一、文化
红、蓝宝石是宝石级的刚玉,主要成分是Al2O3,其中红色者(中等深浅的红色到暗红至紫红)称红宝石,其它颜色者称蓝宝石,包括粉红色的也是蓝宝石。传说,缅甸武士出征将红宝石镶嵌进入身体以保佑刀枪不入。早在古埃及、古希腊和古罗马,蓝宝石被用来装饰清真寺、教堂和寺院,并作为宗教仪式的贡品。左手戴上红宝石戒指或者左侧戴一枚红宝石胸饰,就会有一种逢凶化吉、变敌为友的魔力。公元前585年修建的缅甸“瑞光大金塔”就镶嵌了2317颗红、蓝宝石。很多国家帝王的王冠都以红、蓝宝石作为装饰品,如英国女王、伊朗国王、俄国沙皇的王冠;伊朗的纯金地球仪也镶嵌了大量的红宝石。
在中国,《后汉书•西南夷传》就有记载,当时称其为“光珠”,表明我国在东汉时期就已辨识红、蓝宝石了。明清两代,红、蓝宝石大量用于宫廷首饰,民间佩戴者也逐渐增多。著名的明定陵发掘中,得到了大量的优质红、蓝宝石饰品。
慈禧太后的殉葬品中有红宝石朝珠一对,红宝石佛27尊, 红宝石杏60枚,红宝石枣40枚其他各种形状的红、蓝宝石首饰与小雕件3790件,其中68ct的大粒蓝宝石18粒,17ct左右的蓝宝石更是为数众多。清代亲王与大臣等官衔以顶戴宝石种类区分。其中亲王与一品官为红宝石,蓝宝石是三品官的顶戴标记。
蓝宝石“水浒108将”均由硬度为莫氏九级的天然蓝宝石雕刻而成。刻成的水浒人物做工细腻、栩栩如生,大的重122.65克拉,小的仅重30克拉,先后由10余位能工巧匠历时10年雕刻完成。
1935年发现于澳大利亚昆士兰的蓝宝石,原石重2303克拉,艺术大师诺曼。马尼斯花了1800小时,用它雕刻成了美国历史上著名的总统林肯的头像。
二、原石鉴定
1、晶系与晶形
三方晶系;常呈腰鼓状或短柱状晶体,常见单形为六方柱、菱面体、六方双锥、和平行双面。可见双晶。
2、晶面特征
柱面上常有横纹。在菱面体上可具有三角形生长标志;解理不发育,但因聚片双晶可发育有平行底面和平行菱面体面裂理。
3、其他特征
1)蓝宝石晶体生长纹理---六边形条带
2)掂重:3.98-4.01,坠手感。
三、相似宝石鉴别
1、红宝石与相似宝石鉴别:见下表。
表1 红宝石与相似宝石的鉴别
颜色 |
折射率 |
双折率 |
硬度 |
相对密度 |
|
红宝石 |
红-紫红 |
1.762-1.770 |
0.008 |
9 |
3.99 |
镁铝榴石 |
紫红-橙红 |
1.74-1.76 |
无 |
7.25 |
3.7-3.8 |
铁铝榴石 |
褐红,橙红 |
1.76-1.81 |
无 |
7.5 |
3.8-4.2 |
锰铝榴石 |
棕红,玫瑰红 |
1.80-1.82 |
无 |
7 |
4.16 |
铁钙铝榴石 |
浅褐红,橙红 |
1.74-1.75 |
无 |
7.25 |
3.6-3.7 |
红色尖晶石 |
红色,粉红 |
1.715-1.740 |
无 |
8 |
3.58-3.61 |
光性特征 |
吸收光谱 |
紫外荧光 |
特殊光学效应 |
内含物 |
|
红宝石 |
一轴负 |
红色 |
星光 |
金红石 |
|
镁铝榴石 |
各向 同性 |
三种 |
惰 性 |
变色效应 |
针状包体石英晶体 |
红色铁铝榴石 |
星光效应 |
金红石针锆石晕 |
|||
红色锰铝榴石 |
猫眼效应 |
晶体和液体包体 |
|||
铁钙铝榴石 |
无特征 |
无 |
糖浆状晶体包体 |
||
红色尖晶石 |
红色 |
星光和变色 |
八面体负晶 |
颜色 |
折射率 |
双折率 |
硬度 |
相对密度 |
|
红色绿柱石 |
粉红-红 |
1.580-1.600 |
0.005-0.009 |
7.5-8 |
2.67-2.90 |
红色碧玺 |
粉红-红 |
1.624-1.644 |
0.018-0.040 |
7-8 |
