礦物學寶石學基礎PPT課件

1、金剛石藍寶石海藍寶石 第1頁/共127頁 2礦物的分類： 礦物的分類方法很多，其中晶體化學分類是目前被廣泛采用的一種分類方法。 礦物的晶體化學分類是以礦物的化學組成和晶體結構作為分類的依據(jù)（既考慮化學成分又考慮晶體結構的分類），因為成分和晶體結構決定了礦物的性質，并與一定的生成條件相關聯(lián)，在一定程度上也反映了自然界化學元素結合的規(guī)律，該分類比較合理，目前被廣泛采用。第2頁/共127頁礦物的晶體化學分類： (1)自然元素大類：金剛石C，自然金Au等金剛石第3頁/共127頁自然金第4頁/共127頁 (2)硫化物及類似化合物大類：辰砂HgS，黃鐵礦FeS2等辰砂辰砂辰砂第5頁/共127頁黃鐵礦第6頁

2、/共127頁 (3)氧化物和氫氧化合物大類： 氧化物類： 紅、藍寶石 Al2O3 石英族 SiO2 赤鐵礦 Fe2O3 錫石 SnO2 尖晶石 MgAl2O4 金綠寶石 BeAl2O4 金紅石 TiO2第7頁/共127頁石英簇赤鐵礦剛玉晶體第8頁/共127頁尖晶石錫石第9頁/共127頁金紅石金綠寶石第10頁/共127頁 (4)鹵化物大類：螢石 CaF2螢石晶體第11頁/共127頁 (5)含氧鹽大類： 硅酸鹽類：鋯石、橄欖石約占寶石的50%鋯石晶體各種顏色品種鋯石橄欖石橄欖石晶體第12頁/共127頁 碳酸鹽類：孔雀石、菱錳礦、冰洲石冰洲石孔雀石菱錳礦第13頁/共127頁 磷酸鹽類：磷灰石、綠松石

3、、磷鋁鋰石等磷灰石磷灰石磷鋁鋰石綠松石第14頁/共127頁 硫酸鹽類：重晶石、天青石柱狀天青石晶體第15頁/共127頁 硼酸鹽類：硼砂等硼砂第16頁/共127頁3寶石礦物的化學成分與化學式 目前已知的礦物約有3000種左右，絕大多數(shù)是固態(tài)無機物。液態(tài)的（如自然汞）、氣態(tài)的（如氮）以及有機物（如琥珀），僅占數(shù)十種。在固態(tài)礦物中，絕大部分都屬于晶質礦物，只有極少數(shù)（如水鋁英石、蛋白石）屬于非晶質礦物。第17頁/共127頁 (1)礦物的化學成分 a.化學組成基本固定的礦物 這類礦物的化學成分基本上是固定不變的，或者說其成分上變異范圍非常小，以致在通常情況下可以忽略不計，它們遵守化學上的定比定律或倍比

4、定律。 如：金剛石C 紅寶石Al2O3等第18頁/共127頁 b.化學組成不固定的礦物 如固溶體，含沸石水和層間水的礦物、膠體等 SiO2nH2O歐泊火歐泊“晶質”歐泊黑歐泊白歐泊第19頁/共127頁 c.不符合化學比的礦物 如方鐵礦Fe1-x 0是由于晶體結構中存在某種缺陷所造成的。 水鈣鋁榴石Ca3Al2SiO43 x(OH)4x 主要成分：1-100% 次要成分：1%-1/萬 微量成分：1/萬水鈣鋁榴石中的黑色包體第20頁/共127頁 (2)礦物的化學式 化學式：表示礦物組成、元素種類、比例及某些結構特征的符號。 礦物的化學式有兩種，即實驗式和結構式 a、實驗式：僅表示出組成礦物元素的種

5、類及其原子數(shù)之比的化學式，可用元素的形式寫出如BeAl2O4，也可用簡單氧化物組合方式寫出BeOAl2O3 b、結構式（晶體化學式）：除了能表示出組成元素的種類及其原子數(shù)之比外，還可反映礦物晶體結構中各組分相互結合的情況。 如方解石：實驗式CaOCO2 結構式CaCO3第21頁/共127頁 結構式（晶體化學式）的書寫原則（自己復習） (1)陽離子在前，陰離子在后，如果有一種以上陽離子則按堿性強弱的順序排列。如MgAl2O4 (2)當出現(xiàn)陰離子團時，一定用方括號括起來，如鋯石ZrSiO4。 (3)附加陰離子氟、氯及羥基等，一般寫在絡陰離子之后，如托帕石 Al2SiO4F第22頁/共127頁 (4

6、)類質同象元素，寫在小括號中，用逗號隔開，含量高者寫在前面，如橄欖石(Mg, Fe)2SiO4。 (5)若有分子水則排在最后，中間用隔開，如歐泊 SiO2nH2O 礦物的化學式是根據(jù)礦物的定量化學全分析數(shù)據(jù)，經過換算得來的，但由此得到的只是實驗式、結構式要根據(jù)晶體結構和晶體化學原理確定或進行晶體結構分析。第23頁/共127頁 4類質同象： 晶體結構中某種質點（原子、離子或分子）為它種類似的質點所代替，僅使晶格常數(shù)（格子要素）發(fā)生不大的變化，而結構類型保持不變，這種現(xiàn)象稱為類質同象。 如橄欖石 (Mg, Fe)2SiO4Mg2+ Fe2+橄欖石第24頁/共127頁 紅寶石和藍寶石Al2O3 Al

