一、宝石
宝石种类很多,在此不一一介绍,只是给爱好者一些比较能通俗易懂的概念。
广义的宝石,确切地说就是凡是适于琢磨和雕刻成精美首饰和工艺品的原料均属宝石。涉及珠 、宝两个范畴。包括无机宝石和有机宝石两大类。
狭义概念的宝石:自然界中色泽艳丽、 透明无瑕、 硬度大、 化学性质稳定,或者是透明度稍差,但具特殊光学效应,粒度大于3MM以上的单矿物晶体称为宝石。
天然宝石必须具备的条件:
1、 美:首饰和工艺品必须给人以奇特和美感,使人观之富贵而高雅。用做宝石的矿物必须颗粒粗大(粒径大于3MM),颜色艳丽、透明、少瑕。如果透明度稍差,就必须具有特殊的光学效应,如变彩(欧泊),变色(变石),星光(星光蓝宝石),猫眼(猫眼石或绿柱石猫眼)等。目前世界上已发现的矿物3000余种,但常见的宝石矿物仅有20余种。
宝石仅是宝石矿物中的色美,透明或具有特殊光学效应的变种。例如红宝石是刚玉,但不透明,缺陷多的刚玉就不能用来做宝石。又如,透明少瑕的金刚石可以用来做钻石,但劣质的金刚石也不能作为宝石。
2、 久:宝石制品多是世袭之物,必须耐久。目前世界各国均盛行用钻石做钻石饰品做为结婚的信物。钻石除折光率高,光泽灿烂之外,更重要的是因为它是世界上最硬而又不怕腐蚀的耐久珍品,具有‘永久不变’的含义。又如存放在故宫的商代软玉玉佩和战国时期镶在钩上的绿松石,虽经历3000多年,但仍然色泽滋润,花纹清晰,不失其天然本色。所以宝石多是一些硬度大 耐腐蚀的硅酸盐矿物和少量氧化物及单矿物。
3、 少:物以稀为贵,任何美丽的东西如果遍地皆是就不显其名贵了。例如世界上第七颗最大的粉红色红宝石,重32、24克拉,曾数度易主。最早的主人是印度君主,1526年印度被莫卧尔人征服后,这颗红宝石就成了莫卧尔皇帝的贡品,他用来做头巾上的饰物。19世纪,德国的布伦瑞克公爵、伦敦的珠宝商都曾经拥有过它。1990年是美国宝石收藏家路易斯、温斯顿将其送拍卖行拍卖,6月20日,这颗粉红色红宝石在伦敦克里斯蒂拍卖行经过激烈的竟争后,以407万英镑拍卖给了香港一位珠宝商,创高价拍卖纪录。这颗宝石之所以如此昂贵 ,除它重量大外,它的经历是绝无仅有的。又例如人造红宝石的物理、化学特性皆与天然红宝石类同,也属宝石范畴,但人们购买时,宁愿要价格昂贵的天然红宝石也不要价格极低的人造红宝石。这足以说明少的含义。
二 玉石
古人曰:“玉,石之美也”。 在自然界中,凡是质地细腻、坚韧、光泽强、颜色美观,由单矿物或多矿物组成的岩石,均可作为玉。
玉石的应用历史悠久,在世界四大文明古国的文物中,均有玉雕制品。随着历史发展,对玉料的使用优胜劣汰,玉石品种不断增减,至今已有玉和玉石之分。目前国际上统称的玉是专指翡翠和软玉。其它玉雕石料统称为玉石。
目前世界上最受欢迎的优质玉石品种有缅甸的翡翠和中国软玉。优质翠绿色翡翠价值可以与钻石相比。此外,伊朗、中国的绿松石、阿富汗的青金石久盛不衰。近期大量应用的前苏联产蔷薇辉石、钙铁榴石岩、澳大利亚绿玉髓、巴西芙蓉石、虎晶石、玛瑙。中国的岫玉 独山玉 肯尼亚的查沃石(水钙铝榴石)均是受欢迎的玉石品种。
翡翠和软玉的区别
翡翠:主要组成矿物是硬玉,是一种以硬玉矿物为主的辉石类矿物的集合体。但天然翡翠总是含有1--52%的辉石族的其它矿物,如透辉石 钙铁辉石 霓石及微量的铬尖晶石。根据混入物的比例不同,化学成分也有差异。(此从略)
