第三章 常見單晶寶石之第八節(jié) 托帕石(黃玉)
一、化學(xué)成分
含水的鋁硅酸鹽，分子式為Al2SiO4(F1OH)2，其中F和OH含量和比例與成礦條件有關(guān)，并且影響托帕石的物理性質(zhì)。
二、晶系及結(jié)晶習(xí)性
斜方晶系，柱狀晶形，常見單形有斜方柱、斜方雙錐。柱面有條紋，砂礦中多磨蝕為卵石狀。
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圖3-8-1 |
圖3-8-2 |
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晶體素描圖 |
斜方柱狀體 |
三、物理及光學(xué)性質(zhì)
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圖3-8-3 |
圖3-8-3-1 |
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托帕石的顏色 |
各種顏色的托帕石 |
3．光性：二軸晶正光性
4．折射率和雙折率：因顏色不同的稍差異。
無色、褐色、藍(lán)色品種：RI：1.61-1.62，DR：0.010
紅色、橙色黃色品種： RI：1.63-1.64 DR：0.008
5．多色性：中等，不同的品種多色性表現(xiàn)不一
6．色散：低，0.014
7．發(fā)光性：LW：褐色、粉紅色品種具橙黃色熒光。藍(lán)色和無色品種可以是弱黃綠色熒光。
8．硬度：摩氏硬度：8
9．解理：{001}底面解理完全
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圖3-8-4 |
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托帕石的底面解理 |
11．包裹體特征
氣-液相包裹體，固相包裹體（云母、長石、碧璽等），常見長管狀孔洞或者孔洞中具不混溶的液體。
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圖3-8-5 |
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托帕石中的氣液兩相包裹體 |
[NextPage]
四、鑒定要點(diǎn)
完好的晶形為柱狀晶體，常由斜方柱和斜方雙錐構(gòu)成聚形晶，由于底面解理發(fā)育，晶體常表現(xiàn)為單錐，晶體的底面平坦，放大觀察，可見階梯狀斷口。晶體的晶面上有密集的縱紋。在砂礦中托帕石呈卵石狀，按一定的解理方向敲打可打出平坦面。
2．成品的鑒別
與成品托帕石相似的寶石有：海藍(lán)寶石、碧璽、紅柱石、磷灰石、賽黃晶等。
關(guān)鍵區(qū)分點(diǎn)有：
a. 折射率及雙折率的測定
b.偏光儀下干涉圖的觀察
c. 比重液或相對密度測試
d. 部分品種特征光譜的觀察
e．多色性的觀察
（1）．托帕石：RI 1.61-1.64 DR0.008-0.01. 二軸(+) 但折射儀上常表現(xiàn)為假一軸晶；
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圖3-8-6 |
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托帕石的折射率測試 |
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圖3-8-7 |
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托帕石的二軸晶干涉圖 |
SG 3.53-3.56，在3.32重液中呈下沉狀態(tài)。
?。?）．海藍(lán)寶石：RI1.570-1.585 DR0.005-0.006 一軸晶(-)；
偏光儀下為四明四暗,光軸方向可見一軸晶黑十字干涉圖；
海藍(lán)寶石在二色鏡下有明顯的多色性；
SG 2.70-2.90，在3.32重液中呈漂浮狀態(tài)；
（3）．碧璽： RI1. 62-1.65 DR0.018 一軸晶(-)；
偏光儀下為四明四暗,光軸方向可見一軸晶黑十字干涉圖；
碧璽在二色鏡下有明顯的多色性；
SG 3.01-3.11，在3.32重液中呈漂浮狀態(tài)；在3.05重液中呈懸浮或緩慢的漂浮和下沉；
顯微鏡：由于雙折率較大，放大觀察可見刻面棱雙影。
（4）．紅柱石：RI1. 63-1.64 DR0.010 二軸晶(-)；
偏光儀下為四明四暗,光軸方向可見二軸晶干涉圖；
紅柱石在二色鏡下有明顯的多色性，可顯示褐紅色和灰綠色，多色性是紅柱石的主要鑒別特征；
SG 3.18，在3.32重液中呈漂浮狀態(tài)；在3.05重液中呈下沉狀態(tài)；
（5）．磷灰石：RI1. 63-1.64 DR0.002-0.006 一軸晶(-)；
偏光儀下為四明四暗,光軸方向可見一軸晶干涉圖；
SG 3.18，在3.32重液中呈漂浮狀態(tài)；在3.05重液中呈下沉狀態(tài)；
具有典型的吸收光譜,在黃綠區(qū)顯示兩組密集的吸收線,為稀土譜,具有鑒定意義；
放大觀察：由于磷灰石硬度低（H5），耐磨性差，表面可見磨擦痕。
（6）．賽黃晶：RI1. 63-1.64 DR0.006 二軸晶 ；
偏光儀下為四明四暗,光軸方向可見二軸晶干涉圖；
SG 3.00，在3.32和3.05重液中呈漂浮狀態(tài)；
常見單晶寶石鑒定：碧璽(電氣石)
第三章 常見單晶寶石之第九節(jié) 碧璽(電氣石)
一、成分及性質(zhì)
1．化學(xué)成分
復(fù)雜的硼硅酸鹽，(Ca、K、Na)(Al、Fe、Li、Mg、Mn)3（Al、Cr、Fe、V）6（BO3）3Si6O18(OH,F)4化學(xué)通式可簡寫為：NaR3Al6B3Si6O27(OH)4
其中R位置類質(zhì)同像替代廣泛，又可分為四個(gè)單元組分。
R=Mg 鎂電氣石 R=Fe 黑電氣石 R=Li+Al 鋰電氣石 R=Mn 鈉錳電氣石
鎂電氣石-黑電氣石之間以及黑電氣石和鋰電氣石之間形成完全的類質(zhì)同像系列。
2．晶系及結(jié)晶習(xí)性
三方晶系，常見單形、三方柱、六方柱、三方單錐、復(fù)三方單錐等，柱面縱紋發(fā)育，橫截面呈球面三角形。
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圖3-9-1 |
圖3-9-2 |
圖3-9-3 |
圖3-9-4 |
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晶體素描圖 |
長柱狀的晶體呈晶簇狀產(chǎn)出 |
柱狀晶形的晶面上有密集的縱紋 |
橫截面呈球面三角形 |
二、物理及光學(xué)性質(zhì)
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圖3-9-5 |
圖3-9-6 |
圖3-9-7 |
圖3-9-8 |
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三色碧璽 |
雙色碧璽 |
"西瓜"碧璽 |
各種顏色的碧璽 |
3．光性：一軸晶，負(fù)光性