7、3+ Cr3+ 祖母綠和海藍寶石第25頁/共127頁 紅碧璽和綠碧璽第26頁/共127頁 類質同象可根據(jù)代換量的多少分為兩種類型： 完全類質同象：代換量不受限制如橄欖石 不完全類質同象：代換量不能超過一定限度，如紅寶石 此外類質同象還可分為等價類質同象和異價類質同象 影響類質同象的外界條件很多，但主要是溫度 類質同象可以影響礦物的顏色、折射率、密度等，例如橄欖石，隨著Fe2+的增加，顏色變深，折射率、密度等均增大。第27頁/共127頁 5同質多象 同種化學成分的物質，在不同物理化學條件下（溫度、壓力、介質）形成不同結構晶體的現(xiàn)象，稱為同質多象。 碳（C）的同質多象變體： 金剛石 等軸晶系 石墨

8、 六方晶系 六方金剛石 六方晶系（隕石撞擊地表 時所形成）第28頁/共127頁 SiO2的同質多象變體 573（常壓）以上 石英（高溫石英）六方晶系 573以下 石英（低溫石英）三方晶系 石英（SiO2）與歐泊（SiO2nH2O）不是同質多象！第29頁/共127頁 Al2SiO5: 紅柱石 斜方Al2SiO4O 較低溫、低壓 藍晶石 三斜Al2SiO4O 中壓、中高溫 矽線石 斜方AlAiSiO4O 較高溫藍晶石矽線石紅柱石第30頁/共127頁 CaCO3： 方解石 三方 文石 斜方 Al4Si4O10(OH)8 單位晶胞結構 單元層 晶系 高嶺石 單層 三斜 地開石雙層 單斜 珍珠陶土 六層

9、 單斜第31頁/共127頁 6. 水在礦物中存在的形式 (1)吸附水：呈中性的水分子存在(H2O)，不參與礦物晶體結構 薄膜水 毛細管水 膠體水：是水膠凝體礦物中的分散媒而存在的水，即固定吸附在分散相表面的水。 如：歐泊中的水SiO2nH2O第32頁/共127頁 (2)結晶水：也是以中性水分子(H2O)的形式存在，但它參與組成礦物的晶格，有固定的配位位置。 如石膏CaSO42H2O 綠松石CuAl6PO4(OH)84H2O (3)化合水（結構水）：不是真正的水分子，而是以(OH)-1或H+、H3O+等離子形式參與組成晶體結構，并有固定的配位位置和確定的含量比。 如綠松石CuAl6PO4(OH)

10、84H2O等 (4)沸石水 (5)層間水第33頁/共127頁二、寶石學基礎1寶石的定義：珠寶玉石是對天然珠寶玉石和人工寶石的統(tǒng)稱，簡稱寶石。2寶石的分類：寶石（珠寶玉石） 天然珠寶玉石 天然寶石 天然玉石 天然有機寶石 人工寶石 合成寶石 人造寶石 拼合寶石 再造寶石 仿寶石 第34頁/共127頁 3定名規(guī)則： 珠寶玉石名稱國家標準是在DZ/T0044-93和DZ/T0045-93基礎上制定的，保留了上述地質部標準中實踐證明適合我國國情的內容。 國家標準參考了國際珠寶首飾聯(lián)合會（CIBJO）制定的鉆石、寶石、珍珠手冊，以及美國寶石貿易協(xié)會（AGTA）制定的寶石優(yōu)化處理手冊（Gemstone e

11、nhan cement manual）和日本全國寶石協(xié)會制定的寶石和裝飾品的定義命名法則的規(guī)定。第35頁/共127頁 該標準規(guī)定了珠寶玉石的類別、定義、定名規(guī)則及表示方法，適用于珠寶玉石的鑒定、貿易活動，對于海關、保險公司及珠寶玉石進口也要參照執(zhí)行。 我國珠寶玉石的傳統(tǒng)與寶石學新體系之間存在某些矛盾，為了使珠寶玉石概念明確，以利于銷售、司法仲裁、國標對一些基本概念進行了明確定義。 于發(fā)布了珠寶玉石名稱修定版本（GB/T16552-2003）代替了1996年的原版本（GB/T16552-1996），并于2003、11、01實施。第36頁/共127頁 新版本與原版相比主要變化如下： 養(yǎng)殖珍珠可簡稱

12、為珍珠 優(yōu)化處理定名規(guī)則中關于處理寶石增 加了寶石的名稱描述方法 仿寶石增加了天然寶石仿制品的內容 珠寶玉石基本名稱內容有所增加第37頁/共127頁(1)定名總則 各種珠寶玉石的定名必須以附錄A中所列基本名稱為基礎，按標準中規(guī)定的各類定名規(guī)則及附錄B確定。 附錄A基本名稱未列入的其他名稱，在使用時必須加括號并在其前注明附錄A中所列出的同種礦物（巖石）或材料的珠寶玉石名稱、附錄A未列入的其他礦物（巖石）名稱可直接作為珠寶玉石名稱，“珠寶玉石”、“寶石”不能作為具體商品的名稱。第38頁/共127頁(2)各類寶石定義及定名規(guī)則天然珠寶natural gems 定義：由自然界產生，具有美觀、耐久、稀少

