宝石学基础
宝石学基础包括地质学基础、结晶学基础、宝石的地球化学基础、宝石矿物的物理性质(光学性质)及其它重要性质、宝石的包裹体。本单元要供了解宝玉石形成的地质学因素,控制宝玉石的基本性质。本单元共24实践课时。
一、 宝石的概思:
宝石不仅具有雅观和装饰作用,更具有发藏价值。宝石美丽、稀少、持久。
广义的宝石属于天然产出、粒度大于3mm的单矿物晶体及其优质材料造废品;狭义的宝石包含天然的优质单矿物晶体、矿物集合体(玉石)、人造及合成宝石材料及珍珠等有机物。
二、 宝石的分类:
天然宝石
单晶体宝石
非金属宝石(如钻石)
金属宝石(如黑钢石)
非晶质体宝石(欧泊)
结晶集合体或晶质和非晶质集合体玉石
有机宝石(如珍珠)
无机宝石(如翡翠)
人工宝石
合成宝石(如合成红、蓝宝石)
合成玉石(如合成翡翠)
人造宝石(如坐方氧化锆)
仿造宝石(如玻璃、塑料)
三、 宝石地质学基础
地球内局部成地壳、地幔、和地核三个圈层。
地壳:由固体岩石组成,平均厚6km。全部大陆壳是由上部的花岗岩质层和下部的玄武岩质层独特组成。
地幔:是地球的主体部门。是岩浆型宝石矿床和高密度矿物发祥地之一。
地核:2900km深度以下是地核。
地壳有物质组成:
地壳是由各种化学元素组成,这些元素相互联合而形成各种矿物,各种矿物相互堆在一起形成岩石。
地壳中主要元素有O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、Ti、H。
地壳中分布最广的是硅和铝的氧化物,占总量的74%。
矿物
在地壳中分布十分普遍,宝石就是由矿物或矿物聚集体组成。矿物存在一定的化学成分,可以用化学分子式来表现。有的是由一种化学元素组成的单质矿物,如天然金(Au)、做作铂(Pt)、金刚石(C)等;有的由两种或两种以上元素化合而成的称化折物矿物,如石英(SiO2)、刚玉(Al2O3)等。绝大多数矿物是固体的,也有多数呈气体或液体状况,如天然气、石油等。固体矿物按其内部构造可分为结晶质矿物和非晶质矿物。
结晶质矿物
是指不仅具有一定的化学成分,而且组成矿物的质点(原子或离子)按一定的方法作规则排列,具一定的结晶结构。
非晶质矿物
是指组成矿物的内部质点不规则排列,没有一定的结晶构造。如欧泊。
宝石中绝大部分矿物是结晶质。由于矿物具有一定的化学成分和结晶构造,就决定了它们具有一定的形态特征和物理化学性质。
岩石:
是矿物的自然集合体,主要由一种或几种造岩矿物按一定方式通过一定的地质作用胶结而成。按其成因和形成过程可分为三大类:火成岩、重积岩、变质岩。
四、 宝石矿物的结晶学基本
晶体:是具有格子构造的固体,晶形的充足发育可导致其外部晶面规则的几何形态。
非晶质体:有些状似固体的物质,它们内部组成质点不作规则排列,即不具格子构造。它们没有固定的溶点,不可能形陈规则的几何多面体。
隐晶质:虽然其内部原子结构作有序排列,但不具外部规则的几何形态。它们由无数的微晶组成,这些微晶如斯之小,以至于用普通显微镜都无奈观察到。
多晶质:有一些矿物也是由细小的晶体组成,然而,其组成晶体用放大镜、甚至肉眼都能观察到。
晶体的基天性质:自限性、均一性、各向异性、稳固性、对称性。
对称性:对称中心C(点)是晶体内部的一个假想点,透过该点的直线两端等间隔的处所有晶体上相等部分存在。
对称轴Ln(线)是通过晶体中央的一条设想直线晶体缭绕它旋转一周,雷同部分出现2、3、4、6次反复的现象。
对称面P(面)是一个假想平面,它可把晶体平分为镜像相等的两个部分。
晶族、晶系:(见教材基本图示)
晶族
晶系
对称特征
高等晶族
立方晶系
3L44L36L29PC
中级晶族
六方晶系
L66L27PC
四方晶系
L44L25PC
三方晶系
L33L23PC
初级晶族
斜方晶系
3L23PC
单斜晶系
L2PC
三斜晶系
C
晶体的光性:
均质体:光波在其中传播时,其流传速度不因入射线方向的改变而发生变化,只发生单折射现象。
非均质体:由于物质授内部结构的影响,其折射率值随方向的转变而发生有法则的变化,当一束平行光射进非均质体时,除光轴方向外,都要发生双折射,便合成成两束振动方向互相垂直,传布快度和折射率不等的偏振光。一轴晶只有两个折射率(常光ω,非常光З),当常光<无比光时为正光性,应常光>异常光时为负光性;二轴晶则有三个折射率α、β、γ,当γ-β>β-α时为正光性,当γ-β<β-α时负光性。
双晶:
是此此间有着结晶学关系并按对称方式生长在一起的两个或更多个单晶所组成的晶体。可分为下列几种,接触双晶(包括聚片双晶、环状双晶),交叉双晶,蚀象。
五、 宝石的地球化学基础
宝石学中常见的主要元素
宝石中常见的化合物类型:
单质体,如钻石由C元素组成。
硫化物,如黄铁矿(FeS2)
氧化物,如刚玉(Al2O3)
卤化物,如萤石(CaF2)
碳酸盐,孔雀石(CuCo3Cu(OH)2)
磷酸盐,如汉白玉(CaCO3)
硅酸盐,如绿柱石(Be3Al3(SiO3)6
类质同象和同质多象
六、 宝石矿物的物理性质(光学性质)
光学性质
光和宝石(天然光和偏振光)
自然光经宝石(特别是各向异性宝石)反射、折射、双折射或抉择性吸收等作用后,可转变成只在一个固定方向内振动的光波,这种光称为偏振光。偏振光是在单一平面内并只在与传播方向垂直的一个方向上振动的光。
1、 光的反射
是指降到宝石名义的一全体光由表面折归的现象。
由光的反射而供给的一系列主要的光教效应:
光泽:金刚光泽、亚金刚光泽、玻璃光泽、树脂光泽、丝绢光泽、金属光泽宝石的光泽也称反射率,可通过反射率仪来测试。
特殊光学效应:光荣、猫眼效应、星光效应、晕彩。
亮度:是指光从宝石亭部小面反射而导致冠部呈现的明亮和度,取决于宝石的透明度和琢磨比例。
2、 光的折射
折射:是指光穿过两个不同光密度的介质时(入射线与分界呈900除外),其传播方向发生变化的现象。
全内反射;以临界角(折射角等于900时)为基准,所有小于临界角的角度与分界面相逢的入射光,将分开光密度较大的物质而入入光疏介质中。所有大于临界角的入射光与分界面相遇时,将发生全内反射(遵照反射定律)并留在光密度较大的物质中。
3、宝石的色彩
颜色不是物质固有的特征,它只是光作用于人的眼睛而在人的脑筋中产生的一种感觉。这是颜色的实质。
颜色形成的条件:皂光源、改变光的物质(致色元素)、接收残余光的人眼和说明它的人脑。
宝石颜色引起的因素:化学元素(自色元素、他色元素),铬元素致色的重要性。
(红宝石、祖母绿、变石),电荷转移 (堇青石),晶体结构缺点造成电子转移(电子色心和空穴色口,如萤石)主要致色元素(Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu),放射性元素如U、Th。
色散;如钻石
干预与衍射;如欧泊的晕彩。月长石的光彩。
多色性:一轴晶宝石具二色性,二轴晶宝石具三色性。
4、宝石的透明度
透明度就是指宝石矿物透过可见光的才能,主要与宝石矿物对光的接收的强弱有关。
透明:宝石矿物碎片厚为0.01cm时能透光.
