蓝宝石怎样分类与分级

蓝宝石一直是高贵、典雅的象征，从中世纪起就广泛应用于欧洲皇室的珠宝装饰。近年来，在各大彩色宝石的拍卖中，蓝宝石身影频现，关注度不断增高。

颜色、产地、优化处理程度是影响蓝宝石价值的主要因素。《蓝宝石鉴定分级标准》，以GUILD多年来大量的研究数据为依托，权威客观的从颜色、产地和优化处理三个方面对蓝色蓝宝石进行分级解读。

蓝宝石中的气液包体沿愈合裂隙分布

一、颜色分级 Color Grading

蓝宝石是以蓝色为主色调的刚玉，常常带有紫色调或绿色调。GUILD根据颜色三要素（色调、饱和度、明度）将蓝宝石的颜色分为以下等级：

- 浅（Light）

- 中（Medium）

- 浓（Intense）

- 艳（Vivid）

- 深（Deep）

蓝宝石颜色分级示意图

（一）“皇家蓝” Royal Blue

“皇家蓝”是一种正蓝或略带紫色调的蓝色，是GUILD对蓝宝石颜色的最高评级之一，属于Vivid Blue和Deep Blue的一部分。

饱和度和明度符合一定条件的Vivid Blue或Deep Blue可以达到“皇家蓝”的评级。在GUILD蓝宝石颜色分级体系中，“皇家蓝”不限产地。

（二）“矢车菊蓝” Cornflower Blue

“矢车菊蓝”是一种略带紫色调的蓝色，给人以朦胧的天鹅绒般的独特质感，因与德国国花矢车菊的蓝色相似而得名，属于Vivid Blue和Intense Blue的一部分。

当宝石内含有细小的分散粒状、短针状包裹体或生长纹时，光经过宝石发生散射将会导致这种视觉效果。矢车菊蓝宝石最早产于印度的克什米尔。与“皇家蓝”一样，“矢车菊蓝”不限产地，每个产地均可能产出具有“矢车菊蓝”的蓝宝石。

“ 矢车菊蓝”&“皇家蓝”蓝宝石

在GUILD宝石实验室，每一颗蓝宝石都需要2-3名经过正规培训的宝石学家在标准的实验室条件下，以GUILD多年积累整理的标准蓝宝石比色石为依据，按照正规的操作流程得出科学、稳定、可靠的颜色级别。

二、优化处理 Enhancement and Treatment

热处理是蓝宝石常用的一种优化处理手段，可以不同程度地改变蓝宝石的颜色或净度。由于是否经过热处理会对蓝宝石的价格产生影响，因此GUILD在每份宝石报告中会披露蓝宝石是否经过热处理的信息。

根据显微镜下观察和大型仪器测试，蓝宝石的热处理评级可以分为以下级别：

- No indication of thermal enhancement

未见热处理迹象

- H：Indication of thermal enhancement

可见热处理迹象

- H(1)：Indication of thermal enhancement with minute residues

可见热处理迹象和微量残留物

- H(2)：Indication of thermal enhancement with noticeable residues

可见热处理迹象和显著残留物

气液包体受热后膨胀内部离子受热后发生内部扩散呈现蓝色，多以点状分布（Internal diffusion）

三、产 地Geographic Origin

在市场上，不同产地的蓝宝石价值存在差异。数十年来，GUILD积累了大量来自世界各地的蓝宝石的标样数据，包括缅甸、斯里兰卡、克什米尔、马达加斯加、坦桑尼亚等主要的蓝宝石产地。

通过分析宝石的包裹体特征、光谱、化学成分等参数，我们可以推断出蓝宝石的产地。由于各种不同地质成因的复杂性和相似性，不同产地宝石的参数有所重叠，因此并不是每一颗蓝宝石都能判断出确定的产地。

马达加斯蓝宝石中富铌和铁元素的矿物缅甸蓝宝石中三组定向排列的金红石针状包体

四、总 结

如下图所示，GUILD蓝宝石证书对颜色分级、产地和优化处理都进行了详细的注释说明。

GUILD蓝色蓝宝石英文大证书参数详解

目前，GUILD《蓝宝石鉴定分级标准》主要适用于蓝色蓝宝石。蓝色分为5个颜色级别：浅（Light）、中（Medium）、浓（Intense）、艳（Vivid）、深（Deep）。

