刚玉的合成

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、**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。 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**、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。 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。

宝石种类介绍

宝石多为单矿物晶体，透明者加工成刻面，半透明至不透明者常加工成素身饰品，后者部分具星光和猫眼效应。钻石、红宝石、蓝宝石、祖母绿、金绿猫眼为举世公认的五大珍贵宝石，具保值和收藏价值，其余属中低挡宝石。

1、钻石

矿物名金刚石，是自然界最硬的物质，被誉为“宝石之王”，以无色透明者为佳，无色微带蓝色者称为“水火钻”价值最高。粉、蓝、绿、金黄等色因罕见也为珍品。产于南非、澳大利亚、俄罗斯及我国辽宁、山东等地。世界上最大的宝石金刚石库里南产于南非，重3106克拉。我国国宝“常林钻石”产于山东，重158786克拉。

2、红宝石

矿物名刚玉，是仅次于钻石的珍贵宝石，硬度9，仅次于钻石。产于缅甸、泰国、斯里兰卡等东南亚各国。缅甸是世界上首屈一指的优质红宝石产地，以“鸽血红”最佳，次为石榴红，玫瑰红等。红宝石是七月诞辰石，象征热情奔放和品德高尚，千百年来为世人所喜爱。

3、蓝宝石

矿物成分与红宝石同，故有“姐妹宝石”之称。广义蓝宝石包括除红色以外的各色宝石级刚玉，以印占克什米尔矢车菊蓝宝石质量最佳，惜已采空。为前，优质蓝宝石主要产一缅甸和斯里兰卡，以鲜艳的天蓝色色调均匀者为佳，靛蓝、浅蓝等色次之，我国山东，江苏，海南等省也出产。为九月诞辰石。

4、祖母绿

为绿柱石矿物的一种，因具特殊晶莹的“祖母绿色”被誉为“绿色宝石之王”，据说其绿色之美，任何绿色以宝石皆望尘莫及。以翠绿、皆为佳，优质绿祖母绿均产于哥伦比亚。

5、金绿猫眼

矿物名金绿宝石，硬度85，仅次于钻石和红宝石。具绿黄、蜜黄、黄棕等色，以深蜜**为上品，产于斯里兰卡。当具变色效应时，称变石（亚历山大石），日光下呈绿色，白炽灯下呈红色，亦为珍贵宝石。

6、欧泊

矿物名蛋白石，具瑰丽夺目的变彩。以色彩丰富、鲜艳、红色变彩较多且分分均匀的五色变彩为佳，以黑欧泊最好，白欧泊、火欧泊次之；产于澳大利亚。

7、海蓝宝石

为绿柱石矿物的一种，具海水蓝色，以色浓鲜艳者为佳，具猫眼效应者价值倍增。产于疆，云南等省（区）。

8、尖晶石

别名大红宝在，常为红、蓝等色，以接近红宝石的红色得较珍贵。红色尖昌石易与红宝石相混，一颗被称为“黑色王子红宝石”的红尖晶石，1660年被镶嵌于英王王冠上，直至20世纪才被识破。优质尖晶石产于缅甸。

9、橄榄石

因具有橄榄绿色而得名，以酷似祖母绿色者最佳，次为浓绿色和黄绿色，为八月诞辰石，产于河北，吉林。

10、托帕石

矿物名黄玉，硬度8，颜色较多，以酒**和红色最珍贵，无色者最差。商店里常见的蓝色黄玉为人工改色而成，但颇受青眯。为十一月诞辰石，产于新疆，云南等地。

11、紫牙乌

为石榴石族矿物。由于此族矿物化学成分，故品种和颜色也较多，以酷似祖母绿色的翠榴石和血红色镁铝榴石最佳。

12、月光石

为长石族矿物。其淡蓝色晕彩颇似秋夜的月光，故名。优质月光石产于缅甸，其晕彩有淡蓝、金黄、银白等色，以淡蓝及金**晕彩最佳。若具猫眼效应及“瞳孔”者，价值倍增，是受青睐的宝石品种。有学者认为，闻名遐迩的“和氏壁”就是月光石。

13、珍珠

被誉为“宝石皇后”。为珍珠蚌类的分泌物，矿物成为为文石。分天然珠和养殖珠两大类，以大而圆珠光佳美者为上品。我国广西合浦的海水养殖珠，世界驰名。

红蓝宝石的初步鉴定

红蓝宝石色泽美丽，晶莹透亮，宝光闪烁，致密坚硬，又无解理，深受人们垂青，加之已知的红宝石矿体已寥寥无几，价格呈直线上升。所以，伪劣产品也就比比皆是，何况人造刚玉技术已日臻成熟,所以辨认真假宝石就格外的重要，常用的鉴定方法有硬度测试，观察形态特征，观察发光性，观察光谱。

红、蓝宝石是除钻石以外地球上最硬的物质，达到莫氏9级，总是光亮如镜。其它可能的代用品硬度都比它低。可以用黄玉（莫氏8级）、水晶（莫氏7级）等标准硬度片刻划以确认其硬度。当然，观察刻痕仍应该持10倍以上放大镜。

未经加工的天然红、蓝宝石常呈六边形桶状或柱状，由于结晶生长速度非常缓慢，这就产生出与六边形晶体平行的“六边形生长线”，又称“六边形生长环带”。凡是有这种六边形生长线或环带的，就一定是天然红、蓝宝石。

刚玉有强烈的发光性，有其自身的特点，所以具有鉴定意义。缅甸红宝石一发光的荧光，在短、长波紫外线，X光中均发红色荧光（但光凭发红色荧光还不能断定其为天然成因的红宝石）。泰国的红宝石在长波紫外线中发弱的红色荧光，在短波紫外线中不发或者发弱的红色荧光。

观察光谱对红蓝宝石具有鉴定决定意义。红宝石光谱的特性：在6942/6928处呈强的红双线，该谱线可自熄而变为发荧光；在6680/6592处呈弱的黄、绿、紫的宽吸收谱线，在于4765/4750/4685处有次要谱线。

自熄荧光双线对于检测刚玉中是否含铬（Cr）很灵验，甚至紫红色、紫色蓝宝石当含有痕量铬时也有这种谱线。据此，可以断定其为天然成因的红宝石。

怎样选择祖母绿宝石

祖母绿宝石质量的好坏标准类似其它宝石。

首先看净度。上文谈到，包裹体（杂质）是天然宝石的一个佐证。但是宝石内含杂质的多少是区别宝石质量的一个重要标准。祖母绿俗称包裹体的“花园”，杂质愈少的祖母绿就愈加珍贵。

其次看颜色。不能简单认为颜色越“深”越好，而首先应该说颜色是“正”。所谓 “色正”，是绿色鲜艳，看起来赏心悦目。当然这种纯正的绿色越浓其价值就越高。

第三看切工。祖母绿的切工虽不像钻石切割那么严格，但也不能随意切割。绝大部分数量的祖母绿都切割成长方梯形，宝石界中称这种形状为祖母绿形。好的切割工艺能更好地展现宝石的光彩 。

第四看大小。一般说来祖母绿单粒的重量可分为一克拉以下、数克拉、或十数克拉以上。同等质量的祖母绿颗粒越大（重），其单价就越高。

综上所述，一颗祖母绿的价格是由它的净度、颜色、切工、大小决定的，选择祖母绿可根据自己的预算，作适度的选择。

水晶鉴别

一、真假水晶鉴别方法:

(1)眼看：天然水晶在形成过程中，往往受环境影响总含有一些杂质，对着太阳观察时，可以 看到淡淡的均匀细小的横纹或柳絮状物质。而假水晶多采用残次的水晶渣、玻璃渣熔炼，经过磨光加工、着色仿造而成，没有均匀的条纹、柳絮状物质。

(2)舌舔:即使在炎热夏季的三伏天，用舌头舔天然水晶表面，也有冷而凉爽的感觉。假的水晶，则无凉爽的感觉。

(3)光照：天然水晶竖放在太阳光下，无论从哪个角度看它，都能放出美丽的光彩。假水晶则不能。

(4)硬度：天然水晶硬度大，用碎石在饰品上轻轻划一下，不会留痕迹；若留有条痕，则是假水晶。

(5)用偏光镜检查：在偏光镜下转动360度有四明四暗变化的是天然水晶，没有变化的是假水晶。

(6)用二色检查：天然紫水晶有二色性，假水晶没有二色性。

(7)用放大镜检查：用十倍放大镜在透射光下检查，能找到气泡的基本上可以定为假水晶。

(8)用头发丝检查：将水晶放在一根头发丝上，人眼透过水晶能看到头发丝双影的，则为天然水晶，主要是因为水晶具有双折射。

(9)用热导仪检测：将热导仪调节到绿色4格测试宝石，天然水晶能上升至**2格，而假水晶不上升，当面积大时上升至**一格。

二、如何挑选水晶制品

一看选料：选料精良的水晶制品，应看不到星点状、云雾状和絮状分布的气液包体。质地友纯净、光润、晶莹为好，如果发现有深浅不一的断裂纹、斑点，则属于次品。

二看做工：水晶制品加工过程分为两种，即磨工和雕工。如水晶项链、手链、耳环等属于研磨品；观音像、内画鼻烟壶等属于雕刻品。一件做工好的水晶制品应考究精细，不仅能充分展现出水晶制品的外在美(造型、款式、对称性等)，而且能最大限度的挖掘其内在美(晶莹、巧色)。

三看抛光：抛光的好坏直接影响到水晶制品的身价。水晶在加工过程中须经过金刚沙的琢磨，粗糙的制作会使水晶表面存在磨擦的痕迹。好的水晶制品自然透明度、光泽都比较好，按地话说法“火头足”。

四看孔眼：对于缀穿水晶制品(如项链、手链、佛珠)，要看孔眼是否平直，孔的粗细是否匀称，有无细小裂纹。孔壁必须清澈透明，无“白痕”。

五看颜色：即使在同一种类的水晶中，它的不同部位的纹理、色泽也各式各有千秋。属于单色的，要色度均匀；在同一块水晶上有深浅的，则要求其色调纹路美观大方。

六看协调：购买水晶首饰时，应试戴一下，看其大小、松紧、长短。如是镶嵌饰物，看是否牢固、周正和协调统一。还应注意水晶首饰的款式、色彩是否与自己的身材、肤色、脸型和服装协调。

