珠宝鉴定课件

珠寶玉石常規鑒定儀器珠寶玉石鑒定儀器珠寶玉石鑒定儀器分為常規鑒定儀器和大型儀器兩類。在珠寶鑒定儀器中，要求重點掌握常規鑒定儀器的原理、結構、操作方法及使用時的注意事項。對於大型儀器，要求掌握其原理，應用和送樣要求即可。珠寶玉石鑒定儀器是珠寶鑒定的重要工具。熟練使用珠寶鑒定儀器是珠寶鑒定人員必須掌握的基本功，是珠寶鑒定的重要基礎。一、寶石放大鏡和寶石顯微鏡

珠寶玉石鑒定及鑽石分級常用10倍放大鏡

寶石顯微鏡1、放大檢查的應用(1)主要用於觀察寶石的表面特徵和內部特徵：①根據包裹體鑒別天然石/人工石；②查找優化處理跡象；③初步確定單折射、雙折射並估計雙折射率；④觀察斷口、解理、裂理等以便鑒別寶石；⑤觀察寶石加工品質，拋光工藝以及外部瑕疵；⑥觀察拼合石等。(2)鑽石淨度分級（用10倍放大）5

鑽石中的綠色透輝石礦物包體鑽石中的含鉻鎂鋁榴石礦物包體根據包裹體鑒別天然石/人工石；查找優化處理跡象；初步確定單折射、雙折射並估計雙折射率合成金紅石雙影線

合成碳矽石的刻面棱雙影線2、寶石放大鏡(1)構造寶石放大鏡由單片凸透鏡或多片透鏡組合而成（下圖）。(2)品質要求①無球面差（消球面差，消像差）；即中央准焦後，邊部也同時准焦；②無色差；放大鏡不能產生色散等的顏色；③放大鏡前工作距離不小於25mm

因為觀察對象經常是首飾，要隔著戒圈觀察，故放大鏡前工作距離不宜過小；④常用的放大鏡為10倍（10×）；⑤鑽石分級用放大鏡必須為10×，無藍色鍍膜。(3)使用方法①用擦鏡布將放大鏡片擦淨；②手持放大鏡，放大鏡儘量貼近眼睛，寶石距放大鏡（10×）2.5cm左右觀察。常用的10倍放大鏡的焦距可以根據M=求得：M：放大倍數。d：明視距離（人眼看物體最清楚而又不易疲勞的距離），一般為25cm。F：放大鏡焦距。據公式M=，求得F=因為10×放大鏡的焦距是2.5cm，所以我們在使用10×放大鏡時，應把寶石放在距離放大鏡2.5cm左右處觀察。

③在鑽石分級時使用放大鏡（10×），正確的姿勢為：端坐桌前，雙肘自然支撐在桌上，用右手（習慣用右眼觀察者）拿放大鏡。放大鏡可套在食指上，用拇指和中指夾住。左手拿鑷子夾住鑽石，再把鑷子放在右手的中指與無名指之間，並且使左右手相互依託，持放大鏡的手靠住臉頰。觀察時兩眼均應張開。3、寶石顯微鏡寶石顯微鏡有單筒與雙筒兩類。常用的為雙筒立體連續變倍寶石顯微鏡。(1)寶石顯微鏡的結構（圖右上，圖右下）鏡座：是寶石顯微鏡的基座，用來支撐顯微鏡；鏡臂：在鏡座之上。鏡臂上安裝有准焦螺旋；鏡身：安裝在鏡臂上。由光學放大系統構成，包括目鏡、變倍鏡和物鏡；光學系統：雙筒位體連續變倍寶石顯微鏡有兩上目鏡、兩個物鏡和一個變倍鏡（變焦調節圈），構成兩個單獨的光學系統。目鏡中通常有一個帶有調焦裝置，有的寶石顯微鏡兩個目鏡都有調焦裝置。目鏡通常用10×，20×的；物鏡常用2×，4×的。寶石顯微鏡的放大倍數等於目鏡倍數×物鏡倍數×變倍指數。調焦螺旋：由齒條和螺旋組成，可以升降鏡身，光學系統，以便准焦。照明系統：包括底光源和頂燈。此外，還有寶石夾、鎖光圈、底光源檔板以及底光源開關和頂光源開關等。(2)寶石顯微鏡的調節與使用打開光源，清潔寶石，把寶石置寶石夾上。①據雙眼寬度調節兩目鏡間距；②調節兩眼焦距，正確使用寶石顯微鏡時准焦步驟如下：a.對準目的物；b.旋轉准焦螺旋，使一無調焦裝置的目鏡准焦（只用一只眼睛觀察無調焦裝置的目鏡）；c.同樣只用一只眼睛觀察，另一目鏡，並用目鏡上的調焦裝置准焦。此時焦距即已調好。若仍為調好焦距，則重複上述步驟；d.選擇照明方法。③從低放大倍數觀察直到高倍放大觀察；④根據需要採用不同照明方法；⑤從不同方向觀察寶石；⑥注意灰塵、油污與內部特徵的區別。(3)寶石顯微鏡的照明方法由於寶石的透明度不同，包裹體類型的不同，選擇適當的照明方法會取得更好的觀察效果。①暗域照明法（圖2-4）打開底光源，加入檔板，可得到測光照明，在暗域背景下，使包裹體更清晰的顯現出來，可用於觀察微細的纖維狀包裹體、生長紋、裂理、解理和裂隙等。②亮域照明法（圖2-5）撤掉擋光板，使底光源的光線直接通過寶石觀察。亮域照明對大多數透明、半透明的寶石的包裹體觀察都是有效的，尤其有利於對色帶、生長紋和低突起的包裹體的觀察。③垂直照明法（圖2-6）關掉底光源，用頂光源垂直（或近垂直）照射寶石。主要用於表面特徵觀察。適用於不透明或微透明寶石的觀察，如某些透明度很差的黑曜岩的斑晶的觀察，矽線石，透輝石解理的觀察；透明度較好的樣品，如歐泊變彩、彩片的觀察以及優化處理樣品，如B貨翡翠、充填紅寶石的觀察等。④斜向照明法（圖2-7）

用冷光源从宝石的不同角度斜向照明。应用同垂直照明法。另外，还可用于观察气液包体，小解理面等的薄膜效应。

⑤偏光照明法（图2-8）

在宝石显微镜中添加上、下偏光片。宝石置于其间，可观察宝石的光性特征，干涉图、多色性等。⑥水準照明法（圖2-9）用冷光源或筆式手電筒水準方向照射寶石，從上部觀察，使點狀包裹體，氣泡等清晰的顯現出來。

⑦点光照明法（图2-10）

使用底光源并缩小锁光圈成点状照射宝石。对色带、弯曲条纹和宝石结构更易于观察。

⑧散射照明法（圖2-11）

在宝石和光源之间放置面巾纸等透明材料，使光线散射、柔和，利于观察色带等。

⑨遮掩照明法（图2-12）

底光源照明，利用挡光板遮掩一部分光线，可使包裹体更具立体感。有利于确定晶体生长结构，如弯曲生长纹，双晶纹等。

除上述九種基本照明方法外，還可以用複合照明法，如亮域照明加頂光照明，暗域照明加頂光照明等。

(4)寶石顯微鏡使用時的注意事項①寶石顯微鏡是精密的光學儀器，操作應輕緩，不可用力過猛；②不要用手觸摸鏡頭，若須要清潔鏡頭，可用擦鏡紙；③不使用時隨手關掉電源開關；④用畢將物鏡調至最低點，避免准焦螺旋疲勞並可延長使用壽命；⑤用畢套上鏡罩。折射儀1、方法原理折射儀是根據全反射/臨界角原理製成的。當光線從光密介質射入光疏介質時，折射光線遠離法線。當入射角增大到一定程度時，折射角為90°，即折射光線沿兩介質的介面傳播。此時的入射角叫臨界角。當入射角大於臨界角時，則光線全部返回到入射介質中，這種現象稱為全反射。小於臨界角的入射光線全部折射進入折射介質。而大於臨界角的入射光線全部返回到入射介質中。因此形成明暗交界。此明暗交界即寶石（折射介質）的折射率值。2、結構折射儀（圖2-13）由棱鏡（半圓柱）、工作臺、刻度尺、反射鏡、目鏡、偏光片、進光孔、密封蓋、標準光源、浸油等組成（圖2—14）棱鏡：採用均質體，高折射率的材料，如鋁玻璃、合成立方氧化鋯等。刻度尺：是一塊有刻度的玻璃板，上面刻有折射率值。反射鏡：亦稱直角反光棱鏡，可使影象轉動90°，便於觀察。目鏡：起放大作用的放大鏡，用來讀折射率的數值。偏光片：放在目鏡之上，可以轉動，使讀數代表寶石在偏光片振動方向的光波的折射率值。進光孔與光源：光源可用外部光源，也可用內部光源。標準光源為黃光或鈉光源，波長為589.5(589)nm。外殼與密封蓋：外殼起連接與固定作用。密封蓋不使雜光、散光進入儀器，使讀數更清晰。浸油：又稱接觸液。低折射率的寶石測折射率時，可使用二碘甲烷做浸油，其折射率值為1.74；通常用的浸油為二碘甲烷+沉降硫，折射率為1.78~1.79；也可以用二碘甲烷+沉降硫+四碘乙烯（18%），折射率值為1.81。

