如何鉴别是石头还是水晶

玉石鉴别

玉石首饰鉴别

鉴别玉石首饰，应该从硬度、透明度、颜色、光彩和有无斑点几个方面去看。真正的玉石非常坚硬耐磨，晶莹剔透，颜色纯丽，光彩熠熠。如果能看出玉石内部有裂纹、棉花纤维般的棉纹或暗伤，它就是低劣的玉石。凡是假玉石，表面有皱纹，内部有气泡，重量轻，硬度小，互敲时声音清脆。

玛瑙鉴真法

玛瑙是稀奇珍贵之物，市场上的假货也特多，大多数都是用精练松脂加入明粉同玻璃碎制成。要鉴别真伪，必须把它放在掌心中磨擦一番，其色、其形、其气味不变者即是真品。但是，有的人认为，经磨擦，易发热者是真品，这是误解，不可靠。

宝石肉眼鉴别法

宝石可分为天然宝石和人造宝石两大类，我们在选择宝石首饰时，如何用肉眼去鉴别它呢？天然宝石一般色泽柔和，自然，色彩有时很混杂，几种共处于一宝石体中，有花纹却不规则，但很细腻。用肉眼对强光看宝石，或用五倍以上的放大镜仔细观察，有时可见宝石内部有如棉絮状、网状或树根状的包裹体和小裂缝，偶尔可见明显的扁平生长线。有些宝石手感发凉、滑手，显得湿润象浸过油。好的宝石经研磨后具有“猫眼”和“星光”效果，即宝石中有一道白线，恰似猫在白天强光下眼中的一条白线；“星光”则是在阳光下转动宝石，经折射的光闪闪如月夜间星星的眨眼。而人造宝石一般颜色鲜艳、均匀、纯净。经抛光后，光泽耀眼，颜色的人工意识强，由于加入了某些稀土元素，有单色的，如黑、红、黄等；也有复合色，如玫瑰红、酱紫。但绝不会出现象天然宝石几种色彩共处于宝石体中那样的现象。另外，有些宝石中有较为明显的圆形小气泡及人工合成生长的子品痕迹；生长线呈线型较为明显；颗粒较大；同一颜色规格数量较多；较为坚硬，一般在莫氏六级以上，用刀刻不动，相反，这些石头能在玻璃上划出痕迹来。

真假宝石鉴别法

在日光下用浅银色小盆或白缎子作衬，把宝石放在距离衬体五寸左右高的地方，让日光照射，如果穿透过宝石的光线在衬物上呈现出金星银翅样子的，就可断定是真品。如果是假的宝石，衬物上会呈现出一块黑影，如果把宝石含入口中片刻，过后满口生津，不但不觉口干，反而满口生凉，而且宝石本身并变热的话，也可断定这是真品。

祖母绿宝石鉴真法

用碗盛满清水，把宝石放入碗中，能使整个碗出现隐隐绿色的，是真祖母绿宝石；或者把鉴真之宝石放入铜盆中，四周用纸围好，用火点燃白纸，若能使火变成绿色的，是真祖母绿宝石；或者准备红火炭一盆，把要鉴真之宝石放入火炭中，炭飘香而即刻熄灭的，是真祖母绿宝石。

玉璞鉴别法

每当人们见到一块玉璞（含玉之石），往往苦于无法鉴定里面是否含有美玉，这真是一件憾事。其实，其鉴定方法也很简单，凡是石中含藏美玉的话，在夜间把这石头对着灯光看，如果石头内有光亮发出，有象初升的太阳的光色的话，说明里面定有美玉。反之，不然。

金刚钻石鉴别法

真的金刚石，在黑暗处发出灼灼绿光，宛如电线上冒出的火花。如果是假的金刚钻石，只能发出少量白光，甚至不发光。即使发光，也显得很晦暗，没有熠熠闪烁的现象。另外，金刚钻石的硬度是最大的，分别以真假钻石相互对割，其性质立即会有明显区别。

真假水晶鉴别

(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。

天然和人工合成水晶鉴别

区别天然水晶与合成水晶还有一个特征就是水晶光泽，天然水晶饰品表面呈现油脂光泽，但合成水晶饰品表呈现的是玻璃光泽，还未见有汕脂光泽的合成水晶。

水晶，虽不属贵重宝石，但以其无与伦比的医疗效果和价廉物美而越来越受到全世界男女老少的喜欢。作为水晶的爱好者，都希望拥有所有品种的水晶，不管天然的还是合成的，但他一定希望知道自己的水晶是合成的还是天然的。

现在市面上的无色水晶项链和茶晶项链可谓是天然与合成掺半，而彩色水晶项链多数为合成水晶。真正的天然彩晶较少，用来做成项链的就更少。

合成水晶最大的特点就是有子晶晶核。合成水晶若有晶核则比较好判断因为晶和一般为无色的长板柱状，与周围合成晶界限清楚。但近来市面上一些无色合成水晶，因晶核和合成都是无色，加之在晶核中有一些天然包体特征或在晶核与合成晶之间的一些气泡，使一些位有经验的人很容易误认为是天然水晶，仔细观察就会发现，经何种的包体仅存在于子和主内，四周有一种被一无形墙截住，断而不延之感觉。晶核与合成晶之间的气泡都沿晶核壁分布，形成相互平行的“气泡壁” 。有些气泡乘蝌蚪状，头多向壁尾向外排列。天然水晶中也常有沿一个面排列的群包提出现，但这个面常是单一的、有起伏变化的，并且组成该面的包体在宝石显微镜下会发现多为二项包裹体，而不只是气泡。两者的区别还是明显的。

合成水晶尤其是彩色合成水晶的第二个特点是烟色的均一。整串项链的色较均一 ，尤其是**水晶系列及茶色、黑色的合成晶。而天然的**和茶色、黑色水晶色常不均一。天然水晶不仅色不均一，而且常常茶色调（除茶色水晶外），更有趣的是在晚上白枳灯下，茶**水晶不带一点**，完全像茶色水晶，若和茶水晶混在一起境不好辨认。而笔者所见到的合成黄水晶颜色都很纯正均一，有个别的色调较暗，但不带茶色调，且在晚上白枳灯下不会变色。

值得注意的是在合成紫晶中，常有一些定向较好的深紫色片，很容易让人联想到田天然紫晶中不规则片状色团的特征。二者最大的区别是合成紫晶中的深紫色色团成晶平行的片状定向排列，大小形态差别不大，深紫色片比喻成漂浮的“紫布片”，则天赋然紫晶中的紫色团可看成是漂浮的“紫烟团”。这就是二者的主要区别。

天然彩晶，尤其是紫晶，还有一个特征，就是由向兰宝石一样的六边形色带。引人注意的是，竟来一些合成绿色水晶中常常哟平行色带出现，色带沿子晶核比一层一层平行发育。笔者还见过一串合成成绿水晶项链，**和绿色乡间出现，很象天然水晶之色带，加之内部有一些褐色半透明固体杂质，极易误认为是天然绿色晶，但合成晶形成的色带是沿子核壁平行分布，平直而物夹角，制成的项链整串晶色带变化一致，每一粒的色带宽窄色变相同，给人一种过分“步调一致” 而不自然的感觉。

合成水晶的第三特点是洁净无瑕。天然水晶中常有包裹体和绵，而合成水晶晶莹剔透。个别合成水晶有气泡或一些固体杂质。近来一些合成水晶内常有一些三角形长管状气孔，在这些气孔中有绿色火红色粉末状物。这种长管的特点是沿 一个方向平行排列，断面为三角形，内常有不均绿色火红色粉状物沿壁分布，中间往往是空的，长管端头有变尖之趋势。而真正的天然发晶是含碧玺、阳起石、金红石等矿物的晶体，这些矿物个有气晶形，如阳起石的“竹节状 ”形态。它们被包在水晶中 ，无方向性随意排列，粗细长短名异，并常伴有天然水晶所固有的包裹体和绵等。