人工合成宝石的价值与价格

众所周知，作为宝石应具有“美丽”、“耐久”和“稀少”三要素，有的人认为应有八要素，它们是“美丽”、“高硬”、“稀少”、“透明”、“稳定”、“出奇”、“无害”和“重量与大小”，人工合成宝石除了“稀少”这一点外，其它要素都具有。千百年来，宝石与人类相伴相随，形影不离，不仅美化和丰富了人们的生活，人们还发现了宝石具有装饰、保值、货币、药用、收藏和鉴赏等方面的价值。人工合成宝石与天然宝石相比，更侧重于“美丽”的特征和“装饰”的价值。若就美丽和装饰来说，人工合成宝石可以与天然宝石相媲美，有时甚至于超过了天然宝石。因为人工合成宝石是天然宝石的代用品，我们在合成宝石时，总是要求合成宝石尽可能地与天然宝石接近，越逼真越好，并且要求达到天然宝石的最高档次品，所以，人工合成宝石不仅颜色漂亮、透明度好、硬度高、晶体大，而且没有裂、没有昝、质量好，可以做到色泽艳丽、纯净无瑕、质地优良，相当或超过相应天然宝石的高档品，几乎达到了与天然宝石高档品真假难辩的境地。由此可见，用人工合成宝石作为珠宝首饰的装饰材料所做的产品，一定与用同类天然宝石高档品为材料所做的产品一样漂亮。而天然宝石高档品不仅稀少，很难得到，就是得到了，价钱也一定高得惊人；人工合成宝石是工厂或实验室里制造和生产出来的，不仅产量可以人为地控制，价钱也相当便宜。正因为如此，人们用人工合成宝石来作装饰性很强的流行首饰或仿真首饰的主要材料就非常自然，并且这些首饰很漂亮，价格又很低，一般人都买得起，深受群众欢迎，销售量越来越高。由上可见，人工合成宝石的主要价值是装饰这一点无可非议。

但是，有一点要说明，人工合成宝石的数量是不是“稀少”这个概念是相对的，若与同类天然宝石的高档品比，人工合成宝石不算稀少；但若与同类天然宝石比或与可用于装饰的材料比，人工合成宝石的数量还是属于“稀少”的。另外，许多著名的人工合成宝石，由于年代久远，随着时间的推移，其价值会不断提高，有些甚至可以达到收藏的水平。

人工合成宝石的价格，与同等颜色、同等质量的天然宝石比，应当说是相当便宜的。其便宜的幅度与合成的方法难易、产量的大小及其它因素有关。综合来看，其便宜幅度从万分之一到十分之一不等。例如水热法合成的鸽血红红宝石戒面，每克拉价格250元左右，天然鸽血红红宝石若达到无棉无裂、无包裹体与生长线的优质品，其价格应当在25000元/克拉左右，即水热法合成的鸽血红红宝石便宜幅度为千分之一左右；仿天然金绿猫眼宝石的玻璃猫眼的价格，其便宜幅度大约为万分之一左右。这是因为水热法合成红宝石的技术难度大、设备昂贵、产量低，属于合成宝石类；仿天然金绿猫眼宝石的玻璃猫眼生产技术比较容易、设备简单、产量大，属于仿宝石类，所以价格便宜。若用同类人工合成宝石相比，由于合成的方法不同价格也相差很大。例如焰熔法合成红宝石的价格与水热法合成红宝石的价格比就低好多，因为焰熔法合成红宝石用氢氧火焰烧，每小时大约能生长10克重的红宝石，同时每个车间里可以摆放好多台设备生产，产量大，其产品的销售不是像水热法生长的红宝石一样用克拉计算，而是用每公斤多少钱计算。目前国内生产的焰熔法红宝石一般每公斤为400-650元左右，1公斤为1000克，1克为5克拉，即5000克拉焰熔法生长的红宝石价格为400-650元，每克拉焰熔法红宝石合0。1元左右，比水热法生长的红宝石便宜2500倍左右。由此可见，不同方法生长的同类宝石由于方法难易和产量大小不一样，其价格也是不一样的。但是，人工合成宝石的价格与同质量的天然宝石价格比，则便宜很多，这是客观事实。

堪为国宝的南丹陨石

根据史书记载，1516年（明代正德十一年）在广西省南丹县发生了巨大的陨石降落。由于当时的社会情况及交通、信息等不便，未能及时找到坠落的陨石。到1958年，“大炼钢铁”时，地质找矿队员才发现了不少红褐色的有锈痕的“铁矿石”，当时人们看到连坩锅都无法熔化的这些“铁矿石”，感到奇怪，逐级向上汇报，直至中央有关部门，中国科学院将此事交地质研究所处理。经专家调查化验，证实它就是世界上已知最早列入文字记载的铁陨石“南丹陨石”（因该陨石中含有大量铁镍合金，故称铁陨石）。

根据史料和现场分析，南丹陨石在陨落时发生了爆炸，所以散落点分布达方圆几十里。南丹陨石是铁陨石中矿物种类较多、样品最全的陨石，更重要的是可以从石中获得初始陨石各组成部位的信息资料。陨石的色彩纷呈，大部分不保存有熔壳，有陨石与高温气流作用留下的“气印”。对它们的研究，有助于认识陨石高速冲破大气层时所受的压力和湿度、散热与传导、陨石对地面的冲击能、陨石结构的物理化学变化、太阳系小行星的形成过程及其环境演变等情况，进而用于研究宇宙飞行器穿过大气层时表面的融蚀及宇宙射线的影响程度等。1993年以来，南丹陨石成为境内外别有用心的人搜寻的目标，在社会上被高价炒卖。陨石的失落，已经破坏了可供研究铁陨石落地状态的原始数据和特征，损失无法弥补。由于交通、管理等诸多因素的影响，国家未能全部收回大块南丹陨石。

目前，北京天文馆天象厅、南丹县公园、贵阳地球化学研究所、南丹县博物馆等分别存有680公斤、1000公斤、300公斤、2000多公斤的南丹陨石。对于陨石，许多国家的法律都有明确保护条文。俄罗斯、法国、美国、印度、德国和埃及等大多数国家立法规定，来自天外的陨坠物体都归国家所有。世界各国均把陨落在本国境内的陨石视为“国宝”，只有在留足标本的情况下，才有选择地、慎重地与别国交流与研究。南丹陨石对个人没有多大的用处，但却有极珍贵的科学价值。南丹陨石被大量搜掠，不排除来自国外的唆使和高价收购。人类有史以来，搜集到的陨石也不过2000多块，数量极其有限。

南丹石量大面宽，是非常罕见的，是稀有天外“来客”，能为我们提供非常直观重要的宇宙信息。广西南丹县有不少人为了私利，收购倒卖“南丹陨石”。目前，南丹石在南丹县已丢失严重，存量很少，不少陨石散落到当地村民手中待价而沽，有的被不知名称的单位弄走。依据国家《文物保护法》，南彤陨石属国家一极文物。

助熔剂法又称高温熔体溶液法，它是将晶体的原成分在高温下溶解于低熔点助熔剂熔体中，形成饱和的溶液，然后通过缓慢地降温或在恒定温度下蒸发熔剂等方式，形成过饱和的溶液而析出晶体。这种过程类似于自然界中矿物晶体从岩浆中结晶的过程，因此在宝石晶体合成中占有重要的地位。

利用助熔剂法生长晶体已有很久的历史，19世纪中期，西欧就曾有人用此法合成金红石和合成祖母绿，由于焰熔法合成红宝石的兴起，该法曾一度被人忽视，但近几十年来，由于科技的发展又开始在宝石生长中大量应用。助熔剂法不仅可以合成红宝石，还可合成祖母绿和尖晶石等。

助熔剂法生长宝石晶体有许多优点，与其他方法相比，它适用性很强，几乎对所有的宝石材料都能找到合适的助熔剂。助熔剂法要求温度低，许多难熔化合物、在熔点处易挥发或变价的化合物，或非同成分熔化的化合物，都能从熔体溶液中生长出来。另外，由于它与矿物在岩浆中结晶类似，合成宝石晶体的包体很像天然宝石包体，所以颇受宝石合成者的重视。助熔剂法由于温度要求相对较低，所以设备也相对简单，从发热体到测量温度的元件都容易配置。这种方法的缺点是生长周期长，且有些助熔剂有腐蚀性和毒性，容易污染环境。

一、助熔剂法生长晶体的原理

助熔剂法，顾名思义，一定有助熔剂。作为助熔剂，一个基本的要求就是它熔化后能溶解待生长的晶体，且不易分解挥发。PbF2、PbO、Bi2O3等极性化合物是最好的材料，它们熔点低，溶解能力强，此外B2O3和Ba O-B2O3也很常用。还有一些复杂的化合物如钨酸盐、钼酸盐、冰晶石等有时也被选做助熔剂。

助熔剂的选择要依据几个原则：

1）它对拟生长的晶体有极好的溶解性，随温度的变化，溶解度变化也较大，这样晶体容易生长。

2）在较宽的温度范围内，所生长的晶体是惟一的稳定相，也就是助熔剂与晶体成分不能形成中间化合物。

3）助熔剂具有较低的黏度和较高的沸点。

4）挥发性小，毒性小，容易清除。

常用的助熔剂及其性质见表4-1-8。

表4-1-8 常用助熔剂及其性质

助熔剂法生长宝石晶体的基本原理可用二元组分的共晶型相图来说明，如图4-1-6所示。假设宝石组分A的熔点为TA，助熔剂作为低熔点组分B的熔点为TB。将A组分和B组分进行混合，混合比为X。受热熔化后，A、B组分均熔融成熔液。此时，作为混合组分X的熔点处于P。当温度下降时，A组分在Q点，相当于TQ的温度时结晶析出。再降低温度，熔融液的成分比沿TAQE变化，最后达到E点的组分，E点称为低共熔点。在这个过程中，A组分不断析出或生长成晶体。从图中还可看出，B组分的加入，使TQ点的A组分结晶温度明显地低于TA，即A组分中加入低熔点的B组分后，A组分的熔点和结晶点由TA下降到TQ，这样，就可以在较低温度下生长出高熔点的宝石晶体。由于B组分起到了降低熔点的作用，所以称为助熔剂。又因为B组分通常为无机盐类，因此助熔剂法也被称为盐熔法或熔剂法。

