同济大学：《宝石学》第5章其它常见宝石.doc_大学文库

第5章其它常见宝石 5.1锆石 5.1.1基本性质锆石的化学成分为ZrSi04。可含有微量的Fe、Mn、Ca、U、Th等成分。由于U、Th等放射性物质辐射的影响,一些锆石将被分解成低型锆石或蜕晶质物质(ZrO2+SiO2)。这就导致锆石的性质在一定范围内变化。高值的称为高型锆石,低值的称为低型锆石 2、晶系及结晶习性四方晶系,晶体常呈四方柱和四方双锥,可以不同倾斜角度结合。有时可见膝状双晶,也有磨圆或水蚀卵石。锆石的常见晶体习性(见图2-5-1)。图2-5-1错石晶形示意图 3、光学性质 (1)颜色:它的颜色种类很多,常见的有无色、蓝色、绿色、棕色、橙色、红色等, 其中无色、蓝色、金黄色常由热处理产生的,它们也是锆石中最重要的品种。 (2)透明度:透明-半透明-不透明 (3)光泽:金刚亚金刚光泽。 (4)折射率和双折射率:高型锆石折射率1.925-2.01,双折射率0.059;低型锆石折射率1.78-1.84,无双折射。 (5)色散:高,0.039 (6)多色性:主要限于高型锆石,而且不同颜色的锆石多色性表现明显不同。蓝色锆石多色性较强,为蓝和棕黄至无色;绿色锆石多色性很弱,绿色和黄绿色;橙色和棕黄色锆石多色性弱至中,紫褐色至褐黄色:红色锆石多色性中等,紫红至紫褐色。 (7)发光性:紫外灯下一般无荧光,但有些锆石具有较强的荧光,且荧光色总带有不同程度的黄色。在X-射线下,不同颜色和不同类型的锆石具有不同的荧光色和荧光强度, 多数具白或蓝紫色X荧光,也有些可具绿色、黄色Ⅹ荧光 (8)吸收光谱:除在红区(653.5nm,659m)有二条特征性的吸收光谱外,还伴有多条清晰的黑色吸收线,它们散布在不同的色区。 (9)特殊的光学效应:可具猫眼效应和星光效应 4、力学性质 (1)解理和断口:无解理。断口呈贝壳状。锆石性脆,常见边角有破损。 (2)硬度:摩氏硬度变化于6-7.5之间,其中高型7-7.5;低型可少到6

第 5 章其它常见宝石 5.1 锆石 5.1.1 基本性质 1、化学性质锆石的化学成分为 ZrSiO4。可含有微量的 Fe、Mn、Ca、U、Th 等成分。由于 U、Th 等放射性物质辐射的影响，一些锆石将被分解成低型锆石或蜕晶质物质（ZrO2+SiO2）。这就导致锆石的性质在一定范围内变化。高值的称为高型锆石，低值的称为低型锆石。 2、晶系及结晶习性四方晶系，晶体常呈四方柱和四方双锥，可以不同倾斜角度结合。有时可见膝状双晶，也有磨圆或水蚀卵石。锆石的常见晶体习性（见图 2-5-1）。图 2-5-1 锆石晶形示意图 3、光学性质（1）颜色：它的颜色种类很多，常见的有无色、蓝色、绿色、棕色、橙色、红色等，其中无色、蓝色、金黄色常由热处理产生的，它们也是锆石中最重要的品种。（2）透明度：透明-半透明-不透明。（3）光泽：金刚-亚金刚光泽。（4）折射率和双折射率：高型锆石折射率 1.925-2.01，双折射率 0.059；低型锆石折射率 1.78-1.84，无双折射。（5）色散：高，0.039。（6）多色性：主要限于高型锆石，而且不同颜色的锆石多色性表现明显不同。蓝色锆石多色性较强，为蓝和棕黄至无色；绿色锆石多色性很弱，绿色和黄绿色；橙色和棕黄色锆石多色性弱至中，紫褐色至褐黄色；红色锆石多色性中等，紫红至紫褐色。（7）发光性：紫外灯下一般无荧光，但有些锆石具有较强的荧光，且荧光色总带有不同程度的黄色。在 X-射线下，不同颜色和不同类型的锆石具有不同的荧光色和荧光强度，多数具白或蓝紫色 X 荧光，也有些可具绿色、黄色 X 荧光。（8）吸收光谱：除在红区（653.5nm,659nm）有二条特征性的吸收光谱外，还伴有多条清晰的黑色吸收线，它们散布在不同的色区。（9）特殊的光学效应：可具猫眼效应和星光效应。 4、力学性质（1）解理和断口：无解理。断口呈贝壳状。锆石性脆，常见边角有破损。（2）硬度：摩氏硬度变化于 6-7.5 之间，其中高型 7-7.5；低型可少到 6

