宝石各论之_祖母绿和海蓝宝石篇.ppt
2023/2/20,1,宝石各论-祖母绿和海蓝宝石,2023/2/20,2,绿柱石类宝石：祖母绿(Emerald)含铬或钒而呈翠绿深翠绿色的绿柱石。海蓝宝石(Aquamarine)含铁而呈天蓝海蓝色的绿柱石。其它绿柱石：红色绿柱石 粉红色绿柱石（铯绿柱石）金黄色绿柱石（金绿柱石）黄色绿柱石 无色绿柱石,2023/2/20,3,1、化学成分 2、晶系和晶形 3、力学性质 4、光学性质 5、包裹体,一、绿柱石的基本特性,2023/2/20,4,化学式：Be 3 Al 2 Si 6 O 18,含BeO 14.1%,Al2O3 19.0%,SiO2 66.9%。杂质：Na、K、Li、Cs、Rb,Fe、Mg、Cr、V、Mn等。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Cr3+或V3+；海蓝宝石的蓝色起因于Fe2+；含Fe(Fe2+、Fe3+)还可引起绿色、黄绿色、黄色；含Mn(Mn2+、Mn3+)则可引起红色、粉红色。,1、化学成分,2023/2/20,5,晶系：六方晶系。晶形：多呈长柱状，富碱晶体呈短柱状。具六方双锥和平行双面。柱面常有平行C轴的纵纹。,2、晶系和晶形,2023/2/20,6,2023/2/20,7,2023/2/20,8,2023/2/20,9,2023/2/20,10,解理：0001及1010不完全。断口：贝壳状参差状。硬度：7.58。韧性：差，性脆，因而晶体中常有蝉翼状瑕疵。比重：2.672.90。随品种不同而变化，与杂质有关，如含Cs的绿柱石比重较大（2.802.90)。,3、力学性质,2023/2/20,11,颜色：无色，绿、黄绿、蓝、黄、橙黄、红、粉红。光泽：玻璃光泽 透明度：透明半透明 特殊光学效应：含密集针管状包体者可出现猫眼效应。,4、光学性质,2023/2/20,12,光性：一轴晶（）。折射率：1.561.60。双折射率：0.0050.009。色散：0.014。多色性：弱明显。,2023/2/20,13,发光性,2023/2/20,14,吸收光谱：祖母绿（常光）：683、680、637、625580、427、460400 nm 祖母绿（非常光）：683、680、(637)、662、646、460400 nm 海蓝宝石：537、456、427 nm,祖母绿(常光),祖母绿(非常光),海蓝宝石,2023/2/20,15,5、包裹体 特征包体：固态矿物包体：云母、阳起石、透闪石、黄铁矿、方解石等。气液包体：气液二相包体：呈不规则状、其或层状分布的乳滴；气液固三相包体：气相(CO2)+液相(盐水)+固相(岩盐)，常见于哥伦比亚祖母绿中。管状包体：细长管状的孔腔，中空或充填有气液，可长达几毫米，平行C轴分布。羽状包体：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。不同产地的天然祖母绿一般具有不同的典型包体组合。,2023/2/20,16,2023/2/20,17,2023/2/20,18,2023/2/20,19,（2）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包体，是区别它们的可靠依据。1）天然祖母绿中的特征包体 各种固态结晶矿物包体；各种形态的气-液二相及气-液-固三相包体；细长的生长管及负晶包体；液态的羽状或蝉翼状包体。（各类包体的特征详见前节内容的包裹体部分）,2023/2/20,20,二、绿柱石类宝石的评价 1、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，分布均匀。2）透明度：越透明越好。3）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，裂隙5%；二级：颜色同一级品，裂隙10%；三级：颜色同一级品，裂隙15%。4）重量：越大越珍贵，一般达0.20.3ct的刻面型祖母绿即可作高级饰品。,2023/2/20,21,2、海蓝宝石及其他绿柱石的评价 均以颜色深、透明、无或少瑕、重量大 为佳品。海蓝宝石最好的颜色是象海水一样的深蓝色，次为天蓝色、浅蓝色。不透明或透明度很低者一般不能用做宝石，但有些具有“云雾”状的海蓝宝石可出现猫眼效应，以眼线清晰、色深者为佳品。,2023/2/20,22,1、祖母绿的主要识别特征 2、天然与合成祖母绿的鉴别,三、祖母绿的鉴别,2023/2/20,23,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。在查尔斯滤色镜下观察呈红色。放大观察常可见到气-液二相或气-液-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地,1、祖母绿的主要识别特征,2023/2/20,24,2023/2/20,25,不同产地天然祖母绿主要鉴别特征表,2023/2/20,26,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。世界著名的有：美国的林德(Linde)公司，水热法；美国的查塔姆(Chatham)公司，助熔剂法；法国的吉尔森(Gilson)公司，助熔剂法；日本的伊纳莫里(Inamori)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合成祖母绿；澳大利亚毕朗(Biron)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功。