图4-1-6 二元组分的共晶型相图

从相图中还可以看出，相图下部为固相A和B的脱溶区，这种脱溶体脱溶现象在宝石晶体中很常见，在红、蓝宝石的改色过程中有TiO2、Fe2O3、Cr2O3等脱溶，合成立方氧化锆晶体中的立方相中有四方脱溶，在退火时各自成为单独的晶体。

二、助熔剂法生长合成红宝石晶体

焰熔法合成红宝石产量大，结晶好，颜色全，但是与天然红宝石相比，极易鉴别。为了生长出接近于天然红宝石的合成红宝石，人们把精力集中到助熔剂法上。由于助熔剂法合成红宝石的包体、生长习性与在岩浆中形成的天然红宝石有相似的结晶条件，所以合成红宝石几乎达到以假乱真的地步，这也是助熔剂法合成红宝石长久不衰的原因。

助熔剂法合成红宝石过程中常见的问题是：

1）成核的控制问题，特别是在缓冷法中，有时成核失控，晶体长不大。

2）不希望的生长习性，由于红宝石（0001）面生长慢，所以长成（0001）薄片，导致使用率低且结晶不完整。

3）内部含助熔剂包体过多，破坏了结晶完整性。

下面以Na3AlF6做助熔剂为例说明助熔剂籽晶旋转法合成红宝石的生长工艺。

（一）合成红宝石晶体生长工艺

上面已经讲过，助熔剂法生长原理可据二元相图来说明，根据Na3Al F6-Al2O3的二元相图可以确定配比，Na3Al F6和Al2O3配比可选择在Al2O3质量分数为13%～20%范围内。生长温度980～1050℃之间。

将Na3Al F6和Al2O3（用AP级）混合，加Cr2O〔3w（Cr2O3）=1%～3%〕，混合、压块并均匀熔化，生长炉如图4-1-7所示，其发热元件为高温电炉丝，温场可以用炉丝的分布来调整，也可以用改变坩埚上下位置来调整，温场TQ=980～1050℃左右，T1-T2＝20℃左右。

图4-1-7 助熔剂法合成红宝石生长炉

坩埚85mm（d）×85mm（h），装料重1000g，熔化后用籽晶下试法来测试溶液的饱和温度，在高于饱和温度20℃左右保持4～5h，确保熔质被充分熔化，然后慢慢下降籽晶，并且以05～1℃/h的速度降低温度，籽晶杆以10～30r/min的速度转动，使晶体慢慢长大，生长出的晶体与天然红宝石有近似的外形和结晶特性。

（二）熔体挥发对晶体生长的影响

由于晶体生长是在开放系统下进行的，熔剂Na3AlF6在熔融状态下，每次生长中有6%的熔剂挥发。熔体中大量的F、Na离子及它们的化合物相当活泼，很容易从表面溢出，导致熔体挥发过快；另外由于表面挥发造成熔液表面具有更大的饱和度，表面成核几率大，使长出来的晶体质量不好，所以用籽晶生长时，将籽晶放在液面下一点，以使晶体发育完整，同时还要增加助熔剂比例，以补充挥发造成的损失。

（三）助熔剂法合成红宝石的主要品种和鉴别特征

目前国际珠宝市场上出现的助熔剂法合成红宝石主要有查塔姆（Chatham）、拉姆拉（Ramaura）、克尼什卡（Knischka）、卡桑（Kasha）、多罗斯（Douros）等几个品种。

1查塔姆（Chatham）合成红宝石

Chatham合成红宝石于1960年面市，是最早的助熔剂法合成红宝石，其特点如下。

1）晶体特点　Chatham合成红宝石是一种含天然籽晶的合成红宝石，早期生长的单晶体以有大块天然种晶为特点。

2）荧光　紫外灯下有强红色荧光及白垩状红色荧光。

3）内部特征：①可见助熔剂包体，Chatham合成红宝石中常可见粗大的助熔剂残余，它们常呈撕裂状、精细的网状、羽裂状；②铂金属片，目前大多数助熔剂合成红宝石内部已见不到铂金属片，而Chatham合成红宝石中却仍可见铂金属片，这些铂金属片与助熔剂残余共生，形成一些类似天然的景观，构成了Chatham合成红宝石的鉴定依据，铂金属片呈六边形、三角形，其边缘为锯齿状；③籽晶，在显微镜下观察，常可看到Chatham合成红宝石中蓝色幻影般的籽晶，其边缘可见到一些淡蓝—红紫色的边界线；④透明晶体，Chatham合成红宝石中偶尔可见到一种颗粒状无色透明晶体，经分析证实（Kerre,1982），这类晶体为金绿宝石。

2克尼什卡（Knischka）合成红宝石

Knischka合成红宝石是由澳大利亚一位工程师生产的具有天然籽晶的助熔剂法合成红宝石，其特点如下。

1）晶体特点 K nischka合成红宝石表现出一种纺锤状的晶体形态（见图4-1-8），在晶体中除了底轴面c{0001}、菱面体面 ，还有六方双锥 面的出现。

图4-1-8 克尼什卡合成红宝石晶体

系统宝石学（第2版）

2）荧光　Knischka合成红宝石在长波紫外灯下表现一种强红色荧光，短波紫外荧光特点与长波相同。

3）吸收光谱　紫外－可见光吸收谱的400～700nm范围内Knischka合成红宝石存在明显的4685nm、475nm、4765nm铁吸收峰和6592nm、668nm、6928nm、6942nm的吸收峰，这一特征与天然红宝石吸收相同，而在250～400nm之间出现的270nm的吸收峰却是天然红宝石所缺失的，这一吸收峰的存在可作为Knischka合成红宝石与天然红宝石的鉴别依据（见图4-1-9）。

图4-1-9 天然红宝石与助熔剂法合成红宝石紫外－可见光吸收光谱

4）内部特征：①助熔剂包体，Knischka合成红宝石中残余的助熔剂常形成一些奇异的云翳状、面纱状的形态，还可有不规则的管状，管内有明显的收缩泡和高折射率的固化助熔剂玻璃；②负晶，Knischka合成红宝石的另一个特点是存在着大量的体积粗大、形态各异的负晶，这些负晶分散或成群聚集，成群出现的双锥状负晶分布于长晶管的末端，被看成是Knischka合成红宝石的鉴定依据；③铂金薄片，与其他助熔剂合成红宝石相比，Knischka合成红宝石的铂金薄片多呈扭曲的六边形、三角形状；④籽晶，Knischka合成红宝石籽晶采自印度等地的天然红宝石，因此在显微镜下观察时可以发现天然包体和助熔剂包体共存的现象；⑤化学成分，其微量元素主要为Cr、Fe，并有少量的Ti和Cu。

3拉姆拉（Ramaura）合成红宝石

Ramaura合成红宝石是1983年面市的自发成核的合成红宝石，其特点如下。

c{0001}；r{1011}d{0112}

1）晶体特点 R am aura合成红宝石常出现一种等向的菱面体状晶体，其上发育三种晶面，即底轴面c{0001}、菱面体面r{1011}、负菱面体面；底轴面c面相对较小，穿插双晶发育；与D ouros合成红宝石不同的是，其穿插双晶常发育于菱面体状晶体中（见图4-1-10）。

图4-1-10 拉姆拉合成红宝石晶体

2）荧光　Ramaura合成红宝石由于加入了某些稀土元素，在长波紫外灯下有明显的橘红色－红色荧光，短波紫外荧光与长波紫外荧光相同，但荧光强度稍低，少数样品可有蓝白色荧光。

3）内部特征：①助熔剂包体，Ramaura合成红宝石中助熔剂残余常呈明显的橘**、**，少数呈无色或白色，残余的助熔剂沿晶体的某些方向分布，形成一些规则的平行排列或六边形网状图案，有些细小的助熔剂集合体呈阶梯状排列，其内部具明显的“龟裂纹”；②铂金薄片，Ranaura合成红宝石很少含铂金薄片；③颜色与色带，Ramaura合成红宝石主要呈现紫红色、玫瑰红色、红色，颜色的不均一性几乎表现在每一粒宝石中，这种不均一性通常表现为纺锤形、三角形图案的色块，在转动宝石时，色块的褐色色调明显增加，这些可与天然缅甸红宝石“蜜糖状”结构相区别；④生长线，在油浸显微镜下Ramaura合成红宝石的生长线所构成的丰富的图案，成为该宝石的一个重要的鉴定依据，其生长线大致有两种形式，包括近于平直的平行排列的生长线、略为弯曲的大致平行排列的生长线，几种不同形式的生长线以一定角度相交共生形成不规则的生长现象；⑤化学成分，Ramaura合成红宝石的化学成分中除含元素Cr、Fe、Ti外，尚有少量的K和Ca，在能谱分析中有Pb的存在，这是因为其所用助熔剂主要是氧化铅（PbO）、氟化铅（PbF2）、氧化铋（Bi2O3）或氧化镧（La2O3）。

4多罗斯（Douros）合成红宝石

Douros合成红宝石是1993年面市的一种自发成核无种晶的助熔剂合成红宝石，其主要特点如下。

1）晶体特点 常见的晶形有两种，即近等向发育的菱面体状和板状，在两种形状的晶体上只能见三种晶面，底轴面c{0001}、正菱面体 、负菱面体 ，板状晶体内穿插双晶发育。菱面体状晶形如图4-1-11。