折射油3、精度與測量範圍儀器精度：±0.002觀測精度：±0.005（刻面測法）

±0.01（點測法）測量範圍：1.350~1.810（視N浸油的折射率值而定）4、使用方法與操作步驟(1)刻面測法（近視技術）適用於具有較大平整、光滑刻面的寶石。①用酒精棉球清潔樣品與棱鏡臺面；②打開光源，觀察視域的清晰程度；③滴一小滴浸油（1-2mm為宜）於棱鏡中心位置；④置寶石於油滴上，轉動寶石，以便使寶石與棱鏡有良好的光學接觸；⑤眼睛靠近目鏡（1-3cm）處觀察，在明暗交接線處讀數；⑥轉寶石360°，每轉一定角度即觀察和讀數，同時旋轉偏光片觀察；⑦若為均質體或集合體，只有一條陰影邊界，即一個折射率值（集合體極個別情況會有二條陰影邊界，如軟玉——纖維狀透閃石定向排列所致）；⑧若為非均質體，可見兩條陰影邊界，取最大值和最小值即可（二者差值為雙折率或接近最大的雙折率）。寶石測試的操作過程（2）點測法（遠視技術）適用於弧面型寶石以及尺寸很小的刻面型寶石。步驟①至④同刻面型測法（油滴小些，±1mm即可）；⑤去掉偏光片，所見影像為圓或橢圓；⑥眼睛距窗口約30cm左右，上、下移動觀察，當影像一半亮一半暗時讀數，影像中的亮暗交接線處即點測折射率值。法：影像一半亮一半暗時讀數，較精確。明暗法：取影像急劇地由亮轉暗位置的刻度值讀數，誤差較大，只能參考。均值法：取影像全暗與全亮時讀數的平均值，誤差大，只能參考。點測法（遠視技術法）：針對弧面型和刻面較小的寶石(3)折射率值的記錄①刻面測法的記錄單折射寶石記錄到小數點後第三位，如尖晶石，RI=1.718；雙折射寶石記錄到小數點後為第三位。高值和低值之間用“，”或“/”隔開，不准用連字元。如紅寶石RI記作：1.762，1.770或1.762/1.770均可，但不能記作1.762-1.770或1.762~1.770。②點測法的記錄點測法的折射率值記錄到小數點後兩位，後面加“點”字。如：水晶，1.54（點），必須注明為點測。③高折射率寶石折射率的記錄高折射率寶石折射率值超出了折射儀的測試範圍，無陰影邊界出現。記錄其折射率值大於浸油的折射率值即可，但必須寫出浸油的折射率值。如：合成立方氧化鋯，RI>1.79（浸油），不能寫成RI>浸油。高折射率寶石記錄為RI>1.79（浸油），也是有效鑒定證據之一，說明該寶石是高折射率的寶石。5、注意事項(1)測折射率的精度和可靠性取決於：①樣品的拋光品質與平整度；②接觸液的多少，接觸液太多寶石可能浮起，太少接觸不良；③樣品、測臺是否乾淨；④光源應為黃光（鈉光源），波長為589.5(589)nm。(2)觀測折射率的幾種特殊現象①假均質體現象轉動寶石360°，只見一條陰影邊界，但快速轉動偏光片，陰影邊界好像上下移動。出現這種情況的原因是由於該非均質寶石雙折射率小。如磷灰石多為0.003，符山石可小到0.001。遇到這種情況可用二色鏡觀察其多色性，用偏光儀觀察其光性特徵。例如符山石因為雙折率有時小到0.001，折射儀測試其折射率只見一條陰影邊界1.718，但觀察光性特徵可見四明四暗，觀察其多色性可見弱二色性。②假一軸晶現象有些二軸晶寶石的Ng與Nm或Nm與Np差值很小，當轉動寶石360°時，好像陰影邊界有一條不動，另一條動，如金綠寶石，Nm接近Np,Ng1.753-1.758，Nm1.747-1.749，Np1.744-1.747。又如黃玉（托帕石）Ng1.616，Nm1.609，Np1.609。③特殊光性方位一軸晶有時兩陰影邊界重合，轉動寶石可消除此現象；二軸晶有時可有一條陰影邊界不動，與一軸晶相似，轉動寶石或換刻面觀測即可解決。④某些雙折率特別大的寶石，其中一個折射率值位於折射儀的測試範圍之內，而另一個折射率值超出了測試範圍。如菱錳礦，No=1.84，Ne=1.58，當轉動寶石時，只有一條陰影邊界（Ne），但卻不停移動（No已超出觀測範圍，無法觀測）。(3)無法讀數的原因①寶石折射率值大於浸液的折射率值，即寶石為高折射率的寶石，折射率值超出了折射儀的測試範圍；②拋光不良；③樣品不在測臺中央；④刻面寶石粒度太小，無法見到陰影邊界，此時可用點測法讀出其折射率值；⑤眼睛矩離，方位不對；⑥樣品或測臺不潔淨。6、折射儀的應用(1)測折射率刻面測法測得的折射率值精確，而點測法有時誤差較大，定名時應結合密度等其他特徵綜合分析、判斷。(2)測雙折率置寶石於棱鏡測臺上。旋轉偏光片，讀出最大值與最小值，然後依次旋轉寶石45°，同時旋轉偏光片觀察，記錄其最大值與最小值。最後取各次讀數中的最大值和最小值，二者之差為雙折率（或接近最大雙折率），有時需換刻面觀測。(3)區分均質體與非均質體均質體寶石為單折射寶石，只有一條陰影邊界，即一個折射率值，而非均質體為雙折射寶石，可測得兩個折射率值。(4)測軸性一軸晶寶石一條陰影邊界不動（No），另一條陰影邊界動（Ne’），二軸晶寶石一般情況下兩條陰影邊界（Ng和Np）都動。(5)測光性正負一軸晶光性正負的測定一軸晶寶石的兩條陰影邊界，如果低值不動（No），高值動（Ne），即Ne>No，為正光性（U+）；如果高值不動（No），低值動（Ne），即Ne<No，為負光性（U-）。觀測一軸晶寶石折射率時，不動的陰影邊界的常光No值，動的陰影邊界為非常光Ne（Ne’）值。實際觀測過程中，是高值動還是低值動往往艱難判斷。最好是用測雙折率的方法，轉動寶石和偏光片，測兩組或三組數據，即可確定一軸晶的光性正負。如紫晶，第一次測得1.544，1.553，轉動寶石一定角度後，旋轉偏光片觀測，測得第二組數據為1.544，1.550，從兩組數據中可以看出，常光（No）的折射率值是1.544，是不動的，而1.533，1.550是非常光（Ne/Ne′）的折射率值，是動的。因為Ne>No，所以紫晶是一軸晶正光性（u+）。二軸晶光性正負的測定：二軸晶光性正負可根據Ng-Nm>Nm-Np為正光性（B+）；Ng-Nm<Nm-Np為負光性（B-）測得。即若大折射率（Ng）陰影邊界上、下移動幅度比小折射率（Np）移動幅度大，則說明Ng-Nm>Nm-Np，為二軸晶正光性（B+）；反之，為二軸晶負光性（B-）。二軸晶光性正負的測定還可以用做圖法。因為需要寶石有大刻面，拋光良好，同時又費時太多，故不要求掌握，一般瞭解即可，此處從略。(6)測色散值分別用紅光（687nm）和紫光（430.8nm）做光源測得的寶石的折射率值之差即色散值（度）。(7)檢查浸油的折射率值在折射儀的測臺中央滴一滴浸油，觀察視域，找到陰影邊界，即浸油的折射率值。如：1.790等。電子天平與密度測定1、儀器密度測定所用儀器為電子天平（圖2-15）或其他衡器，感量小於等於1毫克（1mg），精度為千分之一。2、密度測定(1)密度：即單位體積物質的品質。單位為g/cm3。(2)比重：比重也稱為相對密度，比重是在4℃及標準大氣壓下，材料的重量與等體積的水的重量之間的比值。比重是通過把一物體的重量除以等體積的溫度為4℃的蒸餾水的重量得到的。由於4℃時水的密度為1g/cm3，因此寶石的比重數值與其密度值正好相等，只不過比重無單位。(3)測量方法

