红蓝宝石原产地包括加工过程直到上市【详细资料】

红蓝宝石原产地包括加工过程直到上市【详细资料】,第1张

天然红宝石大多来自亚洲(缅甸、泰国和斯里兰卡)、非洲和澳大利亚,美国蒙大拿州和南卡罗莱那州也有一点。天然红宝石非常少见珍贵,但是人造并非太难,所以工业用红宝石都是人造的。

世界上主要的蓝宝石产地有:缅甸曼谷、印度克什米尔、斯里兰卡、澳大利亚、 泰国,中国有山东、黑龙江、海南岛和福建等地出产。红、蓝宝石切割前的处理 宝石加工前的处理非常重要,不仅本环节提升品质,也为切割做好准备。目前市场流通的红蓝宝石可以直接应用而不需处理的应该少于5%,其余大部分都必须经各种方式处理。至于处理可接受的标准,多在GIA和CIA讨论,也有业者的标准。 (1)红宝石的处理。目前市场上以缅甸Mos hu的红宝石为主。此类原料多经加热和Borax,目的是去掉杂色,提高色纯度,增加宝石的透明度。少数缅甸原料、越南和非洲红宝,亦有不加Borax。但在加热过程中,加入Borax已为普遍接受,故并不在销售环节中注明。 (2)蓝宝石(包括**和橙色系列)的处理。蓝色宝石处理过程,一般高温就可达到预期的要求(少数有添加致色原素,但不在接受范围),可以改善宝石的颜色和透明度。对**系列宝石的处理争议很多。在改色过程中,加入“铍”类物质,把原来绿色甚至于蓝色的宝石,改成金**和橙色。GIA认定是一种扩散处理,但这种方法大幅降低了黄、橙色系列宝石成本,也增加了原料可利用的范围,逐步在为市场所接受。 这些改色的方法和结果,是泰国宝石加工业者探索的结果,也是加工过程中不可缺少的一部分,每一次新的进步,都能给市场带来冲击,也给业者带来利益。 3切割技术宝石的切割、打磨,也是整个生产环节的极重要部分,有直接的经济效益。 (1)对加工所得(出成率)的改进 多数厂家,有自己的加工习惯和产品定位,因而形成不同的加工模式,但基本上是成本越高的原料越注意保留重量,其界线就是不影响成品的外观和光学性质。尤其是对大颗粒的宝石原料,现在有用电脑三维定位的系统和软件,根据宝石原料的形状、裂隙杂质和光学特征,预标出最大产出价值。但多用于钻石,在有色宝石中,并不普及,应该是受制于厂家规模和操作水平。但这种手段,肯定可以科学地提高产品品质和价值,会应用得更广泛。 (2)对切割、打磨精度的改进 传统的加工是以单粒手工的形式进行,速度慢受限于每个操作者的不同状态。在澳地利和德国,有人开始用机器规模化加工宝石,在泰国也开始应用。近年来,随着电脑和数据技术的普及应用,也开发出了数控型切割打磨宝石的成套设备,归纳起来,其优点有: a.极大提高了加工速度,单套设备(7-9人操作)每天可打磨1万粒,是传统手工方法的15倍/人均。 b.提高精度。整个过程在电脑控制下操作,排除了人为误差的因素,每一粒甚至每一切面都达到了高度的一致性,产品误差可以控制在±003毫米内,理论上甚至可以到零误差。 c.增加了宝石的可利用性,减低了加工难度。一般手工操作受限于肉眼,如果直径在2毫米以下,已经比较困难;15毫米应该手工加工全翻(57面)宝石的界线;低于这个规格,就是能做也相对放慢了速度,难以把握精度。在电脑控制设备下操作,075毫米已经并不困难,而且完全不影响速度,如果设备调试精细,甚至可以到更小精度。 d.增加了宝石的一致性,进而提高成品质量。电脑可以根据不同种原料的光学特征,预设计出宝石成品的角度和每一小面,甚至预先观察和比较其数据模型,根据这个模型定出机器加工程式。这样切割和打磨出的成品有高度的一致性,受手表和高档首饰的欢迎。

