宝石学基础(二) - 宝石学（二）

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1、宝石学基础（二）,宝石鉴定学,第一部分 宝石鉴定方法,第一章 前 言,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。,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。,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 。,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。,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。,图 表 1,图 表 1 续,图 表 1 续,图 表 1 续,2.完全类质同象（连续类质同象）Fe3Al2

3、(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）,图 表 2,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。,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

4、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。,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,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,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

5、辉石、顽火辉石,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）,5.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。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。,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

6、， 低： 0.010.019， 极低： 0.01,SiC： 0.104 锰铝榴石： 0.027 人造钇铝榴石： 0.028 锆石： 0.039 钻石： 0.044 人造钆镓榴石（GGG）：0.045 翠榴石： 0.057 CZ： 0.065 人造钛酸锶： 0.19 合成金红石（无色）： 0.33,七.解理、裂理及断口 金刚石、黄玉：平行于底面解理。刚玉沿菱面体和与底面平行发育裂理。 断口：贝壳状、锯齿状、土状或粒状 单晶质贝壳状断口：玻璃、水晶、锆石、绿柱石。 多晶质玉 软玉具纤维交织结构锯齿状断口。 粒状结构岩石土状断裂口。,八.刻面棱重影 双折射明显。 DR：合成金红石0.29 肉眼看到重

7、影； SiC0.043 锆石0.059 10看出（双影线） 橄榄石0.036 10看出（双影线） 透辉石0.025 10看出 电气石0.018（0.035，少见）以及 锂辉石0.015 大宝石中10看出九.包裹体 （略）,第四章 常规宝石仪器检测,1. 折射仪,一.基本工作原理： 全（内）反射基础上，光密光疏 光入射角临界角 工作原理：测宝石临界角值，转换成RI的仪器。 光学玻璃：RI值：1.96 折射率油（接触液，有毒性）：RI：1.81,二.用途1.测RI、DR；2.确定各向同性（I）或各向异性；3.确定一轴晶（U）或二轴晶（B）及其正、负光性：U+，U-，B+，B- 。,局限性：1.受接

8、触液RI限制，测RI1.35（1.40） 1.81。（钻石不上折射仪）；2.宝石要有光滑的刻面；3.光源：最理想光源：钠光灯产生的波长 为589.5nm的黄光，白光黄绿色边界为 准。RI值为小数点后三位。如：合成尖晶石：1.727；水晶：1.544 1.553，DR：0.009。三.工作步骤 （略）,四.结果解释 1.阴影边界：一条说明是各向同性 ，均质体、非晶质、多晶集合体 、刻面型宝石 。,（1）一轴晶宝石光轴切面，非常光振动方向折射仪长轴；（2）DR过大，如菱镁矿：1.597，1.817；DR为0.22；（3）DR过小，如磷灰石：DR为0.003；（4）多晶质玉石往往出现一条阴影边界。,

9、B-,2.素面型宝石 弧面接触，眼睛距折射仪2030cm，标尺低读数为黑色椭圆，标尺高读数为亮椭圆，半明半暗椭圆中边界为宝石近似折射率值。,2. 分光镜,一、 结构：1.直射棱镜式分光镜：光谱不等距，红光区相对收敛（范围小），蓝紫光区相对发散（宽），蓝紫光区分辨率高，透光性好。2.衍射光栅式分光镜：光谱等距，红光分辨率高透光性较差（需用强光照射）。,二用途： 1.区分颜色相近的宝石。红色宝石：红宝石、红色尖晶石、红榴石（镁铝榴石）、贵榴石（铁铝榴石）2.了解宝石致色元素。3.区分某些天然和合成宝石。天然宝石：红宝石、祖母绿清晰度较差 ；合成宝石：红宝石、祖母绿清晰度好 ；天然蓝宝石：450nm

10、清楚，合成蓝宝石：450nm不清楚 ，,4.区分人工处理（优化）宝石。翡翠（Cr）：红光区630、640、660有吸收带，炝色：模糊吸收带。Fe致色：黄绿色 蓝宝石 470、460、450nm金绿宝石 440450nm有窄带（444nm）；黄色蓝宝石 470、460、450nm放射性锆石 653.5nm清晰，伴有659 nm，其它有40多条暗红（加热）天蓝，镨线不清晰（缅甸）,3. 偏光仪：,一结构：由光源和上下偏光片组成，上下偏 光片正交视域黑暗。二用途：1.区分各向同性和各向异性。2.单偏光下，看宝石多色性。3.观察干涉图：正交，加小球（弧面，珠型不加）。4.观察异常双折射：金刚石、红色石