3.06 |
红色锆石 |
红橙、红褐红 |
1.925-1.984 |
0.040-0.060 |
7-7.5 |
3.90-4.73 |
红色托帕石 |
粉红-褐红 |
1.63-1.64 |
0.008 |
8 |
3.53 |
红色锂辉石 |
粉红-紫红 |
1.660-1.676 |
0.014-0.016 |
6.5-7 |
3.18 |
光性特征 |
吸收光谱 |
紫外荧光 |
特殊光学效应 |
内含物 |
|
红色绿柱石 |
一轴负 |
无特征 |
弱粉或紫色 |
猫眼 |
气液包体 |
红色碧玺 |
一轴负 |
绿区宽吸收带 |
弱红-紫色 |
猫眼 |
管状包体气液两相 |
红色锆石 |
一轴正 |
无特征 |
无到强黄橙色 |
猫眼 |
矿物包体后刻棱重影 |
红色托帕石 |
二轴正 |
无特征 |
橙-黄色 |
猫眼 |
气液,平行排列管状 |
红色锂辉石 |
二轴正 |
无特征 |
中-强粉红橙色 |
星光和猫眼 |
气液和管状 |
颜色 |
折射率 |
双折率 |
硬度 |
相对密度 |
|
合成红宝石 |
红色 |
1.762-1.770 |
0.008 |
9 |
3.99 |
玻璃(红) |
红色 |
1.45-1.70 |
无 |
5-6 |
2.0-6.3 |
光性特征 |
吸收光谱 |
紫外荧光 |
特殊光学效应 |
内含物 |
|
合成红宝石 |
一轴负 |
铬谱 |
强红色 |
星光 |
焰熔法,助熔剂法,水热法 |
玻璃(红) |
各向同性 |
硒谱 |
短波下白垩色 |
猫眼星光变色砂金等 |
气泡,旋涡纹 |
2、蓝宝石与相似宝石鉴别,见表2:蓝宝石与相似宝石鉴别
颜色 |
折射率 |
双折率 |
多色性 |
光性 |
|
蓝宝石 |
蓝-蓝紫 |
1.762-1.770 |
0.008 |
明显 |
一轴负 |
蓝色尖晶石 |
蓝 |
1.712-1.730 |
无 |
无 |
各向同性 |
蓝色碧玺 |
浅蓝-深蓝 |
1.624-1.644 |
0.018-0.040 |
明显 |
一轴负 |
蓝色锆石 |
浅蓝色-天蓝,灰蓝 |
1.925-1.984 |
0.040-0.060 |
弱 |
一轴正 |
黝帘石 |
绿蓝,蓝紫 |
1.691-1.700 |
0.008-0.013 |
三色性明显 |
二轴正 |
蓝锥矿 |
蓝,紫蓝 |
1.757-1.804 |
0.047 |
强 |
一轴正 |
SG |
H |
吸收光谱 |
发光性 |
内部特征 |
其它 |
|
蓝宝石 |
3.99 |
9 |
铁谱 |
无 |
星光 |
|
蓝尖晶 |
3.60 |
8 |
铁谱 |
无 |
八面体晶体或负晶 |
星光 |
蓝碧玺 |
3.01-3.11 |
7-8 |
498nm强带468nm弱带 |
无 |
管状 |
猫眼 |
蓝锆石 |
4.60-4.80 |
7-7.5 |
653.5nm |
长波无至中 |
愈合裂隙重影 |
猫眼星光 |
黝帘石 |
3.35 |
6-7 |
595nm带,528nm弱带 |
无 |
气液阳起石石墨 |
猫眼 |
蓝锥矿 |
3.68 |
6-7 |
无特征 |
短:强蓝白 |
重影及色带 |
色散强 |
颜色 |
RI |
DR |
多色性 |
光性 |
|
堇青石 |
蓝,蓝紫 |
1.542-1.551 |
0.008-0.012 |
三色性 |
二轴正负 |
磷灰石 |
蓝色 |
1.634-1.638 |
0.002-0.008 |
强 |
一轴负 |
海蓝宝石 |
浅蓝-天蓝 |
1.577-1.583 |
0.005-0.009 |
明显 |
一轴负 |
托帕石 |
浅蓝-蓝 |
1.619-1.627 |
0.010 |
弱 |