红宝石

红宝石主产于深变质岩系的大理岩中,产于含钙长石、蛭石和奥长伟晶岩中,产于强度质岩层状斜长岩杂岩体中,产于玄武岩中,产于片麻岩、变粒岩、云母片岩中、著名产地有缅甸莫谷、阿富汗、原苏联帕米尔地区、巴基斯坦北部的罕萨、泰国、越南等。根据产地不同可以把红宝石分为以下几类:

1缅甸红宝石:缅甸是红宝石最著名的产地,从古时候起缅甸红宝石就很出名,特别是缅甸北部的莫谷地区出产的一种叫‘鸽血红‘的红宝石更居红宝石之冠,它鲜艳夺目,如同当地一种鸽鸟的胸部鲜血一样,故得名‘鸽血红‘,缅甸红宝石颜色分布不均匀,常呈浓淡不一的絮状,也称‘糖蜜状‘构造,这种构造曾作为缅甸红宝石的鉴定特点,另外,缅甸红宝石含有丰富的金红石包体。

2泰国红宝石:泰国也是红宝石的重要产出国,泰国红宝石大部分颜色较深,从微紫红色至棕红色,另外,几乎缺失金红石包体,因此没有星光红宝石品种。

3斯里兰卡红宝石:红宝石的颜色稍浅,呈粉红色的居多,内部含大量的金红石,锆石包体。

4.越南红宝石:颜色介于缅甸和泰国红宝石之间,总体颜色比缅甸红宝石深,而比泰国红宝石浅,表现为紫红色、浅紫色。

5中国红宝石:目前我国红宝石产地有七、八处之多,主要有青海、安徽、新疆、云南、黑龙江和青海等省、区,其中云南红宝石是中国近年来来发现的最好的红宝石矿物。

世界上红宝石产地屈指可数,主要有缅甸、斯里兰卡、巴基斯但、泰国、柬埔寨、越南和中国等东亚、南亚国家以及澳洲。红宝石最著名的产地首先是缅甸的抹谷地区,抹谷地区位于缅甸北部达贝克钦市以东,矿化面积近一千平方公里,是世界上最有名的‘抹谷宝石带‘,这里原生红宝石赋存于镁方解石矽卡岩(即红宝石矽岩化大理岩)中。经风化破坏后,抗风化的刚玉等矿物残留在河床中,形成著名的红宝石和尖晶石残-坡积矿和冲积矿。其经济价值极高。抹谷是一个古老结晶岩(前寒武纪片麻岩)区,其中穿插一些花岗岩体。

蓝宝石的简单鉴定及产地

蓝宝石最大的特点是颜色不均,可见平行六方柱面排列的,深浅不同的平直色带和生长纹。聚片双晶发育,常见百叶窗式双晶纹。裂理多沿双晶面裂开。二色性强,世界不同产地的蓝宝石除上述共同的特点之外,亦因产地不同各具特色。

依据地质成因不同,可分两类:一类是缅甸、斯里兰卡和印度克什米尔产的蓝宝石。另一类是澳大利亚、泰国、中国产的蓝宝石。

缅甸等地产的蓝宝石,因含钛致色,故呈鲜艳的蓝色,含绢丝状金红石和指纹状液态包裹体。绢丝状金红石包裹体可产生六射或十二射星光,属优质宝石品种。澳大利亚、泰国、中国产的蓝宝石因其中含有较多的铁,由铁致色,故宝石颜色很暗,刻面宝石反光效果亦不太好,一般均需经过加热改以处理才能使用。

不同产地蓝宝石的特征简述如下:

印度克什米尔蓝宝石。颜色呈矢车菊的蓝色,也就是微带紫的靛蓝色。颜色的明度大,色鲜艳。有雾状的包裹体的具乳白色反光效应。属优质的蓝宝石品种。但由于矿区位于喜马拉雅山脉的西北端,海拔5000多米,终年被雾笼罩,近几年没有产出。