半透明:宝石矿物碎片厚为0.01―0.001 cm之间时能透光。
不透亮:宝石矿物厚度替万分之几厘米时仍不透光。
5、宝石矿物的条痕色
是指宝石矿物粉末的颜色。
6、宝石矿物的发光性
是指在外部高能辐射线影响下发射可见光的现象。
荧光:是指宝石在高能射线辐照下发射可见光的现象。如红宝石。
磷光:是指在外部辐射源封闭后具荧光的宝石仍能持续发光的现象。
力学性质
宝石的力学性质是指宝石在外力(包括地球引力)作用下所表现出来的物理性质。包括比重、硬度、解理、裂开和断口。
宝石的密度和比重:
密度:以一个单位体积内所含和物质的单位数来度量。密度=质量/体积。宝石密度的常用单位公制克/立方厘米。
比重:在40C暖度及标准大气压条件下,材料(宝石)的重量与等体积水的重量之间的比值。SG=W/(W-W1)。W为宝石在空气中的重量可用天平直交称得。W1为宝石在水中的重量,W-W1为宝石等体积水的重量(根据阿基米德定律,当物体浸入液体中时,液体作用于物体的浮力即是它所排开液体的重量。)
宝石的硬度:
硬度:是指宝石抵御磨蚀的能力。
绝对硬度法是德邦矿物学家摩斯于1822年提出来的。
1
涩石
6
长石
2
石膏
7
石英
3
方解石
8
黄玉
4
萤石
9
刚玉
5
磷灰石
10
钻石
宝石的差异硬度:是指统一宝石矿物晶体的不同方向上,因晶体结构的不同而硬度有所差别的现象。如蓝晶石在平行晶体延长方向一硬度为4.5,而在垂直晶体延伸方向上的硬度为7.0。又如钻石的琢磨就是应用差异硬度,采取金刚石粉终彼此研磨。
宝石的解理、裂开和断口
宝石的结理、裂开和断口是宝石蒙外力作用后发生的不共决裂性质的各种表示情势。
解理:指矿物晶体在外力作用下,沿着某些固定方向裂开,并或多或少留下润滑立体的性质。如金刚石的完全八面体解理,方解石的完全菱面体解理,黄玉的完全底面解理。
裂开:晶体受外力作用后,沿双晶结合面或包裹体分布面等方向裂开成光滑平面的性质。
断口:指具不完全解理性质的宝石,尤其是那些没有解理的宝石晶体、非晶质宝石和矿物群体,在外力作用下产生的无一定方向的破裂称断口。如石英的贝壳状断口,锯齿状、错落状。
宝石的其余沉要物感性质
导热性:是指宝石对于热的传导能力。如钻石的导热性要比其他宝石高数百倍至数千倍。根据这一性质,人们设计了一种博门鉴定钻石有仪器,即热导仪。
导电性:是矿物对电淌的传导能力。如天然蓝色钻石由于其中含微量的硼而成为电的半导体。
压电性;是指某些矿物晶体,在机械作用的压力或弛力影响下,因变形效应而浮现的电荷性质。矿物的压电性只发生在无对称核心、具有极性轴的各类晶体矿物中(石英)。
放射性和磁学性质:含有置射性元素的宝石矿物,由于所含的放射性元素能从发地从原子核内放出射线,同时开释出能量,这种现象叫放射性,这一进程叫抬射性衰变。如锆石地然就含有放射性元素,以致它由高型锆石改变为低型锆石。
宝石矿物的磁性主要是因为矿物成分中含有铁、钴、镍、钛和钒等元艳所致。磁性的强弱与决于详细宝石所含上述元素的多少。大多数宝石都具磁性,如较强的有磁铁矿、赤铁矿。
七、 宝石的成因和包裹体
天然宝石是在地球内部并在特别物理化学前提下由于特定的地质作用形成的。因此,宝石品德的恶坏、宝石的内部特征,在很大水平上取决于宝石成因。
宝石矿床的分类及特征
成因类型
岩种
宝石种类
内
生
矿
床
岩
浆
型
金伯害岩
金刚石、镁铝榴石、橄榄石
基性喷出岩
蓝宝石、锆石
酸性喷出岩
贵榴石、托帕石
伟晶岩型
晶洞伟晶岩
海蓝宝石、绿柱石、水晶、锂辉石、锰铝榴石
稠洋金属伟晶岩
彩色电气石、铯绿柱石、托帕石、长石
气成
热液
型
超基性岩接代岩
翡翠、翠榴石
云英岩(云母、石英)
祖母绿、红宝石
矽卡岩
红宝石、蓝宝石、尖晶石、铁铝榴石、
热
液
型
深成型
紫水晶、黄水晶
火山成因型
紫水晶、蛋红石、托帕石
远程低温型
祖母绿
变
质
型
能源变质型
翡翠
区域变质型
红宝石、蓝宝石
混杂型
月光石、SiO2类玉
外
生
矿
床
生物
轻积
褐煤
煤玉、琥珀
风
化
壳
型
砂―粘土质岩石超基性面性风化
欧泊、澳玉
含硫化物铜矿的浅性风化
绿松石、孔雀石
残坡积型
所有宝石
冲积砂矿
所有宝石
海成砂矿
所有宝石
天然宝石中的包裹体
包裹体造成的时间分为:原生包裹体(是比寄主晶体先形成)、同生包裹体(是与寄主晶体同时形成的包裹体)、后生包裹体(是在寄主晶体结束成长之后形成的包裹体,主要分布在晶体的后生裂隙中)
根据包裹体形成的状态分为:宝石内部的固相、液相和睦相。宝石的颜色分带和分布。双晶、断口和解理以及与内部结构有关的表面特征。
常见天然宝石的特征包裹体
宝石种
特征包裹体
钻石
铬透辉石、橄榄石、石榴石、方解石、八面体钻石晶体等。
铁铝榴石
晶体包体,有时陪有应力裂纹,典范的针状金红石,它们的方向通常与菱形十二面的边沿平走。
镁铝榴石
针状金红石
锰铝榴石
液滴组成的波状羽状体,它们往往具有特征的切碎状外观。
铁钙铝榴石