软玉:也叫玉或者和田玉,世界软玉产地较多但以中国新疆和田县产的软玉应用历史最久,故前苏联地质学家费尔斯曼称软玉为中国玉。软玉是以透闪石----阳起石矿物为主,稍有微量的透辉石 绿泥石 蛇纹石 方解石 石墨 磁铁矿等矿物的集合体。软玉的颜色取决于组成矿物的颜色。新疆和田玉和要有白色 墨绿色 灰色。台湾产软玉产要呈绿褐色。软玉颜色的最大特点是除绿色的碧玉外颜色均一。
1、广义上的宝石指的是所有颜色艳丽的天然矿产资源,而钻石指的是由碳元素组成的单质晶体。
2、此外宝石的种类广泛,包括翡翠、和田玉、钻石、蓝宝石、红宝石等,而钻石是宝石的品种之一,按颜色可分为红钻、蓝钻、无色钻等品种。
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。
文化是人类独特的标志。
钻石具有独特的标志意义。
钻石的八大标志是钻石文化的重要内涵。
1、兴旺发达的标志
钻石是世界公认的珍贵的宝石,是“宝石之王”。它具有非凡的金刚光泽和强烈的火彩,在阳光下光线四射,给人以光彩夺目,灿烂辉煌的感觉,是兴旺发达的标志。它标志着顶级事业、顶级成就。
2、纯洁爱情的标志
钻石纯洁透明、经久不变,钻戒象情人炯炯有神的眼睛,深情地注视着你。它是纯洁爱情的标志,表示对爱情的永恒追求和忠贞。
3、高尚品质的标志
钻石晶莹剔透、高雅脱俗,象征着纯洁真实、忠诚勇敢、沉着冷静、安静自如、稳如泰山。人们把钻石看成是高尚品质的标志。高山仰止、景行行止,虽不能至,心向往之。
4、非凡能力的标志
钻石除其华贵的外观之外,内在的化学特性也十分稳定,它既不怕任何物质刻划,又不怕酸、碱、盐的腐蚀。钻石是硬度为10的标准石,其硬度是蓝宝石硬度(9级)的150倍,是水晶硬度(7级)的1000倍。钻石是宝石级金刚石,“金刚”的含义是:坚固、锐利、勇摧毁一切。钻石的英文名称diamond,来源于希腊文金刚adama,意为“无可征服”。
5、无穷财富的标志
钻石是唯一一种集最高硬度、强折射率和高色散于一体的宝石品种,是任何其他宝石都一可比拟的。这样的宝中之宝,理所当然地成为贵中之贵了。
6、无限权力的标志
历代帝王将名钻视为无限权力的标志,奉为至宝,深藏在宫中,世代相传。
7、艺术魅力的标志
钻石只有在琢磨良好的情况下,才能反射出内部的所有光线,并且因色散而闪现彩色光线。当琢磨欠佳时,钻石的光亮程度用彩色闪光就大为逊色。钻石以其璀璨的光线,成为地球上万众瞩目的艺术明星。
8、永恒存在的标志
在几千万年前,地下深处炽热的岩浆沿管子上冲,由于火山口经常被堵死,上升的岩浆在极巨大的压力下冷却。其中含的少量纯碳在这种高温的巨大压力下结晶成为金刚石。金刚石由于又硬又稳定,在漫长的地质岁月中,由“原生矿”到“残积砂矿”乃至“冲积砂矿”,本色毫无变化,且愈加璀璨。
钻石的矿物名称为金刚石,英文名称为Diamond,源自希腊语“adamant”,意思是“坚不可摧”。
钻石与红宝石、蓝宝石和祖母绿一起并称为四大珍贵宝石。目前钻石已成为结婚的信物,并被誉为四月的生辰石,象征坚韧、永恒和纯洁无瑕。
一、钻石的化学成分和分类
1化学成分
钻石是具有立方结构的碳。主要成分是C,其质量分数可达9995%,次要成分有N、B、H等。其他微量元素还有Si、Al、Ca、Mg、Mn、Ti、Cr等。
2分类