二轴正 |
蓝晶石 |
浅至深蓝 |
1.716-1.731 |
0.012-0.017 |
三色性中 |
二轴负 |
萤石 |
蓝,绿蓝 |
1.434 |
无 |
无 |
各向同性 |
SG |
H |
光谱 |
荧光 |
内部特征 |
其它 |
|
堇青石 |
2.61 |
7-7.5 |
426,645弱带 |
无 |
赤铁矿针铁矿磷灰石等 |
星光猫眼砂金 |
磷灰石 |
3.133.23 |
5 |
512和491和464 |
长短:浅蓝-蓝 |
矿物,气液,负晶 |
猫眼 |
海蓝宝石 |
2.672.90 |
7.5-8 |
427强带537,456弱带 |
无 |
平行管状 |
猫眼 |
托帕石 |
3.53 |
8 |
无 |
无 |
气液,不混溶液体 |
猫眼 |
蓝晶石 |
3.68 |
6-7 |
435和445带 |
长:弱红 |
固体,色带,解理纹 |
猫眼 |
萤石 |
3.18 |
4 |
无特征 |
强 |
色带,两和三相 |
变色,磷光 |
颜色 |
RI |
DR |
多色性 |
光性 |
|
矽线石 |
紫蓝-灰蓝 |
1.659-1.680 |
0.015-0.021 |
明显三色性 |
二轴正 |
异极矿 |
浅蓝-天蓝 |
1.616-1.634 |
0.022 |
集合体不可见 |
二轴正负 |
玻璃 |
蓝 |
无 |
无 |
各向同性 |
|
合成蓝宝石 |
蓝-蓝紫 |
1.762-1.770 |
0.008 |
明显 |
一轴负 |
合成立方氧化锆 |
蓝色 |
2.15 |
无 |
无 |
各向同性 |
SG |
H |
光谱 |
荧光 |
内部特征 |
其它 |
|
矽线石 |
3.25 |
6-7.5 |
410,441,462弱带 |
弱红 |
金红石尖晶石黑云母 |
猫眼 |
异极矿 |
3.4-3.5 |
4.5-5 |
无特征 |
无 |
与闪锌矿菱锌矿共生 |
|
玻璃 |
5-6 |
钴谱稀土谱 |
红色 |
气泡,旋涡纹 |
猫眼 |
|
合成蓝宝石 |
3.99 |
9 |
铁谱 |
短:淡蓝白,淡绿 |
各种合成方法不同 |
星光 |
合成立方氧化锆 |
5.80 |
8.5 |
不特征 |
强,因颜色而异 |
气泡,面包屑 |
色散强0.060 |
四、合成红蓝宝石鉴别
1、焰熔法合成红蓝宝石
(1)原始晶形:为梨晶。
(2)颜色:多种颜色,过于鲜艳;变色效应
(3)多色性:红宝石顶刻面可见二色性
(4)发光性:强于天然
合成蓝宝石:短波紫外光下可能显示淡蓝-白色或淡绿色荧光;
合成红宝石:红色荧光。
(5)内部特征:弧形生长纹(唱片纹);气泡:单个或成云雾状;未熔粉末(极少见)。
(6) 裂纹:合成红宝石价格低廉,加工常不够精细,可因过快的抛光造成表面上雁行状排列的细小裂纹,称为裂纹。
(7)吸收光谱:红宝石(Cr谱)较天然清晰。蓝宝石确实对应吸收线或是比较模糊;合成变色蓝宝石:474nm吸收线。
焰熔法合成星光红(蓝)宝石的鉴别特征:
具有焰熔法合成红(蓝)宝石的鉴别特征(参考前者)
(2)星线特征:
天然星光红蓝宝石 |
合成星光红蓝宝石 |
|
星线 |
星线常常较粗可能不连续 |
星线细长、清晰、完整 |
宝光 |
星线交汇处有宝光 |
星线交汇处无宝光 |
(3)包裹体特征
金红石针不可见(>100倍可见)
2、助熔剂法合成红蓝宝石
(1)晶形:完好几何形态的单晶体。主要成板状,粒状,缺失六方柱面,六方双锥面。单晶:菱面体+底面;双晶:穿插双晶。
(2)内部特征:
① 助熔剂残余包体:助熔剂包体可呈单个的管状包体、负晶、或者聚集成栅栏状,还常见微小的助溶剂包体可呈雨点状、网格状、彗星状等形态。