(3)密度:变化于3.90-4.80g/cm3之间,其中高型为4.60-4.80g/cm3,低型为3. 4.20g/cm3 5、包裹体高型锆石可含愈合裂隙及矿物包物体,如磁铁矿、黄铁矿、磷灰石等 5.1.2锆石的品种商业中锆石常根据颜色划分品种。常见的品种如下: (1)无色锆石:是宝石级锆石中最常见的一种,因为它外观相似钻石,过去常用来冒仿钻石,其实它本身也是很有魅力的。 (2)蓝色锆石:天然蓝色锆石很少,大多蓝色锆石是用其他颜色的锆石加热以后得到的。它具明显的多色性,呈现蓝色-绿色,最优者的是天蓝色 (3)红色锆石:它与红宝石有些相似,有时呈橙红色、棕色及红色。 (4)黄色锆石:呈鲜黄、浅黄、金黄和黄绿等色调 (5)绿色锆石:一般为低型锆石。主要呈绿、黄绿、褐绿等不同色调。 (6)棕色锆石:这是最常见的锆石品种,呈红褐、深茶、烟叶和黄棕等色,光泽很强,但颜色较差。 5.1.3错石的优化处理锆石常用热处理以提高其质量,或改变颜色或改变锆石的类型 1、改变颜色在氧化条件下对锆石进行加热,可产生金黄色、无色的锆石,有些可产生红色:在还原条件下对锆石进行加热,可产生天蓝色和无色的锆石,其中最重要的是越南红褐色的锆石原料,红热处理后产生无色、蓝色和金黄色。 2、改变类型持续长时间的加热处理可引起硅和锆重结晶,将低型锆石转向高型。相应可提高密度、硬度、折射率、透明度等。同时,热处理引起重结晶可产生纤维状微晶,形成猫眼。 5.1.4错石的鉴定 1、鉴定特征锆石主要鉴定特征有:高折射率、强光泽、高双折射率、高密度、高色散和典型的光谱特征等。通过这些特征较易与其它宝石区分开来 2、锆石与相似宝石的区别由于锆石色彩丰富,而且颜色深浅程度变化较大,因此,锆石可与任何颜色、透明度的宝石相混。最易于相混的宝石有钻石、尖晶石、金绿宝石、蓝宝石、红宝石、石榴子石、托拍石等。鉴定最简便的方法是: (1)用偏光仪:可将均质体宝石的钻石、尖晶石、石榴子石等区分开来,因为,锆石是非均质宝石,在偏光镜下呈四明四暗的消光现象,而均体宝石为全消光或斑状消光。 (2)测折射率、密度、光谱、观察刻面边棱重影以及包裹体等,易将锆石与其余相似宝石区分来 5.1.6质量评价

（3）密度：变化于 3.90-4.80g/cm3 之间，其中高型为 4.60-4.80g/cm3，低型为 3.90- 4.20g/cm3。 5、包裹体高型锆石可含愈合裂隙及矿物包物体，如磁铁矿、黄铁矿、磷灰石等。 5.1.2 锆石的品种商业中锆石常根据颜色划分品种。常见的品种如下：（1）无色锆石：是宝石级锆石中最常见的一种，因为它外观相似钻石，过去常用来冒仿钻石，其实它本身也是很有魅力的。（2）蓝色锆石：天然蓝色锆石很少，大多蓝色锆石是用其他颜色的锆石加热以后得到的。它具明显的多色性，呈现蓝色-绿色，最优者的是天蓝色。（3）红色锆石：它与红宝石有些相似，有时呈橙红色、棕色及红色。（4）黄色锆石：呈鲜黄、浅黄、金黄和黄绿等色调。（5）绿色锆石：一般为低型锆石。主要呈绿、黄绿、褐绿等不同色调。（6）棕色锆石：这是最常见的锆石品种，呈红褐、深茶、烟叶和黄棕等色，光泽很强，但颜色较差。 5.1.3 锆石的优化处理锆石常用热处理以提高其质量，或改变颜色或改变锆石的类型。 1、改变颜色在氧化条件下对锆石进行加热，可产生金黄色、无色的锆石，有些可产生红色；在还原条件下对锆石进行加热，可产生天蓝色和无色的锆石，其中最重要的是越南红褐色的锆石原料，红热处理后产生无色、蓝色和金黄色。 2、改变类型持续长时间的加热处理可引起硅和锆重结晶，将低型锆石转向高型。相应可提高密度、硬度、折射率、透明度等。同时，热处理引起重结晶可产生纤维状微晶，形成猫眼。 5.1.4 锆石的鉴定 1、鉴定特征锆石主要鉴定特征有：高折射率、强光泽、高双折射率、高密度、高色散和典型的光谱特征等。通过这些特征较易与其它宝石区分开来。 2、锆石与相似宝石的区别由于锆石色彩丰富，而且颜色深浅程度变化较大，因此，锆石可与任何颜色、透明度的宝石相混。最易于相混的宝石有钻石、尖晶石、金绿宝石、蓝宝石、红宝石、石榴子石、托拍石等。鉴定最简便的方法是：（1）用偏光仪：可将均质体宝石的钻石、尖晶石、石榴子石等区分开来，因为，锆石是非均质宝石，在偏光镜下呈四明四暗的消光现象，而均体宝石为全消光或斑状消光。（2）测折射率、密度、光谱、观察刻面边棱重影以及包裹体等，易将锆石与其余相似宝石区分来。 5.1.6 质量评价