钻石的分类最早由Robertson、Fox和Martin等三人根据钻石在红外区吸收带和对紫外光透射的差异提出,他们认为Ⅰ型钻石能透过400~300nm的紫外光并在红外区显示与氮有关的吸收带,而Ⅱ型钻石可透过低至220nm的紫外光并在红外区无明显的吸收带。
1959年美国的Kaiser和Bond发现Ⅰ型和Ⅱ型钻石的差异与杂质氮有关,后来人们又发现在含氮的钻石中氮的最常见的存在形式不只一种,氮以单个氮原子分散在钻石中,称为C心、以原子对集合体出现,称为A心、3个氮形成的原子团称为N3中心,而多于4个原子的原子团则称为B集合体(B心),也可为一些较大的有几个原子厚的扁平层偏片晶氮存在,称为D心。钻石的分类是按照是否含氮和硼及氮的聚型类型划分如下(表14-1-1)。
表14-1-1 钻石的分类
天然钻石中Ⅰa型钻石约占98%以上,Ⅱa型占1%左右,Ⅰb型和Ⅱb型很少,人工合成钻石中以Ⅰb型为主,少量为Ⅰb和Ⅰa型混合型。
二、钻石的结构与形态
1晶体结构
钻石属等轴晶系, ;a0=035595nm;Z=8,具立方面心格子,C原子位于立方体角顶和面的中心,将立方体平分为8个小立方体,在其中4个相间排列的小立方体的中心还存在C原子,呈四次配位。每个C原子以SP3外层电子构型与相邻的4个C原子形成共价键(如图14-1-1)。C—C间距为01542nm,C-C-C键角109°28′16″。
图14-1-1 钻石的晶体结构
2形态
钻石属六八面体晶类,Oh-m3m(3L44L36L29PC),常见单形:八面体o{111},菱形十二面体d{110}、立方体a{100}及其聚形(图14-1-2a和图14-1-2b)。
图14-1-2a 钻石的常见晶形
钻石晶体通常呈歪晶,由于溶蚀作用使晶面棱弯曲,晶面常发育阶梯状生长纹、生长锥或蚀象,且不同单形晶面上的蚀象不同,八面体晶面上可见倒三角形凹坑,立方体晶面上可见四边形凹坑,十二面体晶面上可见线理和显微圆盘状花纹。
钻石的双晶依(111)最普遍,可成接触双晶、星状穿插双晶或轮式双晶。其中三角薄片(macle)接触双晶具有典型的扁平三角形外观,在双晶两个平面结合处环绕钻石有明显的青鱼骨刺纹,在钻石贸易中称为结节。
三、钻石的光学性质
1颜色
钻石的颜色分两个系列:即无色—浅**系列和彩色系列。无色—浅**系列钻石的颜色为:无色至浅黄、浅褐;彩色系列钻石的颜色一般为深黄、褐、灰及浅至深的蓝、绿、橙黄、粉红、红、紫红色,偶见黑色。
图14-1-2b 钻石晶体不同聚形示意图
大多数彩钻颜色发暗,强至中等饱和度、颜色艳丽的彩钻极为罕见。彩钻是由于少量杂质 N、B和H原子进入钻石的晶体结构之中,形成各种色心而产生的颜色。另一种原因是晶体塑性变形而产生位错、缺陷,对某些光能的吸收而使钻石呈现颜色。
(1)黄至棕**钻石的颜色是由于N原子代替C原子而产生的。理想的钻石晶体是禁带很宽的半导体,宽的禁带避免了可见光范围内的一切可能吸收,因此理想的钻石是无色的。当N原子代替部分C原子时,由于氮外层有5个电子,代替碳原子后多余一个电子,这电子在禁带中形成一个新的能级,相当于减少了禁带宽度,从而使得晶体能吸收可见光范围内的光能而呈现颜色。N原子代替C原子有不同的形式,一种情况是孤立的N原子代替C原子,它对能量高于22eV(波长小于560nm)的入射光有明显的吸收,使钻石呈现一系列**、褐色、棕色,其颜色很鲜艳浓郁,Ⅰb型钻石的颜色往往由该种色心引起;另一种情况是金刚石内N原子可移动聚合在一起形成多个N原子集合体,这种集合体对400~425nm光有明显的吸收作用,同时对4772nm有弱吸收,由于人们对4772nm吸收反应灵敏,4772nm蓝光被吸收后,钻石呈现**。
