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刚玉

 一木尚土 2014-06-16

1 基本简介

  刚玉

  刚玉是一种由氧化铝(Al2O3)的结晶形成的宝石。掺有金属铬的刚玉颜色鲜红,一般称之为红宝石;而蓝色或没有色的刚玉,普遍都会被归入蓝宝石的类别。

  刚玉在摩氏硬度表中位列第9级。比重为4.00,有六角柱体的晶格结构。因着刚玉的硬度,和相对比钻石更低廉的价钱,它成为了砂纸及研磨工具的好材料。

2 基本特征

2.1 晶体形态

  板状晶体多产于富硅、贫碱的接触变质岩中。柱状、桶状晶体多产于含硅、富碱的碱性橄榄玄武岩中,且多具深色溶蚀壳。

  十分丰富,几乎包括了可见光谱中的红、橙、黄、绿、青、蓝、紫的所有颜色[1]。  

2.2 颜色

  纯净的刚玉是无色的,当含有不同的微量元素时而呈现不同颜色。

2.3 光泽及透明度

  透明-不透明,抛光表面具亮玻璃光泽或亚金刚光泽。

2.4 折射率

  1.762-1.770(+0.009,-0.005)。

2.5 双折率

  0.008-0.010

2.6 多色性

  均具有二色性,一般表现为不同深浅的颜色,红宝石、蓝色蓝宝石二色性较强,其它颜色的蓝宝石稍弱。

2.7 发光性

  长短波紫外线下红宝石均可发现红色荧光,且长波下的强度高于短波下,日光也可激发其红色荧光,但含Fe高者荧光较弱。蓝宝石一般无荧光,但含Cr的斯里兰卡和美国蒙大拿州蓝宝石有时呈粉色荧光。而斯里兰卡产的一些黄色蓝宝石可具杏黄色或橙黄色荧光。

2.8 硬度

  刚玉的摩氏硬度为9,是迄今为止自然界中所发现的、硬度仅次于钻石的第二号高硬度物质。

2.9 比重

  多数宝石级样品的比重变化于3.99-4.00之间。Cr、Fe等杂质元素含量影响着比重值的大小,含量越高,比重越大。

2.10 熔点

  高达2000℃-2030℃。

3 基本分类

3.1 红宝石

  指所有红色调的刚玉宝石,包括粉红色的刚玉。

3.2 蓝宝石

  除去红色系列以外的所有颜色的刚玉宝石,包括无色、黄色、红色,橙色、绿色、蓝色、黑褐色、紫色等。定名时除了蓝色刚玉直接定名为蓝宝石外,其它各种颜色的刚玉需在蓝宝石名称前冠以颜色形容词,如黄色蓝宝石、绿色蓝宝石。

4 鉴别方法

4.1 焰熔法合成品

  1.原始晶形:

  天然品具有桶状、柱状、板状晶形,晶面横纹发育,垂直于C轴的裂理发育,因此断口处呈阶梯状,部分样品具坚硬的熔融壳。

  而焰熔法合成品的原始晶形为梨形:

  有时为冒充天然品人为进行破碎、滚圆,但其无裂理,因此也无阶梯状断口,而是贝壳状断口。

  2.颜色:

  早期焰熔法合成品的颜色过于纯正,过于艳丽,给人以不真实的感觉。但随着生产工艺的不断改进,这种感觉只能作为一种警示,而不是鉴别依据。

  3.多色性:

  天然品的台面取向一般是垂直C轴的,用二色镜从台面观察时,无法看到二色性或二色性不明显。而焰熔法合成品的梨晶由于应力作用,常常沿C轴方向裂开,为了充分利用原材料,其台面取向是平行于C轴的,从台面观察可看到明显的二色性。所以,当二色性观察出现异常时,应引起警觉。

  4.发光性:

  天然红宝石和焰熔法合成红宝石在紫外光源照射下均可发红色荧光,但天然品的荧光效果弱于合成品。天然蓝宝石在紫外光下常表现为惰性,而焰熔法合成蓝宝石的发光性较活跃:无色品种在短波紫外光下可有淡蓝色荧光;绿色品种在长波紫外光下可有橙色荧光;蓝色品种在短波紫外光下可有淡蓝- 白色或淡绿色荧光。

  5.吸收光谱:

  天然红宝石和焰熔法合成红宝石的可见光吸收光谱相同,只是天然品的吸收强度弱于合成品。天然蓝宝石中的蓝色、绿色、黄色品种的可见光光谱中可全部或部分显示三条铁的吸收线,其中450nm最强,而焰熔法合成蓝 宝石则可能缺失这些吸收线或吸收线很弱而且模糊。

  6.生长纹:

  天然红宝石、蓝宝石中常发育围绕C轴的平直生长条带,不同方向的生长带 以一定的角度有规律的相交分布。

  而焰熔法合成品中仅能见到弯曲弧形生长纹,它是焰熔法合成品的重要鉴别依据。

  但随着生产工艺的改进或再次加热处理,生长纹的弯曲特征越来越来难以观察。

  7.气泡:

  气泡是焰熔法合成品的另一个重要的鉴定依据。气泡虽然很小,但由于其折射率与红宝石、蓝宝石的折射率相差很大,所以有较明显的轮廓,易于观察。气泡一般为球状,既可零星分布,也可呈带状、云雾状弥漫于整个样品中。

  8.合成星光品种:

  其星线仅存于宝石的表层,星线完整、清晰,星线较细,另外。还可见到气泡、弯曲生长纹。而天然星光品种的星线产生于样品内部,星线可有缺失、不完整,星线较粗。

4.2 助熔剂法合成品

  1.晶体形态:

  助熔剂法合成红宝石的晶形主要呈板状、粒状,单晶中的底轴面及菱面体面十分发育,而缺失天然红宝石的六方柱面、六方锥面。

  2.内部特征:

  天然红宝石中固态包裹体品种繁多,如硬水铝石、磷灰石、金红石、金云母、锆石等,这些细小的晶体形态各异、组合不同构成了不同的产地特征。

  而助熔剂法合成红宝石中最主要的固态包裹体则是“助熔剂残余”,它们在反射光下呈现浅黄色、橙红色,并具金属光泽,绝大多数是不透明的,其形态有树枝状、栅栏状、网状、扭曲的云状、熔滴状。

  另外,在助熔剂法合成红宝石中有时可见到从铂坩埚上剥落的铂片,铂片呈三角形、六边形或不规则多边形状,它们均不透明,在反射光下有银白色的金属光泽,铂片的出现可作为合成红宝石的依据。

4.3 水热法合成品

  水热法合成技术是一种更接近天然宝石生长环境的新技术,因此,合成品与天然品极为相似,其鉴别依据主要是以下两个方面:

  1.晶体特征:

  水热法合成品多为板状晶体,与天然品有较大区别。

  2.内部特征:

  a. 典型的内部特征是含有种晶片,种晶片与其两侧的红宝石有着明显的界限,种晶片的两侧可有一些发育不规则的晶芽和雾状包体。

  b. 普遍具有明显的生长纹,生长纹往往深浅不一,形态呈锯齿状、波纹状。

  c. 钉状包裹体:常含有一种特征的"钉状"流体包裹体。

  d. 金属包裹体:可能含有合金包裹体,呈三角形、四边形等多边形的形状,不透明,反射光下具金属光泽。

5 主要分类

  现代宝石学最新根据宝石的用途将宝石分为三个类别,它们分别是:彩色宝石、钻石和玉石。

5.1 钻石

  透明色美的钻石是贵重的宝石,因其具很高的硬度,辉度和火彩(具强色散性),在宝石中是无与伦比的,因此成为最受人们欢迎的宝石,其中透明物色或蓝色者价值最高。评价钻石主要依据是重量,颜色,洁净度和切工四大因素。