真的好喜欢那晶莹剔透的水晶，但是害怕买倒假的次品，为什么不学一点辨别术呢？

比重：重量太轻的一定是假的，如此一来可排除玻璃、塑胶、压颗粒等仿造品，但现在市面上养晶的较多，其重量与天然的水晶相差无几，用手试的方法不容易发现真假。

折射率：大多数人看水晶喜欢在灯光下，那样无法判断水晶的真假只能看水晶的等级，因为水晶有很高的折射率。我们可以把水晶放在比较暗的地方，天然水晶色泽会非常的亮，养晶的色泽会比较暗淡，缺泛“灵”的感，只有些微的亮度。大家可以用天然白水晶和玻璃来对比一下，感受一下。

价格：养晶和天然宝石级的水晶有一个共同点，就是晶体通透无比，几乎完全没有石纹，不过价钱就相差很远，通常养晶手珠会被做成切割面，晶体通透，可是价钱一般不会太高。不过如果他真的是天然宝石级的话，价格一定在百元以上，视晶体大小而定。

色差：天然水晶有色差，一块天然水晶不可能每个部分颜色都很均匀，如黄晶，市面上天然的黄晶实在少之又少。天然黄晶放在水里就可以辨别，天然黄晶在水里面其颜色呈现出来是不均匀的，通常是一块颜色辐射到整块水晶都是**的，养晶就绝对是色泽均匀。

其它：手感冰凉，有石纹的水晶基本上不会有假。

内包物：有内包物的也不会有假，所以购买发晶、幽灵等有内涵物的水晶可以绝对放心，因为伪造这样的东西成本很大费人费力，而且出来的效果还很容易被人看穿。

市面上假的水晶一般有以下几种：1玻璃制品2熔炼水晶3含铅玻璃4人造合成水晶5再生水晶(养晶)

辨别水晶的真假用简易的偏光器。它是由上下两个偏正光片组成折光夹片，可以区分玻璃与水晶。由于玻璃是均质体，把它放在折光片夹中间，任你无论如何转动，假水晶总是一团漆黑；若在折光片夹中间转动360度时，出现四次有规律地明暗光线变化，则属水晶无疑。

真假红蓝宝石也可以区别。一般认为，红宝石和蓝宝石是仅次于钻石的珍贵宝石，也是最主要的宝石种类之一。从矿物学观点看，它们都是刚玉晶体类的矿物，只是颜色不同而已。所谓红宝石是指具有红宝石质量的红色刚玉;而蓝宝石的涵义比较广泛，它包括了除红色之外的具有宝石质量的任何颜色的刚玉。

真正的红蓝宝石，属于三方晶系，化学成分是三氧化二铝，和刚玉的化学成分相同。如果显示其他的化学成分，当然就不是刚玉了。天然红蓝宝石在生长过程中表面可形成大大小小的凹坑，而人工的就没这种现象，但可出现一层又一层的“圆弧形生长线”，如果在宝石表面看到这些线状构造，就可断定这不是真的宝石。此外，天然的红、蓝宝石在结晶过程中，周围有一些其它天然矿物晶体，这些矿物常被包入红、蓝宝石晶体中成为包体。这些包体有两大特点：一是呈带棱角的晶形;二是常按一定方向排列，彼此以60°角相交。肉眼观看时，好像红、蓝宝表面有着许多丝状物。这恰恰是真宝石的重要标志。

相反，人造红、蓝宝石中也可出现包体，它的包体不是各种矿物，而是气泡，气泡的出现通常无规律、密集成群，也可弧立出现。

在室内分析可通过光谱仪来鉴定天然和人造的红、蓝宝石。专业技术人员认为，天然红、蓝宝石在分光镜中光谱的蓝色部分可见到波长450mm的黑线。这一定是真的天然红、蓝宝石。如果没有这条吸收黑线，那一定是假货—人造红、蓝宝石。

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红宝石是古老的宝石品种，早在数千年前，人们就认为颜色红艳的红宝石具有超凡的“神灵”，它可以消除百病并保佑个人财富与地位不受侵犯。近百年来，随着社会进步和生活改善，“昔日王谢堂前燕，飞入寻常百姓家”，红宝石已成为大众喜爱和收藏的宝石品种。红宝石被国际珠宝界列为四大名贵宝石之一，寓意“仁爱、热情与尊严”，是七月生辰石和结婚40周年、52周年的纪念石。

由于天然红宝石产量少，合成红宝石得以鱼目混珠，在一定程度上扰乱了市常因此，掌握初步的鉴定知识很有必要。

一、物理化学性质

红宝石的化学组成主要为Al2O3，含有少量(05%~30%)的Cr2O3。属于三方晶系，晶体呈六边形桶状或柱状，晶面上可见到斜交的双晶纹。颜色为鲜红色、玫瑰红色、粉红色。由于含铬，在强光下能发出红色荧光，显得格外艳丽。玻璃至半金刚光泽。硬度9，密度39~41g/cm3。折射率1762~1770，双折射率为0008，具红-橙二色性。发育平直的裂理面。常含有包裹体，因产地和成因不同而有所差异。

二、肉眼鉴定特征

市场上流通的红宝石有：天然红宝石、优化处理的天然红宝石、合成红宝石、与红宝石相似的红色天然宝石以及仿制品。由于合成红宝石、优化处理的天然红宝石的物理化学特征与天然红宝石类似，用常规仪器难以准确区别它们在物理性质上的差异。肉眼鉴定主要根据三个方面：颜色在宝石中的展布特征;宝石内部包裹体的特征;宝石表面可能见到的裂理和感生面。

（一） 天然红宝石

天然红宝石根据成因和产出特征，可以分为三类：第一类产于气成-热液接触变质带大理岩中，以缅甸红宝石为代表;第二类产于玄武岩中，以泰国红宝石为代表;第三类产于变质斜长岩中，以印度红宝石为代表。其中，以第一类质量最好、价值最大。

1、 缅甸产红宝石

缅甸是世界上优质红宝石的主要产地，产于大理岩中。主要有透明红宝石和半透明的星光红宝石两个品种。

(1)透明红宝石

缅甸产透明的红宝石为鲜红色、玫瑰红色，鲜艳、柔和而明亮。宝石透明但不清澈，用10倍放大镜观察，可见一些白色的丝绢状包裹体和反光的裂隙面，主要依据颜色和包裹体来识别：

颜色：多呈鲜红色(鸽血红色)、玫瑰红色，颜色浓艳明亮但不均匀。如果将红宝石放进装有清水的白色瓷皿中，可见到不均匀的红色斑块或条带。具有荧光性，在强光下颜色更加明亮鲜艳;如果在暗处用聚光手电照射，显得象烧红的铁块一样通体红亮而看不清亭部的小刻面和交棱。

包裹体：缅甸产透明红宝石的包裹体较多，是重要的鉴别依据。主要有以下几种类型：

丝绢状金红石包裹体 红宝石透明但不清澈，用弱光斜射可见乳白色的丝光。在20倍放大镜或40倍显微镜下用弱光观察，可见平直或以60º、120º交角密集排列的丝绢状包裹体，它们是由细小的金红石定向排列形成的。

