分享

宝玉石的力学性能—硬度珠宝鉴赏

 麦田里油菜花开 2010-11-15
硬度—指宝玉石抵抗其他物质刻磨的能力。 
 
  硬度分绝对硬度相对硬度。 
 
  绝对硬度由显微硬度计来测定,限于条件、珠宝界一般不采用绝对硬度,而采用相对硬度。 
 
  所谓相对硬度,就是把10种矿物最硬的金刚石到最软的滑石相对地分为十个级别,也就是相互刻划比较出来的相对的硬度。这种方法是1824年由欧洲的矿物学家摩氐(MohS)提出,并为世界公认和采用,所以相对硬度也称为摩氐硬度。这10级硬度分别由10种常见矿物来标定,从最软的第一级到最硬的第十级的标准矿物(即矿物硬度计)是滑石、石骨、方解石、萤石、磷灰石、正长石、石英、黄玉、刚玉、金刚石。为便于记忆,可编成一个口诀,即:滑石方萤磷、长石黄,刚金。只要记住这10个字及其顺序,就能将矿物硬度计的10种矿物及其相对硬度记住了。 
 
  以上10种标准硬度的矿物,它们之间的显微硬度(即绝对硬度)以第一级滑石为1,第二级至第十级分别比第一级的硬度所大的倍数是:24、48、200、393、684、1090、1689、2401、10000。 
 
  必须记住的常见宝石及一些常用硬度物的硬度是:除了以上10种标矿物外,还有碳化硅9.5金绿宝石8.5、尖晶石8、祖地信网母绿、海蓝宝石7.5-8、石榴石、电气石7-7.5、水晶、玛瑙6.5-7、翡翠、橄榄石6.5-7、软玉6、钢锉6-7、青金石、绿柱石、玻璃、小刀5-6、珍珠、珊瑚3.5铜针3、指甲2.5、琥珀2-2.5。 
 
  建议常带上方解石(3)、萤石(4)、磷灰石(5)、长石(6)、石英(7)、黄玉(8)刚玉(9)、以及小刀(5-6)、铜针(3)并记住脂甲(2.5),则能较方便地雕虫小技出被测样品的相对硬度了。 

Grace 2009-12-25 14:48
当宝玉石受过放射性处理或含有放射性元素时,都具有放射性。 
 
  绝大多数宝玉石都不含放射性元素或含量极少,同时宝玉石的体积一般都小,都在安全范围之内,对人体健康毫无影响。 
 
  对放射性的检验测仪器有盖克计数器,闪烁计数器,照片感光法等,计量单位是贝克(Bq),国家安全标准是低于70贝克。(贝克是放射性的标准单位,是放射性元素以一定速率衰变的放射性计量单位平均为每秒1次的自然跃迁。因此1Bq=IS-1)。 
 
  国家标准规定,凡经过放射性处理的宝石(如放射性改色蓝黄玉等)必须在库内放置较长一段时间(如半年至一年),待其剩余放射性衰减到70贝克以下才准许出厂上市。对含有放射性元素的天然宝石,也必须经严格检测,放射性低于70贝克的允许上市,以保证消费者安全。 
 
  天然具有强放射性的矿物有褐钇铌矿,磷钇矿、硅钙钍石(即埃卡石),独居石。这些矿物是绝对不能制作首饰的(它们是提取放射元素的矿石原料)。有些锆石也具有放射性。

Grace 2009-12-25 14:49
宝玉石发光性是指宝玉石在耒能量的激发下能发出可见光的性质。能激发宝玉石发光的因素很多,有摩控、加热、紫外光、阴极射线,X射线等。在宝玉石学中经常遇到的是在紫外线激发下产生的荧光和磷光。 
 
  宝玉石的发光性分三类:荧光性、磷光性。 
 
  1、荧光性:某些宝玉石在紫外线或其他射线照射下,能激发可见光,但一离开光源,发光现象随即消失,如红宝石在紫外光照射下会发出透亮的红色荧光。 
 
  2、磷光性:某些宝玉石在可见光或不可见的短波、超短波射线照射下,或在热源上加热后,即使光源(或热源)消失、也能保持一段时间的发光性、例是萤石。

Grace 2009-12-25 14:51
宝石的透明度是指宝石能够透过可见光的程度。 
   
  宝石的透明度是检验宝石品质的重要指标。透明、色美、质细的宝玉石能充分发挥出宝玉石的各种内在美。 
     
  设入射光的强度为Ⅰ。当光穿过一定厚度的宝石后,强度减弱到Ⅰ,则Q=Ⅰ/Ⅰ。Q为宝石的透明。从0到1可分为不透明、微透明、半透明、透明。 
 
  宝石的透明程度取决于宝石的化学成分与内部红楼梦结构。宝石矿物大多具有离子键或共价键,不存在自由电子,禁带值大于可见光的能量,因而能透过大量的光,透明度较高。自然金属元素具有金属键晶格,内含大量自由电子、禁带值小于可见光的能量,对光大量吸收,因而透过的光很少,透明度几乎为0。 
 
  相对金属矿物而言,透明程度较高的宝石,其透明度主要决定于宝石的内部结构,单晶体宝石的透明度一般高于集合体。同一种宝石的透明度常受宝石中杂质、包体、生长纹、双晶纹、裂隙、气液泡、放射性等因素有关,也与宝石的方向性、厚度、形状、颜色深浅有关。 
 
