-宝石各论--祖母绿和海蓝宝石6课件

第八章第八章 宝石各论宝石各论-祖母绿和海蓝宝石祖母绿和海蓝宝石 广州大学公选课广州大学公选课宝石鉴定与贸易宝石鉴定与贸易7/25/20241绿柱石类宝石：绿柱石类宝石：祖母绿祖母绿(Emerald)含铬或钒而呈含铬或钒而呈翠绿翠绿深翠绿色的绿柱石。深翠绿色的绿柱石。海蓝宝石海蓝宝石(Aquamarine)含铁而呈含铁而呈天蓝天蓝海蓝色的绿柱石。海蓝色的绿柱石。其它绿柱石：其它绿柱石：红色绿柱石红色绿柱石 粉红色绿柱石（铯绿柱石）粉红色绿柱石（铯绿柱石）金黄色绿柱石（金绿柱石）金黄色绿柱石（金绿柱石）黄色绿柱石黄色绿柱石 无色绿柱石无色绿柱石7/25/202421、化学成分、化学成分 2、晶系和晶形、晶系和晶形 3、力学性质、力学性质 4、光学性质、光学性质 5、包裹体、包裹体一、绿柱石的基本特性一、绿柱石的基本特性7/25/20243化学式：化学式：Be 3 Al 2 Si 6 O 18,含含BeO 14.1%,Al2O3 19.0%,SiO2 66.9%。杂质：杂质：Na、K、Li、Cs、Rb,Fe、Mg、Cr、V、Mn等。等。杂质的色素离子使绿柱石呈各种颜色：杂质的色素离子使绿柱石呈各种颜色：祖母绿的翠绿色起因于祖母绿的翠绿色起因于Cr3+或或V3+；海蓝宝石的蓝色起因于海蓝宝石的蓝色起因于Fe2+；含含Fe(Fe2+、Fe3+)还可引起绿色、黄绿色、还可引起绿色、黄绿色、黄色；黄色；含含Mn(Mn2+、Mn3+)则可引起红色、粉红色。则可引起红色、粉红色。1、化学成分、化学成分7/25/20244晶系：六方晶系。晶系：六方晶系。晶形：多呈长柱状，晶形：多呈长柱状，富碱晶体呈短柱状。富碱晶体呈短柱状。具六方双锥和平行具六方双锥和平行双面。柱面常有平双面。柱面常有平行行C轴的纵纹。轴的纵纹。2、晶系和晶形、晶系和晶形 7/25/202457/25/202467/25/202477/25/202487/25/20249解理：解理：0001及及1010不完全。不完全。断口：贝壳状断口：贝壳状参差状。参差状。硬度：硬度：7.58。韧性：差，性脆，因而晶体中韧性：差，性脆，因而晶体中常有蝉翼状瑕疵。常有蝉翼状瑕疵。比重：比重：2.672.90。随品种不同。随品种不同而变化，与杂质有关，如含而变化，与杂质有关，如含Cs的绿柱石比重较大的绿柱石比重较大（2.802.90)。3、力学性质、力学性质 7/25/202410颜色颜色：无色，绿、黄：无色，绿、黄绿、蓝、黄、橙黄、绿、蓝、黄、橙黄、红、粉红。红、粉红。光泽：光泽：玻璃光泽玻璃光泽 透明度透明度：透明：透明半透半透明明 特殊光学效应特殊光学效应：含密：含密集针管状包体者可出集针管状包体者可出现猫眼效应。现猫眼效应。4、光学性质、光学性质 7/25/202411光性：一轴晶（）。光性：一轴晶（）。折射率：折射率：1.561.60。双折射率：双折射率：0.0050.009。色散：色散：0.014。多色性：弱多色性：弱明显。明显。