(2)蓝色钻石:从晶体完美程度来讲,蓝色钻石是最好的,也是极罕见的。它不含N却含有微量B(wB<1%),属Ⅱb型钻石。正是这些B使钻石呈现美丽的蓝色。少数含H杂质的钻石也呈蓝色。
(3)粉红色钻石和褐色钻石:这两种彩钻都是由于钻石在高温和各向异性压力的作用下发生晶格变形而产生的颜色,相比之下粉红色钻石罕见得多,因而极其昂贵。这种晶体缺陷在极端情况下可形成紫红色钻石。
(4)绿色钻石:绿色和蓝绿色钻石通常是由于长期天然辐射作用而形成的。当辐射线的能量高于晶体的阈值时,碳原子被打入间隙位置,形成一系列空位-间隙原子对,使钻石的电子结构发生变化,从而产生一系列新的吸收,使钻石着色。若辐照时间足够长或辐照剂量足够大,可使钻石变成深绿色甚至黑色。辐射造成的晶格损伤有时还可形成蓝色钻石和黄褐色钻石。
2光泽
钻石具有特征的金刚光泽,金刚光泽是自然界透明矿物最强的光泽。但钻石的光泽有时会因表面不平而显得暗淡。
3透明度
钻石的透明度为透明-不透明。纯净的钻石应该是无色透明的,但由于地质条件的复杂性,常有杂质元素进入钻石的晶格或以包裹体的形式存在于钻石中,使钻石的透明度受到一定的影响。
4光性
钻石属等轴晶系,为均质体,在正交偏光下全消光,但有些钻石由于内部应变或内部含有包裹体,偶见异常消光。
5折射率
钻石为单折射宝石,在钠光(5893nm)中折射率为2417,超过了常规折射仪的测试范围,是透明矿物中折射率最大的。
6色散
钻石的色散强,色散值为0044,比天然无色透明宝石的色散都高,所以我们在切割标准的钻石表面能看到漂亮的“火彩”。
7发光性
(1)紫外荧光:钻石在紫外灯下的荧光可有不同的反应,有些钻石发光很强,有些则不发光。钻石在长短波紫外光下可呈现从无至强的蓝色、**、橙**、粉色等荧光,通常长波较短波的荧光强。
(2)X射线荧光:钻石在X射线下一般呈现蓝白色的荧光,且稳定性好,在钻石开采中可根据钻石X射线下的荧光特性,将其他砾石分选出去。
(3)阴极发光:阴极发光可揭示钻石的内部生长结构,钻石在阴极发光仪的电子束照射下,绝大多数钻石会发出阴极荧光,主要呈现蓝色、橙红色和黄绿色,天然钻石和合成钻石的生长条件不同,表现出的生长结构也不同,目前阴极发光技术已成为鉴别钻石是天然的还是合成的主要手段之一。
8吸收光谱
无色—浅**的钻石,在紫色区4155nm处有一吸收谱带;其他颜色的钻石的吸收线位于453nm,466nm和478nm处;褐—绿色钻石,在绿区504nm处有一条吸收窄带,有的钻石可能同时具有415nm和504nm处的两条吸收带。辐照改色的**钻石可能在498nm,504nm和592nm处有吸收带。
四、钻石的力学性质
1解理
钻石有四组八面体{111}方向的中等解理,{110}、{221}的不完全解理。图14-1-3为钻石{111}方向解理示意图。
图14-1-3 钻石{111}方向解理示意图
2硬度
钻石的摩氏硬度为10,是自然界最硬的矿物,钻石的硬度具有各向异性的特征,不同方向硬度不同,其八面体晶面的硬度大于立方体晶面的硬度,因此在钻石加工中可用钻石研磨钻石。