13、性，具有工藝價值，可加工成裝飾品的物質統(tǒng)稱為天然珠寶玉石。 天然珠寶玉石包括：天然寶石、天然玉石和天然有機寶石。第39頁/共127頁天然寶石：natural gemstones 定義：由自然界產生，具有美觀、耐久、稀少性，可加工成裝飾品的礦物的單晶體（可含雙晶）。 定名規(guī)則：直接使用天然寶石基本名稱或其礦物名稱，無需加“天然”二字，如“金綠寶石”、“紅寶石”等。第40頁/共127頁 a.產地不參與定名：如禁止使用“南非鉆石”、“緬甸紅寶石”等。 b.禁止使用由兩種天然寶石名稱組合而成的名稱，（“變石貓眼”除外），如“紅寶石尖晶石”、“變石藍寶石”等。 c.禁止使用含混不清的商業(yè)名稱，如“藍晶”

14、、“綠寶石”、半寶石等（香港把海藍寶石叫“藍晶”，我國古代把藍色尖晶石叫藍晶寶石）第41頁/共127頁天然玉石natural jades 定義：自然界產生的，具有美觀、耐久、稀少性和工藝價值的礦物集合體，少數(shù)為非晶質體。 定名規(guī)則：直接使用天然玉石基本名稱或其礦物（巖石）名稱。在天然礦物或巖石名稱后可附加“玉”字，無需加“天然”二字，“天然玻璃”除外。第42頁/共127頁 a.不用雕琢形狀命名天然玉石 b.不允許單獨使用“玉”或“玉石”直接代替具體的天然玉石名稱。 c.附錄A表A2中列出的帶有地名天然玉石基本名稱，不具產地含義：如岫玉、藍田玉、獨山玉、壽山石、青田石等。 目前常用的玉石的命名方

15、法有： a.直接采用礦物、巖石名稱 b.采用珠寶行業(yè)傳統(tǒng)名稱 c.采用英文譯音，如歐泊、查羅石等第43頁/共127頁天然有機寶石natural organic substances 定義：由自然界生物生成，部分或全部由有機物質組成，可用于首飾及裝飾品的材料為天然有機寶石，“養(yǎng)殖珍珠”（可簡稱為珍珠）也歸于此類。第44頁/共127頁 定名規(guī)則： a.直接使用天然有機寶石基本名稱，無需加“天然”二字，“天然珍珠”、“天然海水珍珠”、“天然淡水珍珠”除外。 b.養(yǎng)殖珍珠可簡稱為“珍珠”，海水養(yǎng)殖珍珠可簡稱為“海水珍珠”，淡水養(yǎng)殖珍珠可簡稱為“淡水珍珠”。 c.不以產地修飾天然有機寶石名稱，如“波羅的

16、海琥珀”等。第45頁/共127頁人工寶石artificial products 定義：完全或部分由人工制造用作首飾及裝飾品的材料，統(tǒng)稱為人工寶石，包括合成寶石、人造寶石、拼合寶石和再造寶石。第46頁/共127頁合成寶石synthetic stones 定義：完全或部分由人工制造且自然界有已知對應物的晶質或非晶質體，其物理性質、化學成分和晶體結構與所對應的天然珠寶玉石基本相同。 定名規(guī)則：必須在其所對應的天然珠寶玉石名稱前加“合成”二字，如“合成紅寶石”、“合成歐泊”等。 a.禁止使用生產廠、制造商的名稱直接命名，如“查塔姆祖母綠”。 b.禁止使用易混淆或含混不清的名詞定名，如魯賓石、紅剛玉等。

17、第47頁/共127頁人造寶石artifical stones 定義：由人工制造且自然界無已知對應物的晶質或非晶質體。 定名規(guī)則：必須在材料前加“人造”二字。如“人造釔鋁榴石”，玻璃、塑料除外。 a.禁止使用生產廠、制造商的名稱直接定名。 b.禁止使用生產國或地名參與定名，如瑞士鉆（人造鈦酸鍶）、美國鉆（提拉法YAG1960年，美國碳化物公司用提拉法制造成功） c.不允許使用生產方法參與定名。第48頁/共127頁拼合寶石composite stones 定義：由兩塊或兩塊以上材料經人工拼合而成，給人以整體印象的珠寶玉石稱拼合寶石，簡稱拼合石。 定名規(guī)則： a.逐層寫出組成材料名稱，在組成材料名稱