图4-1-11 菱面体状多罗斯合成红宝石晶体

2）荧光　未切磨的Douros合成红宝石可有多种荧光，在其边缘部分由于Cr含量很低，可表现为无荧光或很弱的荧光，某些外层在长波紫外线下呈黄—黄橙色荧光，短波紫外线下呈现中—强蓝白色荧光，而成品宝石则多表现出比天然红宝石强的红色荧光。

3）内部特征：①助熔剂包体，Douros合成红宝石内部较纯净，少量残余助熔剂主要呈两种形态，即分散的粗大的圆形、长条形或由细小的助熔剂熔滴聚合成的面纱形，助熔剂多呈现明亮的**，随着温度的降低助熔剂收缩中心多留下空洞，边缘则呈现一种“马赛克”状结构；②颜色和色带，Douros合成红宝石可有深红、紫红、红紫等颜色，颜色分布不均匀，在板状晶体的边部、双晶结合面处都可出现浅红—无色色带，在菱面体晶形和板状晶体中可见到紫或蓝紫色的锐角三角形色块；③生长线，在油浸显微镜下，菱面形晶体的d晶面上有明显的弯曲伞状轮廓，构成Douros合成红宝石的一种鉴定依据（见图4-1-12）；④化学成分，Douros合成红宝石除含Cr外，还有Ti、Fe、Ni、V等元素，其助熔剂成分为Pb（NO3）2，所以在检测中有Pb的出现，Douros合成红宝石不同晶面的化学成分略有差异，以至其不同晶面上的折射率值也略有变化，成品宝石可测到大于天然红宝石的折射率和双折射率，no=1772～1774,ne=1762～1764，双折射率为0010～0012。

图4-1-12 多罗斯合成红宝石菱面形晶体的

d面上伞状生长区示意图（油浸、正交偏光下）1—晶体边缘橙**生长带；2—红色生长区；3—深红色伞状生长区

三、助熔剂法生长祖母绿晶体

关于助熔剂法合成祖母绿的历史可以追述到1848年，JJEbelmen用熔化的H2BO3作助熔剂，用天然祖母绿粉末为原料，溶解后降温而获得小片状晶体。但是一般都以1888年和1900年PHeufefeuille和HPerry公开报道的助熔剂法生长的祖母绿作为合成祖母绿的开端，这种方法一直为后人采用。所用的助熔剂为Li2Mo2O7（或Li2O+Mo O3+X2O5），加入祖母绿粉末，在800℃下加热熔融，经14天后长出1mm大的祖母绿晶体（加Fe是浅黄绿色，加Cr为绿色），如超过800℃则为硅铍石（Be2SiO4）。

后来德国的Espig进行了助熔剂法合成祖母绿的研究，但真正把合成祖母绿推向商业化生产的是查塔姆（CChatham）和吉尔森（PGilson）。

1Espig助熔剂法合成祖母绿晶体

Espig的合成祖母绿如图4-1-13所示。

Pt坩埚180mm（d）×85mm（h），装料28kg，用Pt管在Pt栅上加料SiO2。上部SiO22～4周加一次，下部原料2天补充一次。

图4-1-13 Espig合成祖母绿的生长原理图

原料配方　SiO2两份，BeO 两份，Al2O3四份，Li2CrO4少量。加料后加热到800℃，原料熔化后，由于底部热，Al2O3、BeO、Li2CrO4向上扩散，SiO2向下扩散，在栅下与祖母绿籽晶相遇，若此处是过饱和状态，则沉积在晶核上长大，12个月可长出20mm大的晶体。可以放籽晶，也可以自发成核。

Espig生长法属早期的研究成果，生长出的晶体不大且包体多，完整性不好，很难磨出1ct

1ct（克拉）=02g。

2Chatham合成祖母绿

Chatham是在助熔剂法合成宝石方面极有成就的科学家，他对合成红宝石和合成祖母绿做出了很大的贡献。Chatham在合成红宝石和合成祖母绿时也是使用Li2O+2MoO3做助熔剂，使用缓冷法，不过炉子和坩埚都比较大，典型生长周期为12个月。由于生长过程保密，没有公布详细的工艺过程，但从生长的晶簇片来看是缓冷降温法自发成核生长的。

3Gilson助熔剂法合成祖母绿

法国的Gilson是世界上用助熔剂法合成祖母绿并推向市场的另一个公司。

Gilson助熔剂法合成祖母绿分两步，首先是优化籽晶，如图4-1-14所示，先选用无色的绿柱石切片做籽晶，在两面上生长合成祖母绿，再把合成祖母绿切下来做籽晶。

如图4-1-15所示，中间栅网把Pt坩埚分为两个区，热区内放入做原料的绿柱石块，助熔剂为Li2Mo2O7，在较热区，绿柱石被熔解到助熔剂中，在冷区绿柱石分子又在过饱和的条件下析出长在种晶上，两区的温差很小，主要是保持低一些的过饱和度，防止硅铍石和自发核的形成。两区流体对流可用机械来驱动。典型生长工艺每月长1mm,14mm×20mm大的晶体可切割出18ct重的宝石。

图4-1-14 晶种优化示意图

图4-1-15 Gilson法合成祖母绿示意图

助熔剂法还可以用于生长YAG、SrTiO4等晶体，但由于这些晶体近几年来在宝石商业中较少使用，故不再介绍，其原理与合成红宝石类似。

四、助熔剂法合成宝石的鉴别

1包体特征

1）固态包体　助熔剂法生长的晶体内常包含的固态包体有结晶相包体、助熔剂包体、未熔化熔质包体和坩埚金属材料包体等。结晶相包体如合成祖母绿晶体内的硅铍石包体。助熔剂包体通常较多，不透明，形态多样，有时和天然宝石中的包体也很相似。助熔剂法生长的晶体或多或少都要受到坩埚材料的污染，并存在一些未被熔化的熔质原料包体。

2）气态包体　助熔剂法生长晶体内的气态包体是由于助熔剂具挥发性而造成的，有时气态和固态包体会同时存在，可构成气、固二相包体。

2生长条纹

助熔剂法生长的晶体有时可观察到平直的生长纹，它是由组成成分的相对浓度变化或杂质浓度的周期性变化引起的。生长纹的出现也与晶体中存在着很细的包体有关。

3位错

助熔剂生长的晶体多含有螺旋位错。螺旋位错在晶面上终止时，表面会形成生长丘或卷线，生长丘的下面常联结着小的包体中心。一般来讲，助熔剂法合成的宝石晶体位错密度较低，在稳定生长条件下，晶面上生长丘很少，有时只有一个。

金绿宝石古称金绿玉，其英文名称Chrysoberyl(词头来自希腊词shryso，意指金**)，即指金绿色铍矿物。它位列五大名贵宝石之一，是因为它的两个具特殊光学效应的变种：猫眼和变石。它们非常美丽、稀有，质量好的比红宝石、蓝宝石、祖母绿还珍贵。

一、金绿宝石的基本特征

矿物名称：金绿宝石

化学成分：理论化学式BeAl2O4，常含铁(F2O3可达6%)，变石中含少量铬(Cr2O3可达1%)。各色品种都可含微量铁、铬、钛、镁等。

晶系及结晶习性：斜方晶系，单晶板状或柱状，有时呈假六方对称的轮式双晶和膝状双晶(图16-3-1)。

图16-3-1 金绿宝石常见晶形

a—单晶；b—轮式双晶；c，d—膝状双晶

光学性质：颜色有红、橙、黄、蓝、绿、紫或紫罗兰及黄褐到褐色的，也有无色的；无特殊光学效应的主要为**至带黄的绿色或带绿的**；猫眼石常为暗的带黄的褐色到浅**、蜜**，带绿色的也较常见；变石在日光下为绿、蓝绿或浅绿色等偏冷色调，在白炽灯下呈紫红、紫罗兰到红或带紫红色的偏暖色调。

玻璃光泽，抛光好达亚金刚光泽；透明到半透明。

二轴晶，正光性(也有负光性的)；折射率范围：Np1740～1759，Nm1747～1764，Ng1745～1770；双折率一般在0008～0012；色散0015。

多色性：体色浅的品种，如黄、褐、绿色者，色淡时，三色性只在两个色调深及浅之间变化，三色性弱到中等；体色深者三色性才明显。**品种为无色—淡黄—绿黄；金黄绿色者为淡黄—橙黄—淡褐；一般为淡红或无色—橙黄到淡黄—鲜绿或淡褐。变石一般为深红或紫红—橙黄或橙—绿；缅甸产的变石为紫—亮绿—蓝绿。

荧光现象：变石在长、短波紫外光下均呈弱红色；浅绿色金绿宝石在短波紫外光下为绿**；其他品种无紫外荧光反应。

吸收光谱：带**和褐色者，吸收带在504nm和486nm，在444nm有强吸收的是铁谱。变石吸收带在640～555nm，低于470nm全吸收；慢光在680nm、678nm有铬的荧光双线之外，还有665nm、655nm和649nm弱的窄线；快光的弱吸收双线在678nm的稍强，更弱的两条在655nm和645nm。有资料说，**宝石在580nm和630nm有吸收线，绿色宝石在476nm、473nm、468nm有3条弱吸收线。

力学性质：平行{101}柱面方向解理弱到中等、平行{010}及底面方向解理不完全；断口贝壳状；硬度85，韧性好(抗磨蚀)；猫眼石的韧性更好过一般金绿玉。由于它硬又耐磨，与任何酸(包括氢氟酸、热浓硫酸)均无反应，又耐高温(熔点高于1200℃)，在宝石镶嵌加工的火焰下不发生变化，所以，加工处理时抵抗力好，也利于经久佩戴。

无色金绿宝石的密度为370g/cm3，彩色的密度稍高，暗色石最高。由于包裹体等影响，密度的变化范围在363～383g/cm3。

显微特征：猫眼中主要是平行晶体c轴的管状负晶和短的针状体；充填空洞的次生愈合面上指纹状气液两相包裹体可见于各个品种，有双晶的可见阶梯状双晶纹。乌拉尔产的变石中，羽状包裹体和其他包裹体与某些红宝石的类似。**和褐色金绿宝石中常见液体和气泡充填空洞之外，还有液体充填的空洞和长的管状体。