指纹状包裹体 为红宝石中无色的气-液包裹体和无色的固态包裹体呈指纹状断续排列而成。其中，气-液包裹体多具有气、液两相，固体包裹体多呈棱角分明的短柱状。

煎蛋状固态包裹体 红宝石中包裹的磁黄铁矿、磷灰石等矿物晶体周围，发育一个扁平的裂隙环，在光线照射下反射出亮白色的光，与矿物晶体一道组合成煎鸡蛋的形状。

愈合裂隙面 红宝石中愈合裂隙面，在光线照射下常呈现出白色的反光。裂隙面一般无色，但有时可以充填一些黄褐色的铁质。

通常上述类型的包裹体不可能在一个颗粒中全部见到，但都应该见到丝绢状金红石包裹体，并可以作为缅甸红宝石的重要鉴定依据。

(2)星光红宝石

多呈暗红色或暗粉红色，半透明-微透明，具六射星光。宝石中清晰可见三组成60º、120º交角的丝绢状包裹体、或深浅不同的色带以及双晶纹。六射星光的中心，有一个向外扩散的亮点，每条星线由中心向边部延伸逐渐变细。

同类成因的红宝石，还产于斯里南卡、巴基斯坦、阿富汗、越南北部及我国的云南。主要区别在于：斯里南卡产的红宝石颜色淡、金红石包裹体柱体细长;巴基斯坦和阿富汗产的红宝石颜色红艳、粒度较孝缺陷较多;越南北部产的红宝石多为粉红色、粒度大、透明度较差、三组裂理发育;而我国云南产的红宝石颗粒大、颜色红艳、透明度较差。

2、 泰国产红宝石

泰国产于玄武岩中的红宝石，由于含有微量铁质，所以，红宝石的颜色偏暗，多呈暗红色。主要鉴定特征包括：

颜色：颜色比较均匀，但不明亮，伴有褐色或紫色色调。有时可见交角为60º、120º的色带。

包裹体：宝石透明，内部比较清晰，见不到丝绢状金红石包裹体，偶尔可见煎蛋状固态包裹体、指纹状气-液包裹体以及由于双晶纹的反射差异形成的平行色带。

3、 印度产红宝石

印度产于变质斜长岩中的红宝石，多呈玫瑰红色，粒度较大，透明度差，交角为60º、120º的双晶纹发育，四组阶梯状反光的裂理面清晰可见。

（二） 优化处理红宝石

1、 热扩散优化红宝石

热扩散优化红宝石是把琢磨成型的无色蓝宝石，放进装有铬元素的焙料中，在高温下使铬元素扩散至无色宝石的表层，使其显红色。

热扩散优化红宝石多呈橙红色、暗红色，颜色偏暗且不均匀。在日光照射下用20倍放大镜观察，可见许多小网格斑纹。如果放进水中，在宝石表面用肉眼可见天然红宝石所没有的节瘤状小红点，在腰围和棱角处颜色较深。二色性比天然红宝石偏黄，为橙黄-褐黄。

2、 玻璃充填红宝石

为了弥补红宝石表面遗留下的天然感生面(与其他矿物连生形成的凹坑)，珠宝商常常用红色玻璃来充填。如果将这种宝石放进装水的瓷盘中，用10倍放大镜仔细观察，就会发现在玻璃充填的地方，颜色和光泽有些差异，在玻璃内部还可能见到气泡。

3、 染色注胶红宝石

不少印度产红宝石发育四组双晶纹(裂理面)，造成纵横交错的白色反光色带，严重地影响宝石的外观。一些珠宝商就用红色的染料和胶充填在裂理中，以掩饰其缺陷。这种优化处理的红宝石，多呈带紫的暗红色，微透明。在反射光下可见平行排列的白色条纹，在透射光下可见充填在双晶裂理中纵横交错的红色网格。

（三） 合成红宝石

具有商业意义的合成红宝石，主要有焰熔法合成红宝石和助熔剂法合成红宝石。

1、 焰熔法合成红宝石

(1)合成透明红宝石

焰熔法合成的透明红宝石，呈红色、深玫瑰红色、粉红色，颜色艳丽均匀，看上去比较呆板和刺眼。宝石内部洁净，肉眼看不到什么缺陷。放进盛水的盘中，用20倍放大镜观察，偶尔可见到弧形生长线和圆形气泡。

(2)合成星光红宝石

合成星光红宝石多为半透明，带紫的粉红色。与天然六射星光宝石的主要三点区别是：第一，星光效应比天然红宝石明显，即使在微弱的光线下也清晰可见;第二，星线交汇的中心，没有聚集的宝光亮点，且星线由中心向边部延伸粗细相等;第三，宝石底部多经过抛光，肉眼可见比较清晰的弧形生长线，这与天然星光红宝石那种交角为60º、120º的平直生长线和具有反光的小裂理面明显不同。

2、 助熔剂法合成红宝石

助熔剂法合成红宝石，外观上与天然红宝石有些相似，呈不均匀的红色、玫瑰红色，透明但不清澈，肉眼可以清楚见到乳白色羽毛状或烟雾状包裹体，在透射光下这些包裹体呈橙**。这种合成红宝石的'肉眼鉴定特征主要有：

颜色 助熔剂法合成红宝石的颜色不均匀，放进装有水的白瓷盘中，用20倍放大镜观察，可见红色深的地方由于部分氧化铬未完全熔融所形成的密集小红点或斑块。另外，与天然红宝石类似的色带边界模糊，不像天然红宝石那样平直纤细。

包裹体 助熔剂法合成红宝石一包裹体数量多为特点，主要有网格状、指纹状展布的褐**或黑色助熔剂小滴包裹体，黑色熔剂斑块，簇状排列的针状包裹体，以及三角形、六边形银白色或黑色铂金片包裹体等。

综上所述，可见两种方法合成的红宝石，焰熔法合成红宝石包裹体甚少，颜色浓艳均匀;而助熔剂法合成红宝石包裹体较多，颜色不均匀并在放大镜下可见残余熔剂形成的密集小红点或斑块。

(四)红宝石与相似红色天然宝石及仿制品的区别

市场上与红宝石相似的红色天然宝石及仿制品主要有：红色尖晶石、镁铝榴石、粉红色和红色电气石、红色玻璃等。它们的主要物理性质见表1，具体鉴定特征如下：

表 1 红宝石与相似的红色天然宝石及仿制品主要物理性质简表

宝石名称 硬度 密度 (g/cm3) 折射率 双折射率 多色性

红宝石 9399176~1770008二色性强

合成红宝石 9399176~1770008二色性强

锆石 75470192~1980059中等

尖晶石 83601720无

镁铝榴石 7537~39174~1760无

电气石 7306162~1640018中等

玻璃 5~6231470无

1、 红色尖晶石

红色尖晶石的颜色与红宝石很相似，但红色尖晶石的红色均匀，见不到红色色斑或色团。从不同方向观察，也不具有二色性。荧光性弱于红宝石，在暗处用手电从冠部照射时，虽然也变得明亮，但能见到亭部的棱或小刻面。内部比较洁净清澈，除能见到少量八面体小尖晶石、磁铁矿包裹体和充填有褐色铁质的贝壳状愈合裂隙外，见不到红宝石中的丝绢状金红石包裹体或交角60º、120º的色带。

2、 镁铝榴石

镁铝榴石的红色均匀，内部洁净，肉眼很少见到包裹体。在强光下，颜色中褐色调增加，没有光线较暗时的颜色漂亮。镁铝榴石没有荧光，在暗处用手电从冠部照射，亭部小面清晰可见，且相邻两个小面的反光颜色反差显著。

3、 粉红色、红色电气石

粉红色、红色电气石，颜色均匀，无荧光现象，在暗处用强光手电照射，亭部小面上反红色光者多，可见小面的形状。双折射率大，刻面形电气石底棱双影明显。宝石内部洁净，一般很少见到包裹体。具有热电性，摩擦后能产生电荷，能吸附贴近的小纸屑。