  对玉石而言,影响透明度的除上述因素有关,主要因素是玉石集合体的颗粒大小及其结合方式。玉石的微观颗粒越细,透明度就越高。特别是当玉石成为隐晶质或玻璃态时(例如斑晶结构的玉石、斑晶为肉眼可见的晶体,基质为玻璃质),无论为隐晶质或玻璃质,当所有物质的颗粒均小于50nm时,一般均表现为透明,50~700nm时,表现为半透明,700~1000nm时表现为透明,大于1000nm时,表现为不透明。 
   
  可以把隐晶态或玻璃态的玉石看成一个凝固了的乳状液。在同一个“乳状液”中“微晶”的大小远不是均一的,各种大小都有,且有一定的分布方式(结构),成为多相分散体系。光通过分散质点,当质点大于1000nm时,光发生折射、反射、散射,此时光被大量吸收消耗,此时玉石表现为不透明。当质点小于50nm时,光更多的是发生衍射,即光波绕过质点而通过。此时玉石表现为透明。 
 
  值得一提的是纤维状透明微晶(幼细到一般显微镜下难以观察)往往能起到光导纤维的作用,它能将小块翡玉石(例如戒面)仅有的一小点绿色,通过密集的“光维群”向各个方向传导后,能将整个已琢磨成型的玉石“照映”得“通透通绿”。如果将这一小点绿色磨掉后,态个玉石便没有丝毫绿意了。 
 
  对宝玉石透明度的划分,以1cm的厚度为标准,按透光程度一般可分为四级: 
 
  1、 透明——底像清晰,能极明显的看清对面的物体,如钻石、水晶等。 
  2、 半透明——能看见底像轮廓、如优质翡翠田黄冻等。 
  3、 微透明——底像轮廓模糊,如一般的翡翠、软玉等。 
  4、 不透明——底像完全不见,如青金石、绿松石。 
     
  有的学者在透明与半透明之间还加上一个亚透明的等级。亚透明是指底像不够清晰,如含杂质等缺陷的宝石。 
 
  一般来说,晶体宝石多为透明至半透明,玉石有机宝石多为半透明至不透明。 
 
  电气石是比较特殊的。聊电气石猫眼和深色电气石外,其他电气石的透明度均较好。虽然电气石含有较多的分散状展布的气液印包体,但并不影响电气石的透明度。此外,电气石的亮度比其他宝石强,但其原因今尚耒查明。 

Grace 2009-12-25 14:52
1. 力学性质:密度、硬度、韧性与脆性、托水性、亲水性与疏水性、解理、裂理、断口等。 
 
  2. 光学性质:颜色、多色性、透明度、光泽、折射率、双折率、色散性、光谱吸收性以及特殊的光学效应等。 
 
  3. 热学、最学性质:磨擦电性、热电性、压电性、导电性、导热性等。 
 
  4. 放射性、磁性、萤光性等。 
   
  基中,对任何宝石都具有鉴别意义的是密度(比重)和折射率。正确测定比重和折射率一般就可以确定被测宝玉石的种类,有时还须测定其光性符号,但可以从折射率的测定结果推测出来。而颜色、透明度、包体、特殊光学效应等则决定了宝玉石的价值。对玉石来谱,结构、构造也十分重要,直接影响了玉石的力学性质。对少数宝玉石而言,颜色和特殊光学效应也具有鉴定意义。如自色的绿色橄榄石、玫瑰红色的蔷薇辉石、粉红色的芙蓉玉、欧泊的变彩、月光石的游彩、变石的变色效应等。 

Grace 2009-12-25 14:55
一、热电性 
 
  热电性也称焦电性。由于温度的升高或降低,在宝石的两端产生电压或形成表面带电荷。如电气石经阳光受热或以热源加热只要有温度差,便可使电气石的两端产生数量相等,符号相反的电荷,可以吸收灰尘、纸屑羽等物。 
 
  热电性主要存在于无对称中心或具极轴(极轴的两端无直接对称关系,此处的极轴就是倒转轴或映转轴)。 
 
  电气石和水晶体无对称中心,电气石的三次轴是极轴,水晶的两次轴是极轴。当对电气石加热或对水晶的两端加压时,晶体的两端会产生正、负电荷。 
 
  无论电气石或水晶类宝石,只要用布,呢或绸摩擦宝石,均级使宝石产生电荷,吸起纸屑。这是鉴别电气石和水晶类宝石的有效方法之一。 
 
  二、压电性 
 
  指某些宝石晶体(如纯度很高的石英单晶体),在机械作用产生的压力或张力下,因形变而产业电荷的性质。相反,该晶体的两端当受到电压作用时,又会产生调频振动。 
 
  压电性只存在于载对称中心而有极轴的矿物晶体中,如天然的或合成的水晶单晶体(压电石英被子广泛应用无线电和遥控谐振器上)。 
 
  三、静电性 
 
  某些有机宝石,如琥珀及塑料仿宝石、用布、呢、绸反复摩擦,宝石的表面能产生静电荷,可以吸起很轻的灰尖、纸屑羽、塑料薄膜等。 
 
  四、导电性 
 
  不同种类宝石、矿物的导电性能变有不同。例如赤铁矿、针铁矿矿和合成金红石是较好的导电体。Ⅱb型蓝色钻石具有微弱的导电性,是半导体。辐射改色的淡蓝色钻石其导电性不良,据此,可以用导电性来鉴别天然蓝钻与辐射改色蓝钻。 
 