二、金绿宝石的类型

金绿宝石按特异光学现象划分以下亚种或变种。

(1)金绿宝石：指没有特殊光学现象的金绿宝石。一般为淡黄、金黄或带绿的**、带褐的**，也有橄榄绿色的；浅黄绿色的曾称为“东方贵橄榄石”，主要产于巴西；深绿色并稍带褐色的更像绿电气石与橄榄石，斯里兰卡有产出；曾传说有白蓝色的，比变石或猫眼更罕见。

(2)变石：又称亚历山大石(Alexandrite)，全称是金绿宝石变石，它是所有具变色效应的宝石中最具代表性、最珍贵的品种。其典型的颜色变化是阳光下绿色，烛光或白炽灯下红色，也有相应颜色分别为蓝绿—紫红、蓝绿—淡紫红的；一旦带褐色，日光下为稍带褐色的黄绿或蓝绿色，白炽灯下为褐红色；后一种情况最常见。带褐色也使宝石亮度降到中等。

(3)猫眼：又称波光玉，古称狮负，俗称猫睛等，英文名称Cat's eye，均应限指金绿宝石猫眼。因为它有最好、最美的猫眼光，故简称猫眼或猫眼石。金绿宝石猫眼磨的好时，猫眼光的形状是狭窄的瞳孔状，光活；即照射光有强弱变化时，猫眼光也跟着产生强弱或/和宽窄变化。当光的照明方向改变或光源不动、摆动宝石时，猫眼光也灵活地变动。当猫眼石放在聚光光源下，与光源的角度合适时，宝石向光的一半显示宝石的体色，而另一半却呈现乳白色；如宝石为蜜**，光照下展现出“乳白蜜**”。切磨弧度合适的猫眼石，在两个聚光灯光束下，随着宝石的转动，猫眼光时而扩展成带、时而聚拢成线。以上金绿宝石猫眼的优点是其他矿物的猫眼效应比不上的。

(4)变石猫眼：Alexandrite cat's eye，是兼有变色效应和猫眼光的金绿宝石；有时归入猫眼石，因为它们的变色效应一般较弱、而猫眼效应可能很好。它比猫眼、变石更珍稀。

(5)星光金绿宝石：是有十字形四射星光效应的金绿宝石，是更罕见的品种；其出现远少于猫眼。

三、金绿宝石的评价

普通金绿宝石，可参照红宝石等有色宝石的从4C+1T原则作质量分级。颜色以鲜艳稍带绿的**为好，金**最好，颜色要柔和、均匀，个体至少要大于3mm。

猫眼的质量优劣首先在颜色、眼线，其次是重量。颜色以蜜**为好，以下依次是黄绿、褐绿、黄褐、褐、黑褐。眼线讲究光带居中、竖直，张时宽、闭时窄，优质者有三条对称于中线的光带，次为两条的，至少必须有一条完美者；当内部结构有缺陷、管状体和/或针状体排列疏密不匀、不连续时，眼线也会不连续而呈现“断腿”；如内部包裹体不平行，眼线会弯而不直；内部包裹体粗而疏时，眼线会散、合不成窄线，光也混浊；顶部弧度合宜才保证眼线窄而活，弧度偏小也使眼线变粗、不清晰。后者或可通过再次切磨改进之。

变石评价首要在变色效应和色彩。变色效应和色彩要结合起来；变色要明显，白天看颜色好坏依次是翠绿、绿(蓝绿到黄绿)、淡绿(蓝绿到黄绿)，晚上看颜色好坏依次是红、紫红、粉红。

变石猫眼先着重变色，因猫眼光在平行包裹体定位后，底面可在360°内任何方向调动，关键在找出变色明显、色彩好的、又显窄而活的眼线位置。其评价自然要二者结合；一些文献更称之为猫眼变石。

从尺寸看，猫眼大于20克拉的是珍宝了，变石大于5克拉已是珍宝，变石猫眼更珍稀，不以大小论价。

四、合成金绿宝石、优化处理金绿宝石及金绿宝石的仿制品

普通金绿宝石、猫眼及变石都可以人工合成，但最重要的是合成变石。合成方法有助熔剂法、提拉法及区域熔炼法。它们的物理性质和天然品基本相同，但可以具有特异的微观特征，如助熔剂法的残余助熔剂、铂金片包体；提拉法的针状包裹体和弧形生长纹；区域熔炼法的小的球形气泡和漩涡状结构等。当观察不到这些特征时，经验上看，合成品一般颜色饱和浓艳、净度好，瑕疵少。此外，这些合成品的红外光谱无水分子的特征吸收峰可以作为重要判据。

金绿宝石的优化处理主要是热处理，掌握合适的加热温度和气氛，可以改善普通金绿宝石的颜色、使猫眼效应更显著。

金绿宝石的仿制品主要是玻璃猫眼、合成刚玉变石及加了明胶滤色片的石英拼合石。它们和对应品种的天然金绿宝石的差异除了折射率及密度不同外，玻璃猫眼有特征的蜂窝、网状结构；合成刚玉变石有特征的弧形生长纹及吸收光谱(475nm有特征吸收线)；石英拼合石要注意观察接合缝及接合处的气泡。

五、金绿宝石的鉴定

由于变石、猫眼珍贵，既有合成品也有仿制品上市；合成金绿宝石则多用于激光材料，所以，各金绿宝石变种需仔细鉴别的对象有所不同，可选择的方法也不尽一致。

1变石的鉴定

有变色效应的天然宝石种类有限；与变石折射率、密度相近的刚玉变石(在日光下为带灰的蓝—绿色或蓝紫色，白炽灯下为紫红色或紫色)、尖晶石变石(日光下亮灰蓝或紫蓝色，白炽灯下紫色或红紫色)、石榴子石变石(日光下绿或蓝绿色，白炽灯下紫红色或酒红色到带红的紫色)可借颜色、多色性、偏光性或光性区分，假变石——绿色红柱石(其三色性强，无变色效应，但其淡红色的闪光却似有变色效应)可借折射率(162 )低区别于变石。

鉴别变石与合成变石主要靠包裹体。较早期的助熔剂法合成变石有典型的流体充填的愈合羽状体，流体很薄，平面上连续或不连续，网形不规则。后来的助熔剂(Creative crystal)和提拉法产品(Crescent Vert或“Inamori”)有密密麻麻的尘土状包裹体；或有杂乱排列的针状体、近种晶处的平行的伸长晶体、细小的三角形铂片。区域熔融法合成变石(Seiko)有旋转结构和蝌蚪状气泡，类似焰熔法合成红宝石的内部特征。当见不到包裹体时，这些合成变石的红外光谱以没有水的吸收峰为特征。

用于仿变石的合成蓝宝石或合成尖晶石在多色性、偏光性或光性上不同于变石，颜色也不同；合成蓝宝石变石日光下为淡蓝灰或带紫的绿色，在白炽灯下呈紫红色，有气泡或弧形生长线；合成尖晶石变石在日光下为黄绿色，在白炽灯下呈红色，均质体，即使有异常双折射也无多色性。

2猫眼石的鉴定

尽管其他任何品种宝石的猫眼线都不像金绿宝石猫眼那么细窄灵活，仍应借折射率或密度再肯定或用其他性质为旁证才能确定之，何况档次低的金绿宝石猫眼或颜色各异，或眼线宽散，更需测折射率或密度来判定。极罕见的石榴子石猫眼无多色性可区别于金绿宝石，其他具猫眼效应的天然宝石折射率和密度与金绿宝石猫眼差别较大。

合成猫眼是借表层平行排列的微粒引发猫眼光的，内部无天然猫眼的丝状体。

人造猫眼是玻璃猫眼，它可有各种颜色。折射率和密度低，并有蜂窝、网状结构(尤其在近底部或腰线以下垂直纤维体去观察时，略转动宝石即易见六边形网纹)。此外，玻璃猫眼、立方氧化锆猫眼都是均质体，有气泡包裹体，且无多色性。

3普通金绿宝石的鉴定

与石榴子石可借偏光性、多色性区分。其他与金绿宝石颜色相同的、相似的天然宝石都可借折射率、密度或多色性区分；与之常数相似的合成石、人造石均可借包裹体区分。

六、金绿宝石矿床产状、产地简介

金绿宝石的成因、产状都和绿柱石质宝石相似，属内生伟晶热液或热液交代产物。

(1)岩浆-热液型：主要产在花岗伟晶岩的晶洞中，常与海蓝宝石、电气石、黄玉等共生。普通金绿宝石及猫眼多属这个成因类型。侵入到大理岩、片岩、片麻岩、石英岩等围岩中的伟晶岩，若从围岩获得足够的铬可形成变石。变石与猫眼可共同出现于某地伟晶岩，或与普通金绿宝石共同出现于伟晶岩中，例如巴西伟晶岩矿床。

(2)热液交代型：在酸性岩侵入超基性岩的接触部位、蚀变超基性岩体的边部，由于超基性岩提供了铬可形成变石，与蚀变岩中云母等共生而称为“含矿云母岩”，如乌拉尔变石矿床。

宝石级的品种多产于河砾、砂矿中。

已知产地遍布各大洲。美国、芬兰、扎伊尔、马达加斯加等国均有产出。著名的猫眼产于斯里兰卡砂矿中。它含有世界上最好的猫眼以及变石和变石猫眼，可作刻面石的各色金绿宝石也很出名。巴西是目前向国际市场提供宝石级金绿宝石数量最多的国家，以星光金绿宝石(有暗绿色达67 克拉者)最著名，刻面石最多，也产优质猫眼和变石，后者多小于3克拉。印度产的猫眼含矽线石纤维；津巴布韦产的变石变色效应强；缅甸产一些变石，还有罕见的无色金绿宝石；澳大利亚产黄绿色金绿宝石；俄罗斯乌拉尔祖母绿矿床中产的变石最著名，个体较小而质量好。