3． RI和DR：RI：1.62-1.65 DR：0.018±0.004 顏色成分變化而改變。寶石級DR常在0.0018附近。
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圖3-9-10 |
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碧璽RI的測試 |
6．光譜：紅色、藍(lán)色和綠色碧璽均顯示吸收譜線和帶。
紅色、粉紅色，綠區(qū)寬吸收帶，525nm、450nm、458nm。
綠色藍(lán)色：498nm吸收窄帶，468吸收帶。
7．發(fā)光性：多數(shù)無紫外熒光，粉紅色品種可呈弱的紅色熒光。
8．解理和斷口：無解理，貝殼狀斷口
9．硬度：摩氏硬度7-7.5
10．相對密度：3.01-3.11，隨成分而變。粉紅色品種帶為3.06
11．色散：低0.017
12．光學(xué)效應(yīng)：含大量定向的線狀或管狀包裹體品種具貓眼效應(yīng)。
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圖3-9-11 |
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碧璽貓眼 |
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圖3-9-12 |
圖3-9-13 |
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碧璽中的針管狀包體 |
碧璽貓眼中的生長管 |
三、主要鑒別特征
長柱狀晶體，三方柱、六方柱及三方單錐的聚形，晶體的橫斷面呈球面三角形，晶面上有密集的縱紋。由于化學(xué)成分的復(fù)雜性，在部分晶體的上、中、下會(huì)出現(xiàn)兩至三種不同的顏色。部分晶體會(huì)在晶體的內(nèi)外出現(xiàn)不同的顏色，如內(nèi)紅外綠者則稱為"西瓜"碧璽。
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圖3-9-14 |
圖3-9-15 |
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長柱狀體晶面上的密集縱紋 |
長柱狀晶體的上下形成不同的顏色 |
a 顏色：碧璽的顏色豐富多彩，紅色、粉紅色、綠色、暗綠色、藍(lán)色、黃色、無色和褐色。其中以紅色，尤其是雙桃紅最佳。
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圖3-9-16 |
圖3-9-17 |
圖3-9-18 |
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碧璽的顏色豐富多彩 |
粉紅色碧璽 |
藍(lán)色碧璽 |
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圖3-9-19 |
圖3-9-20 |
圖3-9-21 |
圖3-9-22 |
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綠色、藍(lán)色碧璽 |
黃色、褐色碧璽 |
碧璽顏色品種 |
三色碧璽 |
c 二色鏡：碧璽多色性明顯至強(qiáng)，多色性顏色在體色的深淺上發(fā)生變化。
d相對密度：碧璽SG 3.01-3.11 在3.05懸浮或緩慢的↑或↓ 。
四、與相似寶石的區(qū)分
圖3-9-23
圖3-9-24
圖3-9-25
紅碧璽
紅寶石
紅托帕石
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圖3-9-26 |
圖3-9-27 |
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紅尖晶石 |
鋰輝石 |
顏色 |
紅碧璽 |
紅寶石 |
紅托帕石 |
紅尖晶石 |
鋰輝石 | |
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粉紅色 |
紅中帶紫 |
淺紅色 |
大紅色 |
粉紅色 | ||
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折射儀 |
RI |
1.62-1.65 |
1.76-1.78 |
1.63-1.64 |
1.715-1.730 |
1.66-1.68 |
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DR |
0.018 |
0.008 |
0.008 |
單折射 |
0.015 | |
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光性 |
一軸(-) |
一軸(-) |
二軸(+) |
均質(zhì)體 |
二軸(+) | |
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多色性 |
明 顯 |
明 顯 |
明 顯 |
無 |
顯 著 | |
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淺粉-粉紅色 |
紅色-橙紅色 |
淡紅-淺紅 |
三色性 | |||
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偏光鏡(錐光) |
顯一軸晶干涉圖 |
顯一軸晶干涉圖 |
顯二軸晶干涉圖 |
全消光 |
顯二軸晶干涉圖 | |
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分光鏡 |
無典型吸收光譜 |
典型的鉻譜藍(lán)區(qū)有三條吸收線 |
無典型吸收光譜 |
典型的鉻譜 |
無典型吸收光譜 | |
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多色性 |
綠碧璽 |
綠色藍(lán)寶石 |
鉻透輝石 |
祖母綠 | |
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明顯淺綠-深綠 |
明顯綠-藍(lán)綠 |
淺綠-翠綠色 |
綠色-黃綠\藍(lán)綠 | ||
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折射儀 |
RI |
1.62-1.65 |
1.76-1.78 |
1.67-1.70 |
1.56-1.60 |
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DR |
0.018少數(shù)0.039 |
0.008 |
0.025 |
0.004-0.009 | |
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光性 |
一軸晶(-) |
一軸晶(-) |
二軸晶(+) |
一軸晶(-) | |