11、榴石、琥珀、胶状蛋白石、玻璃、玛瑙、塑料、合成尖晶石。,三结果解释：正交，转动宝石3601.各向同性均质体宝石全暗；各向异性非均质体宝石四明四暗（90重复规律）；多晶质或隐晶质宝石全亮。2.异常双折射有明暗变化，无规律，斑纹状、十字：玻璃，焰熔法合成尖晶石，红、橙、紫红色石榴石。转动宝石至最亮位置，再转动上偏光（单偏光下），宝石变亮。3.全暗假象钻石、锆石、CZ（切工良好,台面向下放置几乎没有光线能够穿透，可将亭部刻面放置载物台上）。,4. 二色镜,一.结构：冰洲石菱面体、玻璃棱镜、透镜等组成。常用冰洲石二色镜.二.用途：1.区分各向同性与各向异性宝石，观察宝石多色性（各向异性有色宝石）。2.

12、在加工过程中，对宝石定向，以便将宝石最好的颜色通过台面表现出来。3.根据特征多色性鉴定宝石。,三.方法与结果解释： 1.未放宝石，可见两个并排的无色窗口。2.放入各向同性宝石并旋转，两个窗口始终出现相同颜色。3.放入各向异性宝石并旋转，两个窗口出现不同颜色或同色色调深浅不同，属于二色性一轴晶宝石。4.放入各向异性宝石，沿不同方向转动，窗口中交替出现三种不同颜色，此宝石为三色性二轴晶宝石。,四.注意事项： 1.等轴及非晶质体不显多色性；2.无色各向异性宝石不显多色性；3.一轴晶光轴截面不显多色性4.多晶质宝石不显多色性；5.当宝石的两个振动方向与冰洲石棱镜两个振动方向呈45时不显多色性；6.一些

13、二轴晶宝石仅显示二种颜色。,三色性宝石：堇青石蓝紫、黄绿、灰蓝（富镁）， 紫色、无色（富铁）；变石绿色、橙黄色、深红色（缅甸抹谷变石品种紫红、草绿、蓝绿）；红柱石黄绿、褐橙色、红褐色。,5. 查尔斯滤色镜,一.结构：二片仅让红光和部分黄绿光通过的明胶滤色片组成的光学滤色镜。二.用途：早期用来观察祖母绿和仿祖母绿的小巧仪器，其利用Cr离子致色的祖母绿可发红色荧光，而其它非铬离子致色绿宝石无荧光的原理，故又称祖母绿镜。目前也常用来观察合成宝石和优化处理宝石。如染色翡翠、钴致色的人工材料等。三.注意事项：查尔斯滤色镜只能作为宝石鉴定中的一种辅助手段。,6. 紫外荧光灯,一.结构：利用高压和低压水银蒸

14、汽灯作光源，通过过滤产生365nm的长波紫外光线和253.7nm的短波紫外光线。紫外光：10400nm，短波紫外光：200280nm，中波：280315nm；长波：315400nm。二.用途：用于有发光性宝石，特别已镶嵌、群镶。宝石荧光效应对LW较SW明显。三.注意事项：1.不要直视紫外荧光灯；2.紫色荧光假象；3.关闭高能辐射源后具荧光性的物质继续发光，这种现象称为磷光。,7. 宝石显微镜,一.结构：目镜、物镜、可调焦旋钮、显微镜支 架、底光源座和反射光源。二.用途：1.放大清晰观察宝石的外部和内部特征。10 80；2.观察宝石表面特征：A.原石的生长纹理、蚀像、双晶、解理、断口 特征；B.刻面宝石的加工抛光质量、刻面对称比例及 棱角情况；C.拼合石上下层结合部位及其特征。,3.暗域场下观察宝石内部特征： A.宝石的固液气态包体特征； B.宝石生长线、双晶、色带、裂纹、缺陷、 刻面棱重影。 4.观察宝石多色性； 5.测宝石的近似折射率值，特别是折射率大于1.81的宝石；贝克线法、柏拉图法、景深法。,