锆石的质量一般从颜色、透明度、净度、切工和重量四个方面进行评价 1、颜色锆石最流行的是无色和蓝色,其中蓝色价值高,对其他颜色的锆石,市场需求量少。优质的锆石在颜色上要求纯正,均匀,色调亮丽 2、透明度锆石的质量对透明度的要求较高,优质的锆石要求具较好的透明度。透明度降低对锆石的质量将产生严重影响 3、净度由于无瑕的锆石供应量较大,所以对锆石的内部净度的要求也较高。无色和蓝色的锆石评价要求是:肉眼观察样品无瑕。特别要观察样品刻面棱线有无磨损,有磨损的锆石需要重新抛光,价值将下降较多。 4、切工在评价锆石质量时,切工质量较为重要。一般而言,锆石的切工应重点考虑切磨的比例、方向和抛光程。锆石之美主要基于锆石具有高折射率、高色散和较强的光泽等,但为了充分体现锆石的美,必须按照锆石的质量,进行精心的设计,并严格按照比例切磨,并进行精心的抛光,否则就会严重地影响其质量。由于锆石(特别是蓝色锆石)具有明显的多色性,切磨方向对锆石色调影响较大,因此,切磨时光轴应垂直台面,才能获得最佳的效果。 5、重量市场上供应的蓝色和无色锆石,常见从几分-数ct,超过10ct的不多见,特别是颜色好的大颗粒不多见,因此,大于10ct的优质锆石应为锆石中的珍品 5.1.6矿床成因和产地宝石级锆石主要作为副矿物产于玄武岩和变质岩中,而真正有开采价值的是砂矿型锆石矿床。主要锆石矿产地有:柬埔寨、泰国、缅甸、斯里兰卡、法国、澳大利亚、美国等。我们国家的锆石几乎都是同蓝宝石共生于砂矿中,如福建明溪,海南文昌,山东等 5.2水晶 5.2.1基本性质 1、化学成分水晶的化学成分为SiO2,即二氧化硅。另外可含少量Ca、Mg、Fe、Mn、Ni等元素 2、晶系及结晶形态水晶为三方晶系。常发育成完好柱状晶体,常见呈六方柱,菱面体,三方双锥等,并见有横纹和双晶。水晶的常见晶形(见图2-5-2)。 2、光学性质 (1)颜色:有无色、紫色、黄色、褐色、灰黑色等,但没有鲜红、绿及蓝色的水晶 (2)透明度:透明-透明。 (3)光泽:玻璃光泽,断口可具油脂光泽

锆石的质量一般从颜色、透明度、净度、切工和重量四个方面进行评价。 1、颜色锆石最流行的是无色和蓝色，其中蓝色价值高，对其他颜色的锆石，市场需求量少。优质的锆石在颜色上要求纯正，均匀，色调亮丽。 2、透明度锆石的质量对透明度的要求较高，优质的锆石要求具较好的透明度。透明度降低对锆石的质量将产生严重影响。 3、净度由于无瑕的锆石供应量较大，所以对锆石的内部净度的要求也较高。无色和蓝色的锆石评价要求是：肉眼观察样品无瑕。特别要观察样品刻面棱线有无磨损，有磨损的锆石需要重新抛光，价值将下降较多。 4、切工在评价锆石质量时，切工质量较为重要。一般而言，锆石的切工应重点考虑切磨的比例、方向和抛光程。锆石之美主要基于锆石具有高折射率、高色散和较强的光泽等，但为了充分体现锆石的美，必须按照锆石的质量，进行精心的设计，并严格按照比例切磨，并进行精心的抛光，否则就会严重地影响其质量。由于锆石（特别是蓝色锆石）具有明显的多色性，切磨方向对锆石色调影响较大，因此，切磨时光轴应垂直台面，才能获得最佳的效果。 5、重量市场上供应的蓝色和无色锆石，常见从几分-数 ct，超过 10ct 的不多见，特别是颜色好的大颗粒不多见，因此，大于 10ct 的优质锆石应为锆石中的珍品。 5.1.6 矿床成因和产地宝石级锆石主要作为副矿物产于玄武岩和变质岩中，而真正有开采价值的是砂矿型锆石矿床。主要锆石矿产地有：柬埔寨、泰国、缅甸、斯里兰卡、法国、澳大利亚、美国等。我们国家的锆石几乎都是同蓝宝石共生于砂矿中，如福建明溪，海南文昌，山东等。 5.2 水晶 5.2.1 基本性质 1、化学成分水晶的化学成分为 SiO2，即二氧化硅。另外可含少量 Ca、Mg、Fe、Mn、Ni 等元素。 2、晶系及结晶形态水晶为三方晶系。常发育成完好柱状晶体，常见呈六方柱，菱面体，三方双锥等，并见有横纹和双晶。水晶的常见晶形（见图 2-5-2）。 2、光学性质（1）颜色：有无色、紫色、黄色、褐色、灰黑色等，但没有鲜红、绿及蓝色的水晶。（2）透明度：透明-透明。（3）光泽：玻璃光泽，断口可具油脂光泽