我国新疆的花岗伟晶岩、福建的细晶岩、内蒙古的含绿柱石伟晶岩脉、四川的伟晶岩、湖南及河南的稀有金属伟晶岩中都见有金绿宝石，迄今尚未报道有宝石级的矿点。

天然宝石是在复杂的地质环境中形成的，外来杂质的混入、成矿溶液的浓度及温度压力的变化都会对宝石的生长产生影响，同时也会在宝石的内部留下一定的痕迹，这就是我们常说的包体。宝石中包体的形成与矿物包体形成一样，往往与晶体生长过程中产生的晶体缺陷有关。晶体中缺陷的形成则和晶体的结构类型、晶核的数量、晶体的生长速度及环境（如温度、压力、介质浓度等）密切相关。19世纪初，人们就开始研究矿物中的包体，只是到了19世纪末和20世纪初，由于合成红宝石和蓝宝石的出现，人们才意识到宝石内部的包体的重要性。

研究宝石的包体极为重要，它可以帮助我们鉴定宝石品种、区分天然和合成宝石、判别宝石的优化处理、评价宝石的品质和了解宝石的成因甚至产地。

一、包体的概念

包体的概念来源于矿物学，在宝石学中给予了沿用和扩展。

宝石包体的概念有狭义和广义之分。狭义包体的概念是指宝石矿物生长过程中被包裹在晶格缺陷中的原始成矿熔浆，其至今仍存在于宝石矿物中，并与主体矿物有相的界线。

广义包体的概念是指影响宝石矿物整体均一性的所有特征。即除狭义包体外，还包括宝石的结构特征和物理特性的差异，如带状结构、色带、双晶、断口和解理，以及与内部结构有关的表面特征等。宝石学中多涵盖的是广义包体概念。

二、宝石中包体的分类

（一）依据包体与宝石形成的相对时间分类

依据包体与宝石形成的相对时间，可将包体分为原生包体、同生包体和次生包体。

1原生包体

原生包体是指比宝石形成更早，在宝石形成之前就已结晶或存在的一些物质，在宝石晶体形成过程中被包裹到宝石内部。原生包体的形成主要与介质环境（如成矿溶液成分和浓度的变化）及晶体的快速生长有关。宝石中的原生包体都是固态的，它可以与寄主矿物同种，也可以不同（见图1-2-1）。

图1-2-1 缅甸红宝石内的磷灰石晶体

合成宝石一般不存在原生包体，但对于有种晶的一些合成方法，也可把合成宝石中的种晶视为一种原生包体。

2同生包体

同生包体是指在宝石生成的同时所形成的包体，它们的形成主要与晶体的差异性生长、晶体的不规则生长结构、晶体的生长间断、溶液过饱和度的变化、外来杂质的出现、体系温度或压力的突然变化等因素有关。此类包体可以是固态的，也可以是含有呈各种组合关系的固体、液体和气体，甚至空洞或裂隙等，还可以是导致分带性的化学组分变化所形成的色带、幻晶等。

（1）同生固态包体

在某些情况下，若包体矿物与宝石晶体沿结合面的原子结构相似，当宝石晶体停止生长时，包体矿物可聚集和生长在宝石晶体的表面；晶体的重新生长会覆盖这些生长在表面的矿物，使之成为包体。

纤维状矿物的生长速度比主体宝石的生长速度快，因而可以形成长丝状的包体，如水晶中呈针状的金红石、闪石包体（见图1-2-2）。

在高温下结晶均匀的固溶体矿物，当温度缓慢下降时，固溶体的溶解度减小达到过饱和状态，而出溶成为两个彼此不同的矿物，可使宝石晶体中含有片状或针状矿物晶体，而且它们的方向往往与寄主晶体的某个结构方向平行。例如：从刚玉中出溶的金红石结晶成三组针状的晶体，相互的交角为120°，而且均平行于刚玉的底轴面。

图1-2-2 水晶中铁钠闪石包体（发晶）

图1-2-3 斯里兰卡蓝宝石的指纹状包体

钛化合物如金红石、榍石和钛铁矿是宝石中最常见的出溶矿物。这是由于Ti元素的丰度大，易于为寄主晶体所容纳并从寄主晶体晶格中出溶。大量的出溶针状物可在刚玉、石榴石和尖晶石等宝石中产生猫眼和星光效应。其他的出溶矿物有日光石、堇青石中的赤铁矿；月光石中的钠长石；拉长石中的针铁矿等。

（2）同生流体（气液）包体

产于某些地质环境的宝石可含有大量的气液包体。由于形成条件的制约，气液包体很少见于火成岩，常见于伟晶岩中。这是因为伟晶岩形成于较低的温度，并含有大量的水溶液。

晶体在生长过程中可能破裂，成矿溶液可以进入其裂隙中，直到裂隙在适当部位愈合为止。以这种方式形成的愈合裂隙在富含水溶液环境条件下生成的宝石中是常见的。愈合裂隙可以呈扁平状或弯曲状，常说的“指纹状包体”就属于此类（见图1-2-3）。

有的宝石内部可含有管状的孔道或具有规则形状的孔洞。这是由于宝石晶体在生长的过程中生长阻断或生长速度过快造成的。在生长过程中，孔道或孔洞的形状可能会发生改变或愈合。如海蓝宝石中的“管状”包体可以呈断断续续的“雨丝状”。

很多情况下，经常见到液态包体与气态、固态包体共存。

（3）同生的非物质性包体

宝石晶体中常见同生不均匀性包体，主要表现为下述几种分带现象。

包体分带　宝石晶体生长的暂时停顿使外来的晶体集结在寄主晶体的表面。若寄主晶体重新生长，便可形成或多或少的呈面状分布的薄层包体，即所谓的“幻晶”。

颜色分带　颜色分带通常取决于宝石中化学成分的变化，它反应了宝石生长环境和流体化学成分的变化，如红宝石、蓝宝石中的平直或角状色带。

结构分带　结构分带通常是由宝石中的双晶造成的，如钻石、长石和红蓝宝石中的生长纹和双晶纹。

合成宝石的包体大都属于同生包体，它们可以是固态、气态或液态。但它们往往从形态和组成上与天然宝石明显不同，可作为区分天然与合成宝石的主要或诊断性特征。如助熔剂法合成红宝石中的助熔剂残留（见图1-2-4），水热法中合成祖母绿中的铂金片、合成祖母绿中由硅铍石和空洞构成的“钉头”状包体，焰熔法合成红宝石中的弧形生长纹和气泡（见图1-2-5）等。

图1-2-4 助熔剂法合成红宝石中的助熔剂包体

图1-2-5 合成红宝石中的弧形生长纹及变形气泡

3次生包体

次生包体是指宝石形成后产生的包体，它是宝石晶体形成后由于环境的变化，如受应力作用产生裂隙，外来物质沿其渗入及裂隙充填所形成的包体，甚至可能是由于放射性元素的破坏作用所形成的包体。

（1）次生裂隙及外来物质充填胶结

宝石停止生长后产生的裂隙中可能会有外来物质进入并在其中沉淀。常见的外来物质是铁和锰的氧化物，如水晶或玛瑙中的黑色树枝状包体（见图1-2-6）。

（2）放射性元素的破坏作用

有些宝石经常含有微量的放射性元素，如锆石常含有放射性元素U和Th，由于它们的存在不但可以破坏宝石本身的晶体结构，同时，当锆石作为包体出现在其他宝石矿物中时，放射性元素在破坏锆石晶格的同时，还会使锆石的体积增大，也可对主晶宝石晶格产生破坏，产生的应力可导致在锆石周围形成放射状的裂隙等痕迹，这就是我们所说的“锆石晕”（见图1-2-7）。

合成宝石往往不存在次生包体。但对于优化处理的宝石，可含有一些次生包体。如，红蓝宝石的热处理，往往会导致内部固态包体的体积发生变化，使之发生爆裂而在周围产生次生裂隙（见图1-2-8）；也会使宝石中存在的Fe、Ti出溶，而形成金红石针；也可使同生的针状金红石包体熔蚀，形成呈点状排列的金红石。这些也都可以作为宝石热处理的鉴定特征。另外，宝石的染色处理、充填处理也可视为次生的包体；扩散处理造成的颜色在刻面宝石的腰棱部位的颜色集中、激光打孔处理和KM处理钻石所留下的痕迹和裂隙也可视为次生包体。

图1-2-6 玛瑙中的树枝状包体

图1-2-7 斯里兰卡铁铝榴石中锆石包体周围的“锆石晕”

图1-2-8 蓝宝石热处理应力环

（二）依据包体的相态分类

根据包体的相态特征，可将包体分为固相包体、液相包体、气相包体。

固相包体主要指在宝石中呈固相存在的包体，如红宝石中的金红石、祖母绿中的黄铁矿和方解石等。

液相包体指单相、两相的流体为主的包体，最常见的液体为水、溶解盐（石盐水、含碳酸的水），有机液体也偶有出现（萤石中的石油液态包体，见图1-2-9）。例如蓝宝石中的指纹状包体、萤石和黄玉中的两相不混溶的液态包体等。

气相包体指主要由气体组成的包体，如琥珀中的气泡、祖母绿中的CO2气态包体、合成红蓝宝石和玻璃中的气泡等。

在实际宝石中，往往可见到两种或两种以上相态包体共存的现象，从而可将其分为单相、两相、三相或多相包体。单相包体指以固相、液相或气相单一相态存在的包体，其多为单相的固态包体，在合成宝石中也常见单相的气态包体（即气泡）；两相包体可以是气－液（如指纹状包体多为气液两相包体）、液－液（如黄玉中的两相不混溶的液态包体）、液－固两相包体；三相包体主要指同一包体内含有气－液－固三相或液－液－气三相包体，如祖母绿中常见的由石盐－气泡－水构成的三相包体（见图1-2-10）。

两相或多相包体的形成往往都与前期形成的流体的液态包体有关。当流体被捕获到宝石晶体的孔洞时，流体可能是均一的（少数情况下由液体和悬浮晶体、液体和悬浮气体或两相不混溶液体组成），这种均一的流体会随着温度的下降而发生变化，分离出气体、固体或其他液体。