18、之后加“拼合石”二字，如藍寶石合成藍寶石拼合石，也可只寫頂部材料名稱后“加拼合石”三字，如藍寶石拼合石。第49頁/共127頁 b.由同種材料組成的拼合石，在組成材料名稱之后加拼合石之字，如鋯石拼合石。 c. 對于分別用天然珍珠、珍珠、歐泊或合成歐泊為主要材料組成的拼合石，分別用拼合天然珍珠、拼合珍珠，拼合歐泊，或拼合合成歐泊的名稱即可，不必逐層寫出材料名稱。第50頁/共127頁再造寶石reconstructed stones 定義：通過人工手段將天然珠寶玉石的碎塊或碎屑熔接或壓結成具整體外觀的珠寶玉石。如再造琥珀、再造綠松石等。 定名規(guī)則：在所組成天然珠寶玉石名稱前加“再造”二字。第51頁/共

19、127頁仿寶石imitation stones 定義：用于模仿天然珠寶玉石的顏色、光澤和特殊光學效應的人工寶石以及用于模仿另外一種天然珠寶玉石的天然珠寶玉石可稱為仿寶石。 “仿寶石”一詞不能單獨作為珠寶玉石名稱。第52頁/共127頁 定名規(guī)則： a.在所模仿天然珠寶玉石名稱前冠以“仿”字，如“仿祖母綠”、“仿珍珠”等。 b.應盡量確定給出具體珠寶玉石名稱，且采用下列表示方式，如“玻璃”或仿水晶（玻璃）。 c.當確定具體珠寶玉石名稱時，應遵循本標準規(guī)定的其他各項定名規(guī)則。 第53頁/共127頁 使用含義： 仿寶石不代表珠寶玉石的具體類別。 當使用“仿某種珠寶玉石”（例如“仿鉆石”）這種表示方式作

20、為珠寶玉石名稱時，意味著該珠寶玉石不是所仿的珠寶玉石（如“仿鉆石”不是鉆石），具體模仿材料有多種可能性（如仿鉆石可能是玻璃，CZ、水晶、-Sic等）。第54頁/共127頁具特殊光學效應（Optical phenomena）寶石的定名貓眼效應chatoyancy 定名規(guī)則：在珠寶玉石基本名稱后加“貓眼”二字，如“磷石灰貓眼”、“玻璃貓眼”，只有金綠寶石貓眼可直接定名為“貓眼”。第55頁/共127頁星光效應asterism 定名規(guī)則：在珠寶玉石名稱前加“星光”二字。如星光紅寶石、星光透輝石等，具星光效應的合成寶石定名方法是，在所對應天然珠寶玉石基本名稱前加“合成星光”四字，如“合成星光紅寶石”。第

21、56頁/共127頁變色效應colour changing 定名規(guī)則：在珠寶玉石基本名稱前加“變色”二字。如變色石榴石，具變色效應的合成寶石定名方法，是在所對應天然寶玉石基本名稱前加“合成變色”四字，如“合成變色藍寶石”具變色效應的金綠寶石可直接定名為變石，具變色效應的金綠寶石同時又具貓眼效應可定名為“變石貓眼”第57頁/共127頁其他特殊光學效應other optical phenomena 定義：除星光效應、貓眼效應和變色效應外，在珠寶玉石中所出現(xiàn)的所有其他特殊光學效應，如砂金效應、暈彩效應、變彩效應。 定名規(guī)則：具其他特殊光學效應的珠寶玉石，其特殊光學效應不參加定名，可以在備注中附注說明。

22、第58頁/共127頁優(yōu)化處理（enhancement）寶石的定名 優(yōu)化處理： 除切磨與拋光以外，用于改善珠寶玉石的外觀（顏色、凈度或特殊光學效應）、耐久性或可用性的所有方法。 優(yōu)化處理分為優(yōu)化和處理兩類。第59頁/共127頁 優(yōu)化enhancing 傳統(tǒng)的，被人們廣泛接受的，使珠寶玉石潛在的美顯示出來的優(yōu)化處理方法、附合優(yōu)化處理三原則：美麗、耐久、無害。 常見優(yōu)化方法： 熱處理、漂白、浸蠟（綠松石除外）、浸無色油、染色（玉髓、瑪瑙類）第60頁/共127頁 處理treating 非傳統(tǒng)的，尚不被人們接受的優(yōu)化處理方法，或不符合優(yōu)化處理三原則的方法。 常見處理方法： 浸有色油、充填（玻璃充填、塑料

23、充填或其他聚合物等硬質材料充填）、浸蠟（綠松石）、染色（玉髓、瑪瑙除外）輻射、激光鉆孔、覆膜、擴散、高溫高壓處理。第61頁/共127頁 定名規(guī)則： 優(yōu)化的珠寶玉石的定名： A直接使用珠寶玉石名稱；B珠寶鑒定證書中可不附注說明。 處理的珠寶玉石的定名： A在所對應珠寶玉石后加括號注明“處理”二字或注明處理方法，如“藍寶石（處理）”、“藍寶石（擴散）”、“翡翠（處理）”、“翡翠（漂白、充填）”，也可在所對應珠寶玉石名稱前描述具體處理方法，如“擴散藍寶石”、“漂白、充填翡翠”。第62頁/共127頁 B在珠寶玉石鑒定證書中必須描述具體處理方法。 C在目前一般鑒定技術條件下，如不能確定是否經處理時，在珠