4、烟晶、茶晶及墨晶:烟黄色者称烟晶,深褐色者称茶晶,黑色者为墨晶。有人认为这些水晶中主要混有数量不等的极细粒而又均匀分布的碳元素所致,也有些人认为是由于这些晶体中含有微小质点(如大量气体或游离的硅原子)而成,还有人认为是水晶中含有微量的铝,A1离子代替Si离子,受到辐射后产生A04空穴色心所致。 5、发晶:一种含有像头发那样的细长的金红石、黑色或彩色的电气石、绿色的角闪石、白色的石棉、像丝绢一样闪光的阳起石等的水晶品种。这类包裹体使水晶非常美丽, 这种水晶,不需精细加工,而只需稍加琢磨就可作装饰品 6、水胆水晶:水晶中包含有肉眼可见的天然成矿水溶液的包裹体,因为十分罕见,被称为稀世之宝,往往有些水晶中有空隙,但不含水,当裂适中时,可引起晕彩,可作欣赏价值很高的观赏石。我国内蒙古发现有水胆水晶 7、蔷薇水晶:含Mn和T而呈粉红色的块状水晶,大多数情况下晶形不佳,在某些晶体中,因有显微针状金红石,它们沿相互成120°角的三个方向垂直C轴分布,琢磨成弧形后,出现六射星光,也称“星光蔷薇水晶”。 8、石英猫眼:当水晶中含有大量平行排列的纤维状包裹体,如石棉纤维时,其弧面形宝石表面可显示猫眼效应,珠宝界称为石英猫眼。 9、星光水晶:当水晶中含有两组以上定向排列的针状、纤维状包裹体时,其弧面形宝石表面可显示星光效应,一般为六射星光,也可有四射星光 523水晶的鉴定水晶的鉴定包括:水晶与相似宝石的鉴定、天然水晶与合成水晶的鉴别、天然水晶与处理水晶的鉴别等内容。 1、水晶与相似宝石的鉴别与水晶相似的宝石较多,主要有玻璃、尖晶石、长石、方柱石、堇青石、托帕石、绿柱石、电气石等,这些宝石除方柱石和堇青石外,其物理性质差别均较大,鉴别较容易水晶与方柱石折射率范围相近,双折射率相互重叠,颜色(特别是两种宝石的紫色和黄色品种)十分类似,鉴别时可从下列几个方面考虑 (1)紫色水晶的颜色常不均匀,具色带和色块,而紫色方柱石的颜色相对均匀:在显微镜下观察,方柱石可见到平行排列的管状包裹体:在偏光镜下,水晶具典型的牛眼状干涉图,而方柱石是典型的一轴晶干涉图。 (2)黄色水晶与黄色方柱石在的发光具有明显差别。黄晶无荧光或荧光极弱,而黄色方柱石在短波紫外光下可见红色荧光,在长波紫外下发黄色荧光;黄色方柱石具有最大的双折射率,与水晶具明显的差别水晶与堇青石虽然两者折射率较为接近,但只有稍加注意,便可将两者区别开来。堇青石的颜色是紫蓝色-蓝色,并具有明显的多色性。 2、合成水晶的鉴别目前,市场上天然水晶与合成水晶的鉴别仍是一下较为困难的问题。综合各方面资料,两者的鉴定可从下列几个方面考虑 (1)颜色:合成水晶是在相对的条件下经人工生产的产品,因此,其批量样品表现出过多的统一性,大多表现为颜色均匀,透明度高等,有时受着色剂浓度的影响,颜色可有过深、过浅现象,而且颜色呆板、发假等。而天然水晶一般有颜色不均匀的现象,而且颜色柔美、真实

4、烟晶、茶晶及墨晶：烟黄色者称烟晶，深褐色者称茶晶，黑色者为墨晶。有人认为这些水晶中主要混有数量不等的极细粒而又均匀分布的碳元素所致，也有些人认为是由于这些晶体中含有微小质点(如大量气体或游离的硅原子)而成，还有人认为是水晶中含有微量的铝，Al3+离子代替 Si4+离子，受到辐射后产生 AlO4 4-空穴色心所致。 5、发晶：一种含有像头发那样的细长的金红石、黑色或彩色的电气石、绿色的角闪石、白色的石棉、像丝绢一样闪光的阳起石等的水晶品种。这类包裹体使水晶非常美丽，这种水晶，不需精细加工，而只需稍加琢磨就可作装饰品。 6、水胆水晶：水晶中包含有肉眼可见的天然成矿水溶液的包裹体，因为十分罕见，被称为稀世之宝，往往有些水晶中有空隙，但不含水，当裂适中时，可引起晕彩，可作欣赏价值很高的观赏石。我国内蒙古发现有水胆水晶。 7、蔷薇水晶：含 Mn 和 Ti 而呈粉红色的块状水晶，大多数情况下晶形不佳，在某些晶体中，因有显微针状金红石，它们沿相互成 120°角的三个方向垂直Ｃ轴分布，琢磨成弧形后，出现六射星光，也称“星光蔷薇水晶”。 8、石英猫眼：当水晶中含有大量平行排列的纤维状包裹体，如石棉纤维时，其弧面形宝石表面可显示猫眼效应，珠宝界称为石英猫眼。 9、星光水晶：当水晶中含有两组以上定向排列的针状、纤维状包裹体时，其弧面形宝石表面可显示星光效应，一般为六射星光，也可有四射星光。 5.2.3 水晶的鉴定水晶的鉴定包括：水晶与相似宝石的鉴定、天然水晶与合成水晶的鉴别、天然水晶与处理水晶的鉴别等内容。 1、水晶与相似宝石的鉴别与水晶相似的宝石较多，主要有玻璃、尖晶石、长石、方柱石、堇青石、托帕石、绿柱石、电气石等，这些宝石除方柱石和堇青石外，其物理性质差别均较大，鉴别较容易。水晶与方柱石折射率范围相近，双折射率相互重叠，颜色（特别是两种宝石的紫色和黄色品种）十分类似，鉴别时可从下列几个方面考虑：（1）紫色水晶的颜色常不均匀，具色带和色块，而紫色方柱石的颜色相对均匀；在显微镜下观察，方柱石可见到平行排列的管状包裹体；在偏光镜下，水晶具典型的牛眼状干涉图，而方柱石是典型的一轴晶干涉图。（2）黄色水晶与黄色方柱石在的发光具有明显差别。黄晶无荧光或荧光极弱，而黄色方柱石在短波紫外光下可见红色荧光，在长波紫外下发黄色荧光；黄色方柱石具有最大的双折射率，与水晶具明显的差别。水晶与堇青石虽然两者折射率较为接近，但只有稍加注意，便可将两者区别开来。堇青石的颜色是紫蓝色-蓝色，并具有明显的多色性。 2、合成水晶的鉴别目前，市场上天然水晶与合成水晶的鉴别仍是一下较为困难的问题。综合各方面资料，两者的鉴定可从下列几个方面考虑：（1）颜色：合成水晶是在相对的条件下经人工生产的产品，因此，其批量样品表现出过多的统一性，大多表现为颜色均匀，透明度高等，有时受着色剂浓度的影响，颜色可有过深、过浅现象，而且颜色呆板、发假等。而天然水晶一般有颜色不均匀的现象，而且颜色柔美、真实