大量的圆形晶体和奇特的油脂或糖浆状内部效应产生粒状外观,晶体可能是磷灰石或锆石。
绿色钙铝榴石
针状至纤维状晶体。
水钙铝榴石
细粒和通常无定外形的玄色不透明磁铁矿。
钙铁榴石(翠榴石)
放射纤维状绿石棉集合体组成。“马尾状”。
尖晶石
含小八面体包裹体;锆石晕(斯面兰卡品种被应力裂纹包抄的小蜕晶质锆石晶体);铁染羽状包裹体也很常见。
绿柱石
祖母绿
三相包裹体、方解石、阳讫石、云母、黄铁矿、电气石等。
海蓝宝石
两相包裹体和“雨点儿”;云母也有产出。
锆石
液态包裹体和乌色固态包裹体。
刚玉
红宝石
针状金红石、刚玉、锆 石、石榴石晶体、羽状裂隙、双晶面、六边形色带
蓝宝石
刚玉、锆石、石榴石、六边形色带、指纹状液态羽状包体等。
电气石
含不规则线状空穴和扁平薄膜.气液包裹体等。
石英
金红石、电气石、石榴石、云母片、气液包裹体等。
金绿宝石
偶见阶梯状双晶。
橄榄石
含诱发扁平应力裂痕的铬铁矿晶体,似”水百合”.云母片.
黄玉
含两种不混溶液体的孔洞.也可含长管状孔洞.
第6章 常见宝石
除钻石、红宝石、蓝宝石、祖母绿、猫眼石、变石等珍贵宝石外,市场上还有很多常见的宝石,如电气石、托帕石和石榴子石等,固然它们不如上述宝石名贵,属中低档宝石,但其装潢功效完齐可能与贵重宝石相比美,而且有较高的市场占领率。同时,这些宝石中质优者价格也较高,如优质电气石价格可高达数十美元/ct,甚至更高。另外,这些宝石的外观有时和可贵宝石非常相像,市场上大量存在用这些宝石仿冒珍贵宝石的现象。因此,懂得常见宝石的有关常识对鉴赏珠宝者来道是必不可少的。
6.1 电气石
6.1.1 基标特征
电气石俗称碧玺,它是一种成分非常复纯的硼硅酸盐矿物。因为成分庞杂,并且成分间存在广泛的类质同象,因而电气石颜色变化大。其颜色变化大不仅体当初纵向上,即沿晶体长轴方向的颜色变化很大,而且也体现在横向上,即围绕晶轴发生变化而呈环带状。正因为颜色变化大,电气可用“壮丽多彩,琳琅满目”这八个字来形容。
之所以称电气石,是因为其具热电性,在添热时,其两端带电荷,可呼引灰尘等细小物质。这一性质在产业具备较泛用处,基于这一性质,人们已经开发现许多适用的新资料和新产品。
电气石在结晶学上为三方晶系,晶体常呈三方柱状或六方柱状,三方柱的晶面上通常显示清楚的条纹,贝壳状断心。硬度7-7.5,密度3.01-3.110g/cm3。折射率1.62-1.65,双折射率0.018,一轴晶背光性,玻璃光泽,色散低,多色性由强至弱,详细弃决于品种。该电气石含量大批平言纤维或线状空穴时可显猫眼效应,相应宝石称电气石猫眼。
6.1.2 真假鉴别
电气石由于颜色品种广泛,外观上容易和其它宝石相混淆,例如尖晶石、红宝石、蓝宝石、托帕石、祖母绿和水晶等,但通过下列简略的方式可将它鉴别开来。
(1)电气石具明显的二色性。有时用肉眼就可以视察到其颜色的变化。
(2)双折射率较高,因而用放大镜,通过宝石可观察到明显的刻面边棱重影。
(3)稀度、折射率和双折射率等其它物理特点取其它宝石比拟,也有较大差异。因而,丙二醇,只有通功仪器检测即可将它们辨别启来。
6.1.3 质量评价
电气石属中低档宝石,在15-20克拉以上求得纯粹无瑕者也不艰苦,因而评价电气石,重量和净度并非特别重要的因素。从所有的质量评价要素看,较为重要的应当是颜色和特殊的光学效应。
从国内市场来看,宝石级的电气石,最受爱好的颜色是红、紫红和玫瑰红色,价格一般在25-55美元/ct,特级品最高达100美元/ct。其次是粉红,价格一般在3-35美元/ct,特级品最高达50美元/ct,再次是蓝和紫蓝,价格一般在1-25美元/ct,特级品可达35美元/ct,最次是蓝绿、黄绿等色的电气石,价格一般在1-18美元/ct。
具星光效应的电气石,星光完好,颜色、加工格式等配拆恰当,其价格可比一般的电气石高。
6.2 海蓝宝石
6.2.1 概述
海蓝宝石(Aquamarine)与祖母绿一样,均是以矿物绿柱石为原料的宝石,因此其化学成分、晶体特征和物理特征也基原形同。所不同的是:由于绿柱石的成因和形成条件不同,使其中所含的致色离子不同而出现出不同的颜色。颜色不同,宝石的品种也就不同,常见的有以下几个种:
(1)绿柱石含致色离子铬者,其颜色为葱绿色为十分珍贵的祖母绿。
(2)绿柱石含致色离子铁者呈天蓝色或淡水蓝色为海蓝宝石。
(3)绿柱石含致色离子铯、锂和锰者,其颜色呈玫瑰红色,称铯绿柱石(Morganite),其英文名称来源于美国宝石喜好者(J.P.Morgan)的名字。
(4)绿柱石含铁并呈金黄色、淡柠檬黄色者称金色绿柱石(Heliiedor),其英文名称不源于希腊语的"太阳"。
(5)绿柱石含钛和铁者,呈暗褐色,称暗褐色绿柱石(Dark Brown Beryl)。
海蓝宝石其珍贵程度远不迭祖母绿珍贵,但长期以来却始终受人们所喜爱。它被认为是幸福和永保青春的标记,还认为它能给佩戴者以见识和使之具有先见之明,有的认为它有摧眠的能力,认为一集体口含海蓝宝石,那么,他就能从天堂中招换魔鬼,并能得到他要问的免何问题的谜底,还认为它有压邪的力气,使佩戴者可能克服邪恶。