24、寶玉石名稱中可不予表示，但必須附注說明且采用下列描述方式，如“未能確定是否經過處理”或“可能經過處理”，如托帕石。備注：“未能確定是否經過輻照處理”或“可能經過輻照處理”。 D經處理的人工寶石可直接使用人工寶石基本名稱定名。第63頁/共127頁4寶石的光學性質 顏色：從物理意義上講，顏色意味著一定波長范圍的電磁波輻射，當其刺激我們的視神經時，我們就產生了顏色的感覺。 體色：透射色 表色：反射色第64頁/共127頁原色光（三原色）：紅、綠、藍三種色光稱為原色光?；パa色光：兩種色光混合后呈現(xiàn)白色則稱它們?yōu)榛パa色光，如紅和青、黃和藍、綠和品紅。 顏色三要素：色調、飽和度、亮度 色調：指色彩或色相 飽

25、和度：顏色的鮮艷程度 亮度：即彩色的明亮程度紅 白青黃綠藍品紅第65頁/共127頁 光的選擇吸收： 均勻吸收：無色白灰黑 選擇吸收：彩色 呈色機理： (1)過渡金屬元素等的d(f)電子躍遷（致色離子） 過渡金屬元素Cr、Ni、Co、V、Ti、Fe、Mn等 Cr3+剛玉 紅色 祖母綠 綠色 第66頁/共127頁 晶體場作用強度的變化，可以使Cr3+的d軌道能量分裂形成不同的能級，由此引起d電子吸收光輻射不同，使寶石呈現(xiàn)完全不同的顏色。 Fe3+紅翡、紅東陵中的赤鐵礦，d電子躍遷的結果 TR玻璃是f電子躍遷，什么顏色都有，有時可產生變色。第67頁/共127頁 (2)元素離子間的電子轉移 Fe2+

26、+ Ti4+ Fe3+ + Ti3+藍寶石 此外，董青石、藍色、綠色的電氣石均為電子轉移致色。 (3)色心呈色 色心即晶體的結構缺陷，也就是格子構造中結點位置多了電子或缺了電子即成為色心。 缺電子為空穴心煙晶、紫晶 多電子為電子心紫色螢石 色心致色的還有藍黃玉、鋯石、天河石、鉆石等。光第68頁/共127頁 (4)帶隙躍遷（能帶理論） 不同能帶之間的電子轉移引起寶石的顏色與價帶（滿帶）和導帶（空帶）以及帶隙寬度有關。如銅、銀、方鉛礦、藍鉆石，黃鉆石等的顏色。 (5)物理因素 如錆色，變彩等。 第69頁/共127頁 傳統(tǒng)顏色分類 自色：指礦物自身所固有的顏色，是其主要成分和結構所決定的。如橄欖石、

27、綠松石、藍銅礦、孔雀石、黃鐵礦、青金石等。 他色：次要成分或雜質所引起的顏色。 如紅寶石：Cr3+ 藍寶石：Fe和Ti 假色：由于某種物理原因所引起的顏色，暗銅紅色的斑銅礦氧化面薄膜形成紫藍混雜的斑駁色彩錆色，即是假色，歐泊的變彩等。 色根：玉石中帶有顏色的礦物稱色根。 色形：玉石中帶有顏色的礦物組合而成色形。第70頁/共127頁光澤： 材料表面反射光的能力和特征叫光澤。 光澤主要取決于其內部的成分和結構，本質是與化學鍵的性質有關，可以由反射率表示，反射率越高，光澤越強，光澤由強至弱分為： 金屬光澤 黃金、黃鐵礦 半金屬光澤 磁鐵礦、鈮鐵礦 金剛光澤 金剛石、白鉛礦 玻璃光澤 玻璃、水晶等第7

28、1頁/共127頁 特殊光澤：表面不平坦或以集合體形式存在出現(xiàn)特殊光澤。 油脂光澤：羊脂玉、石英斷口 樹脂光澤：琥珀 蠟狀光澤：壽山石、田黃石、岫巖玉等。 絲絹光澤：木變石、查羅石。 珍珠光澤：珍珠、貝殼等。 一般而言，寶石透明度高，則光澤減弱，折射率增大，光澤增強。 影響光澤的因素：反射率、拋光程度、透明度、玉石的結構等。第72頁/共127頁透明度： 指寶石通過可見光的能力。 寶石的透明度，決定于寶石本身的化學成分與內部結構，與寶石的吸收性成反比關系，一般單晶寶石透明度較高，集合體透明度降低，包裹體會影響透明度。放射性，拋光程度都對透明度有影響。 三分：透明五分：透明 近秀明 半透明 半透明

29、微透明 不透明 不透期第73頁/共127頁寶石的發(fā)光性： 寶石受到外在能量的激發(fā)，發(fā)出可見光的性質叫寶石的發(fā)光性。寶石吸收一部分能量后，原子中低能量的電子躍遷到高能級，在吸收光譜中產生吸收帶，但當電子從高能級回到低能級時，一部分能量以光的形式輻射出來，稱之為發(fā)光。 發(fā)光的主要激發(fā)源有紫外線、陰極射線、X射線等。第74頁/共127頁 適當?shù)募訙厣踔量虅澔蚰Σ?，也可能造成發(fā)光。因加溫而發(fā)光者叫熱釋發(fā)光，如某些綠螢石、磷灰石、方解石、方柱石，由摩擦而發(fā)光者叫摩擦發(fā)光，如某些螢石、閃鋅礦等。 熒光：指發(fā)光現(xiàn)象在外界激發(fā)停止作用后10-8秒內消失。 磷光：指發(fā)光現(xiàn)象在外界激發(fā)停止作用后，仍繼續(xù)發(fā)光。 激