,2、天然与合成祖母绿的鉴别,2023/2/20,27,（1）折射率和比重的差异；（2）典型包裹体的差异；（3）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：,2023/2/20,28,结论：折射率高于1.580(除镀层外)，同时比重高于2.74，可能是天然祖母绿；折射率低于1.566，同时比重低于2.67，可能是助熔剂法合成祖母绿。折射率和比重介于上述数据之间的，不能判别成因。,（1）折射率和比重的差异,2023/2/20,29,（2）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包体，是区别它们的可靠依据。1）天然祖母绿中的特征包体 各种固态结晶矿物包体；各种形态的气-液二相及气-液-固三相包体；细长的生长管及负晶包体；液态的羽状或蝉翼状包体。（各类包体的特征详见前节内容的包裹体部分）,2023/2/20,30,2)合成祖母绿中的特征包体 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：由细小熔滴和气泡组成的羽状体、网状体等；二相（助熔剂残余+收缩泡）包体；三相（玻璃+助熔剂残余+收缩泡）包体。铂晶片包体：呈三边或六边形、金属光泽、不透明。硅铍石晶体包体：系由原料中的SiO2和BeO化合而成一种子晶矿物（Be2SiO4）,呈柱状、粒状或针状。,2023/2/20,31,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；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相的“钉状”包体。,2023/2/20,32,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；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相的“钉状”包体。,2023/2/20,33,2023/2/20,34,2023/2/20,35,2023/2/20,36,不同类型合成祖母绿的主要鉴别特征,2023/2/20,37,（3）红外吸收光谱的差异天然祖母绿常含有水（H2O），存在于绿柱石结构内六元环腔中，按排列形式分为：型水水分子对称轴垂直于结构的C0轴；型 水水分子对称轴平行于结构的C0轴。,2023/2/20,38,红外光谱分析图：（在2000nm附近）型水出现二个吸收峰；型 水出现一个吸收峰。天然祖母绿：高碱性祖母绿有1个型 水的强吸收峰；低碱性祖母绿有3个（型和型）水的明显吸收峰。水热法合成祖母绿：含少量水，但属型水，有2个较低的吸收峰。助熔剂法合成祖母绿：不含水，无吸收峰。,2023/2/20,39,四、海蓝宝石的鉴别1、海蓝宝石的主要识别特征（1）特有颜色：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。它的颜色主要是由于含微量的二价铁离子(Fe2+)，以明洁无暇、浓艳的艳蓝至淡蓝色者为最佳。（2）特征包裹体：长管状包体 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“雨状包体”；雪花状包体 由无数细小气液包体聚集成放射状展布的包体；气液包体 指细小呈星散分布的气液包体。,2023/2/20,40,化学成分:绿柱石是一种含铍、铝的硅酸盐，分子式为Be3Al2Si6O18。晶体: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。,2023/2/20,41,2023/2/20,42,晶体: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。,2023/2/20,43,其他物理性质:玻璃光泽，透明至半透明。折光率1.567-1.590，双折射率0.005-0.007。多色性明显，为蓝到蓝绿色。硬度7.5，密度2.68-2.80克/立方厘米。贝壳状断口。产地: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海蓝宝石产出。,2023/2/20,44,相似宝石有：蓝黄玉、蓝锆石、蓝色合成尖晶石、蓝玻璃等。区别方法：查尔斯滤色镜 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。进一步可根据偏光性、二色性、折射率、比重等性质来鉴别。,2、海蓝宝石与相似宝石的区别,2023/2/20,45,2023/2/20,46,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。人造合成海蓝宝石有蓝色尖晶石和人造玻璃。与黄玉、锆石的最佳区别方法是密度：黄玉3.59克/立方厘米，锆石4.69克/立方厘米，密度明显偏大，手掂有重感。放大镜下观察底刻面棱角处，锆石、黄玉均可显双影，海蓝宝石不十分清楚。锆石色散高。晶体形态：黄玉斜方柱状，锆石四方柱状。人造玻璃和人造蓝色尖晶石颜色虽然与其相似，但是都为均质体，无二色性，以此为区别。,2023/2/20,47,海蓝宝石与相似宝石的鉴别表,2023/2/20,48,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，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。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，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，100ct以上才是珍品。,