② 铂金片:有时可见铂金片,常具有三角形、六边形、长条形或不规则的多边形,铂金片在透射光下不透明,反射光下显示银白色明亮的金属光泽。
③ 色带与色块
(3)颜色:主要红色、蓝色
(4)发光性:红色--强,有些加入稀土元素具有特殊荧光
(5)吸收光谱:红色--清晰;蓝宝石:可能缺失460nm、470nm吸收线
(6)成分检测
3、水热法合成红蓝宝石:
(1)颜色:以浅红色--深红色为主,也有浅红和橙红色;透明且干净。蓝色、绿色、黄绿色、浅紫红色和带紫红色调的橙色等。
(2)种晶和生长构造典型的水波纹状生长带
(3)面纱状愈合裂隙和气液两相包裹体
发育。愈合隙隙上分布有形态各异的气液两相包裹体。典型且大量的气液两相包裹体也可作为水热法合成红宝石的重要鉴定线索,尤其是当波状色带不明显时,更为重要。
(4)金属包裹体;橙红色金属光泽的晶体,为水热法合成蓝宝石的典型包裹体。
(5)其他:蓝绿色可含有少量的Cr,可出现红色的紫外荧光。
五、优化处理红蓝宝石鉴别
1、红、蓝宝石的热处理及其鉴别特征
①熔蚀的金红石针
② 熔蚀的晶体包体
③ 热处理应力晕
④热处理后的愈合裂隙
⑤色带和生长带
2、扩散处理的蓝宝石及其鉴别特征
① 蛛网状图案
在显微镜下(低放大倍数)用柔和的透射光(如在光源上放一片白纸),把样品台面向下,从亭部方向观察,可见刻面面棱及附近颜色较深,构成网状的图案,这是因为扩散处理蓝宝石的颜色在棱角上更为浓集。天然蓝宝石则不具这种特征。
②深色裂隙
常见沿裂隙浓集的颜色,熔化成球体的晶体包体带有深蓝色的“色边”等特征。
③油浸观察
把样品浸泡在二碘甲烷之中,扩散蓝宝石显示深色且清晰的轮廓,而自然着色的蓝宝石则相反。
④ 紫外荧光
扩散处理的蓝宝石在短波紫外光下可发弱的浅蓝白或浅绿白色荧光,偶尔呈暗红色荧光。
⑤ 扩散红宝石:透明度稍差---雾状外观;RI>1.81;690nm吸收线无
⑥ 高温证据
3、染色和注油红、蓝宝石
(1)染色红宝石的特征
① 品质不佳,以半透明至亚半透明为主。染色色调与天然的不一样,带橙色或黑灰色调。
② 发光性:由染料引起的特殊荧光,如会出现橙色的紫外荧光,如用分光镜观察,则不见通常非常明显的696nm的吸收线。没有明显的多色性。
③ 发育有平行的裂隙:放大条件下易于观察,油浸效果明显。
④ 丙酮擦拭
(2)注油红、蓝宝石
有色油、无色油
① 开放性裂隙中的干涉色
② 气泡
③ 热针检验
4、充填处理
(1)传统的充填处理的鉴别特征
① 光泽:裂隙处光泽与宝石不同,胶可被钢针划动。
② 气泡
③ 荧光
(2)新型铅玻璃充填红宝石
① 充填物:放大观察充填物为黄色透明物质,光泽高于红宝石光泽,并存在大量气泡。
② 闪光效应:充填的裂隙上会有弱到中等程度的蓝-紫-橙红色闪光。
③ 短波紫外线下充填物具有强蓝色荧光。
充填红宝石-流动构造
充填红宝石
充填红宝石-金红石针和气泡
充填红宝石
充填红宝石-蓝色闪光
充填红宝石-开放裂隙双晶纹
合成红宝石-水热法
合成红宝石-气泡焰熔法
合成红宝石-提拉法,极细的平行纹理
合成红宝石-助熔剂法,助熔剂包裹体
合成红宝石-助熔剂法,助熔剂包裹体
合成蓝宝石-熔焰法,弧形生长纹
合成蓝宝石-熔焰法,气泡
合成蓝宝石-气泡群
红宝石三个方向金红石包体
红宝石斯里兰卡锆石包体
红宝石百叶窗状双晶
红宝石达碧兹
红宝石二色性
红宝石晶体包裹体
红宝石晶体及应力晕圈
红宝石-磷灰石和金红石包裹体
红宝石六边形生长色带
红宝石溶蚀金红石针
红宝石愈合裂隙
红宝石原石
扩散红宝石棱向色深
扩散蓝宝石颜色聚集
蓝宝石金红石包裹体
蓝色蓝宝石二色性
斯里兰卡蓝宝石
星光红宝石
焰熔法合成刚玉晶体
焰熔法合成红宝石晶体
附件下载: 充填红宝石 闪光效应
合成红宝石 焰熔法 大量气泡
合成红宝石 焰熔法 弧形生长纹
扩散蓝宝石 蛛网状图案
蓝宝石 六边形色带