  五、导热性 
 
  不同种类宝玉石传导热能的性差异很大,因此,导热性可作为宝玉石的鉴定特性之一。 
 
  导热性能用热导率(K)表示,单位为W/(m.k)。可用热导仪测定其相对导热性能。设尖晶石的热导率为1.00时,钻石为56.9~170.8碳化硅     金44、银33、刚玉2.96、黄玉1.59、赤铁矿0.96、石英0.5~0.94、金红石0.63、翡翠(A货)0.4~0.56,其玉石均小于0.5。 
 
  六、热软性 
 
  一些有机宝石加热后会变软(如琥珀)据此特征,可用热针来鉴别琥珀(再用热嗅法区别塑料)。 
 
  七、热嗅性 
 
  某些有机宝石燃烧时会发出特殊的气味,如琥珀的芳香气味、龟甲、象牙燃烧时会发出燃烧毛发、角质等有机质的气味。 
 
  八、可燃烧性 
   
  大多数有机宝石加热到超过临界温度时便会燃烧。

Grace 2009-12-25 14:56
 亲水性是指宝玉石表面能沾附水的性质。与亲水性相反,疏水性指宝石英钟表面很难沾水的性质。亲水性越强的宝石,其疏水性越弱;反之,亲水性越弱则疏水性越强。 
 
  托水性----指宝玉石表面托起直径约2mm左右大小球形或近于球形水滴的性能。 
 
  托水性与宝石的密度有关。一般密度大于3.0的宝石具有托水性。另外,托水性与亲水性、疏水性也有关。亲水性小(即疏水性大)的宝石更容易将滴在宝石表面的水滴托起成球状。如水滴在宝石上形成长轴大于短轴30%以上的椭球形水滴,我们认为即没有托水性。 
 
  托水性与宝玉石的表面吸附力有关。任何宝玉石内部总有超微的孔隙度。因此,多少具有一些微小的表面吸附力。宝玉石的密度低于3.0时,其表面吸附力足于使水滴不能形成球形。 
疏水性越强(即亲水性越弱)的宝玉石往往其密度大于3.0。因此,其托水性也越强。反之托水性也越强。 
 
  托水性具有实用意义。例如:在常没有仪器的情况下,对区分已镶嵌好的猫眼石(金绿宝石猫眼)与石英猫眼非常有效。猫眼石的密度为3.78,具有明显的托水性,即水珠在猫眼石上形成球形;石英猫眼的密度为2.66,水珠在石英猫眼上形成不了球形,而是呈扁平状。 
 
  钻石具有较强的亲油性,其密度为3.52。因此,直径2mm左右的水珠在钻石表面形成的球形水滴十分明显,即托水性很能强。由于钻石亲油而疏水,因此,钻石的表面很容易吸附油脂,既使用手摸钻石,钻石表面会留下油膜。因此,在厨房掌勺时不宜戴钻石饰品,以免沾染吸附油腻。 
 
  亲油性可用于选矿。选矿方法中就有一种油选法。对钻石的选很奇特,其程序之一就是用涂上某种油脂的宽皮带沾粘亲油性强的金刚石。其它不亲油的矿物则不会沾粘在皮带上。 

Grace 2009-12-25 15:01
韧性——宝玉石在外力作用下,抵抗破坏(不易突然破裂)的性质。 
 
  脆性——宝玉石在外力作用下,易于破坏(主要是突然破裂)的性质。 
 
  硬度与韧度是两个完全不同的概念。硬度是指抵抗刻划和磨损的强度,韧度是指抵抗断裂的坚韧程度,因此,宝玉石的硬度与韧度无比关系。 
 
  宝玉石的韧性主要与结构有关,而脆性主要与解理、裂理有关。一般而言,韧性与脆性成反比关系。 
 
  常见宝玉石的硬度与韧度 
 
  
 
名    称
硬   度
韧   度
黑金刚石
 10 
10 
水  晶
7
 7.5
钻    石 
10
7.5
 橄榄石  
6 .5
6
 翡  翠  
6.5-7
8
红蓝宝石
9
8
金绿宝石
8.5
3
软  玉 
6-6.5
8
黄    玉
8
5
月光石
6-6.5 
5
玛  瑙
6.5-7
3.5
海蓝宝石
7.5 
祖 母 绿
7.5 
 5.5  
   
  软玉的硬度6-6.5, 但在所有岩石中软玉的抗击打能力最强, 和田玉的抗压强度为6500 kg/cm3, 俄罗斯软玉达7700 kg/cm3, 新西兰软玉高达8000kg/cm3. 而花岗岩仅1500-2000 kg/cm3. 应指出的是抗压强度与抗冲击力也无正比关系,例如:抗压强度最大的金刚石, 其抗击击能力并不强,有时用铁锤一击即会碎裂, 这是金刚石具有脆性之故。 
 
  软玉的硬度为6-6.5,刚玉的硬度为9,但在加工时,软玉比刚玉所化的工时要多,究其原因是软玉具有较好的韧性。软玉的韧性与软玉的特殊结构,如显微毛毡状结构状、显微纤维变晶结构及显微放射状--帚状结构有关。 
 