4、 红色玻璃

红色玻璃颜色均一，内部洁净，有时可见圆形气泡和旋涡状流动构造。玻璃光泽。手摸有温感，比重较起，无荧光现象。

三、经济评价指标及购买须知

(一) 经济评价指标

红宝石的经济评价主要有颜色、重量、净度、切工等四方面指标。具体可参考：1、刘国彬，刘凯 国际上红、蓝宝石颜色分级标准及近期价格 中国宝玉石 1994(3)：34-35

2、“钻石百科·红宝石的分级标准” （二）购买须知

1、市场上红色的宝石品种很多，拟购买红宝石时，一定要注意天然红宝石应该具有的诸多鉴定特征;

2、注意红宝石的名称，按照国际珠宝界惯例，在宝石名称中不能冠以产地。红宝石的产地较多，最大的优质天然红宝石产地是缅甸，此外，泰国、斯里兰卡、赞比亚、巴基斯坦、印度、中国、越南等国家也有红宝石产出;

3、注意根据合成红宝石的重要鉴定特征来识别，以免不法商贩鱼目混珠;

4、注意以天然红宝石为冠，亭部为合成红宝石的红宝石二层石，要从光泽、颜色、是否有粘合剂等方面仔细观察宝石腰围处。

41　质量

411　方法原理

实测被测样品的质量，以克（g）表示。

注：国际珠宝业通常用克拉（ct）作为珠宝玉石的计量单位，1g=5ct，即1ct=200mg。本标准规定在使用克拉时必须在克的后面加括号表示，如：2000g（1000ct）。

412　仪器

电子天平或其它衡器，样品质量＜100g时，所用衡器感量不大于1mg；样品质量＞100g时，所用衡器感量不大于1g。

413　操作步骤（电子天平）

a电子天平预热，稳定至零位。

b将样品清洗后轻放至样品台。

c稳定后读数。

42　密度

421　方法原理

在本标准中，密度（p）是指单位体积物质的质量。单位为g/cm3。

422　仪器

电子天平或其它衡器，感量小于等于1mg。

423　操作步骤

a调整天平至水平位置。

b根据样品选择所需要的液体介质。

c分别测量样品在空气中的质量（m）和在液体介质中的质量（m1）或直接测量其两者之间的差值（m—m1）。

d代入密度计算公式。

424　结果的表示

样品的密度按下式计算：

珠宝玉石国家标准释义

式中：ρ——样品在室温时的密度，g/cm3。

m——样品在空气中的质量，g。

m1——样品在水中或其它液体中的质量，g。

ρ0——不同温度下水或其它液体介质的密度。

注：a可使用水或其它液体介质，但要注意某些有机液体对某些样品的破坏性。

b不同的介质在不同的温度时，介质密度（ρ0）不同，详见表1，表2。

c样品过小＜0005g）时，测量的密度误差大，不能作为鉴定依据。

d样品被其它物串连在一起或被镶嵌在金属饰物或其它饰物上时，不要求测量密度。

e遇多孔样品或液体介质对样品有损时，不要求测量密度。

表1　不同温度下蒸馏水的密度

43　折射率、双折射率

431　阿贝型宝石折射仪

4311　方法原理

当光从折射率为n的被测样品进入折射率为N的棱镜时，入射角为i，折射角为γ，则

珠宝玉石国家标准释义

在反射型折射仪中，入射角i=90°，代入（1）式得

珠宝玉石国家标准释义

珠宝玉石国家标准释义

棱镜的折射率N为已知值，通过测量折射角γ，即可求出被测样品的折射率n。

表2　一些有机液体在不同温度下的密度

密度单位：g/cm3

可测量样品折射率的范围取决于N值及接触折射率油的折射率值。

用双折射率样品的最大值减去最小值，即为双折射率。实测时，受样品定向的随机性影响，所测的双折射值≤样品的理论值。

4312　仪器

宝石折射仪，精密度为±0002，测量范围：1350～1800。

4313　操作步骤

a清洗或擦拭被测样品。

b将适量折射率大于样品的折射率油滴在样品台一侧的金属台上。

c将样品的抛光平面或晶面朝下，轻放于油上。

d轻推样品至样品台中央。

e由观测目镜读出明暗交界线的刻度即为折射率值。折射率大于180时，用＞180表示。

f不断转动样品的偏光片，非均质体可测得一个最大值和一个最小值，两值之差则为双折射率。

注1：遇下列情况之一时，折射率不作为重要鉴定项目：

a样品过小（平面直径＜2mm）时不易测定折射率。

b镶嵌金属超过样品平面时所测折射率误差大。

c样品没有光滑平面时不能测定折射率值。

d折射率值高于折射仪测量范围。

注2：遇下列情况之一时，双折射率不作为重要鉴定项目：

a样品过小时不能测定双折射率值。

b样品为弧面形时不易测定折射率。

c样品为集合体时不能测定双折射率值。

432　反射型宝石折射仪

4321　方法原理

样品的表面反射率与折射率存在下列近似函数关系，即：

反射率＝

式中：n——样品的折射率。

N——周围介质的折射率（空气的N≈1）。

采用近红外光做光源，测得抛光良好样品平面的反射率值，计算或仪器自动换算成折射率值。

4322　仪器

反射型宝石折射仪，精确度为±0005，测量范围为1300～2999。

4323　操作步骤

a清洗或擦拭被测样品表面。

b将样品的抛光平面朝下，水平放于折射仪测试窗口上，将样品罩盖于样品上。

c水平旋转样品一周，从读数盘上读出样品折射率值（单折射）或最大、最小的两个折射率值（双折射）。

d被测样品的抛光平面必须大于测量窗口，而且光洁度较好，否则影响测量精度。

44　吸收光谱

441　方法原理

观察样品在可见光（700～400nm）照射下所产生的黑色谱线或谱带。

442　仪器棱镜式分光镜或光栅式分光镜。精密度：±2nm。

443　操作步骤

a根据样品情况选择反射光或透射光。

b将样品固定，使光斑位于待观察处。

c调节分光镜镜头高度与倾斜角度，使样品的反射光或透射光进入镜筒。

d调正标尺，观察光谱，调节狭缝旋钮，使光谱清晰。

e读出吸收谱线或吸收谱带所在区域波长（线）或波长范围（带）。

注：a样品太小时，吸收光谱不易测定。

b样品为不透明时，吸收光谱无法观察。

c在本标准中，所列光谱数据为整数。

d由于样品产地、颜色等因素的变化，不是所有同类样品都能见到标准的吸收光谱。

e本标准中所列吸收带数据是指该谱带近于中间的值；吸收线数据指常见典型值。

f在实测样品的吸收光谱数据与标准数值不符时，不作为重要鉴定项目。

45　光性特征

451　方法原理

绝大多数珠宝玉石为晶质体，少数为非晶质体。按光学特征，晶质体珠宝玉石分成各向同性和各向异性。在正交偏光镜下，非晶质体宝石和各向同性的晶质体，任意方向转动360°，均为全黑（全暗、全消光），为光性均质体（简称均质体）；各向异性的晶质体宝石除垂直光轴方向外，转动360°出现4次明，4次暗，为光性非均质体（简称非均质体）；各向异性晶质集合体的珠宝玉石，任意方向转动360°，有些晶体明，有些晶体暗，综合表现为半明。由于应力作用及其它作用，有些珠宝玉石呈异常消光。

利用干涉球（或博氏镜）和消色板可以确定各向异性晶质体宝石的轴性（一轴晶，二轴晶）和光性（正光性，负光性）。

452　仪器

偏光镜和偏光显微镜。

453　操作步骤

a使仪器上下偏振片处于正交位置（全黑）。

b把样品置于样品台上（透明度差的珠宝玉石无法观察）。

c转动样品或载物台，观察样品的明暗变化，确定样品为光性均质体或光性非均质体（在油浸槽中观察效果更佳）。

d如须测定样品的轴性和光性，要先找出光轴所在位置，即干涉色最高位置，将干涉球置于样品之上，根据干涉图形态确定轴性（即一轴晶、二轴晶），再用消色板判断样品的光性（正光性、负光性）。

