玉钻石的识别方法?

如果不请专家，初玩玉者要自己鉴定玉的真假，可从三方面观察：

一、由于玻璃质地十分脆硬，结构排列疏通，缺乏玉的致密和坚韧性，经不起强烈的高速旋刻，因此在玻璃上一般加工不出高浮雕和圆雕。

二、用放大镜查找气泡，哪怕只能见到一个，也能确认不是玉。

三、玻璃加入氧化铬，色近红宝石；加入氧化钴，色近蓝宝石；加入氧化铬和氧化铜，色近祖母绿……如此等等，还有好多种假玉。但它们的色调总显得单薄，缺乏天然玉色之油润、浑厚的感觉。

钻石的鉴定方法

方法1由于钻石具有最大的硬度,一实属必须,则一般将钻石的腰棱在抛光的刚玉板上小心刻划,倘若它能划动刚玉板,则表明所检测的宝石即是钻石。

方法2钻石热学性质在其鉴别中的另一个应用就是对一批相同大小的被测对象呵口气,钻石由于其极高的导热性,表面雾气消失极快

而其他的消失很慢

方法3在长波紫外线辐照下,阳光也可以，大多数钻石发出的是强弱不等的蓝-白色荧光因为不能指望许多钻石发出强度相同的荧光,若荧光强度不一,表明被测的宝石是钻石

方法4

油性试验：用一支油基墨水的特制笔或圆珠笔，在钻石的台面划一条线，则会留下一条不间断直线。而其他的仿制品不具有亲油性，在划线处留下断续的点线。

方法5。

水滴试验：在钻石上水珠将很长时间保持球形，而仿制品上的水滴则会在相对短的时间内散开。

钻石是天然物质中最坚硬的物质，钻石可刻划任何其他宝石，但其他任何宝石却都刻划不动钻石。也可以用“标准硬度计”刻划，凡硬度小于9度，均是假钻石。钻石还具有亲油性，如以钢笔在钻石表面划一条线，则成一条连续不断的直线，而其他宝石则呈断断续续的间断线。上述方法在鉴定钻石中都有一定参考价值。还可以通过10倍放大镜观察，在10倍放大镜下，多数钻石可见霞疵，有三角形的生长纹，钻石的表面有“红、橙、蓝”等色的“火”光。光芒四射。最准确可靠的方法是用“热导仪”，测出导热数据来区分真假钻石，但“热导仪”价格比较昂贵。

由于钻石是高贵豪华的首饰品，目前市场上以廉价宝石、人造宝石甚至玻璃来代替或冒称钻石屡见不鲜，常见的形形色色的假钻石有以下几种：

①锆石：与钻石极为相似，是钻石最佳代用品。鉴定方法是，锆石由于具有偏光性和很大双折射率，当用10倍放大镜观察加工后的锆石棱面时，由其顶面向下看，可以看出底部的棱线有明显的双影，而钻石绝无双影现象。

②玻璃：玻璃的折光率很低，没有钻石那种闪烁的彩色光芒；尤其是沉入水中，玻璃制品光彩全无，立即露出马脚。

③苏联钻：即立方氧化锆，最早由苏联人研制成功，故名。苏联钻是人造化合物，但在色散、折光率等方面与天然钻石很接近，也具有“火”光闪闪的诱人外貌。但它的硬度较低（85），可与钻石互相划刻区分。且导热性远低于钻石，可以“热导仪”鉴定，准确将其区分开来。

④水晶：水晶虽然是天然矿物透明晶体，经加工后似钻石，但缺少钻石的彩色光芒。

钻石的品质分级是以4c来分级~

1是重量-也就是克拉罗!

2是成色-钻石大多是纯白无色的是1种叫纯炭结晶的元素~也有其他颜色像粉红~绿色~蓝色~棕色等，因为里头含有氮元素所以会有其他的颜色

3是品质-钻石是天然的矿物多少都含有其他的矿物或天然瑕疵~所以钻石内的其他矿物越少价钱也越高唷!!