缅甸抹谷蓝宝石。和红宝石产在同一矿区,除颜色不同外,其它特点完全相同。它的包体如下:绢丝状金红石包体,平行六方柱面密集排列,成60度、120度交叉。如果垂直绢丝状包体切割,琢磨成弧面宝石后可呈现六射或十二射星光;指纹状液体包体的包体空隙中的气泡所占面积较小,约30%左右;固态包体,常见有刚玉、尖晶石、铀烧绿石、磷灰石等。

斯里兰卡蓝宝石。和红宝石同属一个矿区,除颜色不同外,其它特点完全相同。其包体如下:绢丝状包体,与缅甸蓝宝石特点相似,区别在于纤维细而长,可呈现六射星光;液体包体,呈不定形层状属布或呈指纹状展布;固态包体,有锆石、磷灰石、黑云母等。

泰国蓝宝石。呈带黑的蓝色、淡灰蓝色。晶体中没有绢丝状包体,但指纹状液态包裹体发育。最特征的是黑色固态包体周围有呈荷叶状展布的裂纹。三组聚片双晶发育,裂理沿双晶面裂开。

中国蓝宝石。80年代在中国东部沿海一带的玄武岩中,相继发现了许多蓝宝石矿床。其中以山东(昌乐)蓝宝石质量最佳。晶体呈六方桶状,粒径较大,一般在1cm以上,最大的可达数千克拉。蓝宝石因含铁量高,多呈近于炭黑色的靛蓝色、蓝色、绿色和**。以靛蓝色为主。宝石级蓝宝石中包裹体极少,除见黑色固态包体之外,尚可见指纹状包体。没有绢丝状金红石及弥漫状液体包体。蓝宝石中平直色带明显,聚片双晶不发育。大的晶体外缘可见平行六方柱面的生长线。山东蓝宝石因内部缺陷少,属优质蓝宝石。

黑龙江省蓝宝石。颜色鲜艳,呈透明的蓝色、淡蓝色、灰蓝色、淡绿色、玫瑰红色等,不含或少含包体,不经改色即可应用。不足之处是颗粒细小。 海南岛和福建产的蓝宝石。特点相似,一般粒径小于5mm的晶体,色美透明,除含极少的气液包体和平直的简单双晶纹之外,很少含其它缺陷。但颗粒大于5mm晶体的外缘,均不同程度的含有一层乳白色、不透明、平行六方柱面的环带。晶体中平行菱面体的三组聚片双晶发育。晶体中还有较多的聚隙和蚕籽状金红石包体。

江苏省蓝宝石。色美透明,多呈蓝色、淡蓝色、绿色。但在喷出地表时,火山的喷发力较强,故蓝宝石晶体常沿轴面裂开,呈薄板状,故取料较难。

澳大利亚蓝宝石。澳大利亚是产量丰富的蓝宝石产地。但由于铁的含量高,宝石颜色暗。多呈近于炭黑的深蓝色、**、绿色或褐色。含尘埃状包体。其宝石特点与泰国、中国相同,均需改色后才能使用。

鉴定红宝石缅甸抹谷红宝石。宝石多呈鸽血红色、玫瑰红色、粉红色。颜色鲜明但不均匀,经常见到平直的色带。多色性明显,用肉眼从不同方向观察宝石,可以见到两种不同的颜色。聚片双晶发育,可以见到平直排列的百叶窗式双晶纹。裂理常沿三组聚片双晶面裂开。宝石中均不同程度地含有下列包裹体:绢丝状金红石包裹体;一般纤维状金红石包体平行红宝石晶体的六方柱面展布,构成三组交角为60度和120度的面网,当平行这一组包本的面网切割,并琢磨成弧面宝石时,当光线照射在弧面上,就会出现六射星光,即星光红宝石。如果纤维包体呈不规则的密集式堆积,就呈现出半透明的乳白色絮状斑块。弥漫状气液包裹体:在宝石中呈星散分布,其中气态所占面积较小,约30%左右。如果气液包裹体聚集在一起呈指纹状展布,就称之为指纹状气液包裹体。短柱状、粒状网态包裹体:红宝石中常含尖晶石、方解石、榍石、赤铁矿等矿物包裹体。这些小矿物的棱角因受熔融而圆滑。