6.2.2 真假鉴别和质量评价
与相似宝石的区别是鉴别海蓝宝石的症结。与海蓝宝石相似的宝石较多,常见的改色黄玉、磷灰石、改色锆石、玻璃和人造尖晶石等,其主要区别见下表6-2-1。由此看出,它们与仿制品的物理特征相差较大,易于鉴别。
表6-2-1 海蓝宝石与类似宝石的区别
宝石种类
硬度
密度(g/cm3)
折射率
双折射率
偏光镜下特征
蓝宝石
7.5
2.67-2.90
1.560-1.600
0.006
四次明暗变化
锆石
7.5
4.69
1.926-1.985
0.059
无
黄玉
8.0
3.59
1.610-1.620
0.010
人造尖晶石
8.0
3.63
1.728
无
无
玻璃
7.0
2.37
1.50
无
无
磷灰石
8.0
2.9-3.1
1.630-1.667
0.002-0.005
此外,海蓝宝石的颜色天蓝色、淡天蓝色,玻璃光泽,包体较少,但可以见到管状包体,通常是中空或充斥液体的修长管状包体,若密集定向排列,可琢出猫眼效应。
海蓝宝石的经济评价依据是颜色、透明度、重量等,通常以颜色深、内部无瑕、重量大者为佳品,价值亦较高。
6.3 水晶
6.3.1 基本特征及其变种
水晶古代叫水精,因为古代人们以为水晶是冰变化来的,例如,宋代著名诗人杨万里就写过这样两句诗:“西湖家尼夸躲冰,半年化作真水精”。另外,古希腊的著名哲学家亚里斯多德,也认为水晶是冰经长时间后变成的。
古代迷信证实,水晶和炭是完全不同的两种货色。水晶名际上是结晶特殊完美的二氧化硅,它常常是污浊透明、晶莹闪明、引人喜爱。
1、基本特征
水晶的化学成分SiO2,晶体通常由六方柱及两真个菱面体组成,假如这两套菱面体等同发育,则晶体将以六方双锥为其末端,水晶体表面总显示程度条纹,这些成为鉴定水晶原石最重要的特征和依据。
水晶无解理,典型的贝壳状断口,硬度7,密度2.65g/cm3,折射率1.544-1.553,双折射率0.009,色散0.013。一轴晶正光性,玻璃光泽,多色性弱至强,具体取决于品种。水晶具热电性和压电性,这使它在工业上具广泛用途。
2、变种
水晶的变种常根据颜色、结晶程度、内含物等特征来划分,常见的变种有:
(1)无色水晶:指无色透明、毫无裂纹和包裹体的水晶。由于无色,折射率又低,无较高的亮度和火彩,故无色水晶大多用于制做项链、雕刻工艺品等,其中最有名的是水晶球。现代传说水晶球中暗藏着神灵,对着它注视,可以预言将来或看见遥方的情况,所以西方国度的巫师作法时,少不了要用一个水晶球。
水晶有个特征,将一块水晶握在手中,有冰冷的感觉。因此,古代的帝王及王侯将相家中,常在室内陈设水晶球,夏季天热,心里焦躁,看着这晶莹通透的水晶球能使人宁静,如果让皮肤贴在其上,那就更使人觉得舒畅了。至昔,水晶球在日本、南晨鲜等东南亚各国还有广泛的市场。
(2)紫水晶:简称紫晶,它不仅是紫色,还包括紫红色的透明晶体。古代传说中,紫晶有神奇的能力,它能给客人带来幸福和长命,可以辟邪,能预防患思城病。要是在宴席上带着紫晶,还能避免喝醉等。紫晶的颜色非常美丽,因此可用来琢磨首饰用的戒面。
(3)烟晶、茶晶和朱晶:这是水晶颜色有浅到深的一个系列。据研讨,这一系列水晶的颜色是由于晶体中混有极细粒平均分布的碳元素所致。这类水晶主要用作项链等首饰,也用来磨制眼镜片者,但价格不会太高。
(4)发晶:这是一种含有针状、发状、纤维状矿物包裹体的透明水晶,被包裹的矿物有金红石、电气石、角闪石、石棉、阳伏石等。这些包裹体使水晶显得非常漂亮。如果包裹体排列成花状或某种对称的图案,这种水晶可作为十分名贵的装饰石。总之,发晶是一种精良的工艺美术原料。
(5)蔷薇水晶:这是一种粉红色的水晶,在绝大多数情况下不仅晶形不佳、且多裂纹。蔷薇水晶主要用作雕刻工艺品的原料,玉雕行业称之为芙蓉石。此外,也罕用来制造项链。
(6)石英猫眼跟星光石英:在水晶中,有时露有沿必定方向排列的针状或纤维状矿物包裹体,还可能含有细针状或纤维状沟槽,它们的个体十分渺小,肉眼望不睹,这种石英琢磨成半球形的弧面石时,会呈现垂直于细针状或纤维状散布方向的猫眼闪光,这鸣干“石英猫眼”。另外,有多质的水晶种类,它包括了沿三个方向定向排列的矿物包裹体,沿这种晶体一定方向揣摩成弧点型宝石时,会显示星光效应。具猫眼和星光效应的水晶皆比个别水晶宝贵。
6.3.2 真伪鉴别和质量评价
1、真假鉴别
水晶的真假鉴别相对较为简单,主要是要注意与人造水晶和玻璃的区别。
(1)与工造水晶的区别:由于人造水晶的工业用途很大,因而人工合成水晶的历史较长,用途也很广泛,已成为一新兴行业,即人工单干水晶业。
由于合成水晶价格比一般的天然水晶贵,因而,市场上的一般装饰品不太留神它们间的真伪鉴别。对大件水晶工艺品,如直径大于10厘米的水晶球等,天然者远比合成者低廉,对此作出准确鉴定是十分必要的。另外,对紫晶而言,由于天然品与合成品珍贵,因而,也应答其作出正确鉴别。对原料:天然紫晶具规矩的外部晶形,而人工合成紫晶原料没有晶形,中央还可以看出有一个片状的晶核。对成品:天然者其颜色分布不甚匀称,并常含有各种包裹体,而人工合成紫晶颜色平匀,内部杂净。