  硬度、韧性、脆性影响了宝玉石的加工性能,而脆性还影响镶嵌宝玉石的佩戴与保养。例如祖地信网母绿特别性脆,并且常有很多裂纹(商家常用无色油掩盖),因此特别容易碎裂。注意避免撞击。 

Grace 2009-12-25 15:05
密度指单位体积的质量,常用单位是“/厘米3”。 
 
  直接测定宝玉石的密度较为复杂,而测定以水为标准的比重,即宝玉石与水落石出的密度相比较。设定水的比重为1,则可以简单地测得宝玉石的密度。 
 
  测已琢磨好的、重量在不大于100克、又不小于0.005克的宝玉石密度时,可选用感量不低于0.001克(即1毫克)、最大称重为100克的电子天平。 
 
  测重量在100克-250克的宝玉石密度时,可选用厘戥来估测密度。 
 
  测重量在250克-1000克的宝玉石时,时可选用弹簧称来估测密度。 
  为便于辨识宝玉石,必须牢记下列一些常见的宝玉石密度。 
   
祖地信网母绿、海蓝宝石、绿柱石(绿松石、青金石、珍珠) 2.7-2.8       
琥珀 1.08
欧泊 2.00
玛瑙 2.60
水晶、石英 2.66
钻石(黄玉、榍石) 3.52
红宝石、蓝宝石  4.00
金绿宝石、猫眼石、变石 3.78
尖晶石 3.61
 翡翠(橄榄石、坦桑石) 3.3-3.4
电气石 3.18
软玉 3.00
       注:括号内的宝玉石与无括号的宝玉石的密度相接近。 
 

Grace 2009-12-25 15:08
宝玉石的光泽是指宝玉石表面的总光量,是宝玉石各种表面反射光,内部透明射光和内反射光相互作用的量总和。 
 
  光泽的强弱与宝玉石的表面性质、光照强度、折射率、反射率有关,与宝玉石的解理缝、裂隙、双晶、包体、结晶形状、粒度大小等内部结构有关,还与宝玉石的颜色,集合体的结合方式、琢型及加工切面方向及抛光精度有关。 
 
  一般而言、宝玉石的折射率与反射主越大,抛光越好,光泽就越强。 
 
  非均质宝石矿物晶体的光泽肯有各向异性,相同单形的晶体表面具有相同的光泽,不同单形的晶面光泽也略有差。 
 
  宝玉石按折射率可划分以下几种光泽: 
 
 
 光泽
折射率
反射率 
例 子
金属光泽
 N>3.00
R=95~20%
赤铁矿、黄铁矿
半金属光泽
 N=2.60~3.00
R=20~8% 
乌钢石、磁铁矿
金刚光泽
N=2.00~2.60 
R=29~10% 
金刚石、锆石、榍石
玻璃光泽
N=1.30~1.90 
R=10~2%
水晶、托帕石、祖地信网母绿、刚玉
 
  有些学者,将金刚光泽与玻璃光泽之间又分出亚金刚光泽(N=1.90~2.00如锆石)及强玻璃光泽(N=1.70~1.90如金绿宝石);将玻璃光泽定为(N=1.54~1.70如水晶与电气石);之下又分出亚玻璃光泽(N=1.21~1.54如欧泊)。 
 
  除上述较强的几种光泽外,还可划分以下各种光泽: 
 
  
光  泽  折射率 结构等性质
例 子
蜡状光泽 折射率较低 不透明  绿松石、玉髓、田黄
树脂光泽 折射率低 硬度低  琥珀、塑料
珍珠光泽  放射同心圆状结构 珍珠、贝壳、透石膏
丝绢光泽 纤维状结构 虎晴石、猫眼石
油脂光泽 贝壳状断口 高档软玉、磷灰石
沥青光泽 半透明或不透明 黑色 煤晶
土状光泽 疏松土状 劣质绿松石
瓷状光泽 结构较微密 高档绿松石
玉光泽  介于油脂光泽与玻璃光泽之间 翡翠、普通软玉、独山玉、岫玉
 
  光泽在宝玉石的鉴别及评级中肯有生要意义。如珍珠与仿珍珠的判别,可根据珍珠具有因入射光与内反射光互相干涉而呈现柔和而多彩的珍珠光泽(即珠光);而仿珠只有亮光,不显具有晕彩的珠光,从而进行区别;又如拼合石,可根据顶、底宝石的不同光泽而提醒判别。 
 
  在评价珍珠品质时,除了大小、形状、瑕疵外,珍珠光泽的强弱及光彩的明显程度,有时可能更为重要。 
 
  在区别翡翠的A货与B货,可根据光泽的强弱引起注意。 
 
  当尖晶石、锆石、石榴石混装在一起时,可从亚金刚光泽区别出锆石。 
 
  宝石矿物集合不同的结合方式也可产生不同的光泽,如化学成分同为SiO2,石英岩颗粒由粗变细,其光泽由玻璃光泽变为油泽,而由石英交代的钠闪石石棉(假晶)则具丝绢光泽。