30、活劑：能使寶石發(fā)光的雜質通常叫激活劑。激活劑通常是過渡元素、稀土元素。Fe是熒光的猝滅劑。第75頁/共127頁特殊光學效應：變色效應：指寶石的顏色在不同光譜能量分布的光源照射下，出現(xiàn)不同顏色的現(xiàn)象。如變石日光燈下呈綠色白熾燈下呈紅色第76頁/共127頁 成因：變石具有兩個透光區(qū)，一個是綠色波段，一個是紅色波段，日光中綠色成分偏多，鎢絲白熾燈紅光成分多，所以日光下呈各不相同綠色，燈光下呈各不相同的紅色。具變色效應的寶石除變石外還有： 藍寶石、石榴石、尖晶石、螢石、藍晶石等 人工寶石具有變色效應的有： 合成剛玉、合成尖晶石、CZ、玻璃、合成變石等。第77頁/共127頁貓眼效應：弧面型寶石在光照下呈

31、現(xiàn)出如貓眼般明亮的細窄光帶，叫貓眼效應。 形成條件： (1)平行密集排列的纖狀、針狀礦物或管狀氣液包體； (2)平行纖、針、管狀包體切磨成弧面型 (3)包裹體與主晶有折射率差值。 成因：主要由反射、折射引起。貓眼第78頁/共127頁星光效應：弧面型寶石在平行光線照射下，呈現(xiàn)相互交匯的星狀光帶的現(xiàn)象，稱星光效應。 成因：主要由反射、折射引起 星光寶石有反射星光和透射星光兩種。 透射星光經常在芙蓉石寶石中見到（六射透射星光）。星光普通輝石星光尖晶石第79頁/共127頁 例題 (1)六射星光，從對稱性分析，屬（單選） a.等軸晶系；b.六方晶系；c.三方晶系；d.三方或六方晶系；e.三方或六方或等軸

32、晶系。 (2)四射星光，從對稱性分析屬（單選） a.等軸晶系；b.四方晶系；c .斜方晶系； d.單斜晶子；e.上述四個晶系均可出現(xiàn)。 (3)石榴石（等軸晶系） 出現(xiàn)六射星光三組L3 出現(xiàn)四射星光二組L4第80頁/共127頁月光效應：寶石中極微小的包體、固溶體結構，或點缺陷，晶體位錯、孔隙等對光的散射而產生了明亮的藍光或乳光稱月效應。 成因：主要由散射作用引起。橙色、藍色月光石第81頁/共127頁 散射粒子700nm時，乳白色，在光波前進方向散射光波最強，而其他方向散射光弱，因此藍光或乳光只出現(xiàn)在寶石某一區(qū)域。 除月光石外，水晶、英蓉石、白色瑪瑙、淺淡顏色岫玉均可以有月光效應。第82頁/共12

33、7頁變彩效應：寶石的特殊結構對光的干涉、衍射作用產生顏色，隨著光源或觀察角度的變化，顏色也改變，這種現(xiàn)象稱為變彩。 成因：由干涉、衍射而形成。黑歐泊第83頁/共127頁砂金效應：當透明寶石中含有不透明的固體包裹體時，不透明的包裹體對可見光發(fā)生反射作用，呈現(xiàn)星點狀反光的現(xiàn)象叫砂金效應。 成因：主要由反射作用引起。 日光石：赤鐵礦、針鐵 礦；東陵石：云母、鉻 云母； 人造砂金石：銅小晶片。 日光石第84頁/共127頁5寶石的力學性質 硬度：是指寶石抵抗外力（刻劃、壓入、研磨等）作用的能力。 常用的寶石硬度是摩氏硬度一種相對刻劃硬度。 Hm以10種礦物的硬度為標準，從小到大： 1滑石2石膏 3方解石

34、 4螢石 5磷灰石6正長石7石英 8黃玉 9剛玉 10金剛石 （指甲2.5，銅針3，小刀鐵5，鋼5.5，玻璃5.5） 上述各等級之間只表示相對大小，等級之間的差異是不均等的。第85頁/共127頁 硬度具有異向性，寶石加工中必須了解哪些方向容易琢磨 如：金剛石八面體面硬度最大，而立方體面硬度最小，金剛石同一晶面，不同方向硬度也不同。 決定寶石硬度的因素主要是晶體結構中原子間的結合力（鍵力），具有共價鍵的硬度大（如金剛石），分子鍵的硬度?。ㄈ缁?、離子鍵者硬度中等。對玉石類（晶體集合體），其硬度一方面與組成玉石的礦物種類有關，另一方面還與晶粒間的粘結力有關。第86頁/共127頁 壓入硬度（維氏硬