5.2 彩色宝石

  指那些有颜色的宝石,比如红宝石及其制成品、蓝宝石、祖母绿、海蓝宝石、猫眼宝石、变色宝石、黄晶宝石、欧泊、碧玺、尖晶宝石、石榴石宝石、锆石宝石、橄榄绿宝石、翡翠绿宝石、石英猫眼、绿松石、青金石、珍珠等。其中这些宝石可以镶嵌在戒指上,例如红宝石戒指等。

5.3 玉石

  这一类别是专门针对中国人划分的,指翡翠和白玉等多晶体集合体矿物。而钻石和彩色宝石都是单晶体。

  玉从色彩上分有:白玉、碧玉、青玉、墨玉、黄玉、黄岫玉、绿玉、京白玉等。 从地域上分有:新疆玉、河南玉、岫岩玉(又名新山玉)、澳洲玉、独山玉、南方玉、加拿大玉等,而其中新疆和田玉是我国的名特产。

5.4 玛瑙

  从色彩上分有:白、灰、红、兰、绿、黄、羊肝、胆青、鸡血、黑玛瑙等。 从花纹上分有:灯草、藻草、缠丝、玳瑁玛瑙等。在我国的东北、内蒙、云南、广西均有出产。且有含水玛瑙,称为水胆玛瑙。

5.5

  寿山石、绿松石、青金石、芙蓉石、木变石(又名虎皮石)、桃花石(又称京粉翠)孔雀石、兰纹石、羊肝石、虎睛石、东陵石等,其中绿松石是我国湖北郧阳一带的名产。

5.6

  白水晶、紫水晶、黄水晶、紫黄晶、红水晶、粉晶、蓝水晶、钛晶、墨晶、幽灵晶、茶晶(又名烟晶)、软水晶、鬃晶、发晶。我国南北各地均有出产,其中江苏东海县盛产天然水晶。

5.7 翡翠

  具有紫、红、灰、黄、白等色,但以绿色为贵,它是我国近邻缅甸的名特产。

5.8 珊瑚

  分红、白两色,是一种海底腔肠动物化石,我国台湾省出产的质量很好。

5.9

  珍珠(海水珍珠、淡水珍珠)、养珠(海水养珠、淡水养珠)。

6 典故传说

  中世纪意大利诗人Francesco Petrarch记述了一个有趣的传说。

  法王John二世戴了一个避邪护身法宝-红宝石戒指。但红宝石并未使国王免遭失败的厄运。他在1356年普瓦蒂埃(Poitiers)战役中成了俘虏。几年之后,法王John被带到英国,人们将该红宝石戒指还给了他,使他又看到了这枚美丽无比却没能保佑他的无价之宝。

  许多世纪以来,印度人相信无色蓝宝石是未发育成熟的。缅甸宝石矿工认为,颜色暗淡的红宝石如果埋在地下,最终将变成鲜红色,并认为红宝石是刚玉族中发育最成熟的成员。斯里兰卡矿工认为,有瑕疵的宝石是过熟的。1534-1570年旅居印度的Garcia da Drta认为,红宝石的颜色随着成熟度而加深。1582-1593年到过印度的Jan Huyghen Von Linschoten写道:“原因是山石中的宝石最初都是白色的。随着时间的推移,靠太阳的力量,逐渐完美成熟。成为红宝石。如果在它达到完美成熟之前就挖出来,它就会是不同颜色的,就象我以前说过的,暗红色和微红色。”

  蓝宝石也有许多传奇式的赞美传说。据说他能保护国王和君主免受伤害和妒忌。它是最适用于教士环冠的宝石,传统的做法把基督教的十诫刻在蓝宝石上。  

  波斯人认为大地由一个巨大的蓝宝石支撑,蓝宝石的反光将天空映成蓝色。

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