Grace 2009-12-25 15:10
一、 宝玉石的颜色  
 
  对可见光进行选择性的吸收和反射,吸收后的剩余的可见光在人眼中的反映,就是宝玉石的颜色。  
 
  宝玉石的颜色主要由宝玉石成分结构中的电子与可见光相互作用的结果。  
 
  宝玉石的颜色是评价宝玉石品质和价值极为重要的指标,如钻石、红宝石、蓝宝石翡翠祖地信网母绿等,颜色相差细微、价值数倍、甚至数十倍增加。同时,宝玉石的颜色也反映了化学成分和内部结构。对自色宝玉石而言则具有鉴定意义。如橄榄石、孔雀石、绿松石、芙蓉石、蔷薇辉石等。  
 
  宝玉石的颜色按成因可分以下几类:  
 
  1、体色--指与宝石晶体自身的结构有关宝玉石内部所表现的颜色及透明矿物所呈现的体色,与发色体及呈色中心有关的颜色。  
 
  2、自色—指与宝玉石自身固有的化学成分直接有关的颜色。主要自色宝玉石有:  
 
  橄榄石:由铁离子引起绿色。  
  孔雀石和绿松石:由铜离子引起绿~蓝色。  
  贵榴石:由铬离子引起绿色。  
  蔷薇辉石和锰铝榴石:由锰离子引起红色。  
 
  3、他色—指由宝玉石非自身固有的某些因素直接有关的颜色。如:  
 
  (1)微量元素的介入,红宝石由Cr3+替代Al3+引起红色;  
 
  (2)少量矿物的混入,如黑色金刚石由于混入了少量碳质或磁铁矿引起;  
 
  (3)由于晶体结构中的某些缺陷引起电子跃迁而致色(也称色心致色)如紫水晶的紫色。  
 
  主要他色宝石有:  
 
  蓝宝石~Fe、Ti致蓝色、红宝石~Cr致红色、海蓝宝石~Fe致蓝~绿色、蓝色尖晶石~Co致蓝色、祖地信网母绿~Cr致绿色、绿玉髓~Ni致绿色、红色绿柱石~Mn致玫瑰色。  
 
  4、条痕色  
 
  条痕色,简称条痕,是矿物粉末的颜色。矿物的颜色变化范围很大,而条痕色却相当固定。  
 
  测试条痕的方法:将矿物的尖细部位在釉的白瓷棋逢板上擦划后留下线条痕迹的颜色、或捣、锉宝玉石所产生粉末的颜色。  
 
  条痕色对不透明和半透明的深色矿物具有较大的鉴定意义,而透明和半透明或半透明的浅色矿物因其条痕大都无色或颜色很深,因此意义不大。  
 
  例:金的颜色和条痕(色)都有是黄色。  
    磁铁矿的颜色和条痕都是黑色。  
    黄铁矿的颜色铜黄色,条痕是绿黑色。  
    赤铁矿的颜色是钢灰色或黑我,条痕是樱红色。  
    磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿的外观颜色都有可是黑色,但它们的条痕色则不同:赤铁矿为樱红色,磁铁矿黑色,褐铁矿为褐红色。  
 
  同种矿物,随着矿物内某些成分的变化,条痕色也将有所变化,如不含铁的闪锌矿的条痕色从无色致淡色,而含铁的闪锌矿、其条痕色就会从黄褐色到深褐色。  
 
  煤玉和黑玻璃陨石的外观呈黑色,煤玉的条痕色是褐色,但黑色玻璃陨石的条痕色却是白色。  
 
  本质上,颜色一种具一定波段的人眼可以感受到的电磁波。对于光谱中各种颜色所表示的电磁波的波长,目前采用以钠米(nm)为单位。  
 
  1nm=10-6mm(1/百万mm)  
       =10-9m  
       =10?  
 
  可见光的电磁波谱(光波波段):(单位:mm)  
 
       紫色         390~446  
       蓝色         446~464  
       靛色         464~500  
       绿色         550~578  
       黄色         578~592  
       橙色         592~620  
       红色         620~770  
 
  评价颜色的三要素  
 
  (1)色调(也称色种或色相):指宝玉石颜色的种类,如红色、橙色、棕色等。精确的方法是用多少nm来表示,如580 (即黄稍偏绿)对单元色和由两种单元色合成的双复色只个别一个波段如紫色390~446、橙色592~620。对由三种单元合成的三复色,则可能会跨波段。如由橙色与少许蓝色合成的棕色其波段则是592~620+446-464。  
 
  (2)饱和度(也称纯度或彩度):指宝玉石本身颜色的鲜艳程度用色光与白光之比(色光/白光)来表示。如某宝石的主色调是650nm、饱和度为60%、指该宝石为深红色,红色占60%,白光占40%。  
 
  (3)亮度(也称明度或明亮度):指宝玉石彩色的明亮程度。亮度与宝玉石的光洁度,折射率、折射率、翻面设计及颜浅有关。一般色浅、硬度大、折射率高、宝石表面光洁,翻面设计合理的亮度高,反之亮度低。  
 
  综合以上三要素,宝玉石以色调纯正,饱和高度,亮度大的为佳,反之为劣。  
 
  颜色的目测表示方法,宝玉石的颜色介于两种颜色为主的颜色在写后面,次要的写在前面,如橄榄石以绿色为主,但带黄色,就描述为黄绿色,进一沙将饱和度与亮度也定性地描述进去,如较亮的浅黄绿色、中等黄绿色、暗黄绿色等。  
 