35、度）： 測試儀器是一種帶壓頭的顯微鏡裝置，壓頭為金剛石四棱角錐，借助測量壓頭在寶石光滑面上壓出顯微壓痕的大小來計算硬度，這種硬度稱為壓入硬度（維氏硬度）。 如：金剛石6500Kg/mm2；剛玉2085Kg/mm2；黃玉1648Kg/mm2第87頁/共127頁 研磨硬度（羅氏相對研磨硬度，以石英為100) 金剛石117000 剛玉833 黃玉146 石英100第88頁/共127頁解理、裂開與斷口 解理： 晶體受外力打擊，嚴格沿一定的結晶學方向破裂成平面的固有性質。 解理的產生：受外力沿面網(wǎng)間結合力弱的方向裂開成平面。 解理主要根據(jù)破裂成平面的難易程度、平滑程度劃分為四級： (1)極完全解理：明顯

36、、光滑平整 云母 (2)完全解理：顯著、平整 方解石 (3)中等解理：清楚、不平整 金剛石、角閃石 (4)不完全解理：斷續(xù)可見 橄欖石第89頁/共127頁 解理的發(fā)育程度與面網(wǎng)間距、質點性質、鍵性有關。 解理是晶體特有的性質，是各向異性的突出表現(xiàn)。 斜方柱解理見于斜方晶系或單斜晶系的晶體。 菱面體解理或裂開見于三方晶系的晶體。 金剛石111四組中等解理 方解石1011菱面體三組完全解理 輝石、角閃石110柱面解理、二組中等、輝石近正交、角閃石斜交 黃玉001一組完全解理 解理特征可用于寶石鑒定、寶石加工中第90頁/共127頁裂理（裂開）： 寶石在外力作用下，有時沿雙晶結合面、定向包裹體分布面或

37、結構缺陷的面裂開成平面的性質（也是沿著一定的結晶學方向裂開，但不是其固有性質） 如：剛玉常依1011三組裂開較少依0001一組裂開。 輝石平行(100)面含磁鐵礦薄層形成裂理，叫易剝輝石。第91頁/共127頁 解理與裂理在現(xiàn)象上極為相似，但產生原因不同： 解理是沿晶體結構中面網(wǎng)之間鍵力最弱的平面產生的定向破裂，它是由晶體結構本身的固有特點所直接決定的。 裂理盡管也是沿著一定的結晶方向破裂成平面，但卻是由于非固有的其它原因引起的，如沿雙晶結合面、定向包體分布面裂開。 對確定的礦物來說，解理是其固有的特性，在同種礦物的任何一個晶體上，都同樣出現(xiàn)這種解理，裂理則不然，有的可具裂理，有的則可無裂理。第

38、92頁/共127頁斷口： 寶石在外力打擊下，不依一定結晶方向破裂而成的斷開面。晶體、晶質集合體、非晶質體均可產生斷口，斷口可以是非平面的，也可以是平坦狀的。 貝殼狀斷口、平坦狀斷口、參差狀斷口、鋸齒狀斷口、階梯狀斷口等。第93頁/共127頁 問：具典型貝殼狀斷口的寶石屬（單選） (1)完全解理的礦物 (2)極完全解理的礦物 (3)非晶質體寶石 (4)解理極不完全的礦物或非晶質寶石第94頁/共127頁寶石的韌性和脆性： 寶石在外力作用下不容易破裂的性質稱為韌性，容易破裂的性質稱脆性。 韌性與脆性與硬度沒有直接關系，本質上與成分、結構有關。 相對韌度： 黑金剛石（含微量石墨或無定形碳的金剛石集合體

39、）10翡翠8剛玉8鉆石7.5水晶7.5綠柱石7.5橄欖石6祖母綠5.5黃玉5月光石5金綠寶石瑪瑙3.5螢石第95頁/共127頁密度與相對密度（比重）：（見鑒定儀器部分）第96頁/共127頁6寶石的其他性質 熱學性質： 導熱性：指寶石對熱的傳導能力 寶石界通常用相對導熱率表示，以尖晶石為1得到的相對值 鉆石70.7-212.0剛玉2.65 尖晶石1.0 石英0.81 金紅石0.54 鋯石0.48 玻璃0.088 問：藍黃玉、海藍寶石可否用熱導儀鑒別？ 1.59 0.34-0.47 藍寶石 藍黃玉 藍尖晶石 坦桑石 藍玻璃 2.65 1.59 1.0 0.18 0.088第97頁/共127頁電學性

40、質：導電性：指寶石的導電能力如金屬(電阻率10-610 cm)為導體， 榍石及金剛石等(101010 cm)為半導體， 大部分寶石(1010 cm)為非導體 b型藍鉆為半導體可導電，輻照藍鉆不導電, 無色鉆石不具導電性，合成SiC導電，可 用導電儀鑒別第98頁/共127頁介電性：介電性指非導體或半導體在電場作用下被極化的性能，以介電常數(shù)（）表示壓電性：某些電介質晶體，當受到定向壓力或張力作用時，能激起晶體表面荷電的性質 正壓電效應：應力作用下晶體表面荷電的效應 反壓電效應（電致伸縮）：即電場作用而引起晶體發(fā)生機械伸縮的效應 如壓電石英（具壓電性的晶體中沒有對稱中心）第99頁/共127頁熱電性：

