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1、中国地质大学（北京）继续教育学院 2013 年 03 课程考试第 1 页（共 3 页） 天然宝石的改善及鉴别方法模拟题一名词解释1欧泊变彩效应：欧泊中的 SiO2 小球粒排列规则，其层和层之间的距离满足衍射光栅的条件，产生衍射，出现变彩。2致色元素：第 IV 周期 8 个过渡金属离子，称为着色离子或致色离子。22Ti 23V 24Cr 25Mn 26Fe 27Co 28Ni 29Cu3电荷转移：电子归整个分子共用的分子轨道理论，也被看作是电子从一个原子轨道跃迁到另一个原子轨道上，称为“电荷转移”。电荷转移可发生在 M-M、L-L 、M-L 之间。4自色、他色和假色：自色：宝石矿物的颜色是由组成
2、矿物本身的化学成分致色。如石榴石、橄榄石、绿松石等。他色：宝石矿物的颜色是由矿物中的杂质元素致色，与组成本身的主要化学成分无关。如红宝石、蓝宝石、祖母绿等。假色：宝石矿物的颜色与宝石本身的化学成分无关，而与矿物的结构与光产生作用有关。如晕彩、变彩、月光效应等。5热处理：把需改善的宝石放在高温炉中加热，通过采用不同的热处理条件（温度、气氛）使宝石内部所含着色离子的含量、价态发生变化，从而使宝石的物理性质如颜色、透明度等改变，达到改善的目的。6空穴色心：当射线照射到外层电子上，最外层的电子其中一个跑掉，留下空穴，留下一个未成对电子吸收光能，产生颜色。如烟晶的呈色。二判断题1月光效应是因为长石中含有
3、针状包裹体所致。 （X）2用辐照法处理的宝石，经一定温度的热处理后，其烟色会恢复到原来的颜色或改变。（X）3宝石的颜色是宝石对光的选择性吸收的结果，颜色与光波有着单一的对应关系。 （X）4绿松石、石榴石、孔雀石、橄榄石均为自色宝石。 （V）5欧泊受热失水，其变彩效应会消失；但当再放入水中后，其变彩效应一定会恢复。 （X）6含铁绿柱石经热处理可以得到海蓝宝石，是因为铁以两种形式同时存在：一种替代铝离子，一种存在于结构孔道内。 （V）7金刚石的颜色可用辐照法加以改善，而天然的黄色金刚石是由于含有 N 杂质产生施主能级，天然蓝色金刚石是由于含有 B 杂质产生受主能级所致。 （V）8石英的晕彩效应和欧
4、泊的变彩效应所产生的颜色均为光谱色。 （X）9用 射线辐照，可以得到漂亮的彩色珍珠，但因会有放射性残留，所以很少使用。（V）中国地质大学（北京）继续教育学院 2013 年 03 课程考试第 2 页（共 3 页） 10对改善宝石的工艺要求与天然宝石一样，都是美丽、耐久、稀少。 （X）三填空题1改善宝石的工艺要求 美丽、 耐久、无害。2宝石改善分为 优化 和 处理 两类。3表征颜色的三要素分别是 明度 、 色相 、 饱和度 。 4可见光部分波长相当于 400-700nm ，能量约为 1.73.4 电子伏特。5宝石测试中以 Sc 光源为标准光源，色温为 6700K 。四简答题1C 货翡翠的鉴别。答案
