寶石鑒定方法和儀器

寶石鑒定方法和儀器第1頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月第一章鑒定方法和步驟

通常的鑒定方法是由簡單到復(fù)雜:

肉眼鑒別--儀器鑒定--大型儀器的精確測定

肉眼和10倍放大鏡下觀察到寶石的一些特殊的性質(zhì)，可幫助我們快速鑒定寶石。快速鑒定寶石從以下12個方面：

顏色

多色性

光澤

雙折射

色散

透明度

特殊光學(xué)效應(yīng)

拼合石

解理

斷口

硬度

簡單測試法第2頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月顏色：是寶石對不同波長的可見光選擇性吸收后，其殘余光的混合色即為該寶石的顏色。1)色調(diào)：相同顏色的寶石，往往在色調(diào)上有差異。紅寶石：紅色中帶玫瑰色調(diào)

紅色尖晶石：紅色中帶冷灰色調(diào)

紅色石榴石：紅色中帶褐色調(diào)

紅色碧璽：紅色中帶粉色調(diào)

第3頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月2)色形：顏色的分布狀態(tài)，有均勻狀和不均勻狀分布。

翡翠：大多數(shù)綠色呈不均勻狀分布

綠玉髓：綠色呈均勻狀分布

染色石英巖：綠色呈網(wǎng)脈狀分布第4頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月3)色帶：色帶是寶石在生長過程中留下的生長痕跡。

藍寶石：六邊或直線生長色帶

碧璽：球面三角形生長色帶

瑪瑙：似同心環(huán)生長色帶孔雀石：同心環(huán)生長色帶

第5頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月

多色性：在某些具有雙折射、有色、透明寶石中看到的不同方向性顏色的通用術(shù)語，它包括二色性和三色性。紅寶石：一軸晶寶石顯示紅色和橙紅色

紅柱石：二軸晶寶石顯示褐紅色至灰綠色

第6頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月光澤：指寶石表面對光的反射程度，光澤的強弱與寶石的折射率大小，拋磨質(zhì)量有關(guān)。鉆石：鋯石：石榴石：托帕石：金剛光澤亞金剛光澤強玻璃光澤玻璃光澤

第7頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月綠松石：臘狀光澤珍珠：珍珠光澤

琥珀：樹脂光澤

虎睛石：絲絹光澤

第8頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月

雙折射（雙影線）：雙折射率大的寶石，能顯示刻面棱雙影線。鋯石：十倍放大鏡下可見刻面棱雙影線

方解石：肉眼可見雙影線

合成金紅石：肉眼可見雙影線

第9頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月合成金紅石色散0.28鉆石色散0.044藍錐礦色散0.047色散：指白光照射到透明物體的傾斜平面時，由于不同波長的光線具有不同的折射率，使白光分解成色的現(xiàn)象。

高色散的淺色寶石切磨后“出火”好，如立方氧化鋯、鉆石、鋯石等。高色散的有色透明寶石，這種“出火”現(xiàn)象常被體色所掩蓋，如藍錐礦等。

第10頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月

透明度：是指寶石透過可見光的能力，透明度與寶石厚度有關(guān)。根據(jù)寶石透光的能力可分為透明半透明、微透明和不透明。

透明寶石水晶綠柱石托帕石第11頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月半透明寶石不透明寶石微透明寶石寶石的不同透明度第12頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月特殊光學(xué)效應(yīng)：