密度測定常用靜水力學法及重液懸浮法，也可用磁流體法等。靜水力學法（有機液體介質稱量法）①原理：依據阿基米德定律，固體在液體中失去的重量等於它所排開的同體積液體的重量。②求密度公式：ρ——樣品在室溫時的密度（g/cm3）m——樣品在室溫時的品質（g）m1——樣品在液體介質中的品質（g）Po——一定溫度下液體介質的密度（g/cm3）③操作：a調整天平到水準位置；b寶石在空氣中稱量，記錄其品質m；c寶石在液體中稱量，記錄其品質m1；d按公式計算，即得到寶石的密度值；e結果表示：密度單位統一用g/cm3，結果保留小數點後兩位，如水晶：2.66g/cm3，碧璽：3.06g/cm3等。(4)注意事項①首先須要清潔寶石；②選用液體：蒸餾水密度一般採用1.00g/cm3即可；四氯化碳須要做溫度校正，25℃為1.579g/cm3，32℃為1.569g/cm3，35℃為1.559g/cm3。③寶石表面粗糙或有穿孔，存在氣泡，會影響精度；④樣品越小，誤差越大，精度越差。樣品過小時（<0.005g）時，測量的密度誤差大，不能作為鑒定依據；⑤多孔樣品，串連飾品，鑲嵌飾物，不要求測量密度；⑥不要移動天平，保持天平處於水準位置，注意天平上的水銀氣泡要居中；⑦細心操作金屬絲筐不要接觸到燒杯壁；燒杯壁不要碰到支架；稱盤上不要有灰塵，不要濺上液體；千萬不要碰倒燒杯，萬一碰倒燒杯，應立即斷電，否則會引起嚴重後果；液體稱量前要先去皮（歸零）；稱重時將防護罩門關嚴；準確讀數。⑧實驗結束時，將四氧化碳倒回瓶中，將蓋子蓋緊。重液法重液法是利用密度不同的重液與寶石相比較，間接測定寶石密度的一種方法。特點：簡單，迅速，精度0.002-0.003。但是密度大於4.30g/cm3的樣品無法測試；與重液起比學反應者無法測試。原理：懸浮——二者密度相當漂浮——寶石密度小於重液下沉——寶石密度大於重液理想重液的要求所選重液揮發性應盡可能小，透明度好，化學性質穩定，粘度適宜，盡可能無毒無臭，可混溶而不產生第三種物質，混溶重液各成分揮發性盡可能一致。常用有機液體：原料 密度（g/cm3） 折射率克列裏奇液 4.20二碘甲烷 3.32 1.74三溴甲烷 2.89 1.59一溴甲烷 1.47 1.66甲烷0.87 1.49飽和鹽水 1.13

①首先使用密度大的重液以節省時間；②每次測試後均須清潔寶石和鑷子；③重液用畢蓋緊瓶蓋；④用棕色瓶子盛裝重液，避光保存。磁流體法盛有順磁性（弱磁性）液體的容器置於非均勻磁場的電磁鐵間隙，液體的密度將隨磁場強度的變化而變化。磁場強度大的部位在下，小的在上，則磁場強度“分層”，順磁性液體的密度也隨之分層，形成一個密度遞增的重液柱。將寶石投入到重液柱中，寶石將定位懸浮在某一密度範圍內，借尺規可讀出其相對密度值。該法主要用於大量樣品的比重分迭，也可用於個別樣品的密度測定。二色鏡1、應用二色鏡用於觀察有色寶石的多色性。可區分均質體，非均質體以及區分一軸晶、二軸晶以鑒別寶石。2、原理當光波進入非均質體寶石時，分解形成振動方向互相垂直的兩束偏光，由於振動方向不同，選擇吸收也不同，致使非均質寶石產生多色性。二色鏡中的冰洲石塊雙折率大，可使多色性顯現出來。從非均質寶石同一部位透射的光被分解成振動方向互助相垂直的兩束偏光，當其振動方向與二色鏡中冰洲石的光率體橢圓長、短半徑分別平行一致時，即觀察到二色性；二者斜交時，觀察到的是混合色。3、結構

二色鏡通常是用冰洲石組裝的。由進光窗口（二色鏡聚焦在窗口），冰洲石菱面體，目鏡，金屬固定架或軟木座），玻璃棱鏡，外圓筒等構成（圖2-16）。

用偏光片製作的二色鏡會給觀察帶來問題，不建議使用，從略。4、操作(1)用連續光譜的白光做光源，如冷光源，白熾燈，手電筒，日光等；(2)用透射光觀察；(3)眼睛距二色鏡，寶石距二色鏡2-5mm；(4)從寶石的二個以上方向觀察，並且轉動二色鏡觀察。5、注意事項(1)光源不能用單色光、偏光，要用連續光譜的白光；(2)寶石應為有色，透明，半透明的寶石；(3)不要把二色性的過渡色（混合色）當做第三種顏色；(4)均質體無多色性；一軸晶具二色性（光軸方向除外）；二軸晶具三色性；集合體多色性一般不可測；(5)多色性有強（如堇青石、紅柱石、藍碧璽等），中（如紅寶石等）、弱（紫晶、橄欖石等），無（均質體如玻璃、尖晶石、石榴石等以及沒有顏色的非均質體）之分。(6)一定要從寶石的多個方向觀察，以避免光軸方向，從多個方向觀察也是為了找到一軸晶的兩個主要光學方向，二軸晶的三個主要光學方向。同時要旋轉二色鏡觀察，以使從非均質寶石透過的兩束互相垂直振動的偏光分別與二色鏡冰洲石光率體橢圓長、短半徑分別平行，觀察到真正的多色性（觀察三色性時，至少要從二個方向才能觀察到三色性）。(7)二色鏡用畢放回盒中，以免掉到地下摔壞。偏光鏡1、原理根據正交偏光下寶石的消光與干涉現象確定寶石的光性特徵。也可用平行（相當單偏光條件下）觀察多色性和吸收性。觀察寶石的光性特徵，需要調節上、下偏光片到正交。在正交偏光下：全暗：為均質體（包括非晶質，等軸晶系寶石）或非均質體垂直光軸的切片（沿光軸方向觀察寶石）；四明四暗：為非均質寶石（光軸方向除外），有時均質體如石榴石，也有四明四暗的任意偏光反應。全亮：為非均質集合體，隱晶質集合體以及聚片雙晶、裂理、解理、裂隙發育的寶石或包裹體太多而引起。異常消光：斑塊狀、波狀、蛇狀消光等，均質體在正交偏光下應為全暗，有時會出現上述不規則消光，稱之為異常消光。2、結構

偏光鏡的結構較簡單（圖2-17）。有上偏光片，可調節，能轉動360°，下偏光片，固定不動，其上有可以旋轉的玻璃物臺，底座內有光源（小功率燈泡），此外有電源變壓器和開關等。

有的偏光鏡還配有玻璃干涉球（相當於勃氏鏡），用來觀察干涉圖。3、操作(1)打開光源；(2)調節上偏光與下偏光正交，此時視域黑暗；(3)將寶石置於玻璃載物臺上；(4)旋轉玻璃載物臺360°觀察；(5)從寶石的多個方向觀察，以避免光軸方向或刻面影響；(6)根據全暗、四明四暗、全亮等現象判斷（要排除某些寶石的任意偏光反應或異常消光現象）。4、注意事項(1)不透明或微透明的樣品不能測試；(2)從多個不同方向檢測，以避免僅得到光軸方向的觀察結果或減少刻面影響；(3)樣品的包裹體和裂隙幾乎可以導致任意的偏光反應；(4)某些單折射的寶石，如石榴石、玻璃、歐泊和琥珀可呈現任意的偏光現象；(5)高折射率（R.I>1.81）的寶石，可能會出現問題；(6)對尺寸很小的樣品，觀察和解釋都是很困難的；(7)有時受到刻面影響，很難觀察。5、應用(1)區分均質體、非均質體及多晶非均質集合體；(2)解析干涉圖，確定軸性及光性（很困難，光性方位不容易確定）；(3)檢查多色性（用平行偏光——相當於單偏光條件時）；(4)檢查異常消光：在正交鏡下，將寶石轉至最亮位置或局部最亮，然後轉動上偏光片90°，若視域變更亮為異常消光（異常雙折射）；若不變或變暗為非均質（雙折射）寶石（注意：上述方法檢查異常消光經常會出現問題，最好是觀察有無多色性，測試是否有雙折率等綜合判斷，才可以使問題得到很好地解決。分光鏡1、原理不同寶石致色元素不同，對可見光的吸收線、吸收帶的位置及相對強度不同，因而可利用能形成連續光譜的分光鏡觀察樣品在白光（400nm-700nm）照射下所產生的黑色譜線或譜帶的位置及相對強度來鑒別寶石。棱鏡式分光鏡的原理是：由於白光中不同波長的光在同一物質中傳播速度不同，折射率值不等。一般而言，波長越短，傳播速度越慢，折射率越大。因此，白光中不同波長的光就分佈在不同位置，在一個三棱鏡上形成連續光譜。2、結構