(2)与玻璃的区别:水晶与玻璃的差别在于玻璃长短晶质体,无双折射,因此,只要用偏光仪就能把二者明白地域分开来,另外,两者的折射率、比重、硬度、热导率也有差别。由于玻璃硬度比水晶低,果而老是水晶能刻动玻璃,玻璃不能刻动水晶;因为水晶导暖率高,因此手摸上往有凉感,而玻璃则无这种感到。
2、质量评价
水晶作为低档宝石,其重量大的、无瑕透明的都十分常见,因而这些因素都不是评价水晶的最重要依据。作为宝石来说,影响水晶最重要的是颜色,从珠宝市场看,水晶最受欢送的颜色就是紫色,因而紫晶的价格应是最高的。除紫晶外,具星光和猫眼效应,且效果赖者,价值也较高。此外,一些含有内含物的水晶,当其内含物成特殊造型,如山、水、花、鸟、人物、文字等,是十分难得的欣赏石珍品,也是珍藏家尽力追求的对象。
6.4 锆石
6.4.1 基本特征
锆石金属元素锆的硅酸盐,化学成分是ZrSiO4。由于锆石折射率很高、色散强,将无色透明的锆石琢磨成圆多面型琢型的宝石后,会具有类似于钻石那样的亮度和火彩,因此在钻石的其它仿冒品出产出来之前,钻石的仿制品主要就是锆石。过来锆石一直是天然钻石的代用品或仿冒品,因此它也有“曼谷钻”之别称。
锆石经由一段时光的辐射轰击,或因本身含喷射性元素铀和钍时,将产生蜕晶质息用而构成低型锆石,低型锆石由于已变成氧化物(ZrO2+SiO2),因而其性质未领生了基础变更,变成为非晶质物资。
锆石晶体在结晶学上为四方晶系,晶体常由四方柱和四方双锥等单形组成,解理差,硬度高型为7.25,低型为6;折射率高型为1.93-1.99,低型为1.78-1.83;双折射率高型为0.059,低型锆石简直不双折射;密度高型为4.6-4.8g/cm3,低型为3.9-4.1g/cm3;色散高型高,为0.039,低型无;光性高型为一轴晶正光性,低型锆石理论上是各向同性的。锆石为亚金刚光泽,多色性弱,锆石的颜色许多,有无色、咸黄、黄褐、橙色、紫红、淡红、蓝色、绿色、烟灰色等。作为宝石,其最好颜色是无色透明及红色和蓝色。
6.4.2 真假鉴别
锆石的鉴别相对较容易,其主要起因在于锆石在市场上被假冒的情况比较少见,而多数的情况是:
(1)用人造品来仿冒锆石:这些人造品常见的有玻璃、人制尖晶石、破方氧化锆等,但这三种人造品均为均量体,无单折射和多色性景象,用偏光镜和二色镜极易将它们离开。
(2)用无色、无瑕色透明锆石仿冒钻石:同样,钻石是均质体,锆石是非均质体,双折射现象十明显显,用偏光镜极易将它们分开。真际上肉眼也能断定,透过锆石观察,其底面边棱有明显的重影现象。当然,用热导仪将使鉴定更加便捷。
由于自然界产出的锆石颜色佳者很少,于是人们对颜色短佳的锆石进行处理,以到达进步质量的目标。例如在马来半岛湄公河源域所产的锆石晶体,原难堪看的褐色,后经过在氧化环境中及供氧不脚的还原环境中加热到900℃,就分辨变成了无色、金黄色或蓝色。因此,处理锆石的鉴别应是锆石真假鉴别中值得重视的问题。
6.4.3 质量评价
锆石属中低档宝石,但品质高下之间价钱相差也较大。依据纲前市场的普通尺度,其评估的重要根据有下列多少点。
(1)颜色:锆石最风行的颜色有两种,无色和蓝色。其中,以蓝色价格较高,无色锆石请求和钻石一样透明,不能带灰色或褐色色调,这样的锆石才具有和钻石一样闪耀彩色光辉的后果。
(2)净度:目前,由于无瑕疵的锆石有充分的市场供给,所以那些出缺陷的锆石材料就没有市场。因此锆石净度的评价标准是在10倍放大镜下观察,不应带任何明显瑕疵,若有任何明显瑕疵、包裹体、裂隙的锆石,其价值都将大击折扣。
(3)切磨比例及定向:锆石之所以显得英俊,主要因素是由于它的高折射率及高色散,其次是切磨的比例、扔光程度等。泰国的切磨工匠仿佛更理解这一点,他们一直坚持切磨比例标准化,因而较大地博得了市场。从前疏忽锆石净度,单纯寻求重量的作法是不可取的,这种不成比例的切磨导致的价格降落对消了重量增添所得到的好处。
由于高型锆石的高折射率,若光轴平行或濒临平行台面,那么宝石将显示有反面双折射引起的含混状态,特别是出现在较大的颗粒中。要防止这一点,宝石的切割应该使光轴垂直台面。
6.5 尖晶石
6.5.1 基原特征
尖晶石是一种镁铝氧化物矿物,化学成分MgAl2O4。在矿物学上,它属立方晶系,晶体常呈八面体,有时也呈十二面体以及立方体与八面体等形成的聚形,双晶常见,且八面体晶体常显示三角座标志,这些是鉴定尖晶石原石的重要标志。
尖晶石无解理,硬度8,密度为3.58-3.61g/cm3,折射率1.712-1.730,单折射,色散中等,为0.020,有晶莹的玻璃光泽,颜色变化极大,几乎各种颜色都有。