皇家蓝（Royal Blue）用Vivid Blue或Deep Blue表示；矢车菊蓝（Cornflower Blue）用Vivid Blue或Intense Blue表示，在Comment处均有注释。

热处理是蓝宝石常用的一种优化处理手段，可以不同程度地改变蓝宝石的颜色或净度。GUILD对蓝宝石热处理评级包括N、H、H(1)、H(2)。（点击了解更多蓝宝石优化处理方法与鉴别）

不同产地的蓝宝石价值存在差异，GUILD可鉴定缅甸、斯里兰卡、克什米尔、马达加斯加、坦桑尼亚等主要的蓝宝石产地。值得注意的是，不是每颗蓝宝石都能判断出确定产地。

看外观。

钻石常见的结晶外型有六面体、八面体和菱型十二面体三种。

六面体结晶上常见正方形的蚀坑，这是因为六面体是由六个正方形的面所组成的，所以每一个面上都有可能出现正方形的蚀坑，另外六面体结晶有两个方向的生长纹理。

八面体结晶钻石原石则是由八个三角形晶面所组成，常见三角形的蚀坑。平形于八面体上三角形的三个边偶而可见六边形的蚀坑，形成原因可能是因为两种聚形造成的。八面体的三角形的面上常有三个方向的生长纹理。

三角薄片双晶是八面体的一种变形，因为它是双晶所以在侧边可以看到三个凹角，凹角之间可见青鱼骨头的生长纹理。

随着科技的进步，越来越多的合成材料应用于工业中。天然宝石稀有且价格昂贵的特点也催使了合成技术用于宝石的合成。

蓝宝石常见的合成方法包括焰熔法、水热法、助熔剂法、晶体提拉法等等。今天小吉带大家瞅瞅蓝宝石的合成原理以及鉴别特征~

焰熔法合成刚玉原石 by GIA

1焰熔法

11合成原理

纯净氧化铝（Al2O3）粉末可以产生无色合成刚玉，加入少量致色元素，以获得不同颜色。

12工艺流程

① Al2O3粉末筛选，粉末沿朝向下的吹风管内管下落。

② 氢氧焰温度达到刚玉熔点，刚玉熔化，熔融的粉末下落至平台上。

③ 平台逐渐降低，下落的融化粉末形成梨晶。

④ 形成直径20mm、长度100mm的合成刚玉大约需要耗时10小时。

⑤ 生长结束后，晶体冷却。在生长过程中，晶体内部会产生相当大的应力，因此，如果停止加热，晶体可能沿纵向而裂成两半（//C轴）。切磨前用锤子敲击晶体并且使其分裂，同样可以释放一部分的应力。

图1 合成蓝宝石中的弧形生长纹

13鉴定特征

① 外部特征：

颜色鲜艳不自然

台面易见二色性

刻面宝石上存在波状或裂纹状产的“火痕”或“颤痕”