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分光鏡 |
無典型吸收光譜 |
藍(lán)區(qū)450nm |
紅區(qū)顯鉻吸收線 |
為典型的鉻譜 | |
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放大觀察 |
干凈或晶體包體和氣液包體 | 六方生長色帶及晶體包體和針狀包體 | 刻面棱雙影線明顯,晶體包體也顯雙影象 | 內(nèi)含物豐富,晶體包體,氣液兩相和三相包體 | |
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圖3-9-28 |
圖3-9-29 |
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藍(lán)碧璽 |
藍(lán)寶石 |
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圖3-9-30 |
圖3-9-31 |
圖3-9-32 |
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藍(lán)托帕石 |
海藍(lán)寶石 |
堇青石 |
顏色 |
藍(lán)碧璽 |
藍(lán)寶石 |
藍(lán)托帕石 |
海藍(lán)寶石 |
堇青石 | |
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深藍(lán)色 |
藍(lán)中帶紫 |
淺藍(lán)色 |
淺藍(lán)色 |
紫藍(lán)色 | ||
| 折射儀 | RI |
1.62-1.65 |
1.76-1.78 |
1.63-1.64 |
1.57-1.585 |
1.54-1.55 |
| DR |
0.018 |
0.008 |
0.008 |
0.005-0.006 |
0.008-0.012 | |
| 光性 |
一軸(-) |
一軸(-) |
二軸(+) |
一軸(-) |
二軸晶 | |
| 多色性 |
明 顯 |
明 顯 |
明 顯 |
明顯 |
顯 著(三色性) | |
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淺藍(lán)-深藍(lán)色 |
藍(lán)-藍(lán)綠\黃綠 |
無色-淺藍(lán)色 |
淺色-海水藍(lán) |
紫藍(lán)\淺藍(lán)\淺黃色 | ||
| 偏光鏡(錐光) |
顯一軸晶干涉圖 |
顯一軸晶干涉圖 |
顯二軸晶干涉圖 |
顯一軸晶干涉圖 |
顯二軸晶干涉圖 | |
| 分光鏡 |
無典型吸收光譜 |
典型的鐵譜藍(lán)區(qū)有三條吸收窄帶 |
無典型吸收光譜 |
顯鐵譜藍(lán)區(qū)有吸收線 |
無典型吸收光譜 | |
| 相對密度 |
3.01-3.11 |
3.99-4.01 |
3.53-3.56 |
2.70-2.90 |
2.57-2.60 | |
常見單晶寶石鑒定：橄欖石
一、化學(xué)成分及分類
化學(xué)式為(Mg,Fe)2[SiO4]，通常指Mg2SiO4-FeSiO4間的完全類質(zhì)同像系列。按其中的Mg、Fe含量及比例又劃分為六個(gè)亞種，即鎂橄欖石、貴橄欖石、鎂鐵橄欖石、鐵鎂鐵橄欖石、鐵橄欖石。寶石學(xué)中的橄欖石常為貴橄欖石和透鐵橄欖石，其中Fe2SiO4分子分別為0-10%和10-30%。
二、物理及光學(xué)性質(zhì)
1． 晶系及結(jié)晶習(xí)性
斜方晶系：晶體多呈短柱狀或厚板狀。常見單形有平行雙面。斜方柱及斜方雙錐。寶石級橄欖石多為不規(guī)則柱狀形完好者少見。
2． 顏色和多色性，黃綠色為主，少量為褐綠色或褐色。多色性弱。
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圖3-10-1 |
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黃綠色的橄欖石 |
3． 光澤和透明度：玻璃光澤，透明至半透明。
4． 光性：二軸晶，光性正負(fù)隨成分變化而定。
5． 折射率及雙射率：RI：1.65-1.69，RI：0.036，褐色品種略高。
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圖3-10-2 |
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橄欖石的折射率測試 |
6． 色散：0.020，中等。
7． 吸收光譜：藍(lán)區(qū)三個(gè)吸收帶,453nm、473nm、493nm。
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圖3-10-3 |
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橄欖石的典型光譜 |
8． 硬度：6.5-7，隨成分改變而變化。
9． 相對密度：3.32-3.37，因成分而變化。
10．解理和斷口：解理差，貝殼狀斷口
11、包裹體
橄欖石中的晶體包體、睡蓮葉狀包裹體、負(fù)晶、氣液相包裹體、云霧狀包裹體。
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圖3-10-4 |
圖3-10-5 |
圖3-10-6 |
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橄欖石中的鋯石暈 |
橄欖石中的荷葉狀包體 |
睡蓮葉狀包裹體 |
三、鑒定要點(diǎn)
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圖3-10-7 |
圖3-10-8 |
圖3-10-9 |
圖3-10-10 |
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橄欖石 |
綠色碧璽 |
鋯石 |
透輝石 |
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圖3-10-11 |
圖3-10-12 |
圖3-10-13 |
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硼鋁鎂石 |
金綠寶石 |
鈣鋁榴石 |
a. 折射率及雙折率的差異；
b. 吸收光譜；
c. 相對密度；
d. 非均質(zhì)性及刻面棱雙影線特征；
e. 光澤、色調(diào)及多色性差異。
1．.原石鑒定：
橄欖石：典型的黃綠色為鑒別特征。晶體呈斜方柱狀體，晶面上有密集的縱紋，大多數(shù)情況下為晶體碎塊或呈卵石狀。
綠碧璽：三方柱、六方柱及三方單錐的聚形或晶體的碎塊，晶面上有密集的縱紋，晶體的橫斷面為球面三角形。
鋯石：四方柱、四方雙錐及其聚形，晶面顯亞金剛光澤，多色性弱。SG大。手感沉。
透輝石：單斜晶系寶石，晶體呈短柱狀及碎塊，硬度低，耐磨性差，多色性明顯。
硼鋁鎂石：褐色至黃褐色，多色性明顯，
金綠寶石：三連晶呈假六邊形，板狀及厚板狀晶體，晶體碎塊及卵石狀，晶體表面顯亮玻璃光澤。