从古至今,尖晶石的名声都不太好,因为它总是以冒充其它珍贵宝石的姿势出现。比较典型的是在英帝国王冠的中部正中,有一颗著名的巨粒瑰宝“黑王子红宝石”,实在,它就是红色尖晶石。大多数情况下,古代尖晶石冒充其它珍贵宝石并非人为混充,而实际上是缺累有效的鉴别知识和办法,“黑王子红宝石”的情况就是如此。当然,人为冒充珍贵宝石的情况也很多,特别是现代,常用它来冒充红宝石、蓝宝石、变石甚至钻石等。除后面聊到的“黑王子红宝石”外,在尔国清朝,凡疏王、郡王、贝勒等皇亲贵族封爵和一品大民,帽子上都用红宝石作顶子,但从留存到现代的大量红宝石底子看,几乎全是用红色尖晶石制成的,并没有真正的红宝石制品。这种冒充可能就是由于西方珠宝经销商利用过后我国珠宝知识缺少而成心所为。
6.5.2 变种和贸易名称
商业上和宝石学上,尖晶石变种的描述有多种方案,如根据成分有镁尖晶石、铁尖晶石和锌尖晶石等,但商业上主要采用用颜色来描写的计划。主要有以下几个变种:
(1)红色尖晶石:是尖晶石中最珍贵的品种,而且越靠近红宝石的颜色越珍贵。它是因为尖晶石中含微量铬所致。
(2)紫色尖晶石:颜色从紫到紫红色,拥有相似于石榴子石的色泽。
(3)粉或玫瑰色尖晶石:其特征是亮红到紫红的色调。对这个颜色的尖晶石,也曾起过过错的名字,叫“玫瑰尖晶石红宝石“。
(4)桔红色尖晶石:这个品种从前曾称为橙尖晶石,这个字来自法文Rubace,意念也指红宝石。
(5)蓝色尖晶石:尖晶石显蓝色是因为其中含微量的铁和锌。在这个变种中,真正佳的蓝色十分稀疏,经常呈灰暗蓝到紫蓝,或带绿的蓝色。
(6)变石尖晶石:这是非常密少的尖晶石品种,但其变色效应和真正的变石明显不同。变色尖晶石在阳光下呈灰蓝色,在人工光源下呈紫色。
(7)星光尖晶石:这与变色尖晶石相比更为常见。据报导,所有发现具星光者仅10余颗,其星光效应也是由其中定向排列的针状包裹体引起的。
6.5.3 实假鉴别
从表面看,尖晶石易与其它相似的宝石相混淆,红色者与红宝石等相混,蓝色者与蓝宝石等相混。但实际上,尖晶石的鉴别是较容易的。首先,尖晶石是均质体,因而无双折射和多色性,仅用偏光仪或二色镜就可将它与非均质宝石如红宝石、蓝宝石、海蓝宝石、水晶等区别开来。与石榴子石相比,虽然两者外貌相似,但石榴子石的折射率明显高于尖晶石,另外,由于致色元素不同,因而两者具明显不同的光谱特征。
偶而尖晶石可能与玻璃相混杂,但同由于玻璃是人造品,其中含大量的气泡,用肉眼或10倍放大镜下可明显察看到。
鉴别尖晶石时,天然尖晶石与人造尖晶石的鉴别是要害。但由于主观的原因,天然尖晶石和人工合成尖晶石的成分有明显的不同,因此它们的特征也存在明显差别(表6-5-1)。因而,也较易将两者分开。
表6-5-1 天然尖晶石和人造尖晶石的区别
宝石名称
MgO:Al2O3
密度(g/cm3)
折射率
天然尖晶石
1:1
3.60
1.717
人工合成尖晶石
1:3.5
3.64
1.728
6.5.4 质量评价
尖晶石的质量评价重在颜色。从商业角度看,最好的颜色是深红色,其次为紫红色、橙红色者也较佳。
尖晶石很合适切磨成刻面型,因为它瑕疵比较少,用一般肉眼观察都比较干净,因此,假使尖晶石出现瑕疵,则价格就比较低。特别是有裂口及缺陷的则更影响价格。总之,尖晶石的评价比净度的要求比较高。
从重量角度来说,尖晶石价格随重量的增长并不十分明显,一般来讲,尖晶石不论大小,除红色等少数品种外,每克拉的均匀价格都差不多。
6.6 石榴子石
6.6.1 基利特征
当翻开一个熟透了的石榴时,含出的是许多晶莹闪亮的红色多棱面小籽粒,而常见宝石中有一种宝石和这些美丽的籽粒十分相似,它就是石榴子石。
石榴子石宝石是一个宝石族,重要的有六个亚种,其通用分子式为L3M2(SiO4)3。它们构成两个类质同像系列,即铝榴石系列和钙榴石系列。在铝榴石系列中,L可以是Mg、Fe和Mn,M则永远是铝,有镁铝榴石、铁铝榴石和锰铝榴石三个重要品种。在钙榴石系列系列中,L是Ca,而M则可以是Cr、Al或Fe,有钙铬榴石、钙铝榴石和钙铁榴石三个品种。石榴子石在矿物学上为立方晶系,晶体常呈菱形十二面体,较不常见的有四角三八面体等,均质体、单折射,无解理,其它性质取决与品种。
(1)镁铝榴石:化学成分Mg3Al2(SiO4)3,硬度7.25,比重3.7-3.8,折射率1.74-1.76,透明-微透明,中等色散,颜色红、黄红和详带紫的红色,由铬和铁同时致色,因而一般红区有双线,但也显示铁铝榴石的光谱特征。
(2)铁铝榴石:化学成分Fe3Al2(SiO4)3,硬度7.5,比重3.8-4.2,折射率1.76-1.81,呈亮堂的玻璃光泽,透明-微透明,中等色散,颜色为褐红至略带紫的红色,是典型的铁光谱。当含定向排列的金红石包裹体达一定量时,可显猫眼效应。
(3)锰铝榴石:化学成分Mn3Al2(SiO4)3,硬度7.25,比重4.16,折射率1.80-1.82,明亮的玻璃光泽,透明-微透明,中等色散,颜色为黄橙、红和褐红色,其吸收光谱为紫区有两条极强带。
