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1、第二节第二节 实验室鉴定实验室鉴定 宝石的光学性质与偏光镜、二色镜、折射仪 宝石的致色机理与分光镜、滤色镜 宝石的发光性与紫外灯 宝石显微镜 宝石的比重测定 其他宝石显微镜宝石显微镜 宝石显微镜是一台双目实体显微镜，加上一些附加设宝石显微镜是一台双目实体显微镜，加上一些附加设备（如专用宝石夹、偏光设备、暗域照明系统、浸油备（如专用宝石夹、偏光设备、暗域照明系统、浸油槽等）组合而成。槽等）组合而成。 用途：用途：对宝石的内部特征放大检查对宝石的内部特征放大检查。 优点：用宝石显微镜观察检验宝石，要比用放大镜方优点：用宝石显微镜观察检验宝石，要比用放大镜方便、清楚得多。因为这样可以避免由于手持产生
2、的抖便、清楚得多。因为这样可以避免由于手持产生的抖动；用双目观看可见到宝石立体的影像；它的放大倍动；用双目观看可见到宝石立体的影像；它的放大倍数范围很广，可由数范围很广，可由2 2倍至倍至200200倍。倍。 缺点：不足之处是体积大而重，携带不便。缺点：不足之处是体积大而重，携带不便。 使用显微镜观察宝石的效果，经常与人们观察时使使用显微镜观察宝石的效果，经常与人们观察时使用的照明方式有关。用的照明方式有关。 宝石显微镜一般均配备有顶光和底光源。常用照明宝石显微镜一般均配备有顶光和底光源。常用照明方式有如下九种：暗域、明域、垂直、散射、水平方式有如下九种：暗域、明域、垂直、散射、水平、点光源、
3、偏光、斜照和屏蔽照明。、点光源、偏光、斜照和屏蔽照明。 一般使用前三种照明方式。一般使用前三种照明方式。亮域照明亮域照明暗域照明暗域照明散射照明散射照明水平照明水平照明点光源照明点光源照明垂直照明垂直照明偏光照明偏光照明斜斜光光照照明明屏屏蔽蔽光光照照明明 为避免因宝石表面光反射对内部特征观察的为避免因宝石表面光反射对内部特征观察的干扰，可将宝石放入浸液中观察。常用的浸干扰，可将宝石放入浸液中观察。常用的浸液在甘油、二碘甲烷等。使用时注意：液在甘油、二碘甲烷等。使用时注意： 1.1.选择折射率与宝石尽可能接近的浸液；选择折射率与宝石尽可能接近的浸液； 2.2.多孔、拼合宝石不易放入浸液中；多孔
4、、拼合宝石不易放入浸液中； 3.3.注意及时清洗从浸液中取出的宝石；注意及时清洗从浸液中取出的宝石； 4.4.注意防止浸液对显微镜的损害（镜头过低注意防止浸液对显微镜的损害（镜头过低直接接触或浸液热蒸汽影响）。直接接触或浸液热蒸汽影响）。 宝石放大镜（常用宝石放大镜（常用1010倍）和宝石显微镜的根倍）和宝石显微镜的根本用途有二：本用途有二： 其一，其一，通过发现宝石生长过程中留下的细小通过发现宝石生长过程中留下的细小痕迹鉴定宝石痕迹鉴定宝石； 其二，其二，检查宝石质量（包括材料质量和加工检查宝石质量（包括材料质量和加工质量）质量）。 其中，检查宝石质量习惯仅用其中，检查宝石质量习惯仅用101
5、0倍放大镜。倍放大镜。 具体关注的焦点包括：具体关注的焦点包括： 表面有无损伤、刻痕、缺陷、火痕等；琢型表面有无损伤、刻痕、缺陷、火痕等；琢型质量（如刻面形状、对称性、交界关系质量（如刻面形状、对称性、交界关系）；内部有否缺陷；包体类型与分布特点；颜；内部有否缺陷；包体类型与分布特点；颜色分布与生长纹路；是否呈现较强的双折射色分布与生长纹路；是否呈现较强的双折射；是否拼合石；等等。；是否拼合石；等等。 宝石中的各种包体宝石中的各种包体钻石中的绿色石榴石包体钻石中的绿色石榴石包体 尖晶石中的同生尖晶石包体尖晶石中的同生尖晶石包体蓝宝石中的愈合羽状体蓝宝石中的愈合羽状体 红宝石中的金红石针包体红宝