斯里兰卡红宝石。宝石的特点与缅甸红宝石相似,但颜色较浅,明度较大。斯里兰卡红宝石中的包裹体,除有与缅甸红宝石相似的特征之外,尚含有两种特有的矿物包体:磷灰石包体,磷灰石呈六方柱状,棱角圆滑,呈单个晶体或群体出现;绢丝状金红石包体,较缅甸红宝石中的绢丝状金红石包体细长。

泰国尖竹纺红宝石。宝石呈带褐的红色或玫瑰红色。聚片双晶发育,色带和生长纹平直。包体较少,不见绢丝装金红石包裹体。常见指纹状包体。 坦桑尼亚红宝石。红宝石因含铁,颜色稍暗。

红宝石的主要产地有缅甸,泰国,斯里兰卡,越南,坦桑尼亚,中国的云南、安徽、青海等省也有产出,其中以云南产红宝石质量较好。

广义的蓝宝石是指除红宝石(Ruby)以外的所有宝石级的刚玉。狭义上的蓝宝石则专指呈现蓝色的透明且杂质较少并不影响石质的宝石级刚玉。

蓝宝石的主要产出国是澳大利亚、泰国、柬埔寨、缅甸、斯里兰卡、印度及中国。

澳大利亚是世界上最大的蓝宝石原料产出国,约占世界蓝宝石产量的75%,产值50%,但澳大利亚的蓝宝石质地较差。克什米尔盛产优质蓝宝石,开采却颇不正常,产出量较少。斯里兰卡以产出星光蓝宝石而驰名。世界蓝宝石加工中心为泰国。澳大利亚所产出的蓝宝石90%输入泰国,因澳大利亚蓝宝石中含铁较高,并具有尘埃状包体,致使宝石颜色发暗,常显暗色条纹和带有绿、黄、褐色色调,在泰国加工过程中多将其进行热改色处理。我国市面上所见蓝宝石大都产于国内。国内蓝宝石的主要产地为山东昌乐县、海南省文昌县、黑龙江省干沟子地区,其中山东省昌乐县蓝宝石单粒在03~5g之间,最大单粒重达71g,属国内外罕见。

氧化铝、刚玉、红宝石和蓝宝石虽然名称各异,其形态、硬度、性质、用途也不相同,贵贱更是相距甚远,但是它们的化学成份却完全相同,皆是氧化铝.

一.氧化铝

纯净的氧化铝是白色无定形粉末,俗称矾土,密度39-40g/cm3,熔点2050℃、沸点2980℃,不溶于水,氧化铝主要有α型和γ型两种变体,工业上可从铝土矿中提取.

铝土矿(Al2O3·H2O和Al2O3·3H2O)是铝在自然界存在的主要矿物,将其粉碎后用高温氢氧化钠溶液浸渍,获得铝酸钠溶液;过滤去掉残渣,将滤液降温并加入氢氧化铝晶体,经长时间搅拌,铝酸钠溶液会分解析出氢氧化铝沉淀;将沉淀分离出来洗净,再在950-1200℃的温度下煅烧,就得到α型氧化铝粉末,母液可循环利用.此法由奥地利科学家拜耳(K.J.Bayer)在1888年发明,时至今日仍是工业生产氧化铝的主要方法,人称“拜耳法”.

在α型氧化铝的晶格中,氧离子为六方紧密堆积,Al3+对称地分布在氧离子围成的八面体配位中心,晶格能很大,故熔点、沸点很高.α型氧化铝不溶于水和酸,工业上也称铝氧,是制金属铝的基本原料;也用于制各种耐火砖、耐火坩埚、耐火管、耐高温实验仪器;还可作研磨剂、阻燃剂、填充料等;高纯的α型氧化铝还是生产人造刚玉、人造红宝石和蓝宝石的原料;还用于生产现代大规模集成电路的板基.