(4)钙铝榴石:化学成分Ca3Al2(SiO4)3,硬度7.25,比重3.60-3.70,折射率1.74-1.75,呈玻璃至树脂光泽,透明-微透明,中等色散,颜色变化大。其中被称为桂榴石(钙铝榴石)的品种颜色为褐黄-褐红色。对这一品种,内部特征是非常典型的,即大量的圆形晶体褐独特的油脂或糖浆状内部效应产生了粒状外观。
(5)钙铁榴石:亦称翠榴石。化学成分Ca3Fe2(SiO4)3,硬度6.5,比重3.85,折射率1.89,呈明亮的玻璃光泽至亚金刚光泽,透明-微透明,中等色散,颜色为绿色。翠榴石由铬致色,因而其光谱红区有双线。另外,紫区有一条强吸收带也是其重要的特征。
(6)钙铬榴石:是一种明亮绿色石榴子石,由铬致色,但这种石榴子石大小实用加工的晶体极少,因此,作为宝石,市场上非常少见。
6.5.2 真假鉴别
在石榴子石的鉴别中,红色系列相对较为容易。石榴子石的红色是相当特殊而独占的,而且,所有天然的红色宝石如红宝石、红电气石、红锆石、红尖晶石、红绿柱石等,其价格都比平等质量的红石榴子石昂贵,故不会出现用这些天然品来冒充红石榴子石的情况。更进一步说,上述红色宝石除红尖晶石外,大都具二色性,具双折射,因而,因而用二色镜和偏光镜很容易将它们区别开来。市场上有可能冒充红色石榴子石者是便宜的人工合成红色尖晶石和红色玻璃,红玻璃很容易意识,可见气泡,手接触有温感等。人造尖晶石琢磨成刻面宝石后,与红色石榴子石非常相似,要区别它们,可用下列方法:
(1)放大观察:人造尖晶石有曲折生长线和蔼泡,而石榴子石无。
(2)人造尖晶石的折射率为固定的1.728,而红石榴子石一般大于1.74。
(3)人造尖晶石和红石榴子石有完全不同的光谱特征。
对绿色品种的翠榴石而言,其鉴别要比红色石榴子石难题得多,因为翠榴石价格昂贵,用其它低档品来冒充的概率很大,但注意下列各点,一般可以战胜被仿冒的问题,并能对翠榴石作出比较正确的鉴别。
(1)在翠榴石中,几乎都有成束状或放射状的石棉纤维包裹体,亦称“马尾状”包裹体。这种包裹体一般在10倍放大镜下就能瞅到,这种包裹体是翠榴石所特有的,只要发明这种包裹体,可以断定当宝石是翠榴石。
(2)翠榴石在查尔斯滤色镜下呈红色,根据这一点能够将翠榴石与良多仿冒品相区别开来,如绿色电气石、绿色蓝宝石、绿色玻璃等。
(3)翠榴石是均质体,这一点可以与与之最为相似的祖母绿、绿色锆石等相区别。
(4)有些人工合成材料,如绿色立方氧化锆、绿色钇铝榴石等经行家精心切磨后冒充翠榴石发售,曾经骗过了许多内行,水性聚氨酯。区别它们的最好措施是用光谱,另外,包裹体也可提供重要线索。
6.6.2 质量评价
由于石榴子石有许多品种,相互间价格的差别比较大,因而品种便成了评价石榴子石质量的重要因素。在市场上,石榴子石常见有两种颜色,一是较为广泛的红色、紫红或暗红色,包括镁铝榴石、铁铝榴石和少数锰铝榴石,这种石榴子石,价格比较便宜,一般几-几十元/ct。二是十分俏丽的绿色,主要是翠榴石,化工博客,这个品种价格较昂贵,优质者和祖母绿价格相称。
重量和净度对红色系列的价格影响不大,由于,大颗的透明无瑜的红色石榴子石很轻易得到。但对于翠榴石来说,其影响就比较大了,犹如于祖母绿评价中的分量和洁度。
加工质量永远是宝石评价中必须斟酌的重要因素,石榴子石也不例外。具体要求加工标准、成比例、无缺陷和掷光好。
6.7 托帕石
6.7.1 基本特征及变种
1、基本特征
长期以来,托帕石被用作为十一月的生辰石。有一篇古诗写道:“第一次来到这个世界的人,在十一月的雾和雪的覆盖下,应珍视托帕石的琥珀颜色,友情的象征和虔诚的爱”。矿物学上,托帕石是一种含氟的硅酸盐,化学分子式Al2(F,OH)2?SiO4,斜方晶系,本石晶体主要呈柱状,有时以水蚀卵石产没。托帕石具完整的平行顶面的解理,硬度8,密度3.5-3.6g/cm3,无色、褐色及蓝色者折射率为1.61-1.62,双折射率为0.010;白色、橙色、黄色和粉红色托帕石折射率为1.63-1.64,双折射率为0.008,二轴晶正光性,玻璃光泽,色散低,为0.014,多色性显明与否决议于体色,颜色变化大。托帕石产于世界各地,但巴东是最重要的产地。
2、变种
托帕石的变种主要根据颜色来划分。根据颜色的不同,托帕石可分为下列品种:
(1)黄色托帕石:有价值的为金黄色及酒黄色。金黄色是黄而带橙色,酒黄色则是黄而带红色。黄色托帕石很一般,常见个体为中等,极大块的也不稀奇。
(2)粉红至红色托帕石:目前国际市场上出卖的粉红至红色托帕石,大部分是用黄褐色的托帕石经过加热处理而得到,这种处置品颜色比较稳定,不会逆转。
(3)蓝色托帕石:这是国际市场上比较畅销的托帕石品种,因为它比海蓝宝石廉价,可外观质量却差未几。它的颜色主要是天蓝色,并常带一点灰或绿色调。
(4)无色托帕石:个品种可以称作被遗记了的宝石。因为无色托帕石的折射率不高,色散亦低,因而琢磨成刻面后平坦无奇,不受人爱好。
6.7.2 虚实辨别