鈣鋁榴石：完好晶形呈現(xiàn)菱形十二面體、四角三八面體，晶面上可見生長紋。
2. 成品鑒別：(見下表)
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橄欖石 |
綠碧璽 |
綠鋯石 |
透輝石 |
硼鋁鎂石 |
金綠寶石 |
鈣鋁榴石 | |
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顏色 |
黃綠色 |
綠色、暗綠色 |
綠色、暗綠色 |
綠色、暗綠色 |
褐色、黃褐色 |
黃色、蜜黃色 |
淡黃、黃、褐黃色 |
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RI |
1.65-1.69 |
1.62-1.65 |
1.93-1.99 |
1.67-1.70 |
1.67-1.71 |
1.74-1.75 |
1.74 |
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DR |
0.036 |
0.018 |
0.059 |
0.025 |
0.038 |
0.009 |
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光性 |
二軸(+) |
一軸(-) |
一軸(+) |
二軸(+) |
二軸(-) |
二軸(+) |
均質(zhì)體 |
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典型光譜 |
453、473、493nm三條吸收窄帶 |
無典型光譜 |
653.5nm處吸收線多時(shí)可從1-40條 |
由鉻致色時(shí)紅區(qū)有吸收線 |
452、463 475、493nm處有四條吸收窄帶 |
444nm處有強(qiáng)的吸收窄帶 |
無典型吸收 |
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放大觀察 |
"百荷花葉"、刻面棱雙影線晶體包體 |
較干凈或含氣液包體 |
雙影線明顯，刻面棱破損嚴(yán)重 |
硬度低表面磨損嚴(yán)重，晶體包體雙影 |
晶體包體，雙影明顯 |
晶體包體。針管狀包體 |
晶體、氣液包體 |
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多色性 |
弱 |
明顯 顯二色性 |
弱 |
明顯 顯三色性 |
明顯 顯三色性 |
弱至明顯 |
無 |
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相對密度 |
3.32-3.37 |
3.01-3.11 |
4.68 |
3.30 |
3.48 |
3.72 |
常見單晶寶石鑒定：尖晶石橄欖石石榴石：鋯石 英文為Spinel，屬氧化物類尖晶石族，其中透明或有特殊光學(xué)效應(yīng)的品種常作為寶石及尖晶石。鑲在英國王冠上的黑太子紅寶石（Black prince's Ruby）和鐵木耳紅寶石（Timur Ruby）實(shí)為兩顆紅色尖晶石。 圖3-11-1 圖3-11-2 黑太子紅寶 紅尖晶石 一、化學(xué)成分 MgAl
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圖3-11-1 |
圖3-11-2 |
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黑太子紅寶 |
紅尖晶石 |
MgAl2O4，其中類質(zhì)同像替代普遍，Mg2+-Fe2+，Mg2+-Zn2+之間為完全類質(zhì)同像系列，Al3+可被Cr3+-Fe3+-V3+等替代，其中Al3+-Cr3+間為完全類質(zhì)同像系列。因替代程序不同，寶石性質(zhì)發(fā)生變化。寶石種的尖晶石多為含微量Cr3+,Fe2+的富鎂尖晶石。
等軸晶系：常見八面體及尖晶石律雙晶。偶見八面體與菱形十二面體或立方體聚形。
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圖3-11-3 |
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尖晶石的晶體素描圖（a八面體晶體 b八面體接觸雙晶） |
1． 顏色：無色、粉紅、紫紅、紅色、橙色、黃色、藍(lán)色、綠色、褐色以及不透明的黑色等，含Cr3+常呈紅色，含F(xiàn)e2+或Zn2+常呈藍(lán)色，F(xiàn)e3+常呈褐色Cr3+和Fe2+常呈紫紅或紫色。
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圖3-11-4 |
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不同顏色的尖晶石 |
3． 光性：均質(zhì)體，可部分見異常雙折射
4． 硬度：摩氏硬度：8
5． 解理和斷口：無解理，貝殼狀斷口
6． 折射率：單折射，RI因品種不同各異。寶石級多為1.712-1.730，大多數(shù)品種約為1.718，富鉻的紅色尖晶石最高可達(dá)1.740，鋅尖晶石或鎂鐵尖晶石為1.79-1.80或更高。
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圖3-11-5 |
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尖晶石的折射率測試 |
8． 吸收光譜：
紅色尖晶石：特征的鉻譜，紅區(qū)有多條熒光譜線，黃綠區(qū)吸收帶，紫區(qū)吸收。
藍(lán)色尖晶石：天然的主要為鐵譜。
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圖3-11-6 |
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紅色尖晶石的典型光譜 |
SW ：無至弱的紅色、橙色
10. 包裹體
包括：a.各種固相包裹體，以單顆?；蛎鏍钆帕械陌嗣骟w尖晶石包裹體最為典型。
b.液相包裹體：存在于晶體包裹體周圍的盤狀裂隙。
c.生長紋、雙晶紋
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圖3-11-7 |
圖3-11-8 |
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單顆粒或面狀排列的八面體尖晶石 |
晶體包裹體周圍的盤狀裂隙 |
變色效應(yīng)：尖晶石中變色效應(yīng)少見，日光下呈藍(lán)色，白熾燈呈紫色或紫紅色
星光效應(yīng)：尖晶石中當(dāng)含有大量的針管狀包體，并有規(guī)律排列時(shí)，只有加工取向正確時(shí)可產(chǎn)生四射星光或六射星光。
與尖晶石相似的寶石主要是剛玉及石榴石。
1． 尖晶石的主要鑒別特征：
原石的鑒別：晶體形態(tài)為八面體、八面體及菱形十二面體的聚形，八面體接觸雙晶；
成品鑒別：RI1.712-1.730,少數(shù)紅尖晶可達(dá)1.74,單折射,正交偏光下全消光,無多色性.