(2)种晶:由于水晶的技术需要,合成水晶中可见种晶 (3)包裹体:天然水晶可有品种繁多的固体包裹体,而合成水晶中主要出现的是锥辉石,或石英的微晶核,这些固态包裹体都表现为一种面包渣状 (4)色带:天然彩色水晶色带与内部结构方向一致,而合成彩色水晶中亦可出色带但仅出现一组色带,色带平行于种晶板。 (5)红外吸收光谱:对于非常干净、生长痕迹十分不明显的水晶饰品,在常规仪器鉴定中会有很大困难,然而使用红外光谱仪,这一困难使能得到很好解决。例如,天然无色水晶以3595cm和3484cm为特征吸收,而合成水晶则缺乏3595cm和3484cm为,并以 3585cm和5200cm吸收为明显特征 3、处理水晶及其鉴别水晶的处理主要有热处理、辐照处理和染色处理等。 (1)热处理、辐照处理:热处理常用于一些颜色较差的紫晶,将紫晶加热后可制成黄晶或过渡产品绿晶,这种热处理水晶已被人们接受;辐照处理常用于将无色水晶变成烟晶,在这种情况下先对无色水晶进行辐照使其变成为深棕色、黑色,再经热处理减色,以形成所需的颜色。 (2)染色处理:这种处理水晶先将待处理的无色水晶加热、淬火,然后浸于配好颜色的溶液中去,有色溶液沿淬水裂隙侵入使水晶染上各种颜色。染色水晶有明显的炸裂纹颜色全部集中在裂隙中,用放大镜或显微镜仔细检査较易识别出来。 5.2.5矿床成因及产地水晶矿床主要为花岗伟晶岩型和中温热液脉岩型。伟晶岩型水晶矿床常与花岗岩侵入活动有关,多出现于花岗岩体的内、外接触带。伟晶岩体多呈脉状,常有分带现象及晶洞构造。热液脉型水晶矿床主要分布于硅质岩层和碳酸盐岩石中,呈脉状体产出,脉体可呈透镜状、网脉状、单脉状紫晶的成因类型除与水晶的上述成因类型相同外,还见于玄武岩的气孔中。紫晶形成于较特殊的地球化学条件下,形成紫晶的热液必须是富铁、贫锆的。氧逸度高,有Fe的存在巴西是水晶的主要产地,除此之外还有马达加斯加、日本和美国。我国内蒙、新疆江苏、山东、河南等地均有产出,其中江苏北部的东海县是我国有名的水晶产地。紫晶的产地国外也是以巴西为主,马达加斯加和前苏联乌拉可等地也有产出。我国的山西省繁峙县有质量很高的紫晶产出,另外山东、新疆等地也有产出。 5.3尖晶石( Spinel) 5.3.1基本性质 1、化学成分化学分子式为MgA12O4,其中Mg2可被Fe、Zn2'、Co3、Mn2等类质同像替代,而Al 可被Fe”和Cr3”等类质同像替代 2、晶系及结晶习性等轴晶系,晶体常呈八面体,有时呈八面体与菱形十二体和立方体的聚形(见图2-5-

（2）种晶：由于水晶的技术需要，合成水晶中可见种晶。（3）包裹体：天然水晶可有品种繁多的固体包裹体，而合成水晶中主要出现的是锥辉石，或石英的微晶核，这些固态包裹体都表现为一种面包渣状。（4）色带：天然彩色水晶色带与内部结构方向一致，而合成彩色水晶中亦可出色带，但仅出现一组色带，色带平行于种晶板。（5）红外吸收光谱：对于非常干净、生长痕迹十分不明显的水晶饰品，在常规仪器鉴定中会有很大困难，然而使用红外光谱仪，这一困难使能得到很好解决。例如，天然无色水晶以 3595cm-1 和 3484cm-1 为特征吸收，而合成水晶则缺乏 3595cm-1和 3484cm-1 为，并以 3585cm-1 和 5200cm-1 吸收为明显特征。 3、处理水晶及其鉴别水晶的处理主要有热处理、辐照处理和染色处理等。（1）热处理、辐照处理：热处理常用于一些颜色较差的紫晶，将紫晶加热后可制成黄晶或过渡产品绿晶，这种热处理水晶已被人们接受；辐照处理常用于将无色水晶变成烟晶，在这种情况下先对无色水晶进行辐照使其变成为深棕色、黑色，再经热处理减色，以形成所需的颜色。（2）染色处理：这种处理水晶先将待处理的无色水晶加热、淬火，然后浸于配好颜色的溶液中去，有色溶液沿淬水裂隙侵入使水晶染上各种颜色。染色水晶有明显的炸裂纹，颜色全部集中在裂隙中，用放大镜或显微镜仔细检查较易识别出来。 5.2.5 矿床成因及产地水晶矿床主要为花岗伟晶岩型和中温热液脉岩型。伟晶岩型水晶矿床常与花岗岩侵入活动有关，多出现于花岗岩体的内、外接触带。伟晶岩体多呈脉状，常有分带现象及晶洞构造。热液脉型水晶矿床主要分布于硅质岩层和碳酸盐岩石中，呈脉状体产出，脉体可呈透镜状、网脉状、单脉状。紫晶的成因类型除与水晶的上述成因类型相同外，还见于玄武岩的气孔中。紫晶形成于较特殊的地球化学条件下，形成紫晶的热液必须是富铁、贫锆的。氧逸度高，有 Fe3+ 的存在。巴西是水晶的主要产地，除此之外还有马达加斯加、日本和美国。我国内蒙、新疆、江苏、山东、河南等地均有产出，其中江苏北部的东海县是我国有名的水晶产地。紫晶的产地国外也是以巴西为主，马达加斯加和前苏联乌拉可等地也有产出。我国的山西省繁峙县有质量很高的紫晶产出，另外山东、新疆等地也有产出。 5.3 尖晶石(Spinel) 5.3.1 基本性质 1、化学成分化学分子式为 MgAl2O4，其中 Mg2+可被 Fe2+、Zn2+、Co2+、Mn2+等类质同像替代，而 Al3+ 可被 Fe3+ 和 Cr3+ 等类质同像替代。 2、晶系及结晶习性等轴晶系，晶体常呈八面体，有时呈八面体与菱形十二体和立方体的聚形(见图 2-5-