1)貓眼效應(yīng)：以特殊方法琢磨的弧面型寶石表現(xiàn)出從這一頭到另一頭的明亮光帶。產(chǎn)生貓眼效應(yīng)的必備條件是：

i.寶石內(nèi)含有大量的平行排列的管狀或纖維狀包體

ii.弧面琢型寶石的底面與包體所在的平面平行第13頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月石英碧璽海藍寶石金綠寶石玻璃紅柱石方柱石磷灰石第14頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月2)星光效應(yīng)：琢磨成弧面型的某些寶石中見到的四道或六道星狀光線的效應(yīng)。產(chǎn)生星光效應(yīng)的必備條件是：

i.寶石具有二個或二個以上方向的定向排列的針管狀包體

ii.弧面琢型寶石的底面與包體所在的平面平行星光紅寶石星光藍寶石星光透輝石第15頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月3)變色效應(yīng)：寶石的顏色隨入射光光譜能量分布或入射光波長的改變而改變的現(xiàn)象稱為變色效應(yīng)。產(chǎn)生變色效應(yīng)的必備條件是：

i.寶石的可見光吸收譜中存在著兩個明顯相間分布的色光透過帶，而其余光均被較強吸收

ii.透射光的波長與透射強度成正比燭光下呈紅色日光下為藍綠色第16頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月4)變彩：指光線從寶石的特殊結(jié)構(gòu)中反射出經(jīng)過干涉或衍射作用而產(chǎn)生的顏色，顏色隨著光源或觀察角度的變化而變化，這種現(xiàn)象稱為變彩。

歐泊是變彩效應(yīng)最好的例子

歐泊變彩黑歐泊變彩第17頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月

拼合石：由兩個部分或更多部分組成的一個完整的寶石。常見的拼合石有由兩部分組成的為雙疊寶石，由三部分組成的為三疊寶石。構(gòu)成部分可以是天然的、合成的或仿制材料。以天然寶石為頂?shù)钠春鲜瘞в泻艽蟮钠垓_性。第18頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月解理：寶石在外力作用下，沿著特定的結(jié)晶方向破裂，并裂開成光滑平面的性質(zhì)稱為解理。這些光滑平面稱為解理面。解理是由礦物的晶體結(jié)構(gòu)決定的。

螢石的八面體解理黃玉的底面解理第19頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月斷口：晶體或材料受到外力作用發(fā)生的隨機的無方向性的破裂。由于斷口常具有一定的形態(tài)，因此可用來作為鑒定礦物的一種輔助特征。

常見的斷口類型有：

貝殼狀斷口、鋸齒狀斷口、土狀斷口。

第20頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月硬度：寶石抵抗壓入、刻劃或研磨的性能稱為寶石的硬度。

摩氏硬度:礦物學(xué)家摩斯選擇了十種有代表性的礦物，依據(jù)他們相互刻劃的能力分成十級：

滑石、石膏、方解石、螢石、磷灰石、

正長石、石英、黃玉、剛玉、金剛石。

摩氏硬度參考：指甲2.5銅針3.0

窗玻璃5.0～5.5

鋼刀片5.5～6.0

鋼銼6.5～7.0第21頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月簡單測試法：

透視效應(yīng)：鉆石不漏光，仿鉆漏光能透視影象。

熱針觸探：綠松石不反應(yīng)，塑料熱針觸探發(fā)出刺鼻的氣味。

滴乙醚：琥珀滴乙醚不反應(yīng)，樹脂滴乙醚發(fā)粘第22頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月

第二章寶石鑒定儀器

寶石學(xué)的研究和實踐需要對寶石的特性除了用肉眼認(rèn)真觀察外，還需進行各種測試。

常見的寶石鑒定儀器有：

放大鏡

查爾斯濾色鏡

折射儀

寶石顯微鏡

紫外燈

二色鏡

熱導(dǎo)儀

分光鏡

偏光鏡

第23頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月

放大鏡

放大鏡放大倍數(shù)越大其像差越明顯，大于3倍的單透鏡就開始有了肉眼可辨的像差。為了消除像差，要采用雙組合鏡或者三組合鏡。大多數(shù)寶石用的10倍放大鏡