46　多色性

461　方法原理

在光性非均质体的有颜色的宝石晶体中，由于晶体各个方向质点排列差异，所以不同方向上光的偏振吸收不同，选择吸收也不相同，具有多色性的特点。非均质体有色宝石可有二色性或三色性，强度分为强、中、弱。光性非均质体的无颜色宝石不具多色性。

462　仪器

二色镜。

463　操作步骤

a样品要求为有颜色的晶体，有一定的透明度。

b使用自然光或白炽灯光。

c将样品置于二色镜前适当位置。

d转动样品和二色镜，使样品至少两个垂直方向都得到观察。

e观察二色镜中出现颜色的变化（有颜色深浅的变化或色彩的变化）。

47　放大检查

471　方法原理

用放大镜或显微镜观察样品表面和样品内部所呈现的各种现象。主要有原始晶面、晶纹、色带、色块、双晶纹、解理、断口、包体、生长纹、双折射线等。

472　仪器

宝石显微镜，放大镜。

473　操作步骤

a将样品擦洗干净，置于放大镜或显微镜下。

b用反射光观察样品的表面特征，用透射光观察样品的内部特征。

c记录观察现象，以作判断依据。

48　紫外荧光

481　方法原理

当紫外光照射到某些样品时，激发样品产生的一种发射可见光现象。有些样品无此现象。按发光强度及是否发光分为：强、中、弱、无。某些珠宝玉石在停止紫外光照射后，仍继续发出可见光，称为磷光。

482　仪器

紫外荧光仪，长波365nm，短波254nm。

483　操作步骤

a在未打开紫外灯开关之前，将样品放在样品台上。

b分别按长波和短波按钮，观察样品的荧光反应。

c如需观察磷光性，关闭开关，继续观察。

49　钻石热导性

491　方法原理

物体传导热的能力为热导性。钻石的热导性为最高，据此设计的钻石热导仪成为鉴别钻石的方法之一。

492　仪器

热导仪。

493　操作步骤

a打开热导仪开关，预热。

b将样品置于样品台上，根据室温和样品大小，调至适当位置。

c用针头垂直接触样品。

d鸣响并指向钻石区，判断为钻石。

410　滤色镜检查

4101　方法原理

某些颜色相近的样品具不同光谱特征，所以在透过特定波长的滤色镜下呈现某种颜色。如染色的绿色翡翠滤色镜下常呈红色，而天然绿色翡翠滤色镜下无变化。

4102　仪器

查尔斯滤色镜。

4103　操作步骤

a将样品置于自然光或其他白光下，用反射或透射光均可。

b光源强度适中，且需靠近样品。

c手持滤色镜靠近眼睛，离样品约30cm处观察样品的颜色。

411　摩氏硬度

4111　方法原理

用被测样品对已知硬度的平面型矿物硬度计进行刻划比较。此方法有微损，不作常规重要鉴定项目。

4112　测试标准

矿物硬度计，共分10级：

1滑石　2石膏　3方解石　4萤石　5磷灰石　6长石　7石英　8黄玉　9刚玉　10金刚石

4113　操作步骤

a选择被测样品的尖锐位置。

b在已知硬度的平面型矿物硬度计平面进行刻划，刻划硬度的测试由低到高依次进行。

c观察硬度计平面有无刻痕，轻擦平面，以防被测样品的粉末留在硬度计上，使判断失误。

d若硬度计平面有划痕，则样品硬度大于硬度计。再依次测试更高一级的硬度计，直至介于两个硬度级别之间或相当于某一硬度计为止。

412　紫外—可见光吸收光谱

4121　方法原理

紫外—可见光分光光度法是以朗伯—比尔定律为基础，通过测定样品在某一特定波长处或一定波长范围内的吸光度，对该物质中的某些成分进行定性或定量分析。

4122　仪器

紫外—可见光分光光度计。

4123　测量条件

温度：5～40C，且相对稳定。

相对湿度：≤80%。

样品：洁净，透光度好。

4124　操作步骤

a开机，预热。

b测试条件的选择。波长范围：200～1100nm（根据测试样品而定）。扫描时间、光通量等设置。

c将样品固定在样品台上。

d开始扫描。

e图谱判读，与标准图谱对比分析。

413　红外光谱分析

4131　方法原理

红外光谱是根据组成物质的离子基团在红外光范围内（远红外：50～400cm-1，中红外：400～4000cm-1，近红外：4000～7500cm-1）的吸收谱带，对物质进行定性和定量分析。

4132　仪器

a傅里叶变换红外光谱分析仪。

b光栅红外光谱分析仪。

4133　测量方法

a粉末制样法：微损，适用于玉石和未加工的宝石原料。

b反射红外光谱：无损，适用较大且具抛光平面的样品。

c透射红外光谱：无损，适用于薄至中等厚度的宝石原料或成品。

d显微红外光谱：微区透射、反射均可测定。

4134　测量条件

温度：5—40℃。

相对湿度：≤80%。

样品：洁净，尽可能减少有机物污染及手污。

4135　操作步骤（傅里叶变换红外光谱仪）

a开机，预热。

b测试条件的选择（扫描次数、分辨率、扫描范围等）。

c背景扫描。

d样品测量。

e图谱处理、分析、判读、对比。

414　无损化学成分分析

4141　方法原理

利用X射线荧光光谱仪或电子探针进行化学成分分析。

X射线荧光光谱是通过X射线管发出的初级X射线激发样品中的原子，产生的荧光X射线通过探测器的测量。根据各种元素特征X荧光谱线的波长和强度进行元素的定性和定量分析。

电子探针是运用电子束激发样品的荧光X射线，通过X射线分光光度计测定各种元素所产生的荧光X射线的波长和强度，进行定性和定量分析。

4142　仪器

X射线荧光光谱分析仪。

电子探针分析仪。

4143　测量方法

a定性分析。

b定量分析。

4144　操作步骤

a开机，预热。

b测试条件的选择（时间、分辨率、扫描范围等）。

c样品测量。

d数据处理并计算结果。

除无色透明外，钻石也可有许多种颜色，品质达到首饰级的有色钻石被称为彩色钻石，彩色钻石的颜色有：**、绿色、蓝色、褐色、粉红色、橙色、红色、黑色、紫色等，彩色钻石数量稀少，因此价值也很高，特别是那些色调鲜艳，饱和度较高的彩色钻石，更是价值连城。历史上最负盛名的“希望”、“德累斯顿”等名钻都是罕见的色调鲜艳、高饱和度的钻石。

钻石的呈色机理是一个相当复杂的问题。多年来一直是许多研究结构关注的焦点。在理想的状态下，钻石由于是完整的等轴晶系晶体，在可见光范围内没有选择性吸收，因此表现为无色。然而天然生成的无色纯净的钻石是极为稀少的，极大部分钻石因为在其漫长的生长过程中，受到外界生长环境的影响，而使它的晶格受到损伤，致使出现深浅不一的颜色。

钻石的颜色主要有三大系列。即：

**系列，包括无色、浅黄至**钻石；

褐色系列，包括不同强度的褐色钻石；

彩色系列，包括粉红、紫红、金黄、蓝色、绿色等钻石。

此外，还有一些黑色的工业级钻石。

这些颜色的成因主要有以下四种因素而致。

一、晶格杂质元素致色

众所周知，钻石主要是由碳（C）元素组成。一个碳原子与另外四个碳原子以共价键的形式相连，以共顶角方式连接，在三维空间形成立方面心格子结构。除此之外，还含有少量的氮（N）、硼（B）、氢（H）等杂质元素，在钻石结构中代替碳原子而与其它碳原子相连，从而产生不同的颜色。