品 种折射率双折射率比 重多色性祖母绿1.5661.6000.0040.01020672.78蓝(黄)绿/绿海蓝宝石1.5701.5850.0050.0062.682.72蓝(绿)/无色无色绿柱石1.5701.5850.0050.0062.682.72黄色绿柱石1.5671.5800.0050.0062.682.72绿黄/黄红色绿柱石 粉红绿柱石1.5801.6000.0080.0092.722.90红/粉红 粉红/浅蓝粉红7/25/202412发光性发光性 品 种紫外线（长、短波）X 射线祖母绿一般无荧光，有些可显弱(橙)红荧光弱红荧光海蓝宝石 金绿柱石无荧光无荧光铯绿柱石弱粉红紫红荧光强橙红荧光无色绿柱石暗黄或暗粉红荧光暗黄或暗粉红荧光7/25/202413吸收光谱：吸收光谱：祖母绿祖母绿（常光）（常光）：683、680、637、625580、427、460400 nm 祖母绿祖母绿（非常光）（非常光）：683、680、(637)、662、646、460400 nm 海蓝宝石：海蓝宝石：537、456、427 nm祖母绿祖母绿(常光常光)祖母绿祖母绿(非常光非常光)海蓝宝石海蓝宝石7/25/2024145、包裹体、包裹体 特征包体特征包体：固态矿物包体：云母、阳起石、透闪石、黄铁固态矿物包体：云母、阳起石、透闪石、黄铁矿、方解石等。矿、方解石等。气液包体：气液包体：气液二相包体：气液二相包体：呈不规则状、其或层状分布呈不规则状、其或层状分布的乳滴；的乳滴；气液固三相包体：气液固三相包体：气相气相(CO2)+液相液相(盐水盐水)+固固相相(岩盐岩盐)，常见于哥伦比亚祖母绿中。，常见于哥伦比亚祖母绿中。管状包体：管状包体：细长管状的孔腔，中空或充填有气液，细长管状的孔腔，中空或充填有气液，可长达几毫米，平行可长达几毫米，平行C轴分布。轴分布。羽状包体：羽状包体：多属呈羽毛状或蝉翼状裂隙，其内常充填多属呈羽毛状或蝉翼状裂隙，其内常充填气液包体或其它杂质。气液包体或其它杂质。不同产地的天然祖母绿一般具有不同的典型包体组不同产地的天然祖母绿一般具有不同的典型包体组合。合。7/25/2024157/25/2024167/25/2024177/25/202418（2）典型包裹体的差异）典型包裹体的差异 天然祖母绿和合成祖母绿都常含有各自不同的特天然祖母绿和合成祖母绿都常含有各自不同的特征包体，是区别它们的可靠依据。征包体，是区别它们的可靠依据。1）天然祖母绿中的特征包体）天然祖母绿中的特征包体 各种固态结晶矿物包体；各种固态结晶矿物包体；各种形态的气各种形态的气-液二相及气液二相及气-液液-固三相包体；固三相包体；细长的生长管及负晶包体；细长的生长管及负晶包体；液态的羽状或蝉翼状包体。液态的羽状或蝉翼状包体。（各类包体的特征详（各类包体的特征详见前节内容的包裹体部分）见前节内容的包裹体部分）7/25/202419二、绿柱石类宝石的评价二、绿柱石类宝石的评价 1、祖母绿的质量评价、祖母绿的质量评价 1）颜色：以中深色调的稍带黄或蓝的绿色为佳，分）颜色：以中深色调的稍带黄或蓝的绿色为佳，分布均匀。布均匀。2）透明度：越透明越好。）透明度：越透明越好。3）净度：在颜色相同条件下，分三级。）净度：在颜色相同条件下，分三级。一级：深翠绿、翠绿、带蓝的绿色，包体少，裂一级：深翠绿、翠绿、带蓝的绿色，包体少，裂隙隙 5%；二级：颜色同一级品，裂隙二级：颜色同一级品，裂隙 10%；三级：颜色同一级品，裂隙三级：颜色同一级品，裂隙15%。4）重量：越大越珍贵，一般达）重量：越大越珍贵，一般达0.20.3ct的刻面型祖的刻面型祖母绿即可作高级饰品。母绿即可作高级饰品。7/25/2024202、海蓝宝石及其他绿柱石的评价、海蓝宝石及其他绿柱石的评价 均以均以颜色深、透明、无或少瑕、重量大颜色深、透明、无或少瑕、重量大 为佳品。