  宝玉石的颜色还与宝玉石的厚度、透明度及颗粒度有关。例如干青种的墨绿色翡翠当呈薄片时可呈现以绿色。相同色调、饱和度的颜色、当宝石玉透明时比不透明时更艳、亮度也更大。有些宝玉石呈集合块体时的颜色与粉末条痕时完全不一样,如前述乌刚石、煤玉、黑色玻陨石等。  
 
  二 、折射率与偏光性  
 
  折射击率——指可见光在空气中的传播速度(V1)与在宝玉石(介质)中的传播速度(V2)之比。  
 
  宝石的折射第与宝玉石的密度有关,一般而言,宝玉的密度越大,其折射率越大。宝玉石的折射率决定着宝玉石的光泽与色散,对折射较高的宝玉石,也就增加了宝玉石的美观。  
 
  折射率是宝玉石的重要光学常数,是鉴定宝玉石种类的重要依据。  
 
  有些宝玉石在任何方向(或任何光学方位)都只有一个固定的折射率,这种宝石称单折射宝石,单折射宝石表现为光学上的均质性。在偏光境下转动宝石360度,没有四明四暗的亮度变化(在正交偏光下表现为全暗,而在平行偏光下表现为全亮)。但有些高折射率的宝石晶体有异常明变化暗。  
 
  有些宝石在不同的方向上表现出不同的折射率、其中最大的折射率与最小的折射率之差,称为双折射率。具有双折射率的宝石晶体表现为非质性,在正交偏光下,转动宝石360度呈现四次明暗变化。  
 
  具有高双折射率的刻面宝石在显微镜下观察部刻面棱线时(一般应用“风筝面”往下观察),可见到棱线出现双影线(重影现象)。利用双影现象在高倍放大镜下,(例如20倍),可见将(碳化硅为非均质体,双折射率很大,有双影,钻石为均质体,不会产生双影),典型的有重影的矿物晶体是冰洲石(即透明的方解石晶体)。  
 
  测定宝玉石折射率值和双折射率值的仪器是折射率仪、折射率仪上加上放大镜和偏光片近可测定宝石的正、负光性。  
 
  偏光性——指透明的宝石晶体在正交偏光下转动宝石360度能否表现四暗四明的性质。有四暗四明现象的宝石属非均质,(指光学性质)宝石,无四暗四明现象的宝石属均质体宝石,在偏光镜下,有四暗四明现象,称有消光性,无四暗四明现象称无消光性。  
 
  常见的宝石大多为非均质宝石,如红、蓝宝石、祖地信网母绿、海蓝宝石、电气石、黄玉、水晶等。只有少部分为均质体宝石、如钻石、尖晶石、石榴子石等。玻璃并非属均质体。  
 
  不消光——对玉石而言,由于玉石是矿物的集合体,在偏光镜下无论处于何种位置,在概率上说在任一位置上这些微小的晶体所表现的明亮,黑暗或半暗所出现的几率总是一样,这种现象在视觉上表现为最亮与最暗的中间状态,无论怎样转动玉石,明暗度总是一样而不消光。  
 
  异常消光——对具有高单折射率的均质体宝石  
 
  用肉眼估计透明的刻面宝石的的折射率的方法:  
 
  1、将宝石置于肉眼与点光源之间,台面朝向眼晴,台面与眼晴的间距为1毫米,宝石与点光源的距离应大于0.5米。  
 
  2、透过台面观察点光源在宝石各亭部主刻面的影像,根据观察到影像多少和影像构成的环影大小来估计折射率的大小 。  
 
  小环形:  5~8个亭部主刻面影像,其折射率小于1.70;  
 
  中环形:  3~4个亭部主刻面影像,折射率为1.70~1.85;  
 
  大环形:  1~2个亭部主刻面影像,折射率为1.85~2.35;  
 
  没有环形:不见影像,其折射率大于2.35。  
 
  此方法尤其适用于折射率大于1.81的宝石。(一般折射仪的测定极限为1.81)。  
 
  三、宝石的多色性  
 
  多色性——指具有双折射率的有色宝石,从不同方向观察,会呈现不同颜色的现象。  
 
  观察有色宝石多色性的方法:  
 
  从上下、左右、前后三个方向观察宝石晶体,若宝石晶体会出现两种不同的颜色,或同一种颜色会呈现不同深浅变化的现象,这种现象称为二色性,这种宝石为具有二色性的宝石。如果会出现三种不同的颜色、或同一种颜色出现三种明显不同深浅的现象,这种现象称为三色性,这种宝石为具有三色性的宝石。  
 
  从主要宝石鉴定表上可以查找到“所属晶系”,“折射率”、双折射率的栏目。  
 
  只具单折射第的宝石及均质体宝石没有多色性。  
 
  只有具有双折射率的宝石才具有多色性。其中属于三晶系、四方(也称正方)晶系和六方晶系即一轴晶的宝石具有二色性,属于斜方晶系、单斜晶系和三斜晶系即二轴晶的宝石具有三色性。  
 
  具有双折射率的有色宝石虽然一般均具有多色性,但明显程度可以相差很大,凡多色性明显的宝石,多色性便成为宝石的重要识别依据。如电气石,只凭肉眼便级轻易地观察到多色性,多数宝石虽具多色性,但大多凭肉眼信以观察到,此时要借助于“二色镜”才能清楚地显现其多色性。  
 