都采用三組合鏡。

大于10倍的放大鏡

由于焦距短，景深小，

對焦難，并不適用。

第24頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月1.放大鏡的操作

使用放大鏡要掌握正確的姿勢和方法，保持放大鏡和寶石樣品的穩(wěn)定，使被觀察的樣品始終處于準(zhǔn)焦的狀態(tài)，同時需要充分、合適的照明，才能做到在最佳狀態(tài)下觀察寶石。

（1）使用放大鏡的姿勢

（2）照明

第25頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月2.放大鏡的主要用途

（1）觀察寶石的表面特征：

①有關(guān)寶石性質(zhì)的特征：光澤、刻面棱的尖銳程度、表面平滑程度、原始晶面、蝕象、解理、斷口特征等。

②寶石加工質(zhì)量的特征：劃痕、破損、拋光、形狀和對稱性等。

（2）觀察寶石內(nèi)部特征：

包括內(nèi)含物的形態(tài)、數(shù)量，雙晶面、生長紋、色帶、拼合面等。

第26頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月鉆石的晶面蝕象鋯石刻面棱破損翠榴石中的馬尾絲狀包體用放大鏡觀察到的寶石特征第27頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月

查爾斯濾色鏡

是一種僅允許透過深紅色和黃綠光的濾色片，其作用是使寶石的顏色經(jīng)過濾色鏡的濾色后，色調(diào)發(fā)生變化，借此識別寶石。

查爾斯濾色鏡最初是用來區(qū)分祖母綠和其仿制品的，在濾色鏡下變紅色的是祖母綠，沒有變色的是仿制品,故又稱為“祖母綠鏡”。

在我國用來識別染綠色翡翠，在濾色鏡下變紅色的為染色的翡翠。第28頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月

特點：僅能通過深紅色和黃綠色的光，而其它的光全部吸收。

用途：主要針對綠色、藍色寶石對某些染色寶石有一定的鑒定作用。

1.幫助鑒定寶石種：如某些產(chǎn)地的天然祖母綠、東陵石、青金石、獨山玉、水鈣鋁榴石、翠榴石等寶石在濾色鏡下變紅。

2.幫助區(qū)分某些天然與人工處理寶石：

染色翡翠濾色鏡下變紅。

3.幫助區(qū)分某些天然寶石與合成寶石：

天然藍色尖晶石濾色鏡下不變紅，合成藍色尖晶石濾色鏡下變紅。第29頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月濾色鏡操作要點

（1）操作方法濾色鏡緊靠眼睛與樣品保持25至30厘米的距離觀察樣品，不宜把濾色鏡靠近樣品進行觀察。樣品要盡量靠近光源，使之有足夠的照明，同時要盡量避免雜散光的干擾。（2）光源的類型不同類型的寶石，可采用不同的光源以增強鑒別效果。①對綠色和藍色的寶石采用白熾燈(如聚光手電)作光源會有最好的效果。②對紅色的樣品采用日光（或日光燈）作光源最佳。第30頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月常見寶石的濾色鏡反應(yīng)

寶石種燈光下變色反應(yīng)日光下變色反應(yīng)祖母綠（部分）淺紅－紅橙灰合成祖母綠（絕大部分）紅橙翡翠黃綠－暗綠暗綠染色翡翠（部分）橙紅－紅褐橙鈣鋁榴石玉橙紅－紅暗橙東陵石（含鉻云母石英巖）橙紅－紅褐橙合成藍色尖晶石鮮紅暗紅藍色鈷玻璃鮮紅黑紅海藍寶石淺藍淺藍天藍色托帕石（改色）黃綠色黃灰綠紅寶石（大部分）淺紅－鮮紅紅－火紅合成紅寶石鮮紅－大紅火紅染色紅寶石紅－深紅暗紅紅色尖晶石深紅暗紅紅色石榴石暗紅暗紅第31頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月折射儀