放大觀察:八面體晶體及八面體負(fù)晶。
2． 剛玉中紅寶石及藍(lán)色、橙色、橙色、綠色的藍(lán)寶石與尖晶石外觀相似。
關(guān)鍵區(qū)分點(diǎn)有：
a. 剛玉具有雙折射、多色性明顯 ，正交偏光下為四明四暗；尖晶石則為單折射寶石
b. 剛玉的折射率1.76-1.78 DR0.008 一軸負(fù)光性
c. 吸收光譜特征各異，特殊是紅寶石中紅區(qū)熒光線的位置不同及藍(lán)區(qū)有吸收線。
d. 剛玉的相對密度較大SG3.99-4.01 尖晶石SG3.60
e. 可能存在的典型包裹體特征。剛玉中可見金紅石針狀包體和生長色帶、雙晶紋等。
3．紫紅色、紅色的鎂鋁榴石、鐵鋁榴石外觀與尖晶石相似。
關(guān)鍵區(qū)分點(diǎn)有：
a. 石榴石折射率較高，紅色尖晶石RI一般小于1.730。而鎂鋁榴石RI值一般大于 1.740。
b. 鐵鋁榴石吸收光譜不同，鎂鋁榴石吸收譜易相混。
c. 熒光及查爾斯濾色鏡下反應(yīng)不同。石榴石無熒光，濾色鏡下無反應(yīng)。
d. 石榴石相對密度較大。
e. 典型的包裹體各異。
目前有焰熔法和助熔劑法兩種方法合成的尖晶石。
1．焰熔法合成尖晶石的區(qū)分要點(diǎn)如表：
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種類 特征 |
合成尖晶石 |
尖晶石 |
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偏光特征 |
常見異常消光：格子狀或應(yīng)力十字狀 | 全暗，少見異常消光 |
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RI |
多數(shù)品種：1.727±0.002 紅色品種：1.722-1.725 |
1.710-1.730 部分紅色品種達(dá)1.74 |
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S.G |
多數(shù)為：3.63-3.64 | 多數(shù)為3.58-3.61少數(shù)品種高達(dá)4.64 |
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吸收光譜 |
紅色品種：12區(qū)僅一條熒光譜線 藍(lán)色品種：以鈷譜為特征 |
紅色品種：典型鉻譜 藍(lán)色品種：鐵譜為主 |
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紫外熒光 |
所有品種在LW和SW下均有熒光并且在SWWV下為白堊狀熒光。 | 因品種而不同，且在SWWV下各異。 |
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包裹體 |
氣泡，異形氣泡，弧形生長紋，末溶粉豐等 | 各種典型天然包裹體 |
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圖3-11-9 |
圖3-11-10 |
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合成藍(lán)尖晶石的典型光譜圖 |
天然藍(lán)尖晶石的光譜圖 |
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圖3-11-11 |
圖3-11-12 |
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合成尖晶石中的內(nèi)含物 |
天然尖晶石中的內(nèi)含物 |
藍(lán)色尖晶石：Fe、Zn、Ca，微量元素Ni、V、Cr、Mn、Cu
紫外熒光
藍(lán)色尖晶石（Fe致色）：長波：弱至中，紅至紫紅，白堊狀；短波：強(qiáng)于長波 紅色尖晶石：長波：弱至強(qiáng)，紅色至橙色；短波：無至弱，紅色至橙紅色 藍(lán)色尖晶石（Fe致色）：無（Co致色）長波：弱至中，紅色；短波：無
內(nèi)部特征
吸收光譜
上述中成分測試需借助大型儀器如X射線熒光光譜
常見單晶寶石鑒定：石榴石：鋯石綠松石
一、 分類及品種
沿襲礦物學(xué)分類，屬石榴石族， 島狀硅酸鹽，化學(xué)公式為A3B2[SiO4]3
A：Mg2+、Fe2+、Mn2+、Cu2+
B：Al3+、Fe3+、Cr3+、V3+
按類質(zhì)同像替代分兩個(gè)系列：
表2 石榴石族寶石主要品種及成分表
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系列 |
種 |
成分 |
英文名稱 |
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鋁石榴石系列 |
鎂鋁榴石 |
Mg3Al2[SiO4]3 |
Pyrope |
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鐵鋁榴石 |
Fe3Al2[SiO4]3 |
Almandine | |
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錳鋁榴石 |
Mn3Al2[SiO4]3 |
Spessortite | |
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鈣石榴石系列 |
鈣鋁榴石 |
Ca3Al2[SiO4]3 |
Grossolurite |
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鈣鐵榴石 |
Ca3Fe2[SiO4]3 |
Andradite | |
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鈣鉻榴石 |
Ca3Cr2[SiO4]3 |
Urarovite |
鈣鐵榴石中僅綠色的翠榴石作為寶石品種，鈣鋁榴石又包括三個(gè)亞種：
鐵鈣鋁榴石（桂榴石）、綠色鉻釩鈣鋁榴石，水鈣鋁榴石（鈣鋁榴石玉）
二、該族寶石共性
2. 結(jié)晶形態(tài)常為菱形十二面體、四角三八面體以及這二者之間的聚形。自然產(chǎn)出除發(fā)育完全的晶體外，常呈渾圓柱狀或不完整晶體出現(xiàn)。
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圖3-12-1 |
圖3-12-2 |
圖3-12-3 |
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石榴石的晶體素描圖 |
石榴石的菱形十二面體 |
石榴石的四角三八面體 |
4. 強(qiáng)玻璃光澤，貝殼狀斷口，斷口處可顯油脂光澤，無解理，脆性較高；
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圖3-12-4 |
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石榴石的強(qiáng)玻璃光澤 |
6. 除極少數(shù)品種（無色至淺色的鈣鋁榴石）具弱熒光外，其他品種在長、短波紫外光下均無熒光效應(yīng)；
7. 該族寶石除藍(lán)色外，可呈現(xiàn)各種顏色。其中鋁榴石系列寶石的品種常為紫紅色、紅色、橙紅色、橙黃色、黃色；鈣榴石系列寶石的品種常為黃褐色、黃綠色、綠色、翠綠色等。
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圖3-12-5 |