分光鏡可分為棱鏡式和光柵式兩類

棱镜式分光镜的结构（图2-18）：

狹縫：控制進光量。觀察透明寶石狹縫幾乎閉合，半透明寶石開的稍大一些。一般是把狹縫關閉，稍一打開時，譜線（帶）最清晰。

棱镜：一组棱镜，要求不吸收可见光特定波长，色散角不太大，也不太小，色散后的光谱带要有足够宽度，所用材料应为均质体，否则会有产生两套光谱。

此外有透镜、标尺及目镜、内管（滑管）、外管等。光柵式分光鏡結構（圖2-20）

光栅式分光镜由衍射光栅，准直透镜、直角棱镜、狭缝、目镜等组成。

光柵式分光鏡光譜分佈均勻，但不如棱鏡式清晰，只是對透明度好的寶石在紅區有吸收線者測試有利3、操作掌握棱鏡式分光鏡中的掌上型分光鏡的操作和使用方法即可。掌上型棱鏡分光鏡攜帶方便，效果好。(1)據樣品選擇照明方法①透射光法（圖2-21）透明、半透明寶石適用。②內反射法（圖2-22）

适用于颜色浅或透明的小颗粒宝石

③表面反射法（图2-23）

适用于不透明、微透明的宝石(2)一般採用透射光法較易掌握。若用反射法需將樣品放在黑色背景上，入射光與反射光呈90°角。(3)調節分光鏡鏡頭高度，狹縫與寶石距離1cm左右即可（有的認為距離1英時即2.5cm左右，但實踐證明1cm左右觀察效果較好）。(4)調節狹縫與滑管焦距。狹縫關閉，稍一打開時譜線、譜帶最清晰。調節滑管焦距，觀察藍區向上推，紅區向下推。（光柵式分光鏡是不可調的，一部分棱鏡式的也是不可調的）。(5)觀察譜線、譜帶位置與相對強度。寶石名稱光譜圖描述紅寶石紅區有3條吸收線，黃綠區寬的吸收帶，藍區3條吸收線，紫區吸收圖2-2-4（光柵式分光鏡觀察）紅色尖晶石紅區有吸收線，黃綠區吸收帶，紫區吸收圖2-2-5（光柵式分光鏡觀察）變石紅區有吸收線，黃綠區吸收帶，藍區1條吸收線，紫區吸收圖2-2-6（光柵式分光鏡觀察）祖母綠紅區有吸收線，橙黃區弱吸收帶，藍區弱吸收線，紫區吸收圖2-2-7（光柵式分光鏡觀察）翡翠紅區三條階梯狀吸收（630-690nm處），紫區437nm處有吸收線（綠色鮮豔無雜質時，437nm吸收線可能缺失）圖2-2-8（光柵式分光鏡觀察）顯鉻譜的寶石寶石名稱光譜圖描述藍寶石藍區450、460、470nm有3條吸收窄帶圖2-2-9（光柵式分光鏡觀察）橄欖石藍區453、473、493nm有3條吸收窄帶圖2-2-10（光柵式分光鏡觀察）金綠寶石藍區444nm處有一強的吸收窄帶圖2-2-11（光柵式分光鏡觀察）鐵鋁榴石黃綠區有三條強吸收窄帶（505、527、576nm），藍區和橙黃區有弱帶圖2-2-12（光柵式分光鏡觀察）頑火輝石綠區506nm有一吸收線，此線為診斷線圖2-2-13（棱鏡式分光鏡觀察）顯鐵譜的寶石顯鈷譜的寶石寶石名稱光譜圖描述合成藍色尖晶石綠、黃和橙黃區有三條強的吸收帶，綠區吸收帶最窄圖2-2-14（棱鏡式分光鏡觀察）鈷玻璃綠、黃和橙黃區有三條強的吸收帶，黃區吸收帶最窄圖2-2-15（光柵式分光鏡觀察）其他吸收譜寶石名稱光譜圖描述鑽石（無色）紫區415.5nm有一吸收線圖2-2-16（光柵式分光鏡觀察）鋯石（無色）紅區653.5nm吸收線為診斷線圖2-2-17（光柵式分光鏡觀察）鋯石（有色）紅區653.5nm吸收線，1-40條吸收線均勻地分佈在各個色區圖2-2-17-1（光柵式分光鏡觀察）錳鋁榴石紫區432nm吸收窄帶為診斷帶圖2-2-18（光柵式分光鏡觀察）磷灰石/顯稀土譜黃區和綠區有兩組密集的吸收線4、注意事項(1)光源應為白光連續光譜（400nm-700nm）的光源。光源應用強光源，最好為冷光源。(2)有發射光譜的日光、螢光燈等不能用為光源；(3)勿使透過寶石以外的光進入分光鏡；(4)樣品太小時，光譜弱，不易觀察；(5)樣品透明度好，光譜清晰度好；(6)樣品顏色深，光譜清楚；(7)如果用手拿著寶石，應判別592nm吸收線是否為手的血液所引起；(8)用畢放回盒中，以免滾到地下摔壞。查爾斯濾色鏡

1、原理 某些顏色相近的樣品具有不同的光譜特徵，所以在只能通過某些特定波長的濾色境下呈現不同的顏色，以此來鑒別寶石。 寶石的顏色是寶石對白光選擇吸收後剩餘波長混合的結果。同樣的顏色，可以由不同光譜組成，如綠色翡翠與綠色翠榴石。肉眼看，二者都是綠色，無法區分，但前者綠色中不含紅色波長的光；而後者綠色中含少量紅色波長的光，查爾斯濾色鏡卻可以將二者區分開來。查氏鏡下前者不變紅，後者變紅。2、結構 查氏鏡始造於1934年。當時為了區分祖母綠及其仿製品，而由英國寶石檢測實驗室安德森與查爾斯科技學院合作設計生產了查氏鏡，也叫祖母綠濾色鏡。當時祖母綠在查氏鏡下呈紅色，其他綠色寶石不呈現紅色，以此鑒別祖母綠與仿祖母綠。這是當時的認識，而目前已證明實際情況不是如此。例如哥倫比亞等地祖母綠查氏鏡下變紅；而印度、巴基斯坦等地的祖母綠查氏鏡下不變色，而不是祖母綠的翠榴石，某些綠色鋯石，查氏鏡下也變紅。儘管如此，仍然可以利用查氏鏡來鑒別某些寶石。

查氏鏡的結構比較簡單，將濾光片夾在保護玻璃片中，裝在可以轉入轉出的塑膠外殼中即組成了查氏鏡（圖2-24）。查氏鏡的濾光片僅讓紅光和黃綠光通過，並且通過的紅光比黃綠光大得多。3、操作

(1)清潔樣品；

(2)將樣品放在黑色板上（不反光或不影響觀察的背景上）；

(3)光源用白光、強光並且須要靠近樣品照射；

(4)手持濾色鏡儘量靠近眼睛，濾色鏡距離樣品約30cm左右處觀察。

4、應用

(1)鑒定合成藍尖晶石，藍色玻璃、合成藍色水晶，三者均由鈷致色，故在查氏鏡下呈豔紅色。而其他藍色寶石，如藍寶石（呈淺藍、灰藍）、海藍寶石（呈黃綠）、藍黃玉（呈灰藍、泛紅）；

(2)鑒定綠色玉髓：鉻致色的綠玉髓查氏鏡下變紅，而鎳致色的綠色澳玉在查氏鏡下不變色；

(3)鑒定染色綠色翡翠，鉻鹽染色的在查氏鏡下變紅，而有機染料染色的不變色。(4)幫助鑒定其他相似寶石：如綠色翡翠在查氏鏡下不變色，而綠色水鈣鑽榴石在查氏鏡下變紅。若為祖母綠，則在查氏鏡下呈亮紅色，則為合成祖母綠的可能性極大。某些綠色鋯石，翠榴石在查氏鏡下呈粉紅色。紅寶石、紅色尖晶石在查氏鏡下呈紅色，而石榴石呈灰黑色。5、注意事項(1)用強的白光源，而弱手電筒、螢光燈不可用，直射陽光效果也差；(2)經查氏鏡觀察所見顏色深度取決於樣品的大小、形狀、透明度及其本身顏色深度。(3)由於染色劑的類型和含量的差異，每一樣品的反應可以不同；(4)只是輔助手段，尚需綜合判斷。紫外燈

1、原理 根據寶石在長波紫外光和短波紫外光下的發光性鑒別寶石。 紫外線是電磁波譜中10nm-400nm這一部分，位於可見光和X射線之間，波長較可見光短，不能為人眼所觀察到。 當紫外光照射到某些樣品時，激發樣品產生一種發射可見光的現象（螢光或磷光）。螢光按發光強度分為：無、弱、中、強。某些寶石可有磷光（如歐泊、螢石等）。鐵是螢光的猝滅劑。2、結構紫外燈實際是一個提供紫外線的光源（圖2-25）。紫外光源為燈管加特製濾光片，可發出長、短波紫外光。長波為365nm；短波為254nm（253.7nm）。此外，有觀察窗口、暗箱和開關。3、操作