折射儀是寶石測試儀器中最為重要的儀器之一，可以較為準(zhǔn)確地測試出：

（1）寶石的折射率值、雙折射率值。

（2）并且通過測試過程中折射率變化的特點，還可以進一步確定出寶石的光性，如光軸性質(zhì)、光性符號等。

第32頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月工作原理

當(dāng)入射角大于臨界角時，光線發(fā)生全反射，返回棱鏡并通過折射儀標(biāo)尺，再經(jīng)反射鏡的反射，改變光線的傳播方向，通過目鏡出射，進入人眼，形成亮區(qū)。折射入寶石的光線不能被人眼所觀察到，形成暗區(qū)。因而，在臨界角的位置，可看到明暗界線，并依此測定臨界角的大小。折射率值折射儀標(biāo)尺上的刻度所表示的數(shù)值是臨界角換算出的折射率值，可以直接讀數(shù)。

第33頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月折射儀的操作

（1）清潔寶石及折射儀棱鏡。（2）檢查儀器、光源及視域清晰程度。（3）在棱鏡中央滴一小滴接觸液。（4）將寶石刻面向下放置棱鏡的接觸液上。（5）轉(zhuǎn)動寶石，觀察陰影邊界的數(shù)量及變化情況，分別記錄最大和最小折射率數(shù)值，讀數(shù)至小數(shù)點后第三位。

第34頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月測試結(jié)果和意義

（1）待測寶石在折射儀上轉(zhuǎn)動180°，始終只有一條陰影邊界，說明該寶石為單折射寶石。（2）待測寶石在折射儀上轉(zhuǎn)動180°，出現(xiàn)兩條陰影邊界，一條陰影邊界固定不變，另一條發(fā)生移動，說明該寶石為一軸晶寶石。

（3）待測寶石在折射儀上轉(zhuǎn)動180°，兩條陰影邊界都移動，說明該寶石為二軸晶寶石。

第35頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月寶石顯微鏡

顯微鏡和放大鏡一樣都是通過放大觀察寶石的內(nèi)含物和表面特征。只是顯微鏡的放大倍數(shù)更高，分辨能力更強，是區(qū)分天然寶石、合成寶石及仿制寶石的重要儀器。第36頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月寶石顯微鏡的主要用途

（1）檢查寶石表面特征：寶石表面劃痕、蝕象、破損、拼合面（氣泡、光澤差異）等。（2）觀察寶石內(nèi)部特征：內(nèi)含物的種類、形態(tài)、數(shù)量、雙晶面、生長紋、顏色色形分布特點等，對含有特殊內(nèi)含物的寶石具有鑒定意義。（3）觀察刻面棱雙影

雙折率大的寶石會出現(xiàn)刻面棱重影，根據(jù)重影的程度估計寶石的雙折率。這種辦法特別對折射率大于1.81的雙折射寶石的鑒定具有價值。（4）測定近似折射率在顯微鏡鏡體上裝上游標(biāo)卡尺或能精確測量鏡筒移動距離的標(biāo)尺，就可以近似測定折射率。（5）顯微照相

在顯微鏡上配上照相機，即可進行寶石顯微特征的照相，如包裹體照片等。

第37頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月紫外燈

紫外燈是用來測試寶石是否具熒光和磷光的儀器。有些寶石在紫外線的刺激下會發(fā)出可見光，這種現(xiàn)象稱為熒光。若關(guān)閉紫外燈后，具熒光的物質(zhì)繼續(xù)發(fā)光，這種現(xiàn)象稱為磷光。注意事項：紫外光對眼睛有危害，切記不可直視紫外燈。