2、蓝色尖晶石它含有Fe和Zn2而呈蓝色。多数蓝色尖晶石都是从灰暗蓝到紫藍,或带绿的蓝色。 3、橙色尖晶石是橙红色至橙色的尖晶石品种 4、无色尖晶石很稀少。多数天然无色尖晶石或多或少带有粉色色调。 5、绿色尖晶石般是含Fe所致,颜色发暗,有的基本呈黑色,真正的黑色的尖晶石在蒙特桑玛泰国等有发现 6、变色尖晶石非常稀少。在日光下,呈蓝色,在人工光源下,呈紫色 7、星光尖晶石这种尖晶石一般呈暗紫色到黑色,数量很少。可呈四射或六射星光,主要发现于斯里兰卡。 4.3.3尖晶石的鉴别 1、尖晶石与相似宝石的鉴别尖晶石因其丰富的颜色,可与众多的宝石品种相似,特别是易与红宝石、蓝宝石、石榴子石、绿柱石和锆石等相混。但尖晶石与这些宝石的物理性质存在着较大的差别,借助于常规于仪器较易将尖晶石与这些宝石区分开来。 2、合成尖晶石的鉴别合成尖晶石可用焰熔法和助熔剂法合成。焰陷法合成尖晶石与天然尖晶石的成分虽然都是MgA12O4,但因合成技术方面的原因而存在下列明显的区别(表2-5-1) 表2-5-1天然尖晶石与焰熔法合成尖晶石的区别 Al:O3: MgO 天然尖晶石 1.718 合成尖晶石基于上述差别,借助常规鉴定仪器,较易将两者区分开来。除此之外,在偏光仪下,天然尖晶石始终为黑色,没有消光现象,而人工合成尖晶石却出现异常消光现象,即出现亮暗变化,呈波状(斑状)消光。天然尖晶石与合成尖晶石还在紫外荧光、吸收光谱和包裹体等方面存在差别,鉴别时也可使用助熔剂法合成尖晶石常呈红色和蓝色,其次有浅褐黄、粉、绿等色,有些颜色是天然尖晶石所没有的。这种方法合成的尖晶石在成分、折射率、密度等与天然尖晶石相似,两者的鉴别主要表现在内部包裹体特征、吸收光谱和荧光特征等方面(见表2-5-2) 表2-5-2天然尖晶石与助熔剂法合成尖晶石的鉴别特征鉴别特征天然尖晶石合成尖晶石包裹体八面体负晶单独或呈指纹状分布,含磷助熔剂残余,单独或呈指纹状分布,铂金灰石或白云石等固体包裹体吸收光谱代石百m立《紅红物支色在都0

2、蓝色尖晶石它含有 Fe2+ 和 Zn2+ 而呈蓝色。多数蓝色尖晶石都是从灰暗蓝到紫蓝，或带绿的蓝色。 3、橙色尖晶石是橙红色至橙色的尖晶石品种。 4、无色尖晶石很稀少。多数天然无色尖晶石或多或少带有粉色色调。 5、绿色尖晶石一般是含 Fe2+所致，颜色发暗，有的基本呈黑色，真正的黑色的尖晶石在蒙特桑玛、泰国等有发现。 6、变色尖晶石非常稀少。在日光下，呈蓝色，在人工光源下，呈紫色。 7、星光尖晶石这种尖晶石一般呈暗紫色到黑色，数量很少。可呈四射或六射星光，主要发现于斯里兰卡。 4.3.3 尖晶石的鉴别 1、尖晶石与相似宝石的鉴别尖晶石因其丰富的颜色，可与众多的宝石品种相似，特别是易与红宝石、蓝宝石、石榴子石、绿柱石和锆石等相混。但尖晶石与这些宝石的物理性质存在着较大的差别，借助于常规于仪器较易将尖晶石与这些宝石区分开来。 2、合成尖晶石的鉴别合成尖晶石可用焰熔法和助熔剂法合成。焰陷法合成尖晶石与天然尖晶石的成分虽然都是 MgAl2O4，但因合成技术方面的原因而存在下列明显的区别（表 2-5-1）。表 2-5-1 天然尖晶石与焰熔法合成尖晶石的区别品种 Al2O3 : MgO 密度（g/cm3）折射率天然尖晶石 1:1 3.64 1.718 合成尖晶石 3.5:1 3.60 1.728 基于上述差别，借助常规鉴定仪器，较易将两者区分开来。除此之外，在偏光仪下，天然尖晶石始终为黑色，没有消光现象，而人工合成尖晶石却出现异常消光现象，即出现亮暗变化，呈波状（斑状）消光。天然尖晶石与合成尖晶石还在紫外荧光、吸收光谱和包裹体等方面存在差别，鉴别时也可使用。助熔剂法合成尖晶石常呈红色和蓝色，其次有浅褐黄、粉、绿等色，有些颜色是天然尖晶石所没有的。这种方法合成的尖晶石在成分、折射率、密度等与天然尖晶石相似，两者的鉴别主要表现在内部包裹体特征、吸收光谱和荧光特征等方面（见表 2-5-2）。表 2-5-2 天然尖晶石与助熔剂法合成尖晶石的鉴别特征鉴别特征天然尖晶石合成尖晶石包裹体八面体负晶单独或呈指纹状分布，含磷灰石或白云石等固体包裹体助熔剂残余，单独或呈指纹状分布，铂金片吸收光谱蓝色尖晶石：500-600nm 之间具吸收带，低于 500nm 有弱的铁的吸收带，低红色尖晶石与天然红色尖石相近；蓝色尖晶石因为是钴致色，因此在 500 -650nm 强