图1-2-9 萤石中的石油液态包体

图1-2-10 祖母绿中的固－气－液三相包体

天然宝石中存在于液态包体中的气态包体多为低压水蒸气、二氧化碳或甲烷。它们多为由于温度或压力的下降从溶液中逸出的气体。

存在于液态包体中的固态包体多为盐类晶体，它们也是液态包体温压的下降造成溶液过饱和从溶液中析出的晶体。主要晶体为钠、钾、钙、镁的氟化物、氯化物、碳酸盐或硫酸盐。其中最常见的是石盐（氯化钠）、钾盐（氯化钾）和石膏（硫酸钙）。

（三）依据包体成分分类

根据包体成分特点可将包体分为有机包体和无机包体两大类。

有机包体是指主要由有机物质组成的包体，如琥珀中的动植物包体（见图1-2-11）及萤石中的石油包体等。

图1-2-11 琥珀中的植物包体

无机包体是指各种晶体、熔体及气液流体包体，它们由无机物质组成，绝大部分宝石中的包体都是无机包体。

（四）依据包体存在形式分类

根据包体的存在形式，可将包体分为物质型包体和非物质型包体两大类。

1物质型包体

是指以实际物质形态存在的包体，如固态、液态和气态包体等。

2非物质型包体

是指由晶体缺陷及后期应力作用形成的内部缺陷所构成的包体，它们往往不是以实际的物质形式存在，而多呈一种现象出现，如空晶、双晶面、解理纹等。多是由晶体成分的变化、晶体缺陷、放射性蜕变所导致的与主体宝石颜色有明显差异的色带、色团、色晕等组成的包体，以及由宝石的物理性质引起的特征现象。

（1）颜色分布

宝石中颜色的分布特征对揭示宝石优化处理、合成和天然类型是非常有用的。平直的颜色分带是诸如茶晶、紫晶和蓝宝石等许多天然宝石的典型特征，但平直的色带并不一定就是天然宝石的特征。焰熔法合成宝石往往具有弯曲的色带。人工改色的宝石的颜色分布具有独特性，在染色宝石中，宝石的颜色集中在裂隙中和晶粒的边界处；扩散处理的宝石，颜色集中在尖角、棱线和表面的裂隙处。

（2）表面特征

表面特征能提供关于宝石结构和宝石定名的相关线索，如钻石中的双晶可在抛光面上产生“纹路”；处理的翡翠表面可显示“沟渠状”或“蛛网状”的现象。

（3）解理和断口

解理和断口对某些宝石的鉴别有一定价值。玻璃显示贝壳状断口，而可被玻璃仿制的绿松石则具暗淡平坦的断口；具阶梯状断口说明宝石的解理发育，如锂辉石、长石；解理对鉴定钻石意义重大，钻石腰围的须状腰、“V”形缺口、天然面是其仿制品所不具备的。

（4）双晶

刚玉、金绿宝石、长石中常可见到双晶。早期双晶被认为是天然成因的证据，但在助熔剂法合成的宝石中也已见到双晶。矿物中的双晶可以是同生的或次生的，如方解石的双晶可以在晶体停止生长后因形变而形成，刚玉中的双晶也可以此方式形成。

（5）重影

对于双折射率大的宝石来说，用10倍放大镜或显微镜，在适当的角度可以看到明显的后刻面棱线和内部包体的重影，如橄榄石、碧玺、锆石、合成金红石等（见图1-2-12）。

图1-2-12 合成金红石后刻面棱线的重影

以上不同的分类从不同的角度归纳了包体的特征，每一个分类都不可能涵盖宝石包体的全部特征，熟悉这些分类方法对宝石鉴定具有重要意义。

三、研究宝石包体的意义

宝石包体的研究在宝石学中具有重要意义，归纳起来有如下几点。

（1）了解天然宝石的生成条件，指导找矿和确定合成宝石实验条件

宝石中的包体是研究宝石形成条件最直接的证据，通过宝石中的包体我们可以测定宝石形成时的温度、压力、氧逸度等数据，这些数据对于宝石的找矿、勘探、开采及进行人工合成宝石具有重要意义。

（2）根据典型包体及包体的组合特征，确定宝石品种及优化处理方法

各种宝石之间各项物理常数有时是重叠的，这时宝石中的包体就具有重要意义。通过对宝石包体的观察，可以区分天然宝石、人工宝石，确定宝石品种，判别宝石的优化和处理方法。

（3）根据宝石的典型包体及包体组合确定宝石的产地

有时可以根据宝石中的特征包体来判断宝石的产地。但只有发现宝石中的确存在某些特殊的包体组合时，判断宝石产地的结果才会可靠。如祖母绿中含有氟碳钙铈矿或含有立方体石盐的三相包体时，我们可以判断该祖母绿的产地是哥伦比亚。

（4）根据宝石中包体的特点对宝石进行合理加工

某些宝石因为具有特征的包体，可以使宝石增值，如水胆玛瑙。若宝石中存在一组或多组平行排列的纤维状包体时，经过合理的加工，可使宝石产生猫眼效应或星光效应，也可提高宝石的价值。

（5）根据宝石包体的大小及分布特征对宝石进行评估和分级

宝石包体的存在有时会提高宝石的价值，有时会降低宝石的价值。根据包体的特征，可以对宝石的质量做出综合评价。例如根据钻石中包体的大小、位置、数量、可见度对钻石进行品质等级划分。

（6）了解宝石包体的性质，确定对宝石进行技术处理的可能性

如钻石的激光处理。

沈才卿　于春敏

第一作者简介：沈才卿，中宝协人工宝石专业委员会第一届副主任委员，第二、三届常务副主任委员兼秘书长，核工业北京地质研究院成矿模拟实验室高级工程师。

人工合成宝石由于是在实验室或工厂里生产出来的，所以，在科学技术高度发达的今天，生产出的人工合成宝石对天然宝石的逼真性已经可以达到以假乱真，真假难辨的程度。并且，人工合成宝石的成色相当于所对应天然宝石的最高档次，这个特性可使人工合成宝石作为仿真首饰的理想材料，但也被一些不法商贩利用来谋取暴利，坑害消费者。因而，学会一些人工合成宝石的肉眼鉴别方法是有好处的。

一、无色合成立方氧化锆与钻石的肉眼区分

已经镶嵌好的仿钻石材料合成立方氧化锆与钻石的肉眼区分不能用它们之间的硬度和相对密度来区分，但可以用下面三种方法来加以区分。

1）利用折射率和色散的不同进行区分：合成立方氧化锆的折射率是218，色散为0060，在标准圆钻形切工下闪烁红、橙、黄、绿、青、蓝、紫的光谱色，光芒刺眼，行内人称之为“贼”光；钻石的折射率242，色散为0044，圆钻形切工下闪烁以橙光为主，兼有蓝光，光芒比较柔和，有经验的人一眼就能看出。

2）利用钻石亲油性，合成立方氧化锆亲水性的特点来区分：将台面擦干净，用手指指面摁一下台面，若见台面上留下清晰指纹的是钻石；或者用钢笔划台面，能出现一条线的是合成立方氧化锆；或者用原子笔划台面，出现一条线的是钻石。

3）用钻石选择仪（热导仪）测定最可靠，因为立方氧化锆的导热性差，热导仪测定时变化很小，只能升高一格；而钻石的导热性比黄金还好，用热导仪测定时指示灯迅速上升，出现红色灯，并发出鸣叫声。

二、紫色合成立方氧化锆与紫水晶的肉眼区分

深紫色合成立方氧化锆与紫水晶很相像，可以用下面的方法进行区分。

1）利用折射率不同：水晶的折射率约为155，合成立方氧化锆的折射率是218，所以，有强烈闪光效应的是合成立方氧化锆。

2）利用偏光镜检查：合成立方氧化锆是等轴晶系矿物，在偏光镜下转动360°没有明暗的变化，而水晶在偏光镜下转动360°时有四明四暗的变化。

三、水热法合成祖母绿与天然祖母绿的肉眼区分

用水热法合成的祖母绿非常漂亮，与高档天然祖母绿很难区分，可以用下面的方法鉴别：

1）将祖母绿宝石放在黑色底板上，用聚光手电照射宝石晶体，能够见到红色至暗红色的是水热法合成的祖母绿，天然祖母绿没有这个现象。

2）用10倍放大镜观察祖母绿晶体的特征包裹体——三相钉状包裹体，水热法生长的祖母绿晶体中的三相钉状包裹体出现在同一个平面上（图1），有时在不同的平面上可出现多组三相钉状包裹体群，而天然祖母绿中的三相钉状包裹体是分散无序的。

图1 水热法合成祖母绿三相钉状包体

四、焰熔法合成红宝石与天然红宝石的肉眼区分

市场上常见的合成红宝石是焰熔法合成的红宝石，晶体透亮、颜色鲜艳、个体大。肉眼鉴别时注意三点：

1）大部分中低档的天然红宝石都有绺裂，有时能见到120°交角的二组或三组生长线或绺裂；焰熔法合成红宝石几乎看不到绺裂，更看不到120。交角的生长线。个别制假者将合成红宝石加热淬火人工造绺裂，这种绺裂处于表面，并且没有规律性，杂乱无章，也就是乱七八糟的裂纹。

2）天然红宝石的颜色一般深浅不均匀，而焰熔法合成红宝石的颜色鲜艳均匀。

3）天然红宝石中经常能见到固体矿物包裹体，或热处理后破碎的气液包裹体“爆裂”的痕迹，即指纹状包裹体；而焰熔法合成红宝石很干净，找不到固体矿物包裹体，至多能偶然在10倍放大镜下找到气体包裹体或面包屑状的原材料固体包裹体。