1、杂质氮对钻石颜色的影响

晶格中的杂质氮因原子序数是7，最外层有5个电子，比碳多1个。当占据碳晶格位置时，其中的4个电子被共价键所约束，而多余的1个电子受的约束较小，只需较小的能量就能脱离氮原子。当该电子吸收可见光范围内的某波段光的能量时，即可摆脱氮原子而发生能带跃迁，而使钻石显**调。因吸收的波长有差异，而出现不同的中心，杂质氮在钻石晶格中有五种存在形式。

①、孤氮形式：即杂质氮以单个孤立的原子出现代替了一个碳原子位置，与其它四个碳原子相连，可见光范围内具有503nm、637nm吸收峰，红外区有1130cm-1吸收，吸收可见光中的部分蓝绿光和红光，使钻石呈现深浅不同的**。属Ⅰb型钻石。

②、双原子氮形式（A集合体）：即杂质氮以原子对的形式出现，代替两个碳原子的位置，为N2中心缺陷，可见光范围内具有477nm吸收，红外区有1282 cm-1主吸收，1375 cm-1次峰吸收，也使钻石呈现**调，属ⅠaA型钻石。

③、三原子氮形式（N3中心）：即杂质氮以三个原子集合体出现，代替三个碳原子的位置，并伴随有空位出现。N3中心吸收蓝-紫色光，以4155nm为特征吸收，另外还有423nm、435 nm、465 nm、475 nm吸收峰，这种选择性吸收使钻石呈**，红外区无典型吸收。称为Cape系列，属ⅠaB型钻石。

④、集合体氮（B1中心）：即由4~9个氮原子占据了碳原子位置，仅在红外有1175 cm-1吸收。

⑤、片晶氮（B2中心）：即氮沿某一方面分布，代替碳原子位置，仅在红外有1365 cm-1吸收。

B1中心，B2中心仅在红外区有吸收，在可见光区无吸收，因此不影响钻石的颜色。

2、杂质硼对钻石颜色的影响

杂质硼的存在是钻石产生蓝色的原因。硼的原子序数为5，最外层有3个电子，比碳少1个，不能满足4个原子的成键要求，在共价键中产生一个"空位"，可被邻近的其它原子中的电子运动所充填，使钻石产生蓝色。

天然的蓝色钻石无典型的吸收峰。属Ⅱb型钻石，为半导体。

3、杂质氢对钻石颜色的影响

据最新的研究表明，若钻石中只含有杂质氢，不含硼、氮，钻石也会呈现蓝色。但这一研究有待进一步的证实。

二、辅照损伤致色

辅照的本质是提供激活电子、格位离子或原子发生位移的能量，从而形成辅照损伤色心。其过程实际上是利用辐射源产生得高能粒子或射线同晶格中的离子、原子或电子间的相互作用，使钻石结构遭到破坏，产生色心，该色心对可见光进行选择性吸收，而使钻石呈现颜色。

天然的α-粒子辐射作用使部分钻石晶体表层呈绿色，其颜色厚度约为20μm，只在原石中看到，经抛磨后颜色即消失。因此抛光成品的钻石中，自然辅照致色的极少，极大部分绿色、蓝色钻石为人工辅照改色。

目前辅照致色的方法有五种：

1、中子处理：将钻石放入核反应堆中，用中子轰击，可直接穿透钻石，产生晶格缺陷，产生绿色、蓝绿色，是整体改色，颜色可以永久保存，再加热到500~900℃，Ⅰa型钻石产生**、橙**；Ⅰb型钻石产生粉红色、紫红色；Ⅱa型钻石产生褐色，此方法目前最常用。

2、回旋加速器处理：经回旋加速器加速的带正电荷的粒子，可在钻石中产生绿色，如时间过长，则产生黑色，颜色仅限于表面。再加热到400~900℃，会出现黄、橙、褐色，产生颜色无法预料，形成N-¤-N的H3缺陷中心，产生503nm、595nm吸收线。此法目前很少用。

鉴别特征：经回旋加速器处理过的钻石，表面显示出特征的暗色标记，如果从亭部辅照，从台面观察可见一"张开的伞"状特征围绕底尖，如果从冠部辅照，环绕腰棱可见暗带，从测面辅照，可看到一边深，一边浅。

3、电子处理：产生淡蓝色或蓝绿色，仅限于表皮，大约2mm厚度，经处理后的钻石不具放射性，加热到400℃，产生橙、**、粉红-紫红色、褐色、蓝色、黑色，但颜色不可预料，此法目前较常使用。

4、γ射线处理：用Co60产生的γ射线，使钻石整体呈蓝色或蓝绿色，但所需时间长。现较少使用。

5、镭处理：产生稳定的绿色，限于表皮20μm，加热后产生黄、橙黄、褐色，但有放射性残余，几年后才能消失。因此现已不用此法。

辅照处理钻石的鉴别特征：

①、绿色：辅照处理后，有741nm吸收峰，称为GRI损伤，为一结构空位；

②、橙色、**、褐色：出现H3中心、H4中心，H3心为A集合体+空位，503nm吸收，H4心为496nm吸收，B1中心+空位，此外还有595nm吸收。595nm吸收为人工处理钻石的特征线，天然辅照以H3心为主，辅照处理以 H4心为主。当加热到一定高温时，595nm吸收会消失，但同时出现1936nm、2024nm吸收中的任何一条，即可判定为人工辅照改色钻石。

③、蓝色：有741nm吸收线，人工辅照改色的为绝缘体，天然为半导体。

④、粉红色、紫红色：Ⅰb型为637nm诊断线，还有595nm、575nm、503nm吸收线。

三、塑性变形致色

塑性变形是沿八面体{111}面滑移，使晶格产生位错，形成结构缺陷，产生天然褐色、粉红色、紫红色。

1、天然粉红色、紫红色钻石：在563nm处有诊断吸收带。Ⅰa型粉红色钻石有415nm、478nm、563nm吸收。Ⅱa型粉红色钻石有390nm、396nm、563nm吸收。澳大利亚阿盖尔矿(Arggle)有563nm、503nm、415nm吸收。

2、天然褐色钻石：原石上有密集的细线，尤其在菱形十二面体上，可看到变形，503nm处有强吸收峰，并伴随有537nm、512nm、494nm、495nm弱吸收峰。

四、包裹体致色。

因含大量包裹体而使钻石呈现黑色，橙色或褐红色。

当钻石中含有无数的暗色不透明包体时，呈现黑色，当用强的透射光照射时，可以观察到包裹体。

当次生包裹体存在于钻石的裂隙中，使钻石呈现橙红或褐红色，这种称为"氧化"钻石。

宝石在红外光的照射下，引起晶格（分子）、络阴离子团和配位基的振动能级发生跃迁，并吸收相应的红外光而产生的光谱称为红外光谱。19世纪初，人们通过实验证实了红外光的存在。20世纪初，人们进一步系统地了解了不同官能团具有不同红外吸收频率这一事实。1950年以后出现了自动记录式红外分光光度计。随着计算机科学的进步，1970年以后出现了傅立叶变换红外光谱仪。近年来，红外测定技术如反射红外、显微红外、光声光谱以及色谱－红外联用等得到不断发展和完善，红外光谱法在宝石鉴定与研究领域得到了广泛的应用。