于400nm具铁吸收带紫外荧光红色尖晶石:长波,弱至强,短波,无红色尖晶石:长波,强,短波,中一强蓝色尖晶石(Fe致色):长波弱至中;短蓝色尖晶石:Fe致色无荧光:Co致色长波强于长波波下弱至中;短波下无 5.3.5质量评价尖晶石的质量主要从颜色、透明度、净度、切工和大小等方面进行,其中颜色最为重要。尖晶石最好的颜色是深红色为最佳,其次是紫红、橙红、浅红和蓝色。要求色泽纯正、鲜艳。尖晶石的透明度影响颜色和光泽,同时受其净度影响。大多数尖晶石都比较净,倘若尖晶石出现瑕疵,价格就比较低。尖晶石在切割时,不必过多考虑方向性,尽可能切磨得越大越好,并需要精细抛光。对于大小,超过10ct以上的尖晶石是较少的。因此,每克拉价格也比一般尖晶石高一些。 53.6矿床成因及产地尖晶石矿床主要为接触交代型(矽卡岩系)矿床,矿体赋存于镁质矽卡岩带中,与之有关的砂矿是最重要的矿床类型。尖晶石主要产地有缅甸抹谷、斯里兰卡、泰国、肯尼亚、尼日利亚、坦桑尼亚、巴基斯坦、越南、美国和阿富汗等。 5.4橄榄石( Peridot) 橄榄石是一种古老的宝石品种,古埃及人在公元前一千多前就用它作为装饰品,古罗马人称它为“太阳宝石”,并用作为护身符,以驱邪护身。至今,橄榄石以其独特的橄榄绿色和柔和的光泽在珠宝王国中占有一席之地,并被列为八月生辰石,且有“夫妇幸福” 的象征 5.4.1基本性质 1、化学成分分子式为Mg,Fe)SiO4,是镁铁硅酸岩盐的类质同像系列产物,按其中铁的含量高低可分成六个亚种,但是用作宝石的橄榄石只有镁橄榄石和贵橄榄石。镁橄榄石中Mg含量在 90%以上,Fe不足10%;贵橄榄石,Mg约为70-90%,Fe为10-30%。除主要成分外,橄榄石还含微量元素Mn、Ni、Ca、Al、Ti等 2、晶系和结晶习性斜方晶系,晶体常呈短柱状(见图2-5-4),晶形完好的少见,多为不规则柱状 3、光学性质 (1)颜色:主要呈橄榄绿色,其次有黄绿色、褐绿色等。 (2)光性:二轴晶,光轴角很大,当铁橄榄石分子含量少时为二轴晶为正光性;光铁橄榄石分子大于12%时变为负光性

于 400nm 具铁吸收带吸收带，无低于 500nm 的吸收带。紫外荧光红色尖晶石：长波，弱至强，短波，无至弱；蓝色尖晶石：Fe 致色无荧光；Co 致色长波下弱至中；短波下无。红色尖晶石：长波，强，短波，中-强；蓝色尖晶石（Fe 致色）：长波弱至中；短波强于长波。 5.3.5 质量评价尖晶石的质量主要从颜色、透明度、净度、切工和大小等方面进行，其中颜色最为重要。尖晶石最好的颜色是深红色为最佳，其次是紫红、橙红、浅红和蓝色。要求色泽纯正、鲜艳。尖晶石的透明度影响颜色和光泽，同时受其净度影响。大多数尖晶石都比较干净，倘若尖晶石出现瑕疵，价格就比较低。尖晶石在切割时，不必过多考虑方向性，尽可能切磨得越大越好，并需要精细抛光。对于大小，超过 10ct 以上的尖晶石是较少的。因此，每克拉价格也比一般尖晶石高一些。 5.3.6 矿床成因及产地尖晶石矿床主要为接触交代型(矽卡岩系)矿床，矿体赋存于镁质矽卡岩带中，与之有关的砂矿是最重要的矿床类型。尖晶石主要产地有缅甸抹谷、斯里兰卡、泰国、肯尼亚、尼日利亚、坦桑尼亚、巴基斯坦、越南、美国和阿富汗等。 5.4 橄榄石(Peridot) 橄榄石是一种古老的宝石品种，古埃及人在公元前一千多前就用它作为装饰品，古罗马人称它为“太阳宝石”，并用作为护身符，以驱邪护身。至今，橄榄石以其独特的橄榄绿色和柔和的光泽在珠宝王国中占有一席之地，并被列为八月生辰石，且有“夫妇幸福” 的象征。 5.4.1 基本性质 1、化学成分分子式为(Mg，Fe)SiO4，是镁铁硅酸岩盐的类质同像系列产物，按其中铁的含量高低可分成六个亚种，但是用作宝石的橄榄石只有镁橄榄石和贵橄榄石。镁橄榄石中 Mg 含量在 90%以上，Fe 不足 10%；贵橄榄石，Mg 约为 70-90%，Fe 为 10-30%。除主要成分外，橄榄石还含微量元素 Mn、Ni、Ca、Al、Ti 等。 2、晶系和结晶习性斜方晶系，晶体常呈短柱状（见图 2-5-4），晶形完好的少见，多为不规则柱状。 3、光学性质（1）颜色：主要呈橄榄绿色，其次有黄绿色、褐绿色等。（2）光性：二轴晶，光轴角很大，当铁橄榄石分子含量少时为二轴晶为正光性；光铁橄榄石分子大于 12%时变为负光性