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不同顏色的石榴石品種 |
三、基本性質(zhì)
表2 主要石榴石品種物理性質(zhì)表
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品種 |
鎂鋁榴石 |
鐵鋁榴石 |
錳鋁榴石 |
鈣鋁榴石 |
鈣鐵榴石 |
鈣鉻榴石 |
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顏色 |
紅色、紫紅色、黃紅色 | 褐紅色、暗紅色、紫紅色 | 黃橙色、橙紅色 | 褐黃色、黃色、黃綠色、綠色 | 黃綠色、翠綠色、黑色 | 綠色 |
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硬度 |
7.25 |
7.5 |
7.25 |
7.25 |
6.5 |
7-7.5 |
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相對密度 |
3.7-3.8 |
3.8-4.2 |
4.16 |
3.60-3.70 |
3.85 |
3.77 |
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折射率 |
1.74-1.76 |
1.76-1.81 |
1.80-1.82 |
1.73-1.76 |
1.89 |
1.87 |
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色散 |
中等0.022 |
中等0.024 |
中等0.027 |
中等0.028 |
高0.057 |
-- |
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吸收光譜見圖2） |
黃綠為中心寬吸收帶紫區(qū)普遍吸收，含鉻紅區(qū)有弱雙線 | 黃、綠、藍(lán)綠區(qū)三條強(qiáng)吸收帶，橙紅、藍(lán)區(qū)各一弱帶 | 紫區(qū)兩條極強(qiáng)帶 | 非特征吸收譜 | 亞種翠榴石紫區(qū)強(qiáng)吸收帶切斷短波區(qū)，富鉻紅區(qū)可見雙線 | 具鉻吸收譜 |
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包裹體 |
較干凈，有時(shí)含有少量的針狀晶體包體 | 典型針狀金紅石晶體，同一平面內(nèi)相交70°、110°，其他晶體及應(yīng)力裂紋 | 不規(guī)則，碎裂狀、液滴及羽狀體 | 大量圓形包裹體及糖漿狀效應(yīng)，黑色磁鐵礦視亞種不同而變化 | 馬尾絲狀石棉包裹體 | 寶石晶體小而罕見 |
?。?）變石石榴石：該石榴石具有迷人的變色效應(yīng)，其顏色在日光下為藍(lán)綠色，在白熾燈下略帶紫色的紅色，其成分為鎂鋁-錳鋁榴石，變色效應(yīng)是由含有微量的V2O3和Cr2O3引起的，其相對密度為3.88，折射率為1.765。
?。?）星光石榴石：該種鐵鋁榴石因內(nèi)部含有大量定向排列的針狀包裹體（如圖）當(dāng)沿恰當(dāng)方向琢磨成弧面型寶石時(shí)，其頂部出現(xiàn)四射和六射星光（如圖）。該品種比較少見，是石榴石家族中難得的珍品。
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圖3-12-6 |
圖3-12-7 |
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石榴石的六射星光 |
石榴石的四射星光 |
四、主要鑒定特征
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圖3-12-8 |
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石榴石晶體的晶面花紋 |
（1）光澤：因高折射率使表面具有強(qiáng)玻璃光澤，非常明亮。
?。?） 折射率：單折射、不同品種的石榴石，折射率大小不一，除翠榴石、錳鋁榴石、部分鐵鋁榴石的折射率超出折射儀的測試范圍以外，其它都可測，只要小心測試有幫助鑒定出品種。
?。?） 典型的吸收光譜為鎂鋁榴石、鐵鋁榴石、錳鋁榴石和翠榴石提供了準(zhǔn)確的鑒定依據(jù)，從而幫助確定寶石種名稱。
?。?） 不同品種的石榴石內(nèi)含物特征，為準(zhǔn)確定名提供有利的依據(jù)。如鐵鋁榴石、錳鋁榴石、鐵鈣鋁榴石、翠榴石等。
?。?） 顏色特點(diǎn)及分布狀態(tài)，也可幫助區(qū)分石榴子石品種。
(一).鎂鋁榴石（Pyrope）
1． 顏色：常為淺黃紅、深紅色、紫紅色和紅色，因鐵和鉻致色，成分純凈的鎂鋁榴石為無色。
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圖3-12-9-1 |
圖3-12-9 |
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鎂鋁榴石 | |
與第一種情況相似，但缺失500-475nm的透光區(qū)，光譜特征除紅-橙光區(qū)外，全部吸收。紅光區(qū)有弱吸收線，以黃綠區(qū)為中心寬吸收帶，綠區(qū)有一強(qiáng)的吸收窄帶，紫區(qū)普遍吸收，光譜中有鐵鋁榴石的光譜伴隨。
3．內(nèi)含物：鎂鋁榴石內(nèi)部較純凈，內(nèi)含物較少，常見渾圓狀的磷灰石，細(xì)小的片狀鈦鐵礦和其它針狀內(nèi)含物，有時(shí)可見由石英組成的圓形雪壞狀小晶體。
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圖3-12-10 |
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鎂鋁榴石內(nèi)的渾圓狀晶體和細(xì)小針狀物 |
?。ǘ╄F鋁榴石（Almandine）
1． 顏色：常為褐色、褐紅色、紫紅色、深紫紅色、紫色、深紅色，因顏色較深導(dǎo)致透明度降低。
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圖3-12-11 |
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褐紅色的鐵鋁榴石 |
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圖3-12-12 |
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鐵鋁榴石的典型光譜 |
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圖3-12-13 |
圖3-12-14 |
圖3-12-14-1 |
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鐵鋁榴石中的兩組金紅石針 |
鐵鋁榴石中的三組金紅石針 |
鐵鋁榴石中的磷灰石晶體包體 |
1． 顏色：錳鋁榴石是相當(dāng)罕見的寶石，具有黃色至橙紅的各種色調(diào)，其中橙紅色最漂亮，價(jià)值較高。成分中可含鐵鋁榴石的組分，并導(dǎo)致褐紅色色調(diào)，近于純凈的錳鋁榴石為黃色至淡橙黃色。
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圖3-12-15 |