② 内部特征：

弧形生长纹，且在亭部易见（图1）

球状或蝌蚪形气泡（图2）

未熔粉末（图3）

图2 球状、蝌蚪状气泡和未熔粉末

图3 焰熔法合成蓝宝石中的未熔粉末和气泡群

③ 光谱：

蓝色蓝宝石：蓝紫区的吸收线消失（450、460和470nm）

④ UV紫外光下：

蓝色蓝宝石：短波下呈弱至中等的蓝白或黄绿色，长波下为惰性

绿色蓝宝石：短波下呈褐红色，长波下为弱橙红色

粉色蓝宝石：短波下呈粉红色，长波下为中至强的红色

**蓝宝石：短波下呈弱红色，长波下为惰性

图4 焰熔法合成星光蓝宝石中

焰熔法合成星光蓝宝石

合成原理

在原料粉末中添加01-03%的二氧化钛，在约1300℃（金红石结晶温度）下进行退火24小时，使二氧化钛在刚玉单晶中形成定向排列的针状金红石晶体。

图5 焰熔法合成星光蓝宝石中的弧形生长纹

鉴定特征

① 外观特征：

色彩鲜艳不自然，星线锐利、细、直，星光极为明显，切磨款式常呈精确的几何形状且高度始终的匀称的弧面，背部常呈扁平

② 内部特征：

与合成蓝宝石相似，可见气泡和弧形生长纹（图5）

与天然星光蓝宝石的大量金红石针不同，合成的星光蓝宝石仅见纤维状白点（图6）

图6 焰熔法合成星光蓝宝石中的纤维状白点

2水热法

21合成原理

水热法合成蓝宝石更加还原自然界的环境，在高压含水条件下，晶体在籽晶上逐渐结晶。

22工艺流程

① 将原料和籽晶同时放入含水的高压釜中。

② 将高压釜中的水加热至200℃，使水成为一种热且高压的稠密流体，从而溶解正常情况下无法溶解的材料。

③ 缓慢冷却，晶体在籽晶上生长。

23鉴定特征

① 外部特征：

颜色均匀，透明度高

② 内部特征：

内部包裹体较少，可见锯齿状、波纹状或树枝状生长纹、钉状包裹体、**金属片等

水热法合成蓝宝石晶体 by GIA

3助熔剂法

图7 助熔剂法合成蓝宝石中的助熔剂包裹体(也称助熔剂残余)

31合成原理

将组成宝石的组分原料在高温下熔融于低熔点的助熔剂中，形成饱和熔融液，通过缓慢降温等方式，形成过饱和溶液，而使晶体结晶。其生长过程类似于岩浆中矿物的结晶过程。

32工艺流程

① 将适量Al2O3原料加入助熔剂中。

② 将原料及助熔剂混合后放入铂坩埚内。

③ 升温至1300℃以上，并按一定速率旋转坩埚，使助熔剂和原料完全熔融。

④ 停止加热，缓慢冷却，晶体析出生长。

⑤ 晶体生长结束，倒出助熔剂，并用硝酸液去除宝石晶体表面助熔剂。

33鉴定特征

① 外部特征：

原料具有较完好的几何形态，但单晶柱面不发育

② 内部特征：

晶体内常含有助熔剂包裹体，如枝蔓状、栅栏状、网状、熔滴状等（图7和8）

未融化熔质包裹体和坩埚金属材料，如铂金片呈三角形、六边形或不规则形状，金属光泽

图8 助熔剂法合成蓝宝石中的助熔剂包裹体

4晶体提拉法＆区域炼熔法Ⅰ晶体提拉法

合成原理

利用籽晶与原料熔融液面接触，使熔体顶部处于过冷状态结晶于籽晶上，提拉并转动籽晶杆，生长出圆柱状宝石晶体。 刚玉的提拉速度为每小时6-25mm。

特征

晶体提拉法生产的晶体中可能见到拉长气泡或弯曲色带。

Ⅱ区域炼熔法

合成原理

把晶体材料先烧结或压制成棒状，使其旋转下降至加热器，棒料融化，熔融区处于漂浮状态，由此可获得纯化或重结晶的单晶。

特征

区域炼熔法生产的晶体净度很高，很难看到明显鉴定特征。这种方法成本很高，主要用来生产应用于科技用途的材料。

结 语

合成蓝宝石的研究由来已久，技术不断改进。与天然刚玉的区别可通过镜下特征、二色性和光谱等基本宝石学特征，还可以运用XRF等大型仪器进行测试。

蓝宝石硬度很高，摩氏硬度为9，仅次于钻石。合成蓝宝石晶体具有稳定的物理化学性质（热性能、电性能等）和良好的透光性。

蓝宝石除了用于宝石，更是大量用于军事和工业中，如滤光片、超导体基板、电绝缘体、蓝宝石透镜等，合成蓝宝石与我们的生活息息相关。

(一)蓝宝石宝石学特征

1颜色指数

取各种颜色蓝宝石作颜色指数测试分析。按1mm和5mm厚度,分别列出垂直c轴的计算数值(表2-6-2)。将数值与江苏六合、海南文昌蓝宝石颜色指数进行对比(表2-6-3),其结果是山东蓝宝石的饱和度、亮度、色调都较好(张培强,2000)。