托帕石由于价格低廉,因而鉴别时麻烦不多。首先不会出现用高级的红宝石、蓝宝石、等冒充低档托帕石的情况。市场上出现较多的是用价格比托帕石还低的黄水晶、合成蓝宝石、合成尖晶石、玻璃等来仿冒托帕石。对于人工合成尖晶石和玻璃由于是均质体,因而用二色镜和偏光镜很易将它们分开。合成蓝宝石的折射率和比重与托帕石也明显不同,也易将它们区别出来。最应值得看重的是用黄水晶来仿冒黄色托帕石的问题,这早已经成为一个国际性的大问题,对首次接触宝石的人来说,区别它们确实不太容易鉴别,因为其外貌非常相象。但两者用仪器鉴别是相称容易的,黄色托帕石的折射率为1.63-1.64,而黄水晶仅为1.544-1.553;托帕石的密度为3.53g/cm3,而黄水晶则为2.65g/cm3。
6.7.3 质量评价
由于托帕石为中、低档宝石,大块的宝石较易找到,因而重量不是十分重要的评价要素;由于托帕石具完全的底面解理,易出现裂纹,清洁、质量上趁的宝石也不多见,因而净度是应该予以器重的要素。但在托帕石评价中最重要的应该是颜色,在几个商业品种中,最好应是红色和粉红色,其次是蓝色和黄色,以无色者价值最低。
6.8 橄榄石
6.8.1 基本特征
像其它许多宝石一样,橄榄石也有不少乏味的传说,也有许多传奇色彩的故事。古代称橄榄石为“太阳的宝石”。与太阳相接洽,很可能与后来人们的信奉有关,他们认为橄榄石具有的力量,和太阳一样大,可以驱除邪恶、落伏妖术。如果橄榄石被磨成粉末,它可以作为药物,用来医治气喘病,如果放到舌头底下,可以减轻因高烧引起的干渴。
橄榄石是八月的生辰石,象征着妇妻情感深沉、幸福协调。
矿物学上是一种镁铁硅酸盐矿物,化学成分(Mg?Fe)2SiO4,其晶体为斜方晶系,原石晶体呈柱状,但晶形完好者甚少。晶体常以碎块或滚圆卵石形式出现。解理差,硬度6.5,密度3.32-3.37 g/cm3,折射率1.65-1.69,双折射率0.036,色散中等,为0.020,二轴晶正光性,玻璃光泽,淡黄绿色至深绿色,多色性弱,是典型的铁致色吸收光谱。
6.8.2 真假鉴别
橄榄石特有的橄榄绿使之易于与其他宝石区别开来。再者,由于橄榄石价格比拟低,较少涌现用其它自然宝石来仿冒的情形,用来仿冒橄榄石最大的可能是绿玻璃,但也较易区别,玻璃正常有气泡和旋纹,而且是均质体。
若用仪器测定橄榄石的折射率,尤其是双折射率、比重和光谱等可以与多数相似的宝石划分开,对橄榄石作出正确的鉴别。
6.8.3 质量评价
要对橄榄石质量作正确评价,须要对它作片面的了解,特别注意它在宝石业中的使用情况。一般来说,首饰上不必包裹体太多的橄榄石,因为它很透明,即便是有几个小的包体,如果肉眼可以见到的话,也不能用,如果应用,价格也应大打折扣。
决定橄榄石价值的主要因素第一是它的富有魅力的颜色,要求颜色纯粹,中到深的黄绿色,色泽平均,有一种平和绒绒的感觉。第二是重量大小,一般要求颗粒要大一些,但大颗粒与小粒相比,价格相差并不太迥异。
6.9 月光石
6.9.1 根本特征
月光石是长石族宝石的一种变种,几个世纪来,它都被当作宝石,而且在许多地区,人们信任佩带它可以带来好运,还有人认为这种宝石不仅能唤醒心上人温顺的热忱,并能给夺气力,向往未来。昨天,它被当作六月的生辰石。
月光石的化学成分是钾钠铝硅酸盐,由正长石(KalSi3O8)和钠长石(NaAlSi3O8)这两种长石矿物的交互层组成,正由于这种超厚的交互层状结构,异丙醇,光进入将发生干涉,从而形成一种浅蓝至乳白色带银光的晕彩,显示一种月色朦胧的晕色,即称“月光效应”。
月光石晶体为单斜晶系,原石呈破裂碎片和滚圆卵石,解理在两个方向上好,硬度6,密度2.65 g/cm3,折射率1.52-1.53,双折射率伪0.006,二轴晶负光性,色散低,为0.012,玻璃光泽,透明-微透明,颜色有无色、文、粉红、橙、黄、绿、褐及灰色。
6.9.2 真假鉴别
月光石由于其特殊的光学效应,一般不易与其它宝石相混。但有些材料,如玉髓、石英、天然玻璃、人造玻璃等,有时因含有似丝绸这样的包裹体,显示类似月光石的光学效应。鉴别时,天然玻璃和人造玻璃明显有气泡,并显示的全消光,很易将透明区别出来;对玉髓,因为它是现晶质,因而在偏光镜下旋转360度为全亮,而月光石有四次显著变化;对石英,它的折射率为1.544-1.553,双折射率为0.009,都比月光石大,而且月光石的两组完好的解理返去形成似“蜈蚣”图案的包裹体,石英是相对不会有这种包裹体。基于上述特征,可将月光石与其它宝石分辨开来。
6.9.3 质量评价
最有价值的是显蓝色调并具月光效应的月光石,显红色具月光效应者价格就低一些。最好的宝石必须没有任何内部和外部的裂口或解理。为了显示强烈的“月光效应”,宝石必需是半透明的。
评价月光石时,常常碰到的问题是加工方向不正确,而且加工毛糙。月光石时常显示一种类似于猫眼的光学效应,这种猫眼的眼线必须与宝石长轴平行,最好对称和谐,加工精致,有任何偏差者,其价格都会大大下降。
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