圖3-12-16 |
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錳鋁榴石 |
橙色的錳鋁榴石 |
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圖3-12-17 |
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錳鋁榴石典型光譜 |
?。ㄋ模?、鈣鋁榴石（Grossulor）
鈣鋁榴石有各種顏色,無色、淺黃色、黃色、褐黃色、暗紅色、綠色和多晶質(zhì)品種。
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圖3-12-18 |
圖3-12-19 |
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鈣鋁榴石的顏色品種 |
鈣鋁榴石的顏色品種 |
是一種含鐵鈣鋁榴石組份的鈣鋁榴石，也稱桂榴石，顏色為暗紅色、褐黃色、褐紅色等內(nèi)含有大量的晶體包體，似粒狀外觀，也描述為糖漿狀構(gòu)造。折射率1.74-1.75。無典型吸收光譜。產(chǎn)地有斯里蘭卡、巴西、馬達(dá)加斯加、加拿大、坦桑尼亞等。
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圖3-12-20 |
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鐵鈣鋁榴石中含有大量的晶體包體 |
2．釩鉻鈣鋁榴石
顏色為鮮綠色，也稱綠色鈣鋁榴石，RI1.74左右，內(nèi)部較干凈，有時(shí)含有長柱狀磷灰石，細(xì)小的棱柱狀透輝石以及石英、長石、頑火輝石和硫錳礦，這些礦物組合是一典型的特征。綠色鈣鋁榴石無典型光譜，在查爾斯濾色鏡下變紅色。
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圖3-12-21 |
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綠色鈣鋁榴石 |
為一種多晶集合體，半透明到不透明，也稱南非玉，常見淺綠色，綠色由Cr致色，也有粉紅色顏色，呈點(diǎn)狀、塊狀和不規(guī)則狀色斑不均勻地分布，白色部分為無色的鈣鋁榴石。水鈣鋁榴石折射率1.70-1.73，相對密度：3.35左右，藍(lán)區(qū)461nm處有一吸收窄帶，綠色部分在濾色鏡下變紅，在X熒光下有很強(qiáng)黃色，橙色熒光。
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圖3-12-22 |
圖3-12-22-1 |
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水鈣鋁榴石 | |
塊狀鈣鋁榴石是一種多晶集合體，顏色從淺綠至綠色并呈粒狀、塊狀和不規(guī)則團(tuán)塊狀及條帶狀分布，基質(zhì)為白色的鈣鋁榴石，產(chǎn)于我國青海、新疆和貴州等地，在商業(yè)上稱"青海翠"。主要特征以鈣鋁榴石為主，可含少量的絹云母、蛇紋石、黝簾石等RI1.74-1.75，相對密度約3.6，X-射線下有橙色熒光，綠色部分在查爾斯濾色鏡下變紅。
?。ㄎ澹?、鈣鐵榴石（Andradite）
1． 品種及顏色：因含雜質(zhì)Ti和Cr，使得鈣鐵榴石產(chǎn)生不同的顏色，形成的變種有：黑榴石、鈦榴石，因含Ti而呈黑色；黃榴石呈黃綠色，一般顆粒較小，大于2-3ct的琢型寶石也很珍貴；翠榴石因含鉻而呈鮮艷綠色，是石榴石中最有價(jià)值之一。
2． 吸收光譜：翠榴石的翠綠色，含Cr而具典型鉻的吸收光譜，紅光區(qū)有一雙線（701nm），693nm吸收線，橙黃區(qū)伴有兩條橫糊帶，紫區(qū)強(qiáng)吸收形成443nm截止邊。
3． 內(nèi)含物：俄羅斯烏拉爾山產(chǎn)的翠榴石可含有典型的"馬尾絲狀"（纖維狀石棉）包裹體具有特征的鑒定意義。納米比亞產(chǎn)的翠榴石無此特征，但具有有較為明顯的生長紋和碎裂狀的黑色包裹體。時(shí)間:2008-09-05 03:56來源:寶石鑒定學(xué) 作者:admin 點(diǎn)擊: 458次
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圖3-12-23 |
圖3-12-24 |
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翠榴石中的馬尾絲狀包體呈放射狀 |
翠榴石中的纖維狀石棉 |
（六）鈣鉻榴石（Uvarovite）
鈣鉻榴石很少用作寶石。顏色呈深綠、鮮綠色。常呈菱形十二面體小晶體，由于顆粒太小，難以琢磨成寶石，一般以晶簇標(biāo)本為主，主要用作觀賞、裝飾和收藏品。
五、 與相似寶石的鑒別
紅色尖晶石：相對較低的折射率，特征的吸收光譜及內(nèi)部包裹體。紫外燈下的熒光反應(yīng)為關(guān)鍵區(qū)分點(diǎn)。
紅寶石：非均質(zhì)性，折射率及雙折率，吸收光譜為關(guān)鍵區(qū)分點(diǎn)。
紅色鋯石：非均質(zhì)性，強(qiáng)色散及二色性，雙折射（刻面棱雙影），吸收光譜"紙蝕"現(xiàn)象等。
紅色碧璽：非均質(zhì)，二色性，折射率與雙折率、包裹體等。重液或比重測試亦有助于上述寶石的區(qū)分。
?。?）與黃色、橙黃、褐黃色石榴石（鈣鋁榴石、錳鋁榴石）相似寶石有：
黃色鋯石、托帕石、榍石、金綠寶石、火歐泊等
其重要區(qū)分內(nèi)容為：均質(zhì)與非均質(zhì)性，單折射與雙折射、折射率與雙折率，吸收光譜、相對密度等。
?。?）與綠色石榴石相似的寶石有：
同綠色鈣鋁榴、翠榴石、相似的有：祖母綠、鉻透輝石、綠碧璽、綠鋯石等。
同綠色多晶質(zhì)的水鈣鋁榴石（鈣鋁榴石玉）相似寶石有：玉符山石、鈉黝簾石巖、翡翠等。其中綠色的不均勻性及表現(xiàn)特征，點(diǎn)測近似折射率、相對密度、查爾斯濾色鏡的反應(yīng)可視為關(guān)鍵區(qū)分特征。
六、石榴石拼合石的鑒別
這種拼合石的檢測方法：
?、?側(cè)視拼合石，上下光澤、顏色有差異，上下部分的折射率、包裹體特征、熒光現(xiàn)象亦有不同；
?、诜糯髾z查可找到粘合層以及粘合層面上可能有氣泡；
?、燮春鲜哂屑t環(huán)效應(yīng)（如圖）。將拼合石臺面向下置于白色背景上，在合適的光照條件下，可見一紅色圈環(huán)繞寶石腰部。
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圖3-12-25 |
圖3-12-26 |
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以石榴石為頂?shù)钠春鲜?/FONT> |
紅環(huán)效應(yīng) |
常見單晶寶石鑒定：鋯石綠松石
ZrSiO4常含有U. Th放射性元素及其它微量元素，因放射性元素輻射作用使鋯石發(fā)生蛻晶質(zhì)變化，結(jié)晶程度降低，物理光學(xué)性質(zhì)亦發(fā)生改變。
按結(jié)晶程度將鋯石分為高、中、低三種類型，低型鋯石近于非晶態(tài)。
二、晶系及結(jié)晶系性
四方晶系，常見單形：四方柱、四方雙錐、復(fù)四方雙錐，可發(fā)育膝狀雙晶。
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圖3-13-1 |