表2-6-2 昌乐蓝宝石颜色指数

注:由成都地质学院非金属矿物研究所测试;x,y为色度坐标。

(1)饱和度(颜色鲜艳程度)

从表2-6-3可以看出,山东昌乐蓝宝石厚度越大,其饱和度越高。用1mm厚度的山东昌乐蓝宝石与海南、江苏蓝宝石进行饱和度对比,山东蓝宝石中蓝色及蓝偏紫色的饱和度接近或大于18%,颜色鲜艳。江苏、海南蓝色及深蓝色蓝宝石饱和度在10%±,颜色不鲜艳。带绿色色调的山东蓝宝石饱和度较江苏低,但较海南高,在10%～13%之间,颜色亦不鲜艳。

表2-6-3 海南及江苏蓝宝石颜色指数

(2)亮度(直视透射率)

山东蓝宝石的亮度同饱和度一样,随厚度的增大而增大。其中蓝色、蓝偏紫色、**及绿色色调蓝宝石的亮度均高于江苏、海南蓝宝石。

(3)色调

将山东蓝宝石色度坐标值及波长值投入色度图中(图2-6-8),可以准确的定出蓝宝石颜色。如肉眼观察为深蓝色、橙色的蓝宝石,在色度图中标准颜色分别为蓝偏紫色和橙偏**。8和9号样品颜色偏浅,投在靠近各色区的白色区内,分别为浅黄偏绿色和浅黄绿色。总之,山东蓝色色调蓝宝石以波长为467～472nm的蓝偏紫色(深蓝色)和波长为477～482nm的蓝色为主,其饱和度较高,亮度较大,颜色较纯正、明亮、鲜艳,比江苏、海南蓝色色调蓝宝石颜色要好(张培强,2000)。

图2-6-8 山东昌乐蓝宝石色度图

2透明度

不同厚度的蓝宝石透明度数据列于表2-6-4,从对比结果看,蓝宝石的透明度随着厚度的增加而迅速减少。山东昌乐蓝宝石的颗粒一般较大,大颗粒的蓝宝石厚度大,透明度相应就较差。但小颗粒的蓝宝石透明度还是很高的,一般大于20%,有些大于80%。

表2-6-4 山东昌乐蓝宝石透明度(%)

3净度

山东昌乐蓝宝石晶体内的裂隙及劈理均不发育,所见包裹体极少,因此其净度很好。蓝宝石晶体内偶可见平行板面{0001}的聚片双晶,极少见到平行菱面体{1121}的聚片双晶。晶体中除见到铁黑色呈不规则粒状、柱状、板状的铌铁矿和黑色金红石外,尚可见云雾状、指纹状铌铁矿,偶见无色自形刚玉。在黄棕色、棕色、棕褐色、浅绿蓝色蓝宝石中,多见褐红色针状金红石包裹体,其是产生星光效应的主要原因。这些针状金红石包体在3个或6个方向上定向排列,与c轴垂直并分别与a, b,i轴垂直或平行。大量定向排列的针状金红石包裹体使蓝宝石具有明显的珍珠光泽。如将其琢磨成垂直c轴为底面的素身宝石时,光便从包裹体的垂直方向反射出三条相交成60°角的六射星光或六条相交成30°角的十二射星光来,这就是人们通常所说的星光蓝宝石。

4多色性

山东昌乐蓝宝石的多色性非常明显。对几种颜色的蓝宝石按不同厚度分别在垂直和平行c轴方向上测量颜色波长(表2-6-5),结果这两个方向上的颜色波长差别很大。另外,同一蓝宝石,不同的厚度,颜色也有差别(张培强,2000)。

表2-6-5 山东昌乐蓝宝石多色性

5切割加工

对蓝宝石进行切割加工,一般情况下,必须是主翻面垂直c轴。选择16粒山东蓝宝石原石,根据各自的特点,分别加工成10粒刻面宝石和6粒素面宝石,其中刻面宝石出成率为1503%～2905%,素面宝石出成率为3626%～5351%。

