珠寶玉石的性質(zhì) 珠寶鑒賞

1、珠寶玉石鑒賞中山大學(xué)地球科學(xué)系中山大學(xué)地球科學(xué)系中山大學(xué)寶玉石研究鑒定中心中山大學(xué)寶玉石研究鑒定中心主講主講 陳炳輝陳炳輝E-mail:第二講第二講 珠寶玉石的性質(zhì)珠寶玉石的性質(zhì)一、寶石的結(jié)晶學(xué)特征一、寶石的結(jié)晶學(xué)特征二、寶石的力學(xué)性質(zhì)二、寶石的力學(xué)性質(zhì)三、寶石的光學(xué)性質(zhì)三、寶石的光學(xué)性質(zhì)四、寶石的其它物理性質(zhì)四、寶石的其它物理性質(zhì)五、寶石中的包裹體五、寶石中的包裹體一、寶石的結(jié)晶學(xué)特征一、寶石的結(jié)晶學(xué)特征1. 晶體與非晶體晶體與非晶體晶體：內(nèi)部結(jié)構(gòu)原子或晶體：內(nèi)部結(jié)構(gòu)原子或離子在三維定向成周期離子在三維定向成周期性重復(fù)有序排列的固體。性重復(fù)有序排列的固體。非晶體：內(nèi)部結(jié)構(gòu)中原非晶體：內(nèi)部結(jié)構(gòu)

2、中原子或離子無序排布，不子或離子無序排布，不能自發(fā)形成幾何多面體能自發(fā)形成幾何多面體外形。外形。2.晶體習(xí)性晶體習(xí)性3、對稱要素、對稱要素 Symmetric Elements中心中心 Center面面 Plane軸軸 Axis of symmetry對稱面對稱軸對稱中心4、七大晶系（、七大晶系（Crystal Systems) 三斜三斜Triclinic ： 無無L2或或P 單斜單斜Monoclinic：L2和和P均不多于均不多于1 斜方斜方Orthoclinic：L2和和P不少于三個不少于三個 三方三方Trigonal： L3高次軸高次軸 六方六方Hexagonal：L6高次軸高次軸 四方

3、四方Tetragonal：L4高次軸高次軸 等軸等軸Isometric： 3L4（1）等軸晶系）等軸晶系八面體類：八面體類： 八面體八面體8個全等的等邊三角形個全等的等邊三角形 四角三八面體四角三八面體八面體的每個三角形八面體的每個三角形晶面分成晶面分成3 3個四邊形個四邊形五角三八面體五角三八面體八面體的每個三角形八面體的每個三角形晶面分成晶面分成3 3個五邊形個五邊形等軸晶系等軸晶系立方體類：立方體類： 立方體立方體由兩兩平行由兩兩平行的的6個全等正個全等正方形組成方形組成菱形十二面體菱形十二面體 由由12個全等的個全等的菱形組成菱形組成五角十二面體五角十二面體 由由12個全等的個全等的

4、五邊形組成五邊形組成(2)中級晶族中級晶族中級晶族中級晶族四方柱四方柱 四方單錐四方單錐 四方雙錐四方雙錐復(fù)四方柱復(fù)四方柱 復(fù)四方單錐復(fù)四方單錐 復(fù)四方雙錐復(fù)四方雙錐四方偏方面體四方偏方面體 四方四面體四方四面體 復(fù)四方偏三角面體復(fù)四方偏三角面體三方柱三方柱 三方單錐三方單錐 三方雙錐三方雙錐 復(fù)方三柱復(fù)方三柱 復(fù)三方單錐復(fù)三方單錐 復(fù)三方雙錐復(fù)三方雙錐三方偏方面體三方偏方面體 菱面體菱面體 復(fù)三方復(fù)三方偏三角面體偏三角面體六方柱六方柱 六方單錐六方單錐 六方雙錐六方雙錐 復(fù)六方柱復(fù)六方柱 復(fù)六方單錐復(fù)六方單錐 復(fù)六方雙錐復(fù)六方雙錐六方偏方面體六方偏方面體四方四方晶系晶系三方三方晶系晶系六方六