  一切均质体宝石、具有单折射率的宝石,或具有双折射率的无色宝石都没有多色性。  
 
  具有二色性典型宝石有电气石、红宝石、蓝宝石。  
 
  具有三色性的典型宝石有红柱石、堇青石、坦桑石(即黝帘石)、榍石等。  
 
  如固体色为褐绿色的红柱石琢磨——粒小圆珠,由于其具有明显的三色性,从三个不同方向观察,将会呈现红色、绿色、黄色三种不同的颜色,非常美观。  
 
  宝石的多色不同于宝石的变色性(变色性是在不同波段的光源下宝石呈现不同的颜色)和宝石的多种颜色同时呈现在同一个晶体上(由于宝石结晶时,随着结晶温度、压力的变化和热液中化学成分的变化而呈现不同颜色,如双色、三的“西瓜碧玺”),这三点注意区别,特别是红柱石、变石和碧玺这三种宝石同时磨制成小球时要注意区分。  
 
  宝石多色性的明显程度与宝石晶体切面的方向性有关。在平行光轴面的面内,多色性最明显的程度介于上述二者之间。这就是宝石晶体对颜色的吸收性,即我们观察宝石晶体的颜色观察到颜色的深浅随着光波振动方向的改变而改变。  
 
  宝石肯有多色性的原因:非均质体宝石的光学性质随方向而异,对光波的选择性吸收及吸收总强度,随着光波在晶体中的振动方向不同而发生改变。因此在单偏光镜下转动宝石时,可以观察到宝石的颜色及颜色的深浅会发生变化,这种现象就是多色性现象。  
 
  吸收性:宝石晶体颜色的深浅随着光波振动方向而改变的现象,称为吸收性。  
 
  四、 物理光学呈色  
 
  物理光学呈色是指宝玉石晶体结构及包裹体对光的色散、衍射、散射等作用产生的颜色。  
 
  1、色散——旨白色光通过诸如棱柱体或刻面宝石的倾斜表面时,宝石将白光分解成光谱色(彩光)的现象。  
 
  色散值大的透明无色的刻面宝石,在日光照射下会发出瑰丽多彩的闪光、俗称“炎彩”,如钻石、立方氧化锆、碳化硅等。刻面即翻面宝石出现火彩叫“出火”出火与宝石的颜色翻面设计是否合理。加工是是否精良均有直接关系。颜色深的宝石常会掩盖色散(但钻石若略带微灰、黄、褐色调时,在这种色调背景的衬托下,“炎彩”将更加明显)。  
 
  色散的最大值取决于宝石晶体对紫光和红光的折射率之差。  
 
  由于每种宝石色散度的不同,折散出的炎彩颜色少及其浓艳程度也不相同。  
 
  一般而言,色散度低于0.02的刻面宝石,如尖晶石、蓝宝石、橄榄石等,由于色散度低,很难看到炎彩,色散度0.022~0.028的石榴石系列加工得好时可以看到较弱的炎彩。天然锆石和钻石的色散度中等(分别为0.039和0.044),只能看到蓝、黄和橙红的2~3种色彩。立方氧化锆和锡石的色散较大,分别为0.065t 0.071,当转动宝石时,任亭部的小面上可连续出现红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种或多种色彩。闪锌矿、钛酸、锶、合成金红石的色散度分别高达0.156、0.190和0.330,宝石小面上的七种颜色的炎彩多而浓艳,非常耀眼。  
 
  色散在宝石来说,是一种十分可贵的光学性质、色散产生的光增强了宝石的内在美,尤其是透明无色宝石由于色散出炎而显得高雅华丽,例如贵重的钻石和极普遍的立方氧化锆。  
 
  在鉴定宝玉石时,当宝石的折射率大于1.81时,因一般的折射仪不能测出其折射率,此时,色散是一个重要的鉴定依据。  
 
  在鉴定宝时,当宝石的折射率大于1.81时,因一般的折射率不能测出其折射率,此时,色散是一个重要的鉴定依据。  
 
  宝石的出火一方面与宝石的折射率,色散度有关,另一方面也与棱面的顶角有关,例如宝石的棱顶角为40度时,若色散度为0.01,则红光与紫光分开的角度0.5度,若色散为0.04,则红光与紫光分开的角度为2度。钻石是天然无色透明宝石中具有强色散的珍贵宝石。  
 
  对色散的要求是:色散效应在明显,火彩要五彩缤纷,闪烁耀眼,而不刺眼。  
 
  能产生强色散效应的是具有中等色散度(0.038~0.049)宝石如锆石、钻石、钆镓榴石(0.051)(立方氧化锆的色散度为0.060,火彩已经刺眼,若稍改变其棱面顶角,使出火稍弱,也可达到理想)。  
 
  宝石色散的强弱正与宝石的颜色宝石表面的光洁度有关。宝石颜色的比浅的色散强,光洁度高的比低的色散强。  
 
  一般来说,宝石的色散度随宝石折射率的增加而增强。对宝石色散度的强弱可分四级:  
 