4）用二色镜区分：天然红宝石从台面看是紫红/橙红；焰熔法红宝石二色性与此相反。

5）看生长线：天然红宝石若有明显的生长线，一定是直线，且相互成120。的交角；若焰熔法红宝石有生长线，一定是弯曲的（图2）。

图2 焰熔法合成红宝石生长线

五、焰熔法合成蓝宝石与天然蓝宝石的肉眼区分

市场上常见的合成蓝宝石主要是焰熔法合成蓝宝石，与天然蓝宝石的肉眼区分有下列几点：

1）大部分天然蓝宝石在透射光下能见到蓝色相互平行的生长线（观察时注意晃动宝石），有时能见到二组或三组互成 120。交角的蓝色生长线（图3）；而焰熔法合成蓝宝石基本上找不到生长线，若能找到，也是一些弯曲的生长线。

图3 天然蓝宝石互成120°交角的生长线

2）利用二色性鉴别：天然蓝宝石从垂直台面看是蓝色的，从平行台面看是绿色的，若天然蓝宝石在切磨加工时没有垂直c轴作台面，则可从垂直台面方向看到一边偏蓝，一边偏绿的蓝绿色，有此特征的，就可判断是天然蓝宝石；焰熔法合成蓝宝石的二色性是蓝和蓝紫色。

3）我国产焰熔法蓝宝石经常出现晶体边上色蓝，越往中心越无色、甚至白色的现象，故平行蓝宝石的腰看，若亭部是白色的，就是焰熔法合成蓝宝石，可与天然蓝宝石区分。

六、蓝色高折射率稀土仿宝石玻璃仿蓝宝石与天然蓝宝石的肉眼区分

在仿真首饰中，蓝色高折射率稀土仿宝石玻璃仿蓝宝石用得比较多，它与天然蓝宝石的肉眼区分有下面几点：

1）用偏光镜检测：蓝色稀土仿宝石玻璃为非晶质体，在偏光镜下转动360°时没有明暗的变化，而天然蓝宝石在偏光镜下转动360°时有四明四暗的变化。

2）用二色性检测：天然蓝宝石从垂直台面看是蓝色，从平行台面看是绿色；高折射率稀土仿宝石玻璃没有二色性。

3）用热导仪检测：将热导仪调节到四格绿色，若测定宝石时热导仪指示灯迅速上升3格至4格，则为天然蓝宝石；若不变化或仅上升1格，这是高折射率稀土仿宝石玻璃。

4）根据硬度区分：天然蓝宝石的摩氏硬度为9，高折射率稀土仿宝石玻璃的摩氏硬度为55，故用样品划玻璃，划出痕迹来的是天然蓝宝石，打滑的是高折射率稀土仿宝石玻璃。

七、焰熔法合成的蓝色尖晶石与天然蓝宝石的肉眼区分

焰熔法合成的蓝色尖晶石很像天然蓝宝石，可用下述方法进行肉眼区分：

1）用偏光镜检查：尖晶石属于等轴晶系矿物，在偏光镜下转动360°没有四明四暗的变化，而天然蓝宝石在偏光镜下转动360°时有四明四暗的变化。

2）用二色镜检查：天然蓝宝石有二色性，即垂直台面看是蓝色，平行台面看是绿色；合成的蓝色尖晶石没有二色性。

3）用热导仪检测：将热导仪调节到指示灯4格绿色后测定宝石，焰熔法合成蓝色尖晶石上升到3格**，天然蓝宝石出现4格**。

4）用查尔斯滤色镜检查：焰熔法合成的蓝色尖晶石在查尔斯滤色镜下为红色，天然蓝宝石在查尔斯滤色镜下不变色。

八、人工合成星光红宝石和星光蓝宝石与天然星光红宝石和星光蓝宝石的肉眼区分

人工合成星光红宝石和星光蓝宝石很漂亮，星线明亮，吸引不少人购买它。它与天然星光红宝石和星光蓝宝石的肉眼区分比较容易：

1）用聚光手电照射星光宝石戒面，若有六条清晰明亮而且细长的线，且交汇点很细的是人工合成的星光红宝石和星光蓝宝石（图4）；天然星光红宝石和星光蓝宝石的六条星线是短粗的，交汇点不清晰，且有加宽加亮成一个亮团的现象，其星线自交汇处向外逐渐变细，可见到的星线长度比合成星光宝石的星线短很多（图5）。

图4 合成星光红宝石

图5 天然星光红宝石

2）人工合成星光红宝石和星光蓝宝石的基体颜色鲜艳、明亮而均匀；天然星光红宝石和星光蓝宝石的基体颜色通常深浅不一致、不鲜艳，山东省昌乐地区出产的星光蓝宝石的基体多为铜皮色。

3）从宝石反面看生长线，若见到弯曲生长线，则可以确定为焰熔法合成的星光红宝石和星光蓝宝石。

九、玻璃仿水晶（包括仿紫水晶）与天然水晶（包括紫水晶）的肉眼区分

用铅玻璃仿水晶和用高折射率稀土仿宝石玻璃仿紫水晶在市场上比较多见，它们的肉眼区分方法如下：

1）用手心或嘴唇接触宝石，有凉感的是天然水晶；玻璃质的仿水晶有温感。

2）用偏光镜检查：在偏光镜下转动360°有四明四暗变化的是天然水晶，没有变化的是玻璃质仿水晶。

3）用二色镜检查：天然紫水晶有二色性，深色的天然紫水晶有红紫/紫色或蓝紫/紫色的二色性；玻璃质仿水晶制品没有二色性。

4）用10倍放大镜在透射光下检查，能找到气泡的基本上可以定为玻璃质仿水晶。

5）用硬度为6的长石作试验石，将宝石在长石上划，能划出刻痕的是水晶，打滑的是玻璃质仿水晶。若没有长石，也可以直接在玻璃上划，能划出刻痕的是水晶，没有刻痕的是玻璃质仿水晶。

6）用热导仪检测：将热导仪调节到绿色4格测试宝石，水晶能上升至**2格，而玻璃仿水晶制品不上升，当面积大时上升至**1格。

十、玻璃仿翡翠与天然翡翠的肉眼区分

市场上的玻璃仿翡翠透明度高（行话水头好），绿色浓度深，很漂亮，非常吸引人的眼球，因此很容易上当。这种玻璃仿翡翠实际上是一种加铬离子的微晶化玻璃（也有人称之为合成莫莱石）。肉眼鉴别时可采用下列方法：

1）在透射光照射下，用10倍放大镜观察：没有翡翠的镶嵌结构（行内人称翠性结构）的是玻璃仿翡翠。

2）若在馒头形戒面的背面（平面）有一个凹坑的，是玻璃仿翡翠，这是因为玻璃熔融液在冷却过程中体积要收缩引起的。

3）颜色绿而呆板，在透射光下透明，可见到铬离子形成的许多绿色的点，有时还能见到玻璃熔融液在冷却过程中被俘虏在玻璃体中的气泡，这些都是玻璃仿翡翠的特征。天然翡翠是没有这些特征的。

十一、人工合成仿珍珠与天然珍珠的肉眼区分

人工合成仿珍珠是用蚌壳粉、珍珠精液（人工合成）、胶等混合在一起制成的，外观又圆又光亮，大的小的都有，肉眼区分时注意两点：

1）天然珍珠（包括养殖珍珠）的两个珠轻轻摩擦时不打滑，有摩擦力，俗话说发“涩”；合成仿珍珠的两个珠磨擦时打滑。

2）人工合成仿珍珠表面光滑，天然珍珠在放大镜下总能找到生长纹、生长丘、凹坑等“毛病”。

十二、玻璃纤维仿猫眼宝石与天然猫眼宝石的肉眼区分

利用光导纤维加玻璃套管生产的玻璃仿猫眼宝石有二十多种颜色，有些品种很像天然猫眼宝石，鉴别时注意下面两点：

1）玻璃纤维仿猫眼宝石一定是不透明的，并且一定是磨成馒头形（行话叫素面形），我们从侧面看抛物面与底平面连接处，能见到蜂窝状结构的是玻璃纤维仿猫眼；天然猫眼宝石（金绿猫眼，这里也指石英猫眼、木变石猫眼、海蓝宝石猫眼、矽线石猫眼等特征）只能从背面见到平行线结构，找不到蜂窝状结构。

2）利用硬度的不同作刻划长石的试验，所有天然宝石猫眼的硬度都大于摩氏硬度 6，所以都能在长石上刻划出划痕来；玻璃纤维仿猫眼的摩氏硬度小于6，所以刻不动长石，在长石上打滑。若没有长石，也可以在玻璃上刻划，能划出“道痕”的是天然猫眼宝石，划不出“道痕”或打滑的是玻璃纤维仿猫眼。

十三、合成琥珀与天然琥珀的肉眼区分

合成琥珀一般是用有机物（树脂、塑料等）制作的，区分时可以用两种方法：

1）在衣服上用力摩擦，然后快速放到鼻子底下闻，有松香味的是天然琥珀，有臭味、硫磺味或香水味的是合成琥珀。

2）若有条件的话，可以用烧红的针刺入样品，样品会冒烟，若闻到松香味的是天然琥珀，闻到臭味的是合成琥珀。

参考文献

何雪梅，沈才卿，吴国忠1196宝石的人工合成与鉴定北京：航空工业出版社

何雪梅，沈才卿2005宝石人工合成技术北京：化学工业出版社

沈才卿，吴国忠1994人造宝石学北京：中国地质大学出版社（内部）

张蓓莉，王曼君等1997系统宝石学北京：地质出版社

中华人民共和国国家标准GB/T16552—2003珠宝玉石鉴定

中华人民共和国国家标准GB/T16552—2003珠宝玉石名称

1、用二色镜可以区别

如果是人造的红宝石，从台面看的话能够看到宝石的二色性。

如果是天然的红宝石，很难看到红宝石的二色性。

2、从颜色可以区别

天然的红宝石每一颗都有自己的特点，而且它的颜色很难达到完全的均匀。

但是人造的红宝石因为技术的处理所以它的颜色是很均匀的，每颗红宝石都差不多。

红宝石：

合成红宝石：

3、利用紫外荧光进行检查可以区分

如果是合成的红宝石，那么它的紫外荧光是非常强的，而且很多颗红宝石的荧光都是相同的。

天然红宝石的紫外荧光很弱，多颗红宝石的荧光也不同。

-红宝石

-合成红宝石