5、要点：颜色沿裂隙和颗粒边缘分布；颜色成丝网状；滤色镜下可变红；分光镜下可见 660nm 一宽吸收带；红外光谱中出现染料吸收峰。2蓝黄玉的改善方法。答案要点：蓝黄玉的原石为无色黄玉，经放射性辐照变为棕褐色，后经热处理去除棕褐色色心，变成蓝黄玉。根据原料的不同和放射性剂量的不同，所得的蓝黄玉产品蓝色调有不同。3钻石的处理方法。答案要点：（1）放射性辐照：选用反应堆或电子加速器；（2）激光去杂法：激光打孔 暗色包裹体 溶掉 留下激光孔 充填（玻璃） ；（3）裂隙充填：用高折射玻璃充填裂隙，使钻石净度提高；（4）镀膜法：涂层：在钻石表面涂上一层薄膜，厚度一般 0.1mm。常用浅蓝膜去黄色调；气相镀膜法
6、：在钻石表面形成一层合成金刚石薄膜或似金刚石碳，去杂色调。金刚石膜为多晶结构。（5）高压高温缓慢冷却法4简述黄色钻石的呈色机理。答案要点：金刚石呈黄色是因为含有 N 充当施主能级而呈色，对紫外和紫光吸收，从而产生黄色。5热处理的条件有哪几个？答案要点：中国地质大学（北京）继续教育学院 2013 年 03 课程考试第 3 页（共 3 页） （1）加热升高温度的速度（2）热处理达到的最高温度（3）恒温时间（4）降温曲线（5）炉中的气氛（6）炉内的压力6无机宝石的改善方法有哪些？答案要点：热处理、辐照、综合、染色、漂白、覆膜、裂隙充填、扩散、拼合和再造、高温高压。7B 货翡翠的鉴别方法。答案要点：1
7、）外观观察：色艳，不自然，光泽弱，有树脂光泽感；表面具有橘皮纹或沟渠状结构（网状裂纹） ；2）显微观察：颗粒错断，不连续，结构松散，充填的裂隙有胶的特征。3）密度变小，小于 3.33g/cm3，不绝对。4）可有墙白色荧光（可无） 。5）红外光谱具有聚合物的吸收峰在 2900-3100cm-1 附近。五试述刚玉类宝石热处理法进行颜色改善的方法及机理。答案要点：（1）含 Fe 刚玉从无色、浅黄绿色到黄色、橙色的互变当 Fe 以 Fe2+存在于刚玉中，刚玉为无色或浅黄绿色。（1-x）Al 2O3+2xFeOAl 2-2xFe2xO3-x 在高温下，通过气体扩散 氧化：Fe 2+-Fe 3+ ，4Fe
8、 2+ +O2-4Fe 3+ +2O 2-还原：Fe 3+-Fe 2+ ，恢复原色，但较氧化难。Fe 2O3 +H2-2FeO + H2OFe2O3 +CO-2FeO + CO2（2）含 Fe 和 Ti 离子的无色或浅蓝色刚玉颜色加深及深蓝色刚玉颜色变浅Fe 2+ +Ti 4+-Fe 3+ + Ti 3+浅色加深： Fe 2+ ，TiO 2 化合物形式存在浅色，加深必须使 TiO2 化合物中的Ti 以 Ti 4+形式存在。深色变浅：调整杂质元素的含量和比例。理论可行，实际很难。（3）红宝石蓝、紫色调的消除蓝、紫色调的原因是 Fe、Ti 杂质产生的杂色与 Cr 3+产生的红色相混，淬灭 Cr 的
9、荧光。热处理的目的是改变 Fe、Ti 的含量和赋存状态，使其不呈色或减少呈色，增加 Cr 的发光性。（4）星光和丝状包裹体的消除、析出和再造刚玉的星光产生主要是 Ti 以雏晶或微晶包裹体形式定向存在于刚玉中。对星光效应的改善主要是对 Ti 的存在形式改善；金红石（TiO 2）可以与刚玉（Al 2O3）形成固熔体；人工合成刚玉实验可以证明，金红石可以熔入刚玉，也可以从刚玉中析出；1600 C 左右是互熔界限温度；固熔体： Ti 3+ 取代 Al 3+ ，形成类质同象 4TiO22Ti 2O3+O2中国地质大学（北京）继续教育学院 2013 年 03 课程考试第 4 页（共 3 页） 析出（包裹体）： 2Ti 2O3+O2 4TiO2 （5）合成刚玉生长纹和应力减弱及指纹状包体的引入。