为佳品。海蓝宝石最好的颜色是象海水一样的海蓝宝石最好的颜色是象海水一样的深蓝色深蓝色，次，次为为天蓝色天蓝色、浅蓝色浅蓝色。不透明或透明度很低者一般不能用做宝石，但有不透明或透明度很低者一般不能用做宝石，但有些具有些具有“云雾云雾”状的海蓝宝石可出现猫眼效应，以眼状的海蓝宝石可出现猫眼效应，以眼线清晰、色深者为佳品。线清晰、色深者为佳品。7/25/2024211、祖母绿的主要识别特征、祖母绿的主要识别特征 2、天然与合成祖母绿的鉴别、天然与合成祖母绿的鉴别三、祖母绿的鉴别三、祖母绿的鉴别7/25/202422特有的翠绿色，典型玻璃光泽。特有的翠绿色，典型玻璃光泽。因性脆而常有较多的裂纹，即蝉翼状瑕疵。因性脆而常有较多的裂纹，即蝉翼状瑕疵。在查尔斯滤色镜下观察呈红色。在查尔斯滤色镜下观察呈红色。放大观察常可见到气放大观察常可见到气-液二相或气液二相或气-液液-固三相包体。固三相包体。根据典型包体及折射率和比重特征还可判别祖母绿产根据典型包体及折射率和比重特征还可判别祖母绿产地地1、祖母绿的主要识别特征、祖母绿的主要识别特征7/25/2024237/25/202424不同产地天然祖母绿主要鉴别特征表不同产地天然祖母绿主要鉴别特征表 折射率双折率比重典型包体巴西1.5661.5750.0052.682.70三相,铬铁矿,黄铁矿,白云母澳大利亚1.5701.5790.0050.0072.672.70尖状二相,黑云母,锡石,毒砂哥伦比亚契沃尔1.5711.5770.0062.69齿状三相,黄铁矿哥伦比亚木佐1.5781.5840.0062.71尖状三相,方解石,氟碳钙铈矿俄罗斯乌拉尔1.5811.5880.0072.74竹状阳起石,电气石,底面裂隙赞比亚1.5801.5900.0040.0102.712.76金绿宝石,赤铁矿,金红石,云母奥地利1.5841.5910.0072.74阳起石,黑云母印度拉杰尔1.5851.5930.0072.732.74矩形或逗号状二相包体,云母南非德兰士瓦1.5861.5930.0072.75绿云母,辉钼矿,三相包体津巴布韦桑达瓦纳1.5861.5930.0072.732.77弯曲纤维状透闪石巴基斯坦1.5891.6000.0072.752.78负晶,管状空隙,云母7/25/202425合成祖母绿一般只能采用助熔剂法和水热法生长。合成祖母绿一般只能采用助熔剂法和水热法生长。不同的公司或厂家有不同的祖母绿合成方法。世界不同的公司或厂家有不同的祖母绿合成方法。世界著名的有：著名的有：美国的林德美国的林德(Linde)公司，水热法；公司，水热法；美国的查塔姆美国的查塔姆(Chatham)公司，助熔剂法；公司，助熔剂法；法国的吉尔森法国的吉尔森(Gilson)公司，助熔剂法；公司，助熔剂法；日本的伊纳莫里日本的伊纳莫里(Inamori)公司，助熔剂法。公司，助熔剂法。近年，市场上还出现有俄罗斯生产的助熔剂法及水热法近年，市场上还出现有俄罗斯生产的助熔剂法及水热法合成祖母绿；澳大利亚毕朗合成祖母绿；澳大利亚毕朗(Biron)水热法合成祖母绿。水热法合成祖母绿。1990年，我国广西宝石研究所用水热合成祖母绿获得成年，我国广西宝石研究所用水热合成祖母绿获得成功。功。2、天然与合成祖母绿的鉴别、天然与合成祖母绿的鉴别7/25/202426（1）折射率和比重的差异；）折射率和比重的差异；（2）典型包裹体的差异；）典型包裹体的差异；（3）红外吸收光谱的差异。）