图2-5-4橄榄石晶体示意图 (3)透明度和光泽:透明-半透明:玻璃光泽 (4)折射率有双折射率:折射率变化于1.654-1.690之间,双折射率高,达0.036- (5)色散:中等,为0.020。 (6)多色性:总体较弱,对于深绿色的品种来说,只有借助于二色镜才能看到三色 (7)发光性:在长、短波紫外光下无荧、磷光反应 (8)吸收光谱:在蓝区和蓝绿区可见三条等间距的铁吸收带 4、力学性质 (1)解理:不完全-中等,橄榄石性脆而易碎 (2)硬度:摩氏硬度为6.5-7.0 (3)密度:3.28-3.51g/cm3,一般3.34g/cm3 5、包裹体橄榄石内部常含有圆形或椭圆形睡莲叶状包体。有人认为这是在微小矿物包体四周有个因应力作用造成的平面的环状裂隙,也有人则认为它们是水百合叶状(睡莲状)气一液包体。此外,橄榄石还可含负晶、气液包裹体和云雾状包裹体等。 5.4.2橄榄石的鉴别橄榄石的鉴定主要在于与相似宝石的区别问题。和橄榄石相近似的绿色宝石有绿色电气石、黄绿色钙铝榴石、绿色锆石、透辉石、硼铝镁石及绿玻璃等。主要鉴定特征在于: ①特有的橄榄绿色:②高的双折射率:③相对密度为3.34,在二碘甲烷中下沉:④睡莲状包体是橄榄石的特征包体。除此之外,下列具明显特征: (1)绿色电气石折射率为1.624-1.644,相对密度为3.01-3.11,均低于橄榄石,并具明显二色性。 (2)钙铝榴石的折射率为1.746-1.755,相对密度为3.73,均高于橄榄石,而且无双折射现象。此外,前者为均质体,后者为非均质体。 (3)锆石比橄榄石的光泽强,折射率为1.925-1.984,相对密度为4.70,远高于橄榄 (4)透辉石折射率为1.675-1.70,略高于橄榄石,但相对密度为3.29,比橄榄石低,可在二碘甲烷中漂浮。 (5)硼铝镁石属六方晶系,长柱状,色偏黄,绿色成分少,相对密度为3. 高于橄榄石 (6)绿玻璃为均质体,在偏光镜下黑暗,内部有圆形气泡。玻璃相对密度小于3,将二碘甲烷稀释到3.10,可将玻璃与橄榄石浮选出来

图 2-5-4 橄榄石晶体示意图（3）透明度和光泽：透明-半透明；玻璃光泽。（4）折射率有双折射率：折射率变化于 1.654-1.690 之间，双折射率高，达 0.036- 0.038。（5）色散：中等，为 0.020。（6）多色性：总体较弱，对于深绿色的品种来说，只有借助于二色镜才能看到三色性。（7）发光性：在长、短波紫外光下无荧、磷光反应。（8）吸收光谱：在蓝区和蓝绿区可见三条等间距的铁吸收带。 4、力学性质（1）解理：不完全-中等，橄榄石性脆而易碎。（2）硬度：摩氏硬度为 6.5-7.0。（3）密度：3.28-3.51g/cm3，一般 3.34 g/cm3。 5、包裹体橄榄石内部常含有圆形或椭圆形睡莲叶状包体。有人认为这是在微小矿物包体四周有一个因应力作用造成的平面的环状裂隙，也有人则认为它们是水百合叶状(睡莲状)气-液包体。此外，橄榄石还可含负晶、气液包裹体和云雾状包裹体等。 5.4.2 橄榄石的鉴别橄榄石的鉴定主要在于与相似宝石的区别问题。和橄榄石相近似的绿色宝石有绿色电气石、黄绿色钙铝榴石、绿色锆石、透辉石、硼铝镁石及绿玻璃等。主要鉴定特征在于： ①特有的橄榄绿色；②高的双折射率；③相对密度为 3.34，在二碘甲烷中下沉；④睡莲状包体是橄榄石的特征包体。除此之外，下列具明显特征：（1）绿色电气石折射率为 1.624-1.644，相对密度为 3.01-3.11，均低于橄榄石，并具明显二色性。（2）钙铝榴石的折射率为 1.746-1.755，相对密度为 3.73，均高于橄榄石，而且无双折射现象。此外，前者为均质体，后者为非均质体。（3）锆石比橄榄石的光泽强，折射率为 1.925-1.984，相对密度为 4.70，远高于橄榄石。（4）透辉石折射率为 1.675-1.70，略高于橄榄石，但相对密度为 3.29，比橄榄石低，可在二碘甲烷中漂浮。（5）硼铝镁石属六方晶系，长柱状，色偏黄，绿色成分少，相对密度为 3.47-3.49，高于橄榄石。（6）绿玻璃为均质体，在偏光镜下黑暗，内部有圆形气泡。玻璃相对密度小于 3，将二碘甲烷稀释到 3.10，可将玻璃与橄榄石浮选出来

同济大学：《宝石学》第5章 其它常见宝石

同济大学：《宝石学》第5章其它常见宝石