颤痕2023-06-1744第44页/共70页2023-06-1745第45页/共70页2023-06-1746第46页/共70页2023-06-1747第47页/共70页合成星光红宝石2023-06-1748第48页/共70页2023-06-1749第49页/共70页二、红篮宝石的鉴定（一）红宝石鉴定2023-06-1750第50页/共70页红宝石是仅次于金刚石的一种名贵宝石，硬度仅次于金刚石，常呈红色、粉红色。因其颜色鲜艳而深受人们喜爱，在国内外市场上，红宝石首饰一直比较走俏。但是，世界上的天然红宝石的产地、产量均比较少，含矿率很低，每一吨原矿中，含有一颗红宝石就很不错了。一克以上的优质品更是很难见到，因此红宝石愈发显得稀缺和珍贵。特别是高档的和大颗粒的红宝石更是

“凤毛麟角”，成了稀世之宝。到目前为止，世界上最大的“鸽血红”红宝石重55克拉，仅见到一颗；世界上最大的红宝石“那瓦大红宝石”也仅出土一颗，原重

1870.1克拉；后被切成496克拉的深红色宝石。2023-06-17第51页/共70页51正因为天然的红宝石较为稀少，供不应求，因而人们就用类似的红色宝石矿物充作红宝石制作首饰，一般的人是识别不了的。免不了也会上当受骗，这就需要掌握识别真假红宝石的知识。能充作红宝石的天然红色矿物基本有四种，一是红色尖晶石，二是红色电气石，又红碧玺，三是红色的石榴石，四是相似的人造宝石（如合成红宝石和红色玻璃）。在清代，不同官职的官员用不同颜色的宝石作顶戴标志，其中一品官的帽顶子即用的是红宝石。但真正的红宝石不够用，就用红色尖晶石或红碧玺而替代。当时，人们不懂得区别真假红宝石，因而就“弄假成真”。英国有一顶王冠镶了一颗大颗粒的“黑王子红宝石”，实际上也是一颗大颗粒尖晶石。区别真假红宝石，光靠眼睛观察不行，必须进行必要的测试。测成分红宝石成分是氧化铝，而红色尖晶石成分

是含镁的硅酸盐，红碧玺是含锂、铍的硅酸盐，红色石榴石是含镁铝的硅酸盐，红色玻璃为

SiO2,可到岩矿测试单位作无损伤检测。进行光学测定红宝石有二色性，为非均质体，尖晶石和石榴石没有，偏光器下黑暗；红碧玺有热电性，用手擦之可生静电，并能吸附小纸屑等，红宝石则没有；在紫外光照射下，红宝石发荧光，红碧玺和石榴石不发荧光。2023-06-1752第52页/共70页(3)其他特征红色尖晶石颜色均匀，呈大红、正红色;红色碧玺呈粉红色，其硬度、密度、折光率均低于红宝石；红色绿柱石呈红色，非均质体，硬度、密度均低于红宝石；合成红宝石红色均匀，内部缺陷少，无暇，包体少，紫外线下荧光较天然红宝石强。红宝石的吸收光谱：(nm)694.2