(二)蓝宝石矿物学特征

1颜色

山东昌乐蓝宝石颜色有深蓝色、蓝色、橙色、浅蓝色、蓝灰色、蓝绿色、绿色、黄绿色、**、棕**、棕褐色等。在蓝色色调系列中,蓝偏紫色者约占70%～80%,其中又以深暗色者居多。蓝宝石着色往往呈渐变不均匀,但也有截然突变的,即两种或两种以上颜色的条带或六边形环带呈规律性相间出现。

2颗粒大小

针对昌乐蓝宝石进行粒度统计(质量分数):大于8mm的占28%(其中大于20mm的占3%～5%);4～8mm的占44%;2～4mm的占28%。山东已出土的蓝宝石,其重量大于20g的晶体并不少见,最大晶体可达到300g。总体来说,山东蓝宝石以大于8mm的巨晶为主,并存在有特大巨晶蓝宝石。而海南、江苏、福建所产蓝宝石多在4mm±,极少有大于8mm,其粒度级别远远不及山东蓝宝石。

3晶形

昌乐蓝宝石所见晶形有六方双锥和板面的聚形[图2-6-9(a),(d)],六方双锥、板面和菱面体的聚形[图2-6-9(b),(e)],六方双锥和板面的聚形[图2-6-9(c)],六方柱和板面的聚形[图2-6-9(f)],六方柱、板面和菱面体的聚形[图2-6-9(g)],六方双锥、板面和菱面体的聚形[图2-6-9(h)],六方双锥与菱面体的聚形等。其中以六方双锥和板面的聚形最为常见,晶体呈桶状,各个晶面的极距角在57°～90°之间(张培强, 2000)。

图2-6-9 昌乐蓝宝石晶形

4化学成分

蓝宝石的分子式为Al2O3,一般都含有多种微量杂质,主要有Fe,Ti,Cr,Ni, Mn,Si, Mg,K,Na,V等,山东昌乐蓝宝石电子探针数据与江苏六合、海南文昌蓝宝石对比如下(表2-6-6):①山东昌乐蓝宝石Al2O3含量变化范围较小(9800%～9900%);江苏六合蓝宝石Al2O3含量变化居中;海南文昌蓝宝石Al2O3含量变化最大;②江苏蓝宝石TFeO含量最高,山东蓝宝石与海南蓝宝石较接近且略高;③山东蓝宝石Cr2O3含量较高,江苏蓝宝石居中,海南蓝宝石最低;④海南蓝宝石中TiO2,MgO及Na2O含量明显高于山东蓝宝石及江苏蓝宝石。

表2-6-6 山东昌乐、海南文昌及江苏六合蓝宝石电子探针分析结果　单位:%

另外,电子顺磁共振谱研究探明山东蓝宝石中含有Fe2+,Ti4+,Cr3+,Fe3+等顺磁性离子。研究表明,TFeO及TiO2两种氧化物含量的比例,控制着山东蓝宝石颜色的深浅。TFeO含量相对较高和TiO2含量相对较低,是导致山东蓝色系列蓝宝石呈现深暗颜色的主要原因。过去对山东蓝宝石进行改色,只注重减少TFeO含量,而忽略了TiO2含量的变化,这是改色效果不甚理想的主要原因(张培强,2000)。

宝石原石晶面上有双晶纹和百叶窗双晶纹的宝石原石有红宝石和蓝宝石。

1、缅甸红宝石中的“百叶窗”双晶纹。缅甸孟素是上世纪90年代发现的红宝石产地，孟素红宝石的颜色多为紫红色至褐红色，通常分布不均匀，可见暗褐色、蓝色或黑色核心。

2、蓝宝石原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。

蓝宝石原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。上世纪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。

蓝宝石的产地在中国山东昌乐、泰国、斯里兰卡、马达加斯加、老挝、柬埔寨，其中最稀有的产地应属于克什米尔地区的蓝宝石，而缅甸是现今出产上等蓝宝石最多的地方。