红外吸收光谱的差异。天然祖母绿和合成祖母绿可根据以下三方面差异来区分：天然祖母绿和合成祖母绿可根据以下三方面差异来区分：7/25/202427结论：结论：折射率高于折射率高于1.580(除镀层外除镀层外)，同时比重高于，同时比重高于2.74，可能是天然祖母绿；可能是天然祖母绿；折射率低于折射率低于1.566，同时比重低于，同时比重低于2.67，可能是助，可能是助熔剂法合成祖母绿。熔剂法合成祖母绿。折射率和比重介于上述数据之间的，不能判别成因。折射率和比重介于上述数据之间的，不能判别成因。（1 1）折射率和比重的差异）折射率和比重的差异 7/25/202428（2）典型包裹体的差异）典型包裹体的差异 天然祖母绿和合成祖母绿都常含有各自不同的特征天然祖母绿和合成祖母绿都常含有各自不同的特征包体，是区别它们的可靠依据。包体，是区别它们的可靠依据。1）天然祖母绿中的特征包体）天然祖母绿中的特征包体 各种固态结晶矿物包体；各种固态结晶矿物包体；各种形态的气各种形态的气-液二相及气液二相及气-液液-固三相包体；固三相包体；细长的生长管及负晶包体；细长的生长管及负晶包体；液态的羽状或蝉翼状包体。液态的羽状或蝉翼状包体。（各类包体的特征详（各类包体的特征详见前节内容的包裹体部分）见前节内容的包裹体部分）7/25/2024292)合成祖母绿中的特征包体合成祖母绿中的特征包体 助熔剂法合成祖母绿中的包体助熔剂法合成祖母绿中的包体 固态助熔剂残余形成的包体固态助熔剂残余形成的包体：由细小熔滴和气泡组成的羽状体、网状体由细小熔滴和气泡组成的羽状体、网状体等；等；二相（助熔剂残余二相（助熔剂残余+收缩泡）包体；收缩泡）包体；三相（玻璃三相（玻璃+助熔剂残余助熔剂残余+收缩泡）包体。收缩泡）包体。铂晶片包体铂晶片包体：呈三边或六边形、金属光泽、不透明。呈三边或六边形、金属光泽、不透明。硅铍石晶体包体硅铍石晶体包体：系由原料中的系由原料中的SiO2和和BeO化合而成化合而成一种子晶矿物（一种子晶矿物（Be2SiO4）,呈柱状、粒状或针状。呈柱状、粒状或针状。7/25/202430水热法合成祖母绿中的包体水热法合成祖母绿中的包体 气液二相包体，可成羽状、纱状、针状等；气液二相包体，可成羽状、纱状、针状等；有时可见到未切除掉的残留种晶片；有时可见到未切除掉的残留种晶片；有的合成品中可见到平行交叉状、锯齿状或螺旋有的合成品中可见到平行交叉状、锯齿状或螺旋状的特殊纹理。状的特殊纹理。硅铍石晶体与针状气液二相包体结合组成的假三硅铍石晶体与针状气液二相包体结合组成的假三相的相的“钉状钉状”包体。包体。7/25/202431水热法合成祖母绿中的包体水热法合成祖母绿中的包体 气液二相包体，可成羽状、纱状、针状等；气液二相包体，可成羽状、纱状、针状等；有时可见到未切除掉的残留种晶片；有时可见到未切除掉的残留种晶片；有的合成品中可见到平行交叉状、锯齿状或螺旋有的合成品中可见到平行交叉状、锯齿状或螺旋状的特殊纹理。状的特殊纹理。硅铍石晶体与针状气液二相包体结合组成的假三硅铍石晶体与针状气液二相包体结合组成的假三相的相的“钉状钉状”包体。包体。