4是切割-白话点就是切割的工越好越贵~切割不好的钻石会没有光泽所以磨工和对称都要很好钻石才会漂亮

至于钻石的比重是352

可以用颜色来衡量价钱,由无色、淡**、灰色至黄褐色。此外,还有深**、棕色、蓝色、绿色、粉红色到红色。由于这些特别的颜色十分罕见,因此比较值钱。 钻石的克拉数愈大,价值也愈高。

钻石鉴定与分级学

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第4章 钻石加工

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（一）引言

（二）钻石原石加工

（三）钻石首饰加工

第5章 钻石鉴定与分级

(一) 钻石鉴定

(二) 钻石分级

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钻石的鉴定

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5．1．1 放大镜检查

1、色散0044,有些仿制品如钛酸锶和合成金红石等的"火彩"远比钻石足,有些如YAG则远不如钻石

2、钻石为单折射,许多仿制品(如无色石英、黄玉、蓝宝石、锆石、合成金红石)呈双折射。可用放大镜来观察钻石腰棱是否有重影来判别是否呈双折射

3、可看透性(Read-through effect):将裸钻台面朝下,尖底朝上放置在有字的纸上,如是仿制品,一般明显可见纸上的字(低折射率),如是钻石,由于其高的折射率,一般从底部看不透纸上的字此法主要适用于按标准比例切磨的圆钻上,如钻石沾到液体,如水、酒精等,则钻石将具可看透性。

5．1．1 硬度检测

由于钻石具有最大的硬度,一般成品钻经多年佩带后仍有轮廓明显的小面棱,而大多数仿制品由于硬度比钻石低,易被磨损、磨圆、并留有划痕硬度检测通常不能解决问题,因为钻石不但有可能是存在天然的裂隙、解理,而且钻石尖部易刻划,甚至损伤另一颗钻石实属必须,则一般将钻石的腰棱在抛光的刚玉板上小心刻划,倘若它能划动刚玉板,则表明所检测的宝石即是钻石。

51．2 热导仪

这是目前鉴别钻石最有效、最普遍的工具,不论被检测对象大小或者是否切磨均可进行钻石热学性质在其鉴别中的另一个应用就是对一批相同大小的被测对象呵口气,钻石由于其极高的导热性,表面雾气消失极快

5．1．3 荧光检测

在长波紫外线辐照下,大多数钻石发出的是强弱不等的蓝-白色荧光钻石的这种效应崐在检测钻石群镶首饰时是非常有用的标志,因为不能指望许多钻石发出强度相同的荧光,若荧光强度不一,表明被测的宝石是钻石

5．1．4 光谱:见前述钻石的特性部分

5．1．5 X-射线

钻石具有低原子量,X-射线能轻易地穿透碳原子,换言之,钻石对于X-射线是透明的,而钻石的仿制品多是由大原子量的原子组成,如立方氧化锆原子量是钻石的6倍多,能吸收X-射线钻石的这一特性可用于它和其它仿制品的鉴别,方法是在一个有X-射线源的实验室内,将被测宝石放在摄影胶片上用X-射线照射,钻石会让X-射线透过并使胶片曝光,仿制品则吸收X-射线,其下的胶片未曝光冲洗胶片,检测未知宝石下面的胶片曝光度,即可知结果。

5．1．6 显微镜下观察

钻石具有特征的内部和表面特征,借助显微镜可将它和其他仿制品进行区分

(1)钻石由于极高的硬度,碾磨后刻面极为光滑,棱线锐利,一般仿制品则棱线较为圆钝, 甚至有不少碰伤缺口,刻面不如钻石刻面光滑

(2)真钻腰部可见毛发状的毛边,仿制品腰部范围内常见斜纹

(3)钻石在切磨过程中,为保留重量,常在腰部下方保留一些钻石原来的结晶面(原晶面),这些原晶面上往往会含有三角凹痕、平行槽痕等

(4)钻石内部常含角状包体(无色或有色的矿物晶体、石墨、深色硫化物包裹体等)仿制品则内部常含有圆形气泡

(5)标准切磨的钻石,小面排列几乎完全对称,仿制品由于成本低,常用机器自动切磨,小面排列常出现不对称的情况

(6)钻石的抛光痕迹不明显,其高硬度使得它只能在一定的晶格上抛光,不同刻面上的抛光痕迹的方向不同仿制品所有刻面上的抛光痕迹的方向不同仿制品所有刻面(至少在交棱处)的抛光痕迹通常是一个方向