(1)在未打開紫外燈開關前，清潔寶石並放進暗箱內的樣品臺上；

(2)分別按長波（LW）和短波（Sw）按鈕，觀察螢光反應；

(3)如果須要觀察磷光性，關閉開關，繼續觀察。4、應用(1)鑒定寶石品種； 如紅寶石有紅色螢光，紅色石榴石無螢光，即螢光隋性。(2)幫助判別天然石與合成石。 如無色藍寶石可有紅至橙色螢光；而合成無色藍寶石可有藍白色螢光。無色尖晶石無螢光；而合成無色尖晶石為藍綠、藍白色螢光。(3)幫助鑒別鑽石與仿鑽石鑽石螢光性變化很大，從無至強，可見各種顏色；而仿鑽石如合成立方氧化鋯，螢光則較一致。因此，可用來鑒別群鑲鑽石的真偽。(4)幫助判斷寶石是否經過人工處理 天然翡翠一般無螢光或螢光較弱；而某些B貨翡翠可發出中至強的黃綠或藍白螢光。某些天然黑珍珠可發紅或淺黃的螢光；而硝酸銀處理的染色黑珍珠，無螢光或灰白色螢光。(5)幫助判斷某些寶石的產地； 如斯裏蘭卡黃色藍寶石LW下呈黃色螢光；而澳大利亞黃色藍寶石無螢光。5、注意事項(1)紫外光會損傷眼睛，放置樣品之後再打開開關；(2)透明樣品與不透明樣品螢光有所不同；(3)有時樣品僅某一部分發螢光，如祖母綠中的油劑，青金石中的方解石；(4)同類寶石不同樣品的螢光可有明顯差異；(5)只是輔助手段，尚需綜合判斷。熱導儀

熱導儀是20世紀80年代初設計生產的，是鑒定鑽石與仿鑽石迅速而有效的儀器。但由於近年來合成α-sic的上市，給鑒別鑽石與仿鑽石提出了新的課題，因為二者無法用熱導儀區分。1、原理 不同珠寶玉石傳導熱的性能不同。因此，測定熱導率或相對熱導率可鑒別寶石。2、結構

II型熱導儀（圖2-26）由探頭、測量顯示系統、警報系統及電源組成。3、操作

先清潔寶石，操作步驟如下： (1)打開開關預熱； 打開開關之後，會亮起一個紅燈，等另一個紅燈亮時，說明預熱已完成，可以進行下一步。 (2)據室溫和樣品重量調檔； 日本Ⅱ型熱導儀的調檔規定 ct/t

<10℃ 10℃-30℃ >30℃

<0.05 5

6

7 0.06-0.5 3

4

5

>0.5

1

2

3

(3)手持儀器，兩手指捏住背部金屬板； 這是為了防止誤判定。警報系統是為了防止熱導儀探頭直接接觸金屬部分（金、銀、銅等）使熱導儀發出錯誤的信號而設置的。警報系統是由人體、金屬、探頭及儀器背面的一塊直角三角形的金屬板及蜂鳴器等組成。當探頭誤觸金屬托時，蜂鳴器就會發出短促的嘟！嘟！聲，而不是接觸鑽石時拉長的嘟！嘟！聲。以此發出提醒警報。

(4)探頭垂直臺面測試；

(5)據升檔及蜂鳴聲判斷。4、注意事項

(1)待測寶石必須乾淨、乾燥；

(2)電池電力應充足；

(3)定期清潔探頭，軟紙輕擦即可；

(4)鑽石應放在鋁板凹坑中，不要用手拿鑽石，鑲鑽首飾可拿托；

(5)測試分鑽，光和聲可能不會很強；

(6)應儘量垂直臺面測試；

(7)控制室內氣流，避開風扇及窗口的風；

(8)測試時手指必須捏住儀器背部三角形金屬板，以免誤判定；

(9)測試完畢將探頭戴上保護套，並立即斷電；

(10)電池長時間不用，應取出。5、應用(1)鑒別鑽石與仿鑽石（合成碳矽石除外）；(2)鑒別其他寶石，如海藍寶石與藍黃玉，方柱石與紫晶等；(3)檢測貴金屬及其含量。590型無色合成碳矽石/鑽石測試儀鑽石與合成碳矽石在熱導儀測試中均呈鑽石反應。為此，美國C3公司生產了“TesterModel590”檢測儀（圖2-27）。1、原理 無色一淺黃色鑽石具有透過長波紫外線的能力；而合成碳矽石卻可以吸收長波紫外線。該儀器即利用此原理設計制做而成。2、結構該儀器上裝有接收紫外光的細光纖管，並有聲響及指示燈裝置3、操作

當長波紫外燈的光線射向鑽石時，則長波紫外光進入鑽石。經過折射、內反射又折射到臺面上，進入接收器，發出聲響並使綠燈閃亮；若為合成碳矽石，則紫外光被吸收，無紫外光進入接收器，因而無聲響，指示燈不閃亮。4、注意事項

(1)“TesterModel590”檢測儀應在正常溫度、濕度下使用。溫度超過30℃時，會出現錯誤結果。

(2)探頭與樣品應乾淨，否則會有錯誤的結果。三、實習要求

1、放大鏡觀察

(1)玻璃貓眼的蜂巢構造；

(2)翡翠（處理）的染色特徵（絲網狀綠）；

(3)石英岩玉的粒狀結構/鱗片粒狀結構；

(4)鑽石內含物的觀察。2、寶石顯微鏡觀察(1)紅、藍寶石的礦物包體、指紋狀包體、雙晶紋/裂理、平直或六邊形色帶（生長紋）等；(2)焰熔法合成紅、藍寶石的弧形生長紋（色帶）、氣泡等；(3)養殖珍珠的“砂丘紋”（生長迴旋結構）；(4)染色翡翠的“絲網狀”綠；(5)尖晶石中的八面體負晶或礦物包裹體；(6)橄欖石中的睡蓮葉狀包體；(7)合成碳矽石、橄欖石、碧璽、鉻透輝石、鋯石、合成金紅石等的雙影觀察；(8)歐泊、合成歐泊的變彩觀察及彩片特徵觀察；(9)菱錳礦的鮞狀結構，層紋構造的觀察；(10)透輝石貓眼的二組近正交完全解理及矽線石貓眼一組完成解理的觀3、折射儀觀測(1)折射率的測定①點測：貓眼、紅寶石、碧璽、水晶、翡翠、岫玉、歐泊、藍晶石、獨山玉、月光石、瑪瑙等。②刻面測法：紅寶石、合成紅寶石、祖母綠、紫晶、方柱石、石榴石、橄欖石、碧璽、磷灰石、螢石。(2)雙折率測定紫晶、方柱石、堇青石、碧璽、磷灰石、橄欖石、紅寶石(3)一軸晶光性正負的確定紫晶、方柱石4、密度測定用靜水力學法測定密度：鋯石、合成立方氧化鋯、紫晶、方柱石、紅寶石、祖母綠、合成祖母綠（水熱法）、青金石、合成青金石、方鈉石、翡翠、軟玉、岫玉、貝殼。4、密度測定

用靜水力學法測定密度： 鋯石、合成立方氧化鋯、紫晶、方柱石、紅寶石、祖母綠、合成祖母綠（水熱法）、青金石、合成青金石、方鈉石、翡翠、軟玉、岫玉、貝殼。5、二色性觀測

無多色性：尖晶石、石榴石、玻璃； 二色性：紅寶石、藍寶石、祖母綠、碧璽、紫晶、符山石； 三色性：堇青石、藍晶石、坦桑石、紅柱石、綠簾石；6、分光鏡觀測 紅寶石或合成紅寶石、鋯石、焰熔法深藍色合成尖晶石、榍石、磷灰石、石榴石等。7、查爾斯濾色鏡觀測 綠色翡翠和綠色水鈣鋁榴石，天藍色托帕石和海藍寶石、紅寶石和紅色石榴石等。8、紫外燈寶石發光性觀察 紅寶石、紅尖晶石、紅色石榴石、鑽石、合成立方氧化鋯、磷灰石、歐泊、螢石等。9、偏光器觀察 紅寶石、藍寶石、黃玉、碧璽、尖晶石、石榴石、玻璃、翡翠、岫玉、瑪瑙、賽黃晶、水晶等。10、熱導儀測試 鑽石、合成碳矽石、合成立方氧化鋯、紫晶、方柱石、托帕石、海藍寶石、紅寶石、藍寶石等。上述觀察測試要求掌握每種寶石鑒定儀器的原理，使用方法和操作步驟以及使用時的注意事項；細心、認真觀察測試，在實踐中不斷積累經驗，總結、提高實際操作技能，爭取儘快熟練使用各種常規珠寶鑒定儀器。§2貴重寶石的鑒定A．剛玉類寶石