6、石中的金红石针包体宝石的包裹体特征宝石的包裹体特征 宝石中的包裹体是指在宝石内部与主体宝宝石中的包裹体是指在宝石内部与主体宝石有成分、结构或相态差异的内部缺陷及内含石有成分、结构或相态差异的内部缺陷及内含物质。物质。 具体而言包裹体应包括宝石内部的固相具体而言包裹体应包括宝石内部的固相、液相和气相物质；带状结构、色带；双晶、液相和气相物质；带状结构、色带；双晶、断口和解理；与内部结构有关的表面特征等。断口和解理；与内部结构有关的表面特征等。 包裹体有气体包裹体、固体包裹体、液体包包裹体有气体包裹体、固体包裹体、液体包裹体。相态的确定一般是根据包裹体的颜色、形裹体。相态的确定一般是根据包裹体的颜
7、色、形状、折光率大小，气泡的分布等特征确定。状、折光率大小，气泡的分布等特征确定。 气体包裹体一般呈球形，大多时侯往往是存气体包裹体一般呈球形，大多时侯往往是存在于液相中，构成气液两相包裹体或气液固三相在于液相中，构成气液两相包裹体或气液固三相包裹体。包裹体。 由于密度和表面张力的关系，气体一般呈球由于密度和表面张力的关系，气体一般呈球形或椭球状。当转动宝石时，其位置有时还可以形或椭球状。当转动宝石时，其位置有时还可以移动，浮在液体的顶部。如果气相分布在固化的移动，浮在液体的顶部。如果气相分布在固化的熔体中，则气泡的形状与位置都固定，不会移动熔体中，则气泡的形状与位置都固定，不会移动。 液体包
8、裹体单体，一般呈不规则外形，为宝石液体包裹体单体，一般呈不规则外形，为宝石结晶时俘获的液体结晶时俘获的液体/ /熔体，冷却后分解为气液两相包熔体，冷却后分解为气液两相包裹体或气液固三相包裹体。裹体或气液固三相包裹体。 液体包裹体常成群出现，为次生解理、裂隙为液体包裹体常成群出现，为次生解理、裂隙为同期、后期热液所充填，导致解理、裂隙愈合，多同期、后期热液所充填，导致解理、裂隙愈合，多呈羽状，又称愈合羽状体。常见于红蓝宝石。呈羽状，又称愈合羽状体。常见于红蓝宝石。蓝宝石中的愈合羽状体蓝宝石中的愈合羽状体 黄玉中的三相包体黄玉中的三相包体 固体相包体往往为早期形成的原生矿物被包裹，具有一定的晶形，
9、如含球形石榴石包体，八面体尖晶石包体，金红石针状包体。 铁铝榴石中的金红石针铁铝榴石中的金红石针 红宝石中的六边形生长纹和晶体包体红宝石中的六边形生长纹和晶体包体宝石包裹体的观察宝石包裹体的观察 在放大镜和肉眼下观察和鉴别包裹体最重在放大镜和肉眼下观察和鉴别包裹体最重要的是要有好的光源（自然光和聚光电筒）和要的是要有好的光源（自然光和聚光电筒）和良好的背景（采用白色为佳，它能衬托其内部良好的背景（采用白色为佳，它能衬托其内部的结构缺陷、不同颜色的包裹体；样品表面粗的结构缺陷、不同颜色的包裹体；样品表面粗糙，可将宝石放入装有浸油或清水的玻璃器皿糙，可将宝石放入装有浸油或清水的玻璃器皿中）。中）。
10、 包裹体观察和鉴定的步骤主要为：包裹体观察和鉴定的步骤主要为：1 1清洁宝石表面，以免将宝石表面的脏物当作清洁宝石表面，以免将宝石表面的脏物当作为宝石包裹体。为宝石包裹体。2 2用宝石显微镜的夹子夹住宝石，将宝石台面用宝石显微镜的夹子夹住宝石，将宝石台面向上，升降镜筒，聚焦在宝石的台面上。观察向上，升降镜筒，聚焦在宝石的台面上。观察结晶质的包裹体最好用暗域照明，而观察气液结晶质的包裹体最好用暗域照明，而观察气液包裹体可用明场，金属矿物包裹体可用反射或包裹体可用明场，金属矿物包裹体可用反射或顶光照明。顶光照明。3 3先从最小的放大倍数开始观察，然后逐渐改先从最小的放大倍数开始观察，然后逐渐改变放
11、大倍数。进行观察时必须把焦距调节于宝变放大倍数。进行观察时必须把焦距调节于宝石内部。观察过程中要不断调节焦距以便能发石内部。观察过程中要不断调节焦距以便能发现宝石内不同焦平面的包裹物。现宝石内不同焦平面的包裹物。 4 4一旦发现典型的包裹体，便要记录其形状、一旦发现典型的包裹体，便要记录其形状、颜色、大小、分布的位置、光性特征、折光率颜色、大小、分布的位置、光性特征、折光率的相对大小、相态的特征及组合等，力求能确的相对大小、相态的特征及组合等，力求能确定其种类及性质（原生、同生或后生），为准定其种类及性质（原生、同生或后生），为准确确定宝石的性状、甚至产地提供准确信息。确确定宝石的性状、甚至产