一、基本原理

能量在4000～400cm-1的红外光不足以使样品产生分子电子能级的跃迁，而只是振动能级与转动能级的跃迁。由于每个振动能级的变化都伴随许多转动能级的变化，因此红外光谱属一种带状光谱。分子在振动和转动过程中，当分子振动伴随偶极矩改变时，分子内电荷分布变化会产生交变电场，当其频率与入射辐射电磁波频率相等时才会产生红外吸收。

红外光谱产生的条件：①辐射应具有能满足物质产生振动跃迁所需的能量；②辐射与物质间有相互偶合作用。例对称分子没有偶极矩，辐射不能引起共振，无红外活性，如N2、O2、Cl2等。而非对称分子有偶极矩，具红外活性。

（一）多原子分子的振动

多原子分子由于原子数目增多，组成分子的键或基团和空间结构不同，其分子真实振动光谱比双原子分子要复杂，但在一定条件下作为很好的近似，分子一切可能的任意复杂的振动方式都可以看成是有限数量的且相互独立的和比较简单的振动方式的叠加，这些相对简单的振动称为简正振动。

（二）简正振动的基本形式

一般将简正振动形式分成两类：伸缩振动和弯曲振动（变形振动）。

1伸缩振动

指原子间的距离沿键轴方向发生周期性变化，而键角不变的振动称为伸缩振动，通常分为对称伸缩振动和不对称伸缩振动。对同一基团，不对称伸缩振动的频率要稍高于对称伸缩振动，而官能团的伸缩振动一般出现在高波数区。

2弯曲振动（又称变形振动）

指具有一个共有原子的两个化学键键角的变化，或与某一原子团内各原子间的相互运动无关的、原子团整体相对于分子内其他部分的运动。多表现为键角发生周期变化而键长不变。变形振动又分为面内变形和面外变形振动。面内变形振动又分为剪式和平面摇摆振动。面外变形振动又分为非平面摇摆和扭曲振动（见图2-2-12）。

图2-2-12 简正振动的基本形式

“＋”表示运动方向垂直于纸面向里；“－”表示运动方向垂直于纸面向外

（三）红外光区的划分

红外光谱位于可见光和微波区之间，即波长约为078～1000μm范围内的电磁波，通常将整个红外光区分为以下三个部分：

1远红外光区

波长范围为25～1000μm，波数范围为400～10cm-1。该区的红外吸收谱带主要是由气体分子中的纯转动跃迁、振动－转动跃迁、液体和固体中重原子的伸缩振动、某些变角振动、骨架振动以及晶体中的晶格振动所引起的。在宝石学中应用极少。

2中红外光区

波长范围为25～25μm，波数范围为4000～400cm-1。即振动光谱区。它涉及分子的基频振动，绝大多数宝石的基频吸收带出现在该区。基频振动是红外光谱中吸收最强的振动类型，在宝石学中应用极为广泛。通常将这个区间分为两个区域，即称基团频率区和指纹区。

基频振动区（又称官能团区），在4000～1500cm-1区域出现的基团特征频率比较稳定，区内红外吸收谱带主要由伸缩振动产生。可利用这一区域特征的红外吸收谱带，去鉴别宝石中可能存在的官能团。

指纹区分布在1500～400cm-1区域，除单键的伸缩振动外，还有因变形振动产生的红外吸收谱带。该区的振动与整个分子的结构有关，结构不同的分子显示不同的红外吸收谱带，所以这个区域称为指纹区，可以通过该区域的图谱来识别特定的分子结构。

3近红外光区

波长范围为078～25μm，波数范围为12820～4000cm-1，该区吸收谱带主要是由低能电子跃迁、含氢原子团（如O—H、N—H、C—H）伸缩振动的倍频吸收所致。如绿柱石中OH的基频伸缩振动在3650cm-1，伸/弯振动合频在5250cm-1，一级倍频在7210cm-1处。

二、仪器类型和测试方法

按分光原理，红外光谱仪可分为两大类：即色散型（单光束和双光束红外分光光度计）和干涉型（傅立叶变换红外光谱仪）。色散型红外光谱仪的主要不足是自身局限性较大，扫描速度慢，灵敏度和分辨率低。目前在宝石测试与研究中，主要采用傅立叶变换红外光谱仪。

在傅立叶变换红外光谱仪中，首先是把光源发出的光经迈克尔逊干涉仪变成干涉光，再让干涉光照射样品。经检测器（探测器—放大器—滤波器）获得干涉图，由计算机将干涉图进行傅立叶变换得到光谱（见图2-2-13至2-2-15）。其特点是：扫描速度快，适合仪器联用；不需要分光，信号强，灵敏度高。

图2-2-13 傅立叶变换红外光谱仪

图2-2-14 傅立叶变换红外光谱仪内部结构

图2-2-15 傅立叶变换红外光谱仪工作原理示意图

用于宝石的红外吸收光谱的测试方法可分为两类，即透射法和反射法。

1透射法

透射法又可分为粉末透射法和直接透射法。粉末透射法属一种有损测试方法，具体方法是将样品研磨成2µm以下的粒径，用溴化钾以1:100～1:200的比例与样品混合并压制成薄片，即可测定宝石矿物的透射红外吸收光谱。直接透射法是将宝石样品直接置于样品台上，由于宝石样品厚度较大，表现出2000cm-1以外波数范围的全吸收，因而难以得到宝石指纹区这一重要的信息。直接透射技术虽属无损测试方法（见图2-2-16），但从中获得有关宝玉石的结构信息十分有限，由此限制了红外吸收光谱的进一步应用。特别对于一些不透明宝玉石、图章石和底部包镶的宝玉石饰品进行鉴定时，则难以具体实施。

2反射法

红外反射光谱是红外光谱测试技术中一个重要的分支，目前在宝玉石的测试与研究中备受关注，根据采用的反射光的类型和附件分为：镜反射、漫反射、衰减全反射和红外显微镜反射法。红外反射光谱（镜、漫反射）在宝石鉴定与研究领域中具有较广阔的应用前景。根据透明或不透明宝石的红外反射光谱表征，有助于获取宝石矿物晶体结构中羟基、水分子的内、外振动，阴离子、络阴离子的伸缩或弯曲振动，分子基团结构单元及配位体对称性等重要的信息，特别是为某些充填处理的宝玉石中有机高分子充填材料的鉴定提供了一种便捷、准确、无损的测试方法（见图2-2-17）。

基于宝石样品的研究对比和鉴定之目的，可分别采用Nicolet550型傅立叶变换红外光谱仪及镜面反射附件和TENSOR-27型傅立叶变换红外光谱仪及“漫反射附件”。在具体测试过程中，视样品的具体情况，采用分段测试的方法（即分为4000～2000cm-1,2000～400cm-1）对相关的宝石样品进行测试。考虑到宝石的红外反射光谱中，由于折射率在红外光谱频率范围的变化（异常色散作用）而导致红外反射谱带产生畸变（似微分谱形），要将这种畸变的红外反射光谱校正为正常的并为珠宝鉴定人员所熟悉的红外吸收光谱，可通过Dispersion校正或Kramers Kronig变换的程序予以消除。具体方法为：若选用Nicolet550型红外光谱仪的镜面反射附件测得宝石红外反射光谱，则采用OMNIC软件内Process下拉菜单中Other Correc-tions里选择Dispersion进行校正；同理，若采用TENSOR-27型红外光谱仪的“漫反射附件”测得宝石的红外反射光谱，可用其OPUS软件内谱图处理下拉菜单中选择Kramers Kronig变换予以校正（简称K-K变换）。下文中，将经过Dispersion校正或K-K变换的红外反射光谱，统称为红外吸收光谱。