—紅、藍寶石的鑒定一、概述紅藍寶石的礦物學名稱都是剛玉（corundum），剛玉屬氧化物類礦物。紅寶石、藍寶石是世界上公認的珍貴寶石品種。五大貴重寶石：鑽石、紅寶石、藍寶石、祖母綠、金綠寶石（貓眼變石）七大貴重寶石：上述五種加上翡翠、歐泊。二、剛玉類寶石的分類與命名1．以顏色分類、命名國際珠寶界依據顏色將剛玉類寶石劃分為紅寶石、藍寶石兩大類。但二者界線始終是個有爭議的問題，到目前尚未統一。傳統寶石學強調紅寶石的顏色品質，將紅寶石限定在一個較窄的範圍內。但是隨著天然紅寶石產量的減少，需求量的增加，以及產出國的利益等諸多因素，一些國際組織建議對傳統紅寶石重新界定。傳統劃分方法：紅寶石：中到深紅色剛玉寶石統稱紅寶石（淺紅、粉紅除外）藍寶石：除去紅寶石以外的其他所有顏色的剛玉寶石統稱藍寶石。傳統劃分方法中有淺紅色藍寶石、粉紅色藍寶石的名稱，實際應用中很難劃分。1989年在曼谷召開的國際有色寶石協會（ICA）會議上，提出了新的原則——即把所有具紅色色調的剛玉寶石劃歸為紅寶石，其他顏色的剛玉寶石劃歸為藍寶石。紅寶石：即紅色的剛玉寶石，包括了淺紅到深紅所有紅色色調的剛玉寶石。藍寶石：即除去紅色系列以外的所有顏色的剛玉寶石，包括白色、黃色、綠色、藍色、黑色等各種顏色。除藍色剛玉寶石直接定名為藍寶石外，其他各種顏色的剛玉寶石定名時需在藍寶石名稱之前冠以顏色形容詞，如黃色藍寶石、綠色藍寶石等。2．依據特殊光學效應的品種劃分(1)星光紅寶石、星光藍寶石及合成星光紅、藍寶石含金紅石絲狀體 六射星光含金紅石、赤鐵礦 十二射星光(2)變色藍寶石及合成變色藍寶石變色藍寶石：a.含Cr、Fe和Ti，如泰國、緬甸、斯里蘭卡的變色藍寶石。日光 藍—綠或藍紫白熾燈 紫紅或紫色b.含V：坦桑尼亞umba河谷的變色藍寶石以及焰熔法合成變色藍寶石(3)紅寶石貓眼（稀少）3．依據成因，是否改善的劃分：除天然者外，尚有：(1)合成紅寶石、合成藍寶石(2)合成星光紅寶石、合成星光藍寶石(3)染色紅寶石(4)擴散藍寶石(5)充填紅寶石(6)藍寶石拼合石、紅寶石拼合石(7)合成變色藍寶石等三、紅、藍寶石的基本特徵英文名：紅寶石ruby

藍寶石sapphire礦物名：剛玉、氧化物類、三方晶系、一軸晶負光性（個別二軸晶異常光性），L33L23PC化學成分：Al2O3，含Cr、Fe、Ti、V、Co等結晶狀態：通常為柱狀、桶狀、板狀。六方柱+菱面體+六方雙錐+平行雙面晶體形態與形成條件有關柱狀、桶狀晶體多產於貧矽、富堿的鹼性橄欖玄

武岩中，且多具深色熔蝕殼。板狀晶體多產於富矽貧堿的接觸變質岩中。雙晶常依菱面體{1011}較少依{0001}成聚片雙晶，集合成粒狀或緻密塊狀。顏色：紅、藍、黃、紫、橙、綠、褐、灰、黑、無色等紅（淺紅、桃紅、深紅、橙紅）：Cr2O3

紫紅：TiO2+Fe2O3+Cr2O3

藍色：TiO2+Fe2O3

金黃：NiO+Cr2O3

黃色：NiO

綠色：Co3O4+V2O5

變色：V2O5+NiO/Cr+Fe+Ti紅寶石由Cr3+致色Cr3+→Al3+，Cr3+代替Al3+，在畸變的氧配位八面體的作用下，原子的d軌道發生能量分裂，形成各個能級。電子躍遷，d電子吸收2.2ev光波（黃綠色光），部分d電子吸收3.0ev（紫色光）光波，能量小於2.0ev的紅光通過，有時部分藍光通過，因而呈紅色或紫紅色。（祖母綠由Cr3+致色，氧配位八面體作用下，d軌道形成四個能級，由於Be2+、Si4+的存在，分裂能減弱，吸收帶下移，兩個吸收帶分別吸收了紫光和黃—紅色光，而使藍—綠色光通過，因而祖母綠呈現綠色或藍綠色。）光澤：玻璃—亞金剛光澤多色性：二色性，紅寶石一般為紫紅色/橙紅，藍寶石為藍/綠藍等折射率：1.762-1.770(+0.009,-0.005)雙折率：0.008-0.010紫外螢光：

紅寶石：Lw弱至強，紅、橙紅，Sw無至中，紅、粉紅、橙紅、少數強紅藍寶石：一般無，個別弱藍到綠，含Cr者粉紅螢光黃色藍寶石：橙黃色（斯里蘭卡）無色藍寶石：無至中紅—橙（合成無色藍寶石Lw無至弱藍白、Sw藍白）綠色：一般無紫色：無或紅吸收光譜：

紅寶石：694,692,668,659nm吸收線，620-540nm吸收帶，476、475nm強吸收線、468nm弱吸收線、紫光區吸收。

藍寶石：Fe線—450、460、470nm吸收線

黃色藍寶石：可具鐵線但無螢光或無鐵線而有螢光（橙黃）變色剛玉：470.5nm吸收線、550~600nm強吸收及685.5nm吸收線解理：無，雙晶發育者可有裂理Hm：9（略具方向性，維氏硬度//C軸(光軸)方向略大於⊥C軸方向）密度：4.00(±0.05)g/cm3放大檢查：礦物晶體包體、色帶、生長紋、雙晶紋、裂理和絲狀物、針狀礦物包體、指紋狀包體、氣液包體等。特殊光學效應：

紅寶石：星光效應、貓眼效應（稀少）藍寶石：變色效應、星光效應熔點：2000-2030℃，熱導率0.0600~0.0834cal/Cm·℃·S具較高化學穩定性：耐普通酸堿侵蝕，微溶於煮沸的硝酸或熱至300℃的磷酸，易溶於800-1000℃的硼砂或400-600℃的亞硫酸氫鉀。四、鑒別1．與相似紅色、藍色寶石的鑒別以D、R·I、多色性、吸收光譜、光性特徵、內含物等特徵，不難與相似寶石鑒別。其中注意紅寶石與紅色石榴石的鑒別：二者D、R·I可以相近，有些紅色石榴石在正交鏡下四明四暗（應力、刻面等的影響）紅寶石

紅色石榴石 ①螢光 紅色螢光 無 ②多色性 二色性 無③雙折率 0.008 0 ④放大觀察色帶、雙晶紋裂理等渾圓狀包體等⑤吸收光譜紅寶石Cr吸收譜 Fe窗等 2．天然紅、藍寶石與合成紅藍寶石的鑒別(1)焰熔法（維爾納葉法、火焰法）是用火焰把原料熔化而進行晶體生長的方法（無坩堝）A．合成紅、藍寶石的鑒定特徵：

a.弧形生長紋或色帶（穿過不同刻面，不同方向觀察:明暗差異所表現出來的紋理，略彎曲。）

b.氣泡：球形、蝌蚪狀、單個、雲狀,高倍並升降鏡筒觀察

c.料渣：無固定形狀的原料殘渣

d.發光性：合成藍寶石Sw淡藍白或淡綠色（天然藍寶石一般無螢光）

合成綠色藍寶石：Lw橙色螢光合成無色藍寶石：淡藍色螢光（天然：無至橙紅）合成紅寶石：紅色螢光一般強於天然者e.吸收光譜：

合成藍寶石：焰熔法一般缺失鐵線合成變色藍寶石：470nm強而狹的V吸收線f.顏色豔麗、均勻，過於純正，外觀完美焰熔法可生產：合成紅、藍寶石，合成尖晶石，合成金紅石，人造鈦酸鍶等B．黃色藍寶石與黃色合成藍寶石的鑒別

a.放大觀察

b.吸收光譜與螢光

天然者：可具鐵線但無螢光，或者無鐵線而有橙黃色螢光合成者：可有Cr線（690nm線）、無鐵線、螢光橙紅（Ni+Cr），或者既無鐵線又無螢光（Ni）C．無色藍寶石與無色合成藍寶石的鑒別