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晶體素描圖 |
三、物理及光學(xué)性質(zhì)
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圖3-13-2 |
圖3-13-3 |
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褐色鋯石 |
綠色鋯石 |
3． 光性：一軸晶、正光性。
4． 主要物理及光學(xué)參數(shù)：
硬度Hm RI DR S.G
高型鋯石 7-7.5 1.90-2.01 0.059 4.6-4.8
低型鋯石 6 1.78-1.82 無或低 3.95-4.2
中型鋯石介于二者之間。
5． 解理和斷口：無解理，貝殼狀斷口
6． 脆性：高，具紙蝕現(xiàn)象。
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圖3-13-4 |
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鋯石刻面棱破損具"紙蝕"現(xiàn)象 |
8． 吸收光譜：可具多條吸收線或吸收窄帶。其中紅區(qū)中內(nèi)653.5nm、和659nm為診斷性吸收光譜。無色，藍(lán)色僅此特征吸收線，黃、褐、綠色鋯石多達(dá)40條譜線，紅、橙色無特征吸收線。
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圖3-13-5 |
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鋯石的士典型的吸收光譜 |
10．發(fā)光性：紫外熒光變化范圍廣。因體色不同，可以表現(xiàn)為無熒光和不同強(qiáng)度的其它顏色熒光。
11. 包裹體：各種固相礦物如磁鐵礦、黃鐵礦、磷灰石等。
愈合裂隙：平直或角狀色帶?？堂胬怆p影線等。
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圖3-13-6 |
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鋯石雙折率大，可見刻面棱雙影線 |
[NextPage]
四、處理方式
Δ
褐紅色鋯石------→無色、藍(lán)色、金黃色
還原氣氛
處理結(jié)果因熱處理溫度和不同產(chǎn)地的鋯石而異。
五、鑒定要點(diǎn)
a. 亞金剛光澤，高色散（火彩）特征。
b. 非均質(zhì)性，折射儀上負(fù)讀數(shù)。
c. 放大觀察刻面棱雙影線明顯。
d. 特征的吸收光譜。
e. 比重液或密度測試。
f. 可能出現(xiàn)的"低蝕"
1．高型鋯石
?。?） 完好的結(jié)晶形態(tài)：四方柱和四方雙錐的聚形。
（2）高硬度：H 7.5
?。?）高折射率：RI1.93-1.99，DR0.059 一軸（+）
?。?）高色散：0.039
?。?） 顏色：紅色、褐色、黃色、綠色、紫色和無色，其中以無色、藍(lán)色和紅色為佳。
（2） 典型光譜：紅光區(qū)653.5nm和659nm吸收線，可從深色40條均勻分布于各個(gè)色區(qū)，其中653.5nm為診斷線，紅色鋯石無此吸收線。
?。?）發(fā)光性：長、短波紫外線下有不同黃色熒光，X-射線下發(fā)黃色熒光。
2．中型鋯石：因蛻晶質(zhì)程度不同，所有性質(zhì)介于高型和低型鋯石之間，如折射率、雙折射率、相對密度、硬度等，根據(jù)蛻晶質(zhì)程度不同而有變化。它是高型鋯石與低型鋯石之間的過渡產(chǎn)物。
3. 低型鋯石：因含一些放射性元素，使得結(jié)構(gòu)遭到嚴(yán)重破壞，晶體轉(zhuǎn)為非晶質(zhì)體，并將鋯硅酸鹽成分分解為氧化鋯和二氧化硅的混合物。即ZrSiO4分解ZeO2+SiO2這些混合物基本上為非晶質(zhì)體，由晶體轉(zhuǎn)變成非晶質(zhì)的過程，稱為蛻晶質(zhì)或非晶質(zhì)化。蛻晶質(zhì)后，大部分物理性質(zhì)都發(fā)生改變，折射率、雙折射率、硬度、密度值均下降，雙折射率降低為0-0.008。
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圖3-13-7 |
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暗綠色的低型鋯石 |
?。?） 低型鋯來源：主要指來自斯里蘭卡和緬甸的滾圓卵石，其晶格已被破壞，無結(jié)晶外形。
?。?）顏色為綠色、褐色和橙色。
?。?）折射率1.78-1.84，單折射，光性特點(diǎn)主要為均質(zhì)體。
（4）相對密度：3.9-4.1。
?。?）硬度：6
?。?）內(nèi)部常有多邊形環(huán)帶和條紋，有明亮的裂縫，稱為角形包體。
加熱能促使蛻晶質(zhì)鋯石局部重結(jié)晶，并使密度增高，吸收光譜清晰。斯里蘭卡的綠色鋯石加熱后顏色變淺，紅褐色鋯石加熱后變?yōu)闊o色鋯石。
綠松石鑒定
綠松石是一種上檔玉雕材料，主要成分為CuAl 6 (PO 4 ) 4 (OH) 8 ·4H 2 O含Fe、Zn等雜質(zhì)，綠松石屬外生淋濾成因，與含磷和銅的硫化物礦化巖石風(fēng)化殼有關(guān)，我國湖北、陜西有優(yōu)質(zhì)綠松石的產(chǎn)出。圖4-3-1 圖4-3-2 瓷松雕件 綠松石雕件 一、主要鑒別特征 1．顏色
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綠松石是一種上檔玉雕材料，主要成分為CuAl6(PO4)4(OH)8·4H2O含F(xiàn)e、Zn等雜質(zhì)，綠松石屬外生淋濾成因，與含磷和銅的硫化物礦化巖石風(fēng)化殼有關(guān)，我國湖北、陜西有優(yōu)質(zhì)綠松石的產(chǎn)出。
一、主要鑒別特征
2．RI：1.62（點(diǎn)），為多孔隙寶石材料，一般不可測。
二、品種
三、優(yōu)化處理及鑒別 2． 灌注處理： 四、 綠松石與相似寶石材料的區(qū)別
2．合成松石：1972年合成綠松石問世。隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，放大50倍有球粒狀結(jié)構(gòu)。RI1.60，SG2.70，藍(lán)區(qū)無吸收線， 用一滴酸（水與酸2:1）在不顯眼部位進(jìn)行，能使藍(lán)色變成綠色，因合成松石常含有銅的化合物，借以產(chǎn)生藍(lán)色，銅鹽能在鹽酸中溶解。
3．硅孔雀石：RI1.50，SG2.0-2.5，H4，顏色綠中有雜色，低RI.SG.H顏色特點(diǎn)區(qū)別于綠松石。
5． 染色玉髓：具有層狀結(jié)構(gòu)，顏色呈斑雜狀，染料集中于裂隙處，查爾斯濾色鏡下呈紅色或淡褐色，RI1.53，SG2.60-2.63。
托帕石、白色寶石光、白水晶的區(qū)別時(shí)間:2012-03-11 19:18來源:快樂螞蟻 作者:山峰 點(diǎn)擊: 842次
白色寶石光。 白色寶石光是一種稀有玉髓，是隱晶質(zhì)的集合體，看不到晶體顆粒，硬度6.5-7左右，密度2.58~2.64，折射率1.53~1.54。半透明至微透明，光澤含蓄，似乎包裹在玉石的內(nèi)部，內(nèi)斂而韌性較好。 天然新疆托帕石籽料 托帕石的礦物學(xué)名稱為黃玉，又稱為黃
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