图2-2-16 充填处理翡翠红外吸收光谱（透射法）

图2-2-17 白玉及其仿制品的红外吸收光谱（反射法，经K-K转换）

三、宝石学中的应用

红外吸收光谱是宝石分子结构的具体反映。通常，宝石内分子或官能团在红外吸收光谱中分别具自己特定的红外吸收区域，依据特征的红外吸收谱带的数目、波数位及位移、谱形及谱带强度、谱带分裂状态等项内容，有助于对宝石的红外吸收光谱进行定性表征，以期获得与宝石鉴定相关的重要信息。

1宝石中的羟基、水分子

基频振动（中红外区）作为红外吸收光谱中吸收最强的振动类型，在宝石学中的应用最为广泛。通常将中红外区分为基频区（又称官能团区，4000～1500cm-1）和指纹区（1500～400cm-1）两个区域。

自然界中，含羟基和H2O的天然宝石居多，与之对应的伸缩振动导致的中红外吸收谱带主要集中分布在官能团区3800～3000cm-1波数范围内。而弯曲振动导致的红外吸收谱带则变化较大，多数宝石的红外吸收谱带的位1400～17000cm-1波数范围内。通常情况下，羟基或水分子的具体波数位置，亦受控于宝石中氢键力的大小。至于具体的波数位，则主要取决于各类宝石内的氢键力的大小。与结晶水或结构水相比，吸附水的对称和不对称伸缩振动导致的红外吸收宽谱带中心主要位3400cm-1处。

例如，天然绿松石晶体结构中普遍存在结晶水和吸附水，其中由羟基伸缩振动致红外吸收锐谱带位于3466cm-1、3510cm-1处，而由v（MFeCu—COH）伸缩振动导致的红外吸收谱带则位于3293cm-1、3076 cm-1处，多呈较舒缓的宽谱态展布。同时，在指纹区内显示磷酸盐基团的伸缩与弯曲振动导致的红外吸收谱带。

反之在官能团区域内，吉尔森仿绿松石中明显缺乏天然绿松石所特有的由羟基和水分子伸缩振动致红外吸收谱带，同时显示由高分子聚合物中 不对称伸缩振动致红外吸收锐谱带（2925cm-1）、vs（CH2）对称伸缩振动致红外吸收锐谱带（2853cm-1），同时伴有vas（CH3）不对称伸缩振动致红外吸收锐谱带（2959cm-1）。指纹区内，显示碳酸根基团振动的特征红外吸收谱带。测试结果表明，俗称吉尔森法绿松石实属压制碳酸盐仿绿松石。（见图2-2-18）。

图2-2-18 绿松石与仿绿松石的红外吸收光谱（R%为反射谱，A%经K-K转换）

同理，根据助熔剂法合成祖母绿与水热法合成祖母绿的红外吸收光谱中有无水分子伸缩振动致吸收谱带而给予区分。助熔剂法合成祖母绿是在高温熔融条件下结晶而成，故其结构通道内一般不存在水分子；而水热法合成祖母绿是在水热条件下结晶生长而成，在其结构通道中往往存在不等量的水分子和少量氯酸根离子（矿化剂）。

2钻石中杂质原子的存在形式及类型划分

钻石主要由C原子组成，当其晶格中存在少量的N、B、H等杂质原子时，可使钻石的物理性质如颜色、导热性、导电性等发生明显的变化。基于红外吸收光谱表征，有助于确定杂质原子的成分及存在形式，并作为钻石分类的主要依据之一（见表2-2-1）。

表2-2-1 钻石的类型及红外吸收光谱特征

3人工充填处理宝玉石的鉴别

由两个或两个以上环氧基，并以脂肪族、脂环族或芳香族等官能团为骨架，通过与固化剂反应生成三维网状结构的聚合物类的环氧树脂，多以充填物的形式，广泛应用在人工充填处理翡翠、绿松石及祖母绿等宝玉石中。环氧树脂的种类很多，并且新品种仍不断出现。常见品种为环氧化聚烯烃、过醋酸环氧树脂、环氧烯烃聚合物、环氧氯丙烷树脂、双酚A树脂、环氧氯丙烷－双酚A缩聚物、双环氧氯丙烷树脂等。由图2-2-16可以看出，与蜡质物的红外吸收光谱表征明显不同的是，在充填处理翡翠中，环氧树脂中由苯环伸缩振动致红外吸收弱谱带位3028cm-1处（图中蓝圈处）；与之对应由vas（CH2）不对称伸缩振动致红外吸收谱带位2922cm-1处，而vs（CH2）对称伸缩振动致红外吸收锐谱带则位2850cm-1处（图中红圈处）。

利用镜反射附件对底部封镶的天然翡翠饰品（如铁龙生）进行红外反射光谱测试时，要注意排除粘结在贵金属底托上的胶质物的干扰，因为贵金属底托起到背衬镜的作用，由此反射回的红外光一并穿透胶质物和未处理翡翠样品，有时易显示充填处理翡翠的红外吸收光谱特征。

图2-2-19为充填处理绿松石的红外吸收光谱。官能团区内，除绿松石中羟基、水分子伸缩振动致红外吸收谱带外，在2930cm-1、2857cm-1处显示由外来高分子聚合物中vas（CH2）、vs（CH2）的不对称和对称伸缩振动，其苯环伸缩振动致红外谱带多被v（M—OH）吸收谱带所包络。

4相似宝石种类的鉴别

不同种属的宝石，在其晶体结构、分子配位基结构及化学成分上存在一定的差异，依据各类宝石特征的红外吸收光谱有助于鉴别之。日常检测过程中，检验人员时常会遇到一些不透明或表面抛光较差的翡翠及其相似玉石的鉴别难题，而红外反射光谱则提供了一个快速无损的测试手段。利用红外反射光谱指纹区内硬玉矿物中Si—Onb伸缩振动和Si—Obr—Si及O—Si—O弯曲振动致红外吸收谱带（经K-K变换）的波数位置及位移、谱形及谱带强度、谱带分裂状态等特征，极易将它们区分开（见图2-2-20）。

图2-2-19 绿松石与充填处理绿松石的红外吸收光谱（经K-K转换）

图2-2-20 天然翡翠与仿制品的红外吸收光谱（经K-K转换）

5仿古玉的红外吸收光谱

一些仿古玉器在制作过程中，常采用诸如强酸（如HF酸）腐蚀或高温烘烤等方法进行老化做旧处理。经上述方法处理的玉器表面或呈白（渣）化、或酸蚀残化（斑）、或呈牛毛网纹状，对其玉质的正确鉴别往往带来一定的难度。利用“漫反射红外附件”有助于对这类老化做旧处理玉器进行鉴别。图2-2-21显示，由指纹区内Si—O、Si—O—Si的伸缩振动和弯曲振动致红外吸收谱带，足以证实该玉器的主矿物成分为透闪石（标识为软玉）。

图2-2-21 仿古玉制品的红外吸收光谱（经K-K转换）

钻石基本性质：

1、摩氏硬度为10，为自然界现今已知硬度最高的物质；

2、导热性好；

3、斥油亲水；

4、折射率高。

切工对钻石的品质有很重要的影响，切工是“4C”中是唯一可人为影响到的。只有比例合理、相同切面完全一致的钻石，光线折射后较为集中，可呈现出绚丽火彩，可完美体现钻石自然之美。而切工较差的钻石，光线折射后发散，使钻石显得暗淡无光。因此切工对钻石 品质影响有重要的因素，国际惯例，切工最高可影响到钻石价格的40%

　　不是的。真钻石在x光下，一样可以检测得到。当然不是直接在x线下检测，而是按照人体其他检查方法来检测，比如服用钡餐后就能检测得到钻石在人体内的位置或大小的。

　　钻石元素主要是碳元素，为无色晶体。穿透性低，但是医学上x线的检查时可以借助钡餐来检测的。钡餐可以让钻石留下黑影，所以被检测到的。