41、某些電介質晶體，當受熱或冷卻時，能激起晶體表面，荷電的性質 如加熱電氣石：L3兩端出現(xiàn)數(shù)量相等而符號相反的電荷，可吸引灰塵、紙屑。電氣石具有熱電性，同時具有壓電性。 熱、冷使晶格中電荷相對位移，導致電距改變，致使荷電靜電性：指一些非導電性材料因摩擦而表面產生電荷的性質，如琥珀，塑料等。第100頁/共127頁磁學性質：磁性：在外磁場作用下，物體被磁化時所表現(xiàn)的性質 一般將磁性分為三級： 鐵磁性（強磁性）：可被一般磁鐵吸引的物 質 順磁性（弱磁性）：可被磁力很強的電磁鐵 吸引的物質 無磁性：不能被強磁性的電磁鐵吸引的物質 一般只在分選寶石時才應用到第101頁/共127頁熱敏性： 即寶石的熱膨脹性質

42、和研磨易失水或氧化的性質 熱膨脹率是指礦物在溫度升高絕對溫度每度，礦物長度增加L與長度L之比 橄欖石熱膨脹性不均勻，研磨時可引起碎裂 歐泊研磨迅速失水，炸裂 孔雀石研磨可失水氧化變黑第102頁/共127頁熔點： 金剛石 約4000 空氣中燃燒溫度8501000（藍色火焰，變成CO2） 絕氧條件下20003000緩慢成石墨（此轉變從1500甚至1000時即已開始） 剛玉 20002030 干研磨900即局部熔化，產生同質多象亮膜 CZ 25002750 熔化第103頁/共127頁7、寶石中的包裹體 礦物包裹體：礦物中與寄主礦物具相分界的物質（狹義包裹體概念） 寶石包裹體：指包裹在寶石內與寶石具相

43、分界的物質及結構缺限等（廣義包裹體概念） 分類：（1）相態(tài)分類： 固體包裹體 （固相包裹體）緬甸紅寶石內的磷灰石晶體第104頁/共127頁 液體包裹體（液相包裹體） 氣體包裹體（氣相包裹體） 兩相包裹體； 三相包裹體等螢石中的石油液態(tài)包體合成紅寶石中的弧形生長紋及變形氣泡祖母綠中的固-氣-液三相包體第105頁/共127頁 （2）按形成相對時間 a、原生包裹體（先生包裹體） 寶石中的包裹體形成于寶石結晶之前 如金剛石中的細小金剛石 紅寶石中的磷灰石 祖母綠中的黃鐵礦等祖母綠中的黃鐵礦包體第106頁/共127頁 b、同生包裹體 包裹體與寄主寶石同時形成 二者形成的物化條件相同，包裹體常沿寶石晶體的

44、缺限部分有規(guī)律的定向分布。 如：紅藍寶石中的針狀金紅石包裹體、鋯石包裹體 尖晶石中的細小尖晶石包裹體 黃玉中二相不混溶液相包體 祖母綠中的三項包裹體 某些寶石中的氣、液包裹體，負晶包裹體等 合成紅寶石中的助溶劑殘留物（助熔劑法），氣泡、弧形生長紋（焰熔法）等。第107頁/共127頁紅寶石中三向排列的金紅石針狀包體尖晶石中串珠狀的八面體負晶托帕石內的三相不混溶的流體包體第108頁/共127頁藍寶石的指紋狀包體助熔劑法合成紅寶石中的助熔劑包體第109頁/共127頁 c、后生包裹體（次生包裹體） 該類包裹體形成于寶石結晶之后 如外來氣、液物質沿裂隙，解理的充填，或出溶作用而形成的金紅石、以及放射性元

45、素的破壞作用所形成。 如瑪瑙中的樹枝狀包裹體，鐵鋁榴石中的鋯石暈等?，旇е械臉渲畎w第110頁/共127頁藍寶石熱處理應力環(huán)鐵鋁榴石中鋯石包體周圍的“鋯石暈”第111頁/共127頁 （3）按形狀劃分： 指紋狀、飄紗狀、釘頭狀等等研究寶石包裹體的意義 （1）鑒別寶石種屬：綠色石榴石：馬尾狀石棉包體為翠榴石 糖漿狀結晶質包體為鈣鋁榴石 （2）確定天然與合成 天然紅寶石：礦物包體，平直或六邊形色帶 指紋狀氣液包體等焰溶法合成紅寶石：氣泡、弧形生長紋等。第112頁/共127頁 （3）判別是否經過優(yōu)化、處理： 紅寶石熱處理氣液包體炸裂（優(yōu)化） 綠色翡翠具有絲網(wǎng)狀綠（處理） （4）確定寶石的形成條件，成因： 偉晶巖寶石常含豐富的氣一液包體 金剛石包裹體中的礦物成分，組合對探討金剛石形成的溫壓條件，金剛石及金伯利巖的成因及金剛石的尋找都具有十分重要的作用。第113頁/共127頁 （5）確定寶石產地 具三項包體的祖母綠為哥倫比亞祖母綠的特征 （6）評價寶石的質量 如鉆石的凈度分級等第114頁/共127頁8、巖石學基礎 巖石：巖石是天