  (1) 极强色散    色散度大于0.200  
 
  (2) 强色散     色散度0.050~0.190  
 
  (3) 中等色散    色散度0.038~0.049  
 
  (4) 弱色散     色散度小于0.038  
 
  附:常见宝石的色散度  
 
  宝石名称    色散率   
 
  合成金红石   0.330   
  镁铝榴石    0.022  
  钛酸锶     0.190   
  坦桑石     0.021  
  闪锌矿     0.156   
  尖晶石     0.020  
  锡石      0.071   
  橄榄石     0.020  
  立方氧化锆   0.060  
  红、蓝宝石   0.018  
  钇榴石     0.057   
  电气石     0.017  
  榍石      0.051   
  锂辉石     0.017  
  钆镓榴石    0.045   
  方柱石     0.017  
  钻石      0.044  
  金绿宝石    0.015  
  蓝锥矿     0.044   
  黄玉      0.014  
  白钨矿     0.038  
  绿柱石     0.014  
  锆石      0.028   
  水晶      0.01  
  钇铝榴石    0.028   
  月光石     0.012  
  锰铝榴石    0.027    
 
  2、干涉色  
 
  有些宝石由于具有聚 双晶或同心圆的极薄层结构,(如拉长石和珍珠)从其内部反射出来的光相互干涉,使拉长出现黄、绿、蓝等色变彩,使珍珠产生多色的晕彩。  
 
  3、衍射色  
 
  光的衍射是光的干涉中的一种特殊形式,是指自然光照射击到一个规则的平面上后,向一个方向振动的传播现象。  
 
  变彩——是指宝石呈不规则排列的各种“彩片”,同一彩片的颜色同,且随着宝石的转动而呈现出不同颜色的交替变更。一般认为宝石的变彩效应是由宝石对光的衍射作用产生的。  
 
  欧泊是具有典型变形彩效应的贵蛋白石。在2万倍的电子显微境下,观察到直径为150~400nm的等粒非晶质二氧化硅球粒作均匀排列,构成三维衍射光栅,对光进行干涉和衍射晶格时,就会产生不同颜色的五彩斑烂的变彩。彩片的颜与球粒大小有关,也与球粒之间的间距有关,当光线从不同角度投射到球粒的间阳光时,也就是投射到不同间隙的光栅时,便会产生不同的颜色,因此,转动欧泊就等干变化光栅的间距,使欧泊上中一彩片发生颜色变化,不同颜色的彩片发生各自的颜色变化,这就是欧泊的变彩效应。  
 
  欧泊的品质判别:  
 
  (1)色彩完全。同时出现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色彩的欧泊最佳。色彩越多越名贵。  
 
  七彩(最好)→五彩(好)→三彩(较好)→单彩→(一般)→无彩(最差)。  
 
  (2)彩斑(艰险彩片)要大。越大越好,面状最好,线状其次,点状较差。  
 
  (3)反差要强。 基色和色斑的颜色差在大,颜色鲜明越好。  
 
  4、散射色  
 
  不同矿物微细晶体交替平行排列构成的双晶面对光线进行散射(漫反射),使反光无规律地聚集在一起,形成朦朦胧胧的柔和乳光,这种乳光便是散射光中的一种特殊现象。  
 
  月光石是由钾长石和钠长石微细晶体交替平行排列成格子状双晶的条纹长石,具有朦胧的月光效应,一般呈乳白色的晕色,也有淡蓝色的晕色。  
 
  乳白色石英因含有很多弥温状气液印包体,对光线进行散射(漫反射),使本来的无色透明成为乳白色。  
 
  5、包裹体色  
 
  指宝玉石的颜色取决于包裹体的例如日光石中因含大量的赤铁矿及金属小片,使日长石成为赤红色,在日光下由于包裹体对日光的散射而显得金光闪烁,这就是日光效应,如石英中含大量的微粒黄铁矿印包体,则成为具有砂金效应的砂金石。  
 
  6、变色  
 
  变色是指某些含铬或含钒的宝石,在不同光源(日光或白炽灯光)照射下,宝石会呈现不同的颜色。也艰险是宝石颜色随入射光波长的改变或光谱能量的改变而改变。  
 
  发生变色的必要条件是,宝石因含某些化学元素,使其对透过的可见光存在两个明显的色光透过带,而其余色光均被较强吸收掉。此时,当入射光的能量分布及波长分布发生变化时,宝石的颜色也发生相应的变化。这种现象称为变色效应。  
 
  变石是典型的变色宝石,它在晶光或荧光灯下呈现蓝绿色,在烛光或钨灯(白炽灯)光下,呈现深红色。原因是晶光(或荧光灯光)与钨丝灯光(白炽灯光)的光谱量分布(或波长分布)明显不同,而含铬、钒等微量元素的宝石对不同波长分布的可见光进行了选择性吸收。  
具有变色效应的宝石除了变石外,还有变色蓝宝石,变色尖晶石和变色石榴石。不少合成宝石和人造宝石同于人为地添加了铬、钒待微量元素,也具有变色效应。  
 
  较为有名的天然变色宝石有:乌拉尔变石、斯里兰卡变石、哥伦比亚含钒蓝宝石、泰国绿色蓝宝石、东非含铭钒锰铝榴石。  
 
 
宝石的磁性是指宝玉石能被永久磁铁或电磁铁吸引排斥的性能。宝玉石的磁性是由组成元素的电子构型和磁性结构所决定的。 
 
  具有磁性的宝石矿物主要磁铁矿、赤铁矿及某些辉石类。 

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多