第38頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月紫外燈的主要用途

（1）作為具有強熒光的寶石品種的輔助鑒定特征，例如紅寶石有紅色熒光。（2）幫助區(qū)別某些天然寶石與合成寶石，例如大多數(shù)天然藍寶石無熒光。（3）作為鑒別處理寶石的輔助特征，天然翡翠一般沒有熒光，有熒光則整體發(fā)光。有些拼合石的膠層會發(fā)出熒光。充油和玻璃填充處理的寶石中的油和玻璃有熒光。天然黑珍珠有熒光，硝酸銀處理黑珍珠無熒光。第39頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月（4）幫助鑒別鉆石及仿制品：鉆石熒光的顏色和強度變化較大，可呈現(xiàn)不同的顏色，藍、綠、黃、粉紅；強度可呈強、中、弱、無，這一現(xiàn)象對群鑲鉆石鑒別具有意義。而仿鉆材料如群鑲時則發(fā)出均一性的熒光。鉆石的熒光特征也有助于區(qū)分天然鉆石和合成鉆石。第40頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月二色鏡

二色鏡是用來觀察寶石多色性的一種儀器，由于多色性與寶石的晶體光學(xué)性質(zhì)相關(guān)，只有雙折射的有色寶石才有多色性，二軸晶的有色寶石才可能有三向色性，所以二色鏡有以下用途：

（1）區(qū)分各向同性與各向異性寶石，如紅寶石與紅色尖晶石。

（2）確定二軸晶的性質(zhì)，如堇青石三色性顯著（藍色、紫藍色、淺黃色）。

（3）確定寶石的多色性顏色和強弱，作為寶石鑒定的輔助特征。

（4）利用光軸方向沒有多色性的特點確定雙折射有色寶石的光軸方向，指導(dǎo)寶石的切磨加工。如紅寶石臺面應(yīng)垂直光軸方向，以便將寶石的顏色最好地顯示出來。第41頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月測試結(jié)果和意義

（1）多色性只出現(xiàn)在有色的非均質(zhì)體寶石中，通常寶石顆粒越大、顏色越深，多色性越明顯，根據(jù)多色性的強弱，可分為四級：

強：肉眼即可觀察到不同方向顏色的差別。如紅柱石、堇青石、山東藍寶石、綠碧璽等。

中：肉眼難觀察到多色性，但二色鏡下觀察卻極明顯，如紅寶石。

弱：二色鏡下能觀察到多色性，如紫晶、橄欖石等。

無：二色鏡下不能觀察到多色性，如石榴子石、尖晶石等均質(zhì)體寶石，以及一些顏色淺、沒有多色性的非均質(zhì)寶石（2）三向色性只出現(xiàn)在有色的二軸晶寶石中，據(jù)此可以確定寶石的軸性。

第42頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月

熱導(dǎo)儀

是專門為鑒定鉆石及其仿制品而設(shè)計的一種儀器。寶石中熱導(dǎo)率最高的為鉆石，次高的為剛玉。熱導(dǎo)儀正是利用鉆石這一熱學(xué)性質(zhì)來鑒定鉆石及其仿制品。

典型的鉆石熱導(dǎo)儀由測頭與控制盒組成，測頭的金屬尖端為電加熱，當(dāng)加熱的金屬尖端觸探鉆石表面時，溫度明顯下降，電熱傳感會發(fā)出蜂鳴聲。第43頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月

分光鏡

分光鏡是重要的寶石測試儀器，他利用色散元件（三棱鏡或光柵）便可將白光分解成不同波長的單色光，且構(gòu)成連續(xù)的可見光光譜。分光鏡用于觀察寶石的選擇性吸收和發(fā)光性形成的特征光譜，確定寶石的品種，確定寶石的顏色成因，判斷寶石是否染色處理、改色處理。

第44頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月適用范圍分光鏡主要適用于有色寶石，無色寶石除鋯石、鉆石、頑火輝石外無明顯的吸收光譜。鑒定中僅適用于具有典型光譜的寶石。顯典型光譜的寶石，可作為診斷性鑒定特征，需要重點掌握。第45頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月顯鉻譜的寶石

寶石名稱光譜圖描述紅寶石紅區(qū)3條吸收線，黃綠區(qū)寬的吸收帶，藍區(qū)3條吸收線，紫區(qū)吸收帶紅色