7/25/2024327/25/2024337/25/2024347/25/202435不同类型合成祖母绿的主要鉴别特征不同类型合成祖母绿的主要鉴别特征 7/25/202436（3）红外吸收光谱的差异）红外吸收光谱的差异天然祖母绿常含有水（天然祖母绿常含有水（H2O），），存在于绿柱石结构内存在于绿柱石结构内六元环腔中，按排列形式分为：六元环腔中，按排列形式分为：型水型水水分子对称轴垂直于结构的水分子对称轴垂直于结构的C0轴；轴；型型 水水水分子对称轴平行于结构的水分子对称轴平行于结构的C0轴。轴。7/25/202437红外光谱分析图：红外光谱分析图：（在（在20002000nmnm附近）附近）型水出现二个吸型水出现二个吸收峰；收峰；型型 水出现一个吸收水出现一个吸收峰。峰。天然祖母绿：天然祖母绿：高碱性祖母绿有高碱性祖母绿有1 1个个型型 水的强吸收峰；水的强吸收峰；低碱性祖母绿有低碱性祖母绿有3 3个个（型和型和型）水的明型）水的明显吸收峰。显吸收峰。水热法合成祖母绿：水热法合成祖母绿：含少量水，但属含少量水，但属型水，型水，有有2 2个较低的吸收峰。个较低的吸收峰。助熔剂法合成祖母助熔剂法合成祖母绿：绿：不含水，无吸收峰。不含水，无吸收峰。7/25/202438四、海蓝宝石的鉴别四、海蓝宝石的鉴别1、海蓝宝石的主要识别特征、海蓝宝石的主要识别特征（1）特有颜色：）特有颜色：海蓝色、天蓝色和蓝绿色，其蓝色中常带有程度不海蓝色、天蓝色和蓝绿色，其蓝色中常带有程度不同的蓝色调。同的蓝色调。它的颜色主要是由于含微量的二价铁离子它的颜色主要是由于含微量的二价铁离子(Fe2+)Fe2+)，以明洁无暇、浓艳的艳蓝至淡蓝色者为最佳。以明洁无暇、浓艳的艳蓝至淡蓝色者为最佳。（2）特征包裹体：）特征包裹体：长管状包体长管状包体 为一些中空或充满液体的细长平行为一些中空或充满液体的细长平行管状包体，排列比较密集时称管状包体，排列比较密集时称“雨状包体雨状包体”；雪花状包体雪花状包体 由无数细小气液包体聚集成放射状由无数细小气液包体聚集成放射状展布的包体；展布的包体；气液包体气液包体 指细小呈星散分布的气液包体。指细小呈星散分布的气液包体。7/25/202439化学成分化学成分:绿柱石是一种含铍、铝的硅酸盐，分子式为绿柱石是一种含铍、铝的硅酸盐，分子式为Be3Al2Si6O18。晶体晶体:属六方晶系。常见的晶体形态为六方柱，其次为属六方晶系。常见的晶体形态为六方柱，其次为六方双锥，集合体多呈柱状产出。六方双锥，集合体多呈柱状产出。7/25/2024407/25/202441晶晶体体:属属六六方方晶晶系系。常常见见的的晶晶体体形形态态为为六六方方柱柱，其其次次为为六六方方双双锥锥，集集合合体体多多呈呈柱柱状状产出。产出。7/25/202442其他物理性质其他物理性质:玻璃光泽，透明至半透明。玻璃光泽，透明至半透明。折光率折光率1.567-1.590，双折射率，双折射率0.005-0.007。多色性多色性明显，为蓝到蓝绿色。明显，为蓝到蓝绿色。硬度硬度7.5，密度，密度2.68-2.80克克/立方厘米。贝壳状断口。立方厘米。贝壳状断口。产地产地:海蓝宝石最著名的产地在巴西的米纳斯吉技斯州；海蓝宝石最著名的产地在巴西的米纳斯吉技斯州；其次是前苏联的南高加索，非洲的马达加斯加、莫桑比其次是前苏联的南高加索，非洲的马达加斯加、莫桑比克、纳米比亚以及美国的新罕布什尔，法国的马恩等地。克、纳米比亚以及美国的新罕布什尔，法国的马恩等地。我国新疆，内蒙古、云南及湖北等省区也有我国新疆，内蒙古、云南及湖北等省区也有海蓝宝石海蓝宝石产出。