a.放大觀察

b.螢光：天然者橙—紅，合成者Lw惰性Sw藍白色螢光D．合成星光紅寶石，合成星光藍寶石的鑒別

a.顏色：粉紅—紅；乳藍—藍；白—灰；紫；綠；黃；褐；黑等

b.星線：僅存於表層、完整、清晰、較細（天然者星線產於樣品內部，可缺失，不完整，較粗）

c.弧形生長紋或色帶、氣泡E．合成變色藍寶石a.氣泡、弧形生長紋

b.變色效應F．再次熱處理（及充填）的焰熔法合成紅、藍寶石

將焰熔法合成紅、藍寶石，加熱冷卻，產生裂隙，投入到乙酸苯胺等樹脂的溶液中，形成次生指紋狀或樹枝狀包體，可有弧形生長紋、氣泡。(2)助熔劑法助熔劑法又稱高溫熔體溶液法或熔劑生長法助熔劑法是將晶體的原成分在高溫下熔解於低熔點助熔劑熔體中，形成飽和熔體，然後通過緩慢地降溫或其他方法，使晶體析出，類似晶體從岩漿中結晶。助熔劑法可生產：合成紅寶石、合成祖母綠、合成尖晶石、合成變石等紅寶石 Al2O3、Cr2O3——原料PbO、MoO3或Bi2O3——助熔劑（PbO污染大，現在用鉬酸鋰、氟化鋰污染小）Al2O3熔點2030℃加入助熔劑在1300℃即熔融，然後緩慢冷卻使紅寶石結晶，助熔劑及比例決定熔點，用白金坩堝。助熔劑法合成紅寶石鑒定特徵：a.顏色豐富，包括各種深淺不一的紅色。b.發光性：可有較強的螢光c.查氏鏡：可見較明顯的紅色d.微量元素：種類少，有Pb、Mo等微量元素存在e.助熔劑殘留物顏色：大多不透明，灰黑、棕褐，以致黑色（透射光），而在反射光下，呈淺黃、橙紅，且有金屬光澤。形態：豐富、樹枝狀、柵欄狀、網狀、扭曲雲翳狀、管狀、熔滴狀、彗星狀，可有透明空洞和馬賽克結構。f.筆直生長環帶及不均勻色塊，可有攪動狀的顏色不均勻現象，藍色三角狀生長帶等。g.鉑金片，三角形、六邊形等(3)水熱法：早在1950年水熱法的合成已由Balets教授完成，但由於製造成本太高，因此一直未做為商品流通。而1992年後情況發生了變化。1992年原蘇聯的Tairvs公司的亞曆山大Alexan將水熱法合成紅寶石達到了商業化生產。我國目前已用水熱法合成了水晶、彩色水晶、祖母綠、海藍、紅寶石等。水熱法：是模仿自然界許多礦物在礦化氣水溶液中結晶的原理而設計的。在封閉的高壓釜中，高溫高壓下，使原料在較熱的部位溶解於水溶液中，隨後在較冷部位的籽晶上重結晶。水熱法合成紅寶石鑒定特徵：(1)顏色：淺紅—深紅各種顏色，透明度高純淨。(2)發光性：紫外螢光無（淺粉紅色樣品）或弱—強(3)可有種晶片(4)鋸齒狀、波狀生長紋(5)鉑金片(6)釘狀包體（或定向排列的細針狀）、氣液包裹體桂林水熱法合成紅寶石(1)透明度高、純淨(2)紫外螢光：LW鮮紅色(3)吸收光譜：紅區吸收線、藍綠區吸收(4)內含物：種晶片殘餘、生長紋理不明顯(5)紅外光譜：無水的吸收特徵(4)提拉法/導模法：提拉法是在坩堝中將原料熔化，採用晶體提拉機構生產寶石。導膜法是邊緣限定薄膜供料提拉生長技術，是提拉法的變種，可生產片、管、異型截面等紅、藍寶石晶體。提拉法：拉長氣泡、弧形紋導模法：帶有氣泡，可有導模金屬Nb，無料渣(5)冷坩堝法（冷坩堝熔殼法）1969年，法國科學家Roulin等人用高頻電源加熱冷坩堝方法，生長出含穩定劑y3O3為12.5%的CZ小晶體，但未將該項研究繼續下去。1972年原蘇聯的列別捷夫物理研究所亞曆山大羅夫等人完善了該技術。1976年CZ銷往市場，我國從1982年開始研究，很快獲得成功並投入批量生產，是目前世界上能大量供應CZ晶體的國家之一。冷坩堝法：它的最大特點是沒有專門的坩堝，而是材料本身做“坩堝”，並且不對“坩堝”直接加熱，而是由包裹在“坩堝”外線圈的高頻電流向“坩堝”內發射高能電磁波，電磁波透過“坩堝”直接加熱內部的寶石原料氧化鋯使之熔化。“坩堝”外壁有水冷系統，因此在原料熔化時“坩堝”內壁有一薄層原料氧化鋯保持固體狀態，這層固體氧化鋯就相當於坩堝。CZ可有各種顏色的，術科考試樣品可有黑色CZ，合成立方氧化鋯的溫度為2500-2750℃。3．紅藍寶石的優化處理及其鑒別(1)剛玉類寶石的熱處理a T溫度 剛玉≥1600℃b Δt 升溫速度c Ct 恒溫時間d fo 氧化還原條件（氣氛）e Δt 退火時間熱處理屬優化、市場上的大多數紅藍寶石都是經過熱處理的。應用：a.削減藍色——高溫氧化條件

Fe2++Ti4+電荷轉移產生藍色

Fe2+Fe3+，使Fe2++Ti4+電子對減少，從而削減藍色b.增加藍色——高溫還原條件c.去除金紅石，增加淨度透明度

1600℃-1800℃迅速冷卻

金紅石（TiO2）熔融，Ti進入晶格形成固溶體，消除了金紅石氧化d.產生星光——加熱緩慢冷卻

加熱使以固溶體形式存在的Ti析出，緩慢冷卻而形成金紅石絲狀物可產生星光。e.淺黃—黃綠色剛玉經高溫氧化形成黃色、金黃色藍寶石

在高溫氧化條件下，剛玉晶格內原由Fe2+造成的氧空位全部填滿，Fe2+氧化成Fe3+使剛玉寶石形成黃至金黃色。f.改變透明度和顏色斯里蘭卡乳白色久達（Geudas）剛玉，熱處理後變得透明，並產生藍色。牛奶石（久達剛玉），呈乳白色、灰白色，1200℃-1700℃，（1600℃±最好），還原條件，用木炭控制氣氛或通入CO或氧氣控制氣氛，長達幾星期進行熱處理，有時反復多次，使金紅石（TiO2

）熔解，進入晶格（透明了），與Fe2+結合產生藍色。熱處理的鑒定：a.固態礦物包體熔蝕b.氣液包體炸裂c.表面可有凹坑、麻點d.內部出現應力紋(2)表面擴散處理（屬處理）表面擴散處理也稱熱擴散處理或熱化學處理方法表面擴散是在高溫或超高壓條件下，通過某種元素在寶石中以擴散的方式來改變寶石內致色元素的種類、含量和元素間的比例，從而達到改變寶石外觀特徵（如顏色、透明度等）的一種化學處理方法。寶石表層所形成的顏色層稱擴散層（滲層）Cr3+→紅色Fr+Ti→藍色Ni→黃色Cr+Ni→橙黃Co→藍色※擴散處理紅寶石鑒定特徵a.顏色：早期石榴紅色，帶明顯的紫色、褐色色調。新產品有不同深淺的紅色，顏色不均勻，常呈斑塊狀b.放大檢查：樣品浸於二碘甲烷中，可見紅色多集中於腰圍、面棱及開放裂隙中c.螢光：Sw可有斑塊狀藍白色螢光d.二色性：模糊，有時黃/棕黃。e.R·I：具異常折射率，最高可達1.80Δ擴散藍寶石的鑒別：術科考試可有此樣品Fe+TiⅠ型 顏色層0.004-0.1mmⅡ型 顏色層可達0.4mma.顏色：

Ⅰ型灰藍色、霧狀外觀

Ⅱ型清澈的藍色、藍紫色，頗似天然優質藍寶石b.具熱處理特徵c.腰、棱、凹坑、裂隙處顏色集中d.某些樣品Sw白堊狀藍或綠色螢光，另一些樣品Lw藍、綠，甚至橙色螢光Co擴散處理藍寶石