5、方晶系晶系以三方晶系為例以三方晶系為例 三方柱三方柱柱面為三個全柱面為三個全等等 的矩形的矩形 菱面體菱面體6個全等的菱個全等的菱形形復(fù)三方柱復(fù)三方柱6個相等的矩形個相等的矩形柱面，與六方柱面，與六方柱的區(qū)別是橫柱的區(qū)別是橫截面不是正六截面不是正六邊形邊形(3)低級晶族常見單形低級晶族常見單形三斜晶系三斜晶系單面單面單斜晶系單斜晶系平行雙面平行雙面只有一個面只有一個面(無無L、P、C) 兩個面平行兩個面平行且相等且相等(只有只有C)雙面雙面兩個面以對稱面或兩個面以對稱面或?qū)ΨQ軸對稱且相等對稱軸對稱且相等P斜方晶系斜方晶系斜方柱斜方柱(3對平行雙對平行雙面，橫截面為菱形面，橫截面為菱形)斜方單錐

6、斜方單錐(2對雙面，對雙面，橫截面為菱橫截面為菱形形)斜方雙斜方雙錐錐(4對對雙面，橫雙面，橫截面為菱截面為菱形形) 立方體八面體3L44L36L29PC六方雙錐六方柱L66L27PC 同一種單晶寶石通常只有一種對稱型但可有多種單形同一單形只有一種對稱型但同一對稱型有不同單形立方體八面體鉆石如單形與對稱型的關(guān)系相關(guān)知識知識的應(yīng)用鉆石常見晶形(立方體、八面體)綠柱石常見晶形 (六方柱)知識的應(yīng)用電氣石常見晶形 復(fù)三方柱石榴石常見晶形 四角三八面體知識的應(yīng)用尖晶石常見晶形 八面體黃玉常見晶形 斜方柱二、寶石的力學(xué)性質(zhì)二、寶石的力學(xué)性質(zhì)1. 解理和斷口解理和斷口2. 硬度硬度 Hardness 摩氏

7、硬度：滑石，石膏，方解石，螢石，磷灰摩氏硬度：滑石，石膏，方解石，螢石，磷灰石，正長石，石英，黃玉，剛玉，金剛石石，正長石，石英，黃玉，剛玉，金剛石硬度對比硬度對比01000200030004000500060007000800090001234567899.210滑石滑石方解石方解石長石長石水晶水晶紅紅/藍(lán)寶石藍(lán)寶石合成合成 碳碳 硅硅 石石鉆石鉆石絕對硬度值絕對硬度值摩氏硬度摩氏硬度3.韌性和脆性韌性和脆性 Brittleness 鋯石鋯石(Zircon) 祖母綠祖母綠(Emerald)4.相對密度相對密度 靜水稱重法靜水稱重法(Hydrostatic Weighing Method):

8、用比重天平分稱出寶石在空用比重天平分稱出寶石在空氣中重量氣中重量W1和寶石在水中重和寶石在水中重量量W2，然后按下式計算比重然后按下式計算比重SG值：值： SG = W1 / (W1-W2 ) 重液法重液法(Liquid Method)電子比重直讀天平電子比重直讀天平三、寶石的光學(xué)性質(zhì)三、寶石的光學(xué)性質(zhì)1.寶石的顏色寶石的顏色自色寶石和他色寶石自色寶石和他色寶石(Idiochromatic and Allochromatic) 自色寶石：橄欖石、鐵鋁榴石、孔雀自色寶石：橄欖石、鐵鋁榴石、孔雀石石 他色寶石：紅寶石他色寶石：紅寶石/藍(lán)寶石、祖母綠藍(lán)寶石、祖母綠/海海藍(lán)寶石藍(lán)寶石2. 反射及其有關(guān)