γ型氧化铝是氢氧化铝在140-150℃的低温环境下脱水制得,工业上也叫活性氧化铝、铝胶.其结构中氧离子近似为立方面心紧密堆积,Al3+不规则地分布在由氧离子围成的八面体和四面体空隙之中.γ型氧化铝不溶于水,能溶于强酸或强碱溶液,将它加热至1200℃就全部转化为α型氧化铝.γ型氧化铝是一种多孔性物质,每克的内表面积高达数百平方米,活性高吸附能力强.工业品常为无色或微带粉红的圆柱型颗粒,耐压性好.在石油炼制和石油化工中是常用的吸附剂、催化剂和催化剂载体;在工业上是变压器油、透平油的脱酸剂,还用于色层分析;在实验室是中性强干燥剂,其干燥能力不亚于五氧化二磷,使用后在175℃以下加热6-8h还能再生重复使用.

目前世界上用拜耳法生产的氧化铝要占到总产量的90%以上,氧化铝大部分用于制金属铝,用作其它用途的不到10%.

二.刚玉

自然界天然存在的α型氧化铝晶体叫做刚玉,常因含有不同的杂质而呈现不同的颜色.刚玉一般呈带蓝或带黄的灰色,有玻璃或金刚光泽,密度在39-41g/cm3,硬度88,仅次于金刚石和碳化硅,能耐高温.含有铁的氧化物的刚玉砂叫金刚砂,呈暗灰色、暗黑色,常作研磨材料,用于制各种研磨纸、砂轮、研磨石,也用于加工光学仪器和某些金属制品.

因天然刚玉产量供不应求,工业上常将纯α型氧化铝粉末在高温电炉中烧结制成人造刚玉,也称电熔刚玉.它能耐1800℃以上的高温,是制造高级特殊耐火材料的原料,有高温下机械强度大,抗热震性好,抗侵蚀性强,热膨胀系数小等特点,用于制火箭发动机燃烧室内衬、喷咀,雷达天线保护罩,原子能反应堆材料,高级高频绝缘陶瓷,冶炼纯金属和合金的坩埚,高温发热原件,热电偶保护管,各种高温炉的炉衬等.人造刚玉还用于制精密仪表轴承和金属丝的拉丝模具.我国自1958年起就能产生人造刚玉了.

三.红宝石和蓝宝石

混有少量不同氧化物杂质的优质刚玉就是大名鼎鼎的红宝石和蓝宝石,是制作名贵首饰的材料,其微粒可制精密仪表和手表的轴承.

红宝石是天然产的透明红色刚玉,颜色从淡玫瑰红至深胭脂红,有的还略带紫色色调,有的有星光,以呈鸽子血红色最具有商业价值.红色是晶体中含少量氧化铬之故.红宝石是宝石中的珍品,七月生辰石.红宝石英语为Ruby,源出拉丁语ruber意为红色,硬度为9,密度常为4g/cm3,有金刚光泽.天然红宝石重量达1克拉的不多,超过5克拉已属罕见,世界上每年开采的红宝石其中品质最优者仅占千分之一.世界天然红宝石迄今发现最大的重3450克拉产自缅甸,世界著名的巨大星光红宝石重1387克拉,著名的鸽血红宝石重55克拉.世界红宝石最有名的产地是缅甸曼德拉的东北部,还有泰国、斯里兰卡、柬埔寨.1973年在非洲肯尼亚的恩干加,1978年在澳大利亚中部阿利斯波利,70年代末在巴基斯担的罕萨先后发现大型红宝石矿藏,以上发现被誉为70年代世界红宝石矿三大发现.我国红宝石主要产地为云南、青海,数量不多质量也不大理想.