12、地提供准确信息。5 5当怀疑包裹体是否为表面的附着物时，可重当怀疑包裹体是否为表面的附着物时，可重新调节焦距。若显微镜准焦在宝石表面时，新调节焦距。若显微镜准焦在宝石表面时，“包裹体包裹体”才清楚，而稍调节焦距包裹物即变模才清楚，而稍调节焦距包裹物即变模糊，可怀疑为附着物，应重新清洁宝石表面，糊，可怀疑为附着物，应重新清洁宝石表面，再作观察。再作观察。6 6若宝石表面较粗糙，则可将宝石放入折光率若宝石表面较粗糙，则可将宝石放入折光率与宝石接近的浸油中进行观察。常用的浸油有与宝石接近的浸油中进行观察。常用的浸油有清水清水(1.33)(1.33)、甘油、甘油(1.47)(1.47)、丁香油、丁香油
13、(1.53)(1.53)、三、三溴甲烷溴甲烷(1.59)(1.59)、一溴萘、一溴萘(1.66)(1.66)、二碘甲烷、二碘甲烷(1.74)(1.74)(注意高折射率的浸油有毒和腐蚀性，注意高折射率的浸油有毒和腐蚀性，应在通风的条件下观察；多孔的宝石如欧泊、应在通风的条件下观察；多孔的宝石如欧泊、青金石等不宜放入浸油中青金石等不宜放入浸油中) )。 当宝石中的包裹体较大时，我们可用当宝石中的包裹体较大时，我们可用1010倍放大倍放大镜及显微镜来确定它们的大小、位置、相态组镜及显微镜来确定它们的大小、位置、相态组成，有时根据其形态、光性特征及相对折光率成，有时根据其形态、光性特征及相对折光率大小
14、、颜色等特征我们还能大概确定包裹体矿大小、颜色等特征我们还能大概确定包裹体矿物的种类。物的种类。 但当宝石中的包裹体非常细小时（但当宝石中的包裹体非常细小时（ m m级），或级），或者我们需要准确测定包裹体的成分及确定其矿者我们需要准确测定包裹体的成分及确定其矿物种类时，一般的显微镜多无法胜任这种工作物种类时，一般的显微镜多无法胜任这种工作，这时则需要使用超级显微镜及现代的分析技，这时则需要使用超级显微镜及现代的分析技术（如激光拉曼光谱、电子探针、射线荧光术（如激光拉曼光谱、电子探针、射线荧光分析、离子探针等等）。分析、离子探针等等）。宝石包裹体研究的意义宝石包裹体研究的意义 1.1.确定宝石
15、的归属；确定宝石的归属； 2.2.判断宝石是否经过处理改善判断宝石是否经过处理改善, ,或是或是否人工生长及何种方法生长；否人工生长及何种方法生长； 3.3.判定宝石的产地；判定宝石的产地； 4.4.确定宝石的形成条件和成因；确定宝石的形成条件和成因； 5.5.确定宝石的质量及分级。确定宝石的质量及分级。第二节第二节 实验室鉴定实验室鉴定 宝石的光学性质与偏光镜、二色镜、折射仪 宝石的致色机理与分光镜、滤色镜 宝石的发光性与紫外灯 宝石显微镜 宝石的比重测定 其他宝石的比重测定宝石的比重测定 晶体是具有格子结构的固体，其构成质点呈周期性排列晶体是具有格子结构的固体，其构成质点呈周期性排列。晶体
16、具有均匀性：。晶体具有均匀性： 晶体内部各个部分的宏观性质是晶体内部各个部分的宏观性质是相同的，各部分具有同样的比重、熔点、光学性质相同的，各部分具有同样的比重、熔点、光学性质 。 宝石，作为一种晶体，具有规则的几何外形和固定的比宝石，作为一种晶体，具有规则的几何外形和固定的比重，可以作为宝石鉴定的标准。重，可以作为宝石鉴定的标准。 玉石，多晶集合体，比重取决于其矿物组成，比重可在玉石，多晶集合体，比重取决于其矿物组成，比重可在一定范围内变化。一定范围内变化。 宝石比重测定的工具宝石比重测定的工具：天平、重液。：天平、重液。宝石鉴定常用仪器宝石鉴定常用仪器分析天分析天平平 分析天平的用途：分析天平的用途：用用于测定样品相对密度于测定样品相对密度。 它所使用的是静水称它所使用的是静水称重法，其基本原理是重法，其基本原理是阿基米德定律：物体阿基米德定律：物体在液体中受到的浮力在液体中受到的浮力，等于它所排开液体，等于它所排开液体的重量。的重量。 实际上，人们想了解的是样品的密度，即物体单位实际上，人们想了解的是样品的密度，即物体单位体积的质量。体积的质量。 显然，当物体的形状很复杂而难于测