9、光學(xué)效應(yīng)反射及其有關(guān)光學(xué)效應(yīng)貓眼效應(yīng)貓眼效應(yīng)星光效應(yīng)星光效應(yīng)亮度亮度3.透明度和光澤透明度和光澤 金屬光澤：黃鐵礦，自然金金屬光澤：黃鐵礦，自然金 金剛光澤：鉆石金剛光澤：鉆石 亞金剛光澤：鋯石，石榴石亞金剛光澤：鋯石，石榴石 玻璃光澤：紅寶石，祖母綠，金綠寶石，水玻璃光澤：紅寶石，祖母綠，金綠寶石，水晶晶 油脂光澤油脂光澤 蠟狀光澤：玉石蠟狀光澤：玉石 樹脂光澤：琥珀樹脂光澤：琥珀 絲絹光澤：虎晶石，孔雀石絲絹光澤：虎晶石，孔雀石 珍珠光澤珍珠光澤4. 折射率與雙折射率折射率與雙折射率 折射率折射率 RI鉆石鉆石 2.42紅寶石紅寶石 1.76-1.78尖晶石尖晶石 1.71-1.73光澤與

10、折射率的關(guān)系光澤與折射率的關(guān)系RI=1/ 2=sini/sinr=n =n2/n1High Refractive Index in DiamondBetween 0 & 24.5 degreesLight refracts into the air雙折射率雙折射率DR紅寶石紅寶石:0.008碧璽碧璽:RI 1.62-1.65, DR 0.014托帕石托帕石: RI 1.61-1.63, DR=0.008-0.010 雙影（雙影（Double Edges)5. 均質(zhì)體（各向同性）和非均質(zhì)體（各向異性）均質(zhì)體（各向同性）和非均質(zhì)體（各向異性）均質(zhì)體、非均質(zhì)體與晶系的關(guān)系均質(zhì)體、非均質(zhì)體與晶

11、系的關(guān)系均質(zhì)體均質(zhì)體等軸晶系等軸晶系單折射單折射 ( (一個折射率一個折射率) )非均質(zhì)體非均質(zhì)體 一軸晶一軸晶(2個主折射率個主折射率) 二軸晶二軸晶(3個主折射率個主折射率)三斜晶系三斜晶系 單斜晶系單斜晶系 斜方晶系斜方晶系三方晶系三方晶系四方晶系四方晶系 六方晶系六方晶系6. 色散、多色性、變色效應(yīng)、暈彩色散、多色性、變色效應(yīng)、暈彩 色散（火彩）色散（火彩） 鉆石：鉆石：0.044; CZ: 0.065 低低:0.01-0.02 中中:0.02-0.03 高高:0.03-0.06Dispersion (Fire) of a DiamondHigh DispersionSeparatio

12、n of the colored componentsof white light - prism多色性與顏色分布不均勻多色性與顏色分布不均勻:二色性二色性:紅寶石紅寶石,藍(lán)寶石藍(lán)寶石,祖母綠祖母綠三色性三色性:金綠寶石金綠寶石; 紅柱石紅柱石變色效應(yīng)變色效應(yīng):變石變石 合成變色剛玉合成變色剛玉(含含V)變彩：由干涉和衍射產(chǎn)生的一系列顏變彩：由干涉和衍射產(chǎn)生的一系列顏色色。6.寶石的吸收光譜寶石的吸收光譜 請回答下列問題：請回答下列問題：下列哪種是非均質(zhì)寶石？下列哪種是非均質(zhì)寶石？（）鉆石（）紅寶石（）石榴石（）鉆石（）紅寶石（）石榴石下列哪種寶石具有變彩？下列哪種寶石具有變彩？（）變石（）歐泊（）藍(lán)寶石（）變石（）歐泊（）藍(lán)寶石3. 3. 下列哪種寶石十倍鏡下沒有明顯雙影？下列哪種寶石十倍鏡下沒有明顯雙影？（1 1）橄欖石）橄欖石 （2 2）玻璃）玻璃 （3 3）碧璽）碧璽四、寶石的其它物理性質(zhì)四、寶石的其它物理性質(zhì) 寶石的發(fā)光性寶石的發(fā)光性 熒光熒光 磷光磷光 電學(xué)性電學(xué)性 熱電效應(yīng)：碧璽熱電效應(yīng)：碧璽 壓電效應(yīng)：石英壓電效應(yīng)：石英 靜電效應(yīng)：琥珀靜電效應(yīng)：琥珀 導(dǎo)電性：藍(lán)色鉆石導(dǎo)電性：藍(lán)