蓝宝石因其在自然界存在比红宝石数量要多,故早在公元前800年就被人类当作宝石.它也是天然的α型氧化铝晶体.因含有少量铁和钛杂质,颜色从很淡的蓝色至深靛蓝,尤以中等程度的蓝色最为珍贵.天然刚玉晶体中若含少量铁、钴呈绿色,含钒呈翠绿,含镍、镁呈**,含锰、铁呈褐色,这些有色刚玉一般也归入蓝宝石.蓝宝石的硬度、密度、类似红宝石,也有金刚光泽,少数有星光效果,它是九月生辰石.我国蓝宝石主要产地为山东省昌乐县和海南省文昌县,此外江苏、福建也有出产,虽然数量比红宝石要大,但质量也不甚理想.世界蓝宝石主要产自澳大利亚和斯里兰卡,两国约集中了世界蓝宝石资源的80%,其中澳大利亚就占60%,此外印度、缅甸、泰国、柬埔寨、马达加斯加、俄国、南非、美国也有出产.美国某博物馆藏有一颗重563克拉的印度星光蓝宝石,色泽稍暗淡,星光完美几乎无瑕疵.1984年在澳大利亚发现著名昆土兰星光蓝宝石,为历来发现的最大星光刚玉,原石重1156克拉,琢磨后重733克拉,呈椭圆形如鸡蛋,后为美国洛杉矶一家私人宝石公司所收藏.1996年下半年一批泰国宝石学家在非洲马达加斯加发现了迄今世界上最大的一串绿宝石.他们化了一周时间挖掘一块巨大的云母,在云母下面发现了一串绿宝石,共有127块,重达数十千克,价值5千万美元.泰国的曼谷是日前世界上最大的红、蓝宝石加工中心,宝石的改色、雕琢工艺技术水平居世界前茅,宝石加工业是该国的支柱产业.

四.人造红宝石、蓝宝石

1877年法国化学家弗雷米将纯氧化铝粉末、碳酸钾、氟化钡和少量重铬酸钾作原料,在坩埚中经高温熔融8天,获得小颗粒红宝石晶体,这是人造红宝石的开端.

1885年在瑞士日内瓦出现一些品质优良的人造红宝石,据说是有天然红宝石碎片,加上增强红色的重铬酸钾等经高温熔融制成,和天然品性质相同.然而真正实现人工制造宝石并能投入规模化生产的要归功于法国化学家维尔纳叶.

维尔纳叶在1891年发明火焰熔融法,并用该法试制人造宝石,成功后又用纯净的氧化铝试验.在高温马弗炉中用倒置的氢氧吹管进行试验,含有少量氧化铬的纯净氧化铝细末慢慢落入火焰中熔化,滴在基座上冷凝结晶.经过十年的努力,1904年维尔纳叶正式制造出了人造红宝石,以后火焰熔融法逐渐完善,生产出的红宝石和天然品几乎无差别.该法一直沿用到现代,至今仍是世界生产人造宝石的主要方法,人称“维尔纳叶法”。现在只要数小时就能制造出100克拉以上的红宝石原石,外观呈倒梨形或胡萝卜形的人造刚玉晶体,质地纯净,颜色透明度甚至超过天然品,经济效益巨大.现代维尔纳叶法不仅能生产从浅粉红色至深红色的红宝石,还能生产各种颜色的蓝宝石,甚至还能生产带有星光的红宝石和蓝宝石,真是巧夺天工.

人造红、蓝宝石不仅在外观上,而且在理化、光学性质上也和天然品完全一致,但价格仅为天然品的1/3到1/20,只有在显微镜下才能发现人造宝石中微小的空气泡呈圆形,天然品中空气泡为扁形这一细微的差别.我国现在的人造刚玉年产量达70t,颜色有红色、蓝色、无色,生产耗电量大,每生产1kg刚玉耗电量在1200至1400kw/h.

本世纪六十年代科学家研制成功红宝石单晶体,为激光技术的发展提供了物质基础,世界上第一台产生激光的仪器就是用红宝石单晶制成的.

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