产出。7/25/202443相似宝石有相似宝石有：蓝黄玉、蓝锆石、蓝色合成尖晶石、蓝玻璃等。蓝黄玉、蓝锆石、蓝色合成尖晶石、蓝玻璃等。区别方法：区别方法：查尔斯滤色镜查尔斯滤色镜 下观察，海蓝宝石呈绿至灰绿色，下观察，海蓝宝石呈绿至灰绿色，而除蓝锆石外，其它相似宝石一般呈灰红、浅红或亮而除蓝锆石外，其它相似宝石一般呈灰红、浅红或亮红色。但蓝锆石有较强的光泽和色散，以及明显的双红色。但蓝锆石有较强的光泽和色散，以及明显的双折射重影现象。据此，可初步区别它们。折射重影现象。据此，可初步区别它们。进一步可根据偏光性、二色性、折射率、比重进一步可根据偏光性、二色性、折射率、比重等性质来鉴别。等性质来鉴别。2、海蓝宝石与相似宝石的区别、海蓝宝石与相似宝石的区别7/25/2024447/25/202445海蓝宝石与相似天然宝石、人造合成海蓝宝石的区别海蓝宝石与相似天然宝石、人造合成海蓝宝石的区别:与海蓝宝石相似的天然宝石有蓝色黄玉和改色锆石。与海蓝宝石相似的天然宝石有蓝色黄玉和改色锆石。人造合成海蓝宝石有蓝色尖晶石和人造玻璃。人造合成海蓝宝石有蓝色尖晶石和人造玻璃。与与黄黄玉玉、锆锆石石的的最最佳佳区区别别方方法法是是密密度度：黄黄玉玉3.59克克/立立方方厘厘米米，锆锆石石4.69克克/立立方方厘厘米米，密密度度明明显显偏偏大大，手手掂掂有有重重感感。放放大大镜镜下下观观察察底底刻刻面面棱棱角角处处，锆锆石石、黄黄玉玉均均可可显显双双影影，海海蓝蓝宝宝石石不不十十分分清清楚楚。锆锆石石色色散散高高。晶晶体体形形态态：黄玉斜方柱状，锆石四方柱状。黄玉斜方柱状，锆石四方柱状。人人造造玻玻璃璃和和人人造造蓝蓝色色尖尖晶晶石石颜颜色色虽虽然然与与其其相相似似，但但是是都都为均质体，无二色性，以此为区别。为均质体，无二色性，以此为区别。7/25/202446海蓝宝石与相似宝石的鉴别表海蓝宝石与相似宝石的鉴别表 7/25/202447海蓝宝石的评价与选购海蓝宝石的评价与选购:依据因素是颜色、透明度和重量。颜色深，无暇，依据因素是颜色、透明度和重量。颜色深，无暇，重量大的为佳品。海蓝宝石的特征是天蓝色、海蓝色，重量大的为佳品。海蓝宝石的特征是天蓝色、海蓝色，玻璃光泽，包裹体少，洁净、透明，具弱二色性，海蓝玻璃光泽，包裹体少，洁净、透明，具弱二色性，海蓝宝石较脆，怕高温，高温下易炸裂，遇火烤会褪色。佩宝石较脆，怕高温，高温下易炸裂，遇火烤会褪色。佩带时应避免撞击，远离火源。带时应避免撞击，远离火源。蓝宝石的最大特点是颜色不均匀，聚片双晶不发育，蓝宝石的最大特点是颜色不均匀，聚片双晶不发育，二色性强。缅甸地区产的蓝宝石，呈鲜艳的蓝色（含钛二色性强。缅甸地区产的蓝宝石，呈鲜艳的蓝色（含钛致色），因含包裹体，可产生六射或十二射星光。印度致色），因含包裹体，可产生六射或十二射星光。印度克什米尔蓝宝石，呈矢车菊蓝色，是微带紫的靛蓝色，克什米尔蓝宝石，呈矢车菊蓝色，是微带紫的靛蓝色，颜色鲜艳，属优质蓝宝石。斯里兰卡、泰国、中国、澳颜色鲜艳，属优质蓝宝石。斯里兰卡、泰国、中国、澳大利亚产的蓝宝石也各具特色。蓝宝石具有脆性，佩带大利亚产的蓝宝石也各具特色。蓝宝石具有脆性，佩带时应避免摔打、磕碰。时应避免摔打、磕碰。蓝宝石的产地比红宝石多，颗粒也比红宝石大，蓝宝石的产地比红宝石多，颗粒也比红宝石大，100ct以上才是珍品。以上才是珍品。7/25/202448