,

692.8

,

668

,

659.5

,

610-500

,

476.5

,

475

,468.5蓝宝石的吸收光谱：（蓝）：471,460,450（黄）：471,460,450（绿）：471,460-4502023-06-1753第53页/共70页（二）蓝宝石鉴定2023-06-1754第54页/共70页1.不同产地蓝宝石肉眼鉴定特征世界不同产地的蓝宝石亦因产地不同各具特色。依据地质成因不同，可分两类：一类是缅甸、斯里兰卡和印度克什米尔产的蓝宝石。其特征:因含钛致色，故呈鲜艳的蓝色，含绢丝状金红石和指纹状液态包裹体。绢丝状金红石包裹体可产生六射或十二射星光，属优质宝石品种。另一类是澳大利亚、泰国、中国产的蓝宝石。其特征:含有较多的铁，由铁致色，故宝石颜色很暗，刻面宝石反光效果亦不太好，一般均需经过加热改以处理才能使用。不同产地蓝宝石的特征印度克什米尔蓝宝石颜色呈矢车菊的蓝色，也就是微带紫的靛蓝色。颜色的明度大，色鲜艳。有雾状的包裹体的具乳白色反光效应。属优质的蓝宝石品种。但由于矿区位于喜马拉雅山脉的西北端，海拔5000多米，终年被雾笼罩，近几年没有产出。缅甸抹谷蓝宝石和红宝石产在同一矿区，除颜色不同外，其它特点完全相同。它的包体如下：绢丝状金红石包体，平行六方柱面密集排列，成60度、120度交叉。如果垂直绢丝状包体切割，琢磨成弧面宝石后可呈现六射或十二射星光；指纹状液体包体的包体空隙中的气泡所占面积较小，约30%左右；固态包体，常见有刚玉、尖晶石、铀烧绿石、磷灰石等。2023-06-1755第55页/共70页斯里兰卡蓝宝石和红宝石同属一个矿区，除颜色不同外，其它特点完全相同。其包体如下：绢丝状包体，与缅甸蓝宝石特点相似，区别在于纤维细而长，可呈现六射星光；液体包体，呈不定形层状属布或呈指纹状展布；固态包体，有锆石、磷灰石、黑云母等。泰国蓝宝石呈带黑的蓝色、淡灰蓝色。晶体中没有绢丝状包体，但指纹状液态包裹体发育。最特征的是黑色固态包体周围有呈荷叶状展布的裂纹。三组聚片双晶发育，裂理沿双晶面裂开。澳大利亚蓝宝石澳大利亚是产量丰富的蓝宝石产地。但由于铁的含量高，宝石颜色暗。多呈近于炭黑的深蓝色、黄色、绿色或褐色。含尘埃状包体。其宝石特点与泰国、中国相同，均需改色后才能使用。2023-06-1756第56页/共70页（6）中国蓝宝石2023-06-1757第57页/共70页80年代在中国东部沿海一带的玄武岩中，相继发现了许多蓝宝石矿床。以山东（昌乐）蓝宝石质量最佳。晶体呈六方桶状，粒径较大，一般在1cm以上，最大的可达数千克拉。蓝宝石因含铁量高，多呈近于炭黑色的靛蓝色、蓝色、绿色和黄色。以靛蓝色为主。宝石级蓝宝石中包裹体极少，除见黑色固态包体之外，尚可见指纹状包体。没有绢丝状金红石及弥漫状液体包体。蓝宝石中平直色带明显，聚片双晶不发育。大的晶体外缘可见平行六方柱面的生长线。山东蓝宝石因内部缺陷少，属优质蓝宝石。黑龙江省蓝宝石颜色鲜艳，呈透明的蓝色、淡蓝色、灰蓝色、淡绿色、玫瑰红色等，不含或少含包体，不经改色即可应用。不足之处是颗粒细小。海南岛和福建产的蓝宝石特点相似，一般粒径小于5mm的晶体，色美透明，除含极少的气液包体和平直的简单双晶纹之外，很少含其它缺陷。但颗粒大于5mm晶体的外缘，均不同程度的含有一层乳白色、不透明、平行六方柱面的环带。晶体中平行菱面体的三组聚片双晶发育。晶体中还有较多的聚隙和蚕籽状金红石包体。江苏蓝宝石。色美透明，多呈蓝色、淡蓝色、绿色。但在喷出地表时，火山的喷发力较强，故蓝宝石晶体常沿轴面裂开，呈薄板状，故取料较难。2023-06-1758第58页/共70页2023-06-17第59页/共70页593.蓝宝石与相似蓝色宝石、合成蓝色宝石的区别。

与其相似的蓝色宝石有蓝色尖晶石、蓝色碧玺、蓝锆石、蓝锥矿、蓝晶石、堇青石等。与其相似的合成宝石有合成蓝宝石、合成尖晶石、含钴蓝玻璃。蓝色尖晶石：颜色均一，微带灰色，晶体呈八面体，均质体，无二色性。蓝色碧玺：颜色为带绿蓝色，晶体为复三方柱状，硬度、密度、折光率都较蓝宝石低，二色性极明显，双折射率大。蓝锆石：经加热处理的锆石，颜色鲜艳，色散强，双折射率高。合成蓝宝石：颜色均一，洁净，包裹体稀少，有圆气泡，均质体。可将合成蓝宝石放在白纸上或放入白杯子中的水里观察，合成蓝宝石色带多呈弧形，而天然蓝宝石生长线或色带则平直。在刻面合成蓝宝石的台面方向观察，可见二色性，而刻面天然蓝宝石一般则需从腰围方向观察才显二色性。人造尖晶石：人造尖晶石颜色艳丽、均一，均质体。因含钴致色，所以在灯光或日光照射下会从亭部底刻面上反射出红色光。在查尔西滤光镜下呈红色。含钴蓝玻璃：含钴蓝玻璃在查尔西滤以镜下呈红色，均质体，无二色性，折光率低。硬度小，含微量的圆形气泡。由于琉璃宝石赝品均由玻璃熔液浇铸而成，为此在玻璃宝石赝品的表面的浇铸的印痕。宝石赝品的棱角也比较圆滑，没有机械琢磨的印痕。2023-06-1760第60页/共70页三、红篮宝石的评价2023-06-1761第61页/共70页1、颜色要求：鲜艳、纯正、均匀，以中—中深色调为好。红宝石：优→劣鸽血红—鲜红—纯红—橙红—紫红—粉红蓝宝石：优→劣矢车菊蓝—深蓝—海蓝—天蓝—浅蓝。其它颜色：橙—黄—绿—紫—无色，以浓艳纯正为佳。对于红宝石：首要是颜色，其次是重量、透明度和净度。一般来说，颜色纯正，颗粒大，透明，无或极少包裹体与瑕疵，加工精细，各部分比例匀称的刻面红宝石为上等品。缅甸红宝石，多呈鸽血红，色匀，透明度大，粒大，极少瑕疵与裂纹。斯里兰卡红宝石，色浅，主要品种是星光红宝石。泰国尖竹纹红宝石，深红色，颜色不太鲜艳，比较洁净。红宝石具有脆性，怕敲击、摔打，佩带时应该注意。红宝石是刚玉中最贵重的