鮮豔的鈷藍色，市場少見，偶爾可檢測到鑒定特徵：a.鈷藍色

有許多顏色略淺的斑點，棱線顏色變淺b.折射率超出折射儀測量範圍c.分光鏡：鈷吸收譜——三條吸收帶鈹擴散處理紅、藍寶石2003年《亞洲珠寶》報導，國際珠寶市場上近年來出現一些顆粒大、瑕疵少、品質很好的橙紅、粉紅和紅色剛玉寶石很受歡迎（2002年初流向市場）這些漂亮的紅寶石並非鉻譜，而是鈹擴散處理的剛玉，是產自馬達加斯加和坦桑尼亞的剛玉類寶石改善所致。1750℃以上+Be2+等材料粉末，高溫氧化條件下進行Be表面擴散處理而成。鈹擴散處理紅寶石的鑒別：a.具熱處理特徵：內部應力紋，表面熔蝕紋、麻點b.無鉻譜：只是黃綠區寬吸收帶，其他譜線不典型c.螢光：無或極弱的淡綠色螢光（天然紅色螢光）d.微量元素：鐳射等離子質譜儀測試Be表層高，往裏迅速減少高溫氧化條件下，Be可進入到寶石較深的地方，隨Be擴散深度不斷增加，顏色也發生變化，從黃—橙黃—粉橙—橙粉—橙—橙紅—紅色※表面擴散處理星光寶石剛玉寶石經表面處理可產生星光藍寶石和星光紅寶石表面擴散處理星光藍寶石在我國已面市其折射率、密度及氣液包體等特徵與天然藍寶石相同※表面擴散星光藍寶石鑒別特徵：a.顏色：具灰黑色調的深藍色，弧面型底部或裂隙內有紅色斑塊狀物質b.星光特點：星線均勻，星光完美c.放大檢查：星光局限於表面，表面有一層極薄的絮狀物，由細小白點聚集而成，無三組定向排列的金紅石絲狀物（放大3000倍也未見，電子顯微鏡）d.螢光：無反應，部分樣品紅色色斑可發紅色螢光e.Cr2O3含量：異常，可達4%，油浸觀察表面呈現紅色，具輪廓清晰的紅色色圈。(3)染色紅寶石將劣質剛玉寶石，即顏色淺淡、裂隙發育者放進有機染料溶液中浸泡、加溫，使之染上顏色。鑒定特徵：a.光澤弱b.顏色集中於裂隙或凹坑中c.可有螢光、二色性，吸收光譜異常(4)充填紅寶石注膠或充填玻璃等以掩蓋裂隙鑒別：a.裂隙內充填物的光澤、顏色與紅寶石不同b.可有殘留氣泡(5)輻照處理

剛玉產生黃色—橙色，不穩定紅寶石：熱處理——優化

浸有色油、染色、充填、擴散——都屬處理藍寶石：熱處理——優化

擴散、輻照——處理五、評價1．顏色：鴿血紅、矢車菊藍最佳2．透明度、淨度：包體少，透明度高為好3．切工：不漏光，閃光好4．重量：紅寶石要求>0.34Ct；而藍寶石>0.5Ct即可做戒面1988年，美國牙醫麥耶，在北卡羅來納州煙霧山、拳頭大藍色奇石、壓病歷卡、寶石學家約翰、普魯遜看牙病發現為藍寶石，估價400萬美元。1989年，美國寶石商羅伊、惠茨賽恩，在亞曆桑那州一次珠寶展銷會上，一個土豆大小的藍黑色石頭放在一個小盆內，標價15美元，這玩藝能值15美元？賣主自覺要價過高，以10美元成交。經加州莫尼卡寶石鑒定實驗室鑒定，為價值228萬美元的藍寶石。六、礦床與資源

剛玉屬多成因礦物，變質岩，岩漿岩中均有產出。儘管如此，紅寶石和藍寶石礦床卻極其罕見，凡具有工業意義的礦床都產在各種砂礦中。1．礦床①岩漿岩型：

鹼性玄武岩中：山東，澳大利亞，泰國等藍寶石礦床，兼產紅寶石鹼性-基性玄武岩中：美國蒙大拿州約戈穀藍寶石礦床斜長雜岩體：澳大利亞哈茨山紅寶石礦床②偉晶岩型：坦桑尼亞翁巴塔爾紅、藍寶石礦床③變質岩型：

區域變質：緬甸抹穀紅寶石礦床，大理岩中，斯裏半卡，美國以及新疆阿克陶片麻岩變粒岩中。接觸交代型：斯里蘭卡康迪山藍寶石礦床產於正長岩與大理岩的內接觸帶，是世界上優質藍寶石及彩色藍寶石（帕德馬剛玉）的主要產區。喀什米爾藍寶石、花崗偉晶岩與白雲岩化灰岩內接觸帶熱液蝕變型：俄羅斯烏拉爾，產於蝕變超基性岩內④砂礦：優質紅藍寶石的主要來源，有殘積、坡積、沖積型2．資源與產地藍寶石：世界：澳大利亞、斯里蘭卡、柬埔寨、緬甸、喀什米爾等中國：山東昌樂、福建明溪、海南蓬萊、江蘇六合、黑龍江穆棱紅寶石：世界：緬甸、泰國、斯里蘭卡、越南等地中國：雲南優質藍寶石產地：斯里蘭卡優質紅寶石產地：緬甸抹穀B綠柱石類

—祖母綠等的鑒定一、綠柱石概述Be3Al2[Si6O18]：可含Cr、Fe、Ti、V、Cs等環狀結構矽酸鹽、六方晶系：L66L27PC，一軸晶負光性常見柱狀晶體：六方柱+平行雙面和/或六方雙錐組成的聚形，柱面上有平行C軸的縱紋。顏色：無色、綠、黃、淺橙、粉、紅、藍、棕、黑等光澤：玻璃光澤例題：Cr致色的祖母綠，紅光照射是紅色，綠光照射是綠色（是）解理：{0001}一組不完全解理HM：7.5-8密度：2.72(+0.18,-0.05)g/cm3多色性：二色性弱—強折射率：1.577-1.583(±0.017)雙折率：0.005-0.009色散：0.014例題：祖母綠切工有利於顏色，不利於火彩（是）紫外螢光：通常弱。無色：無至弱，黃或粉；黃、綠色：一般無；摩根石：無至弱，弱紅色、粉或紫。祖母綠：一般無，也可弱橙紅、紅；海藍色：無。吸收光譜：一般無或弱祖母綠：紅區683、680nm強吸收線、662、646nm線稍弱、橙黃區630-580nm弱帶、478nm吸收線，紫區全吸收。內含物：礦物晶體、氣液包體、兩相包體、三項包體、負晶、癒合裂隙、色帶等，管狀氣液包體平行C軸（即平行[0001]方向）二、綠柱石類寶石的品種1．祖母綠emerald：翠綠色的寶石級綠柱石

Cr3+致色翠綠——祖母綠

綠色綠柱石、Fe2+致色、淺綠、黃綠、暗綠——綠色綠柱石2．海藍寶石aquamarine：天藍色綠柱石、Fe2+致色

也有黃色綠柱石經熱處理而成深色海藍寶石和Maxixe型藍色綠柱石（輻照、處理的）3．銫綠柱石（摩根石）morganite

粉紅色的綠柱石、Mn、Cs致色、螢光弱紅色4．紅色綠柱石（柏比氏石）Bixbite

Mn致色 Mn3++Mn2+→Al3+紅色 美國有產出5．金色綠柱石：金色，淡檸檬黃色的綠柱石，Fe3+致色6．透綠柱石：無色透明的綠柱石7．綠柱石貓眼：例如海藍貓眼，管狀氣液包體密集平行（C軸）排列8．星光綠柱石：罕見綠色綠柱石紅色綠柱石金黃色綠柱石銫綠柱石祖母綠品種：1．祖母綠2．祖母綠貓眼3．星光祖母綠（罕見）4．達碧茲（Trapiche）：含碳質和鈉長石的祖母綠，其中有暗色核和放射狀臂，產於哥倫比亞木佐和契沃爾三、祖母綠的鑒定1．與相似綠色寶石的鑒別依據R·I、D、光性特徵、內部特徵等不難鑒別。2．天然祖母綠與合成祖母綠的鑒別(1)密度g/cm3：天然一般>2.69；合成一般<2.69（吉爾森熔劑法例外，但有427nm吸收帶）2.65重液，天然迅速下沉，合成緩慢下沉(2)折射率：天然多為1.58-1.59，合成多為1.56-1.57(3)雙折率：天然0.005-0.009，合成多為0.003-0.006(4)放大：關鍵鑒定，天然證據、合成證據（水熱法：釘狀針狀包體氣液包體、種晶片、鉑片、矽鈹石等）

祖母綠六方環為Al和Be所連接，中心有寬闊孔道，可容納K+1、Na+1、Cs+1等鹼金屬陽離子和水分子。祖母綠六方環腔中的水：Ⅰ型水：水分子的對稱軸垂直於結構中的Co軸，H-H方向平行於Co軸Ⅱ型水：水分子對稱軸平行於結構中的Co軸