钻石具有很强的抗磨性能,摩擦系数小,其抗磨能力是刚玉的90倍。这种特性使钻石能高度抛光,并使每个小面边棱锐利、挺直。但值得注意的是,钻石虽硬,但常显脆性,在外力冲击作用下很容易破碎。
3密度
钻石的密度为352(±001)g/cm3,因钻石成分单一,并且纯度较高,所以钻石的密度相对很稳定。
五、钻石的内含物
钻石的内含物主要有浅色至深色矿物包体、云状物、点状包体、羽状纹和生长纹。矿物包裹体主要是钻石、橄榄石、辉石、石榴子石、锆石、刚玉、黑色石墨、暗色的赤铁矿、钛铁矿、铬铁矿、硫化物等。云状物由云雾状白色或灰色包体组成,羽状体则包括开放式裂隙和隐蔽式裂隙两种裂隙类型。此外,钻石中还可见生长纹和解理等特征。
六、钻石的电学性质和热学性质
1电学性质
Ⅰ型和Ⅱa型钻石是绝缘体,室温下电阻率为1014~1015Ω·cm。通常情况下,Ⅱb型钻石因含硼而电阻率降低,为25~108Ω·cm,为P型半导体,钻石半导体的电阻值随温度变化特别灵敏,甚至连很微小的变化(00024℃±)都能在瞬间被记录下来,这一特点被广泛应用于真空仪器和精密测温的仪器中。
2热学性质
(1)导热性:钻石具有很高的导热率,且导热率与含氮量有关。若300°K下其导热率为铜的3倍,则其含氮量<300×10-6。Ⅰa型钻石的含氮量多高于此值,故不宜作散热元件。Ⅰb和Ⅱ型钻石含氮量低,均具有很高的导热率,适于作散热元件。其中Ⅱa型钻石的导热率最好,约比铜高6倍,在190℃则升至30倍左右。
根据钻石的高导热率,宝石鉴定中可用钻石笔(热导仪)鉴定钻石和其仿制品;若简单地对着样品哈气,如果是钻石,则表面上的那层雾气比仿制品要消失得快,这是因为钻石传热快,钻石提供的热量让水膜迅速蒸发的缘故。
(2)热膨胀性:钻石的热膨胀性非常低,温度的突然变化对钻石的影响很小,但若钻石中有裂隙或含有热膨胀性大于钻石的包裹体时,温度的突变可能使钻石发生破裂。
(3)可燃性:高温下钻石可燃,燃点在空气中为850~1000℃,钻石在氧中加热到650℃时,即缓慢燃烧而变为气体二氧化碳。燃点和钻石与空气的接触面及增温率有关,一般小颗粒钻石比大颗粒钻石易燃。激光打孔就是利用该原理在很小区域内提供集中的热量,使空气中的氧将钻石中的暗色物质烧掉。在绝氧并加压的真空条件下,钻石加热到1800℃,可转变成石墨。
3其他性质
(1)表面性质:钻石表面具有亲油性和疏水性。由于钻石由非极性的碳原子组成,对水的H+和(OH)-不产生吸附作用,即水对钻石不产生极化作用,故钻石具有疏水性。
(2)化学稳定性:钻石对任何酸都是稳定的,甚至在高温下,酸对钻石也不显示任何作用,但在含氧盐类和金属熔体中,钻石很容易受侵蚀。
钻石是宝石的一种!
并不是所有的宝石都叫做"钻石"!
除钻石外,所有的其他品种的宝石的正规称呼应该是"有色宝石才对!
要知道,常见的宝石品种有40多种,而每种的成分和性质都是不一样的,比如:我国盛产的橄榄石,就是一种黄绿色的宝石,这种宝石的储量巨大,因此非常便宜,再有,我国山东蓝宝石,同样是宝石的一种,
同样也因为产量巨大且品质不高而导致价格低廉的
而钻石的价格之所以高昂,就是因为钻石被国际财团垄断所导致的!
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