(7)钻石常具内部透明纹,以适当角度照射时,一些细微而直的线或面贯穿钻石内部

(8)亭部闪烁检验: 用镊子或宝石夹将宝石亭部朝上放在显微镜光井上缘,在黑场照明下,前后轻轻摇动宝石观察来自亭部刻面的色散"闪烁"色钻石及主要仿制品的"闪烁"色分别是:

钻石: 大约相等的橙色、蓝色;

立方氧化锆: 主要是橙色闪烁;

钛酸锶: 呈多种光谱色;

YAG: 主要是蓝色和紫色;

GGG: 同钻石"闪烁"色

钻石与其仿制品的区别见(表1-1)

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5．2 钻石分级

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5．2．1 概述

任何一颗成品钻石的质量均可用以下四个标准来评价:

克拉重(Caratweight):钻石重量越大就越稀有因此,随着单颗钻石尺寸的增大,其价值也显著提高

成色(Colour):指钻石体色饱和度与理想无色状态的差异程度,越是无色的钻石越稀有

(花色钻石除外)

净度(Clarity):指钻石中的包裹体对其透明度的影响程度钻石净度越高越稀有

切工 (Cut): 切磨工艺使钻石显示瑰丽的程度

只有以上四个方面都得到评价,一颗钻石的质量和价格才能得到确定由于上述四个指标均以英文字母C开头,故钻石的评价又称4C评价评价的结果将详细记载在钻石鉴定书中

52．2 重量克拉

1、裸钻的克拉重量

如果成品钻石的所有其他因素(成色、净度、切工)均相同,则重量越大,价格也就越高在钻石业中,钻石的价格通常用"每克拉多少价"(PC)来表示钻石价格与克拉重的关系并不是简单的线性关系,而是一条在克拉溢价重量处出现台阶的线,如(图1-3)所示

图1-3 钻石价格与重量关系示意图溢价"台阶"还可出现在

025ct,05ct,075ct处

钻石的重量,既可用精密的电子或机械天平来测定(对未镶钻而言),也可用各种量规、钻石筛以及尺寸—重量计算法求得(主要用于已镶钻石的重量估算)

2、已镶嵌钻石

由于钻石一般的切割比率较有色宝石标准,故可用公式来计算其重量人造模仿品因比重较大,计算出的重量和实际的重量会相差较大,如差值大于20%则可怀疑是仿制品

计算公式:

圆钻: 重量=平均直径2×高度×00061

椭圆钻: 重量=平均直径2×高度×00062

心形钻: 重量=长×宽×高×00059 (长:宽)

祖母绿形: 重量=长×宽×高×00080 (100:100)

×00092 (150:100)

×00100 (200:100)

×00106 (250:100)

马眼形: 重量=长×宽×高×000565 (150:100)

×000580 (200:100)

×00585 (250:100)

×000595 (300:100)

梨形: 重量=长×宽×高×000615 (125:100)

×000600 (150:100)

×000590 (166:100)

×000575 (200:100)

52．3 成色

钻石有许多种颜色,最稀有的颜色是红色,然后依次为绿、蓝、紫和棕等颜色,这些有色的钻石往往被统称为异彩钻( Fancy Colour Diamonds ),因为它们在自然界非常稀少,故在价值上也较高氮的原子序数为7,与碳原子的大小很相近、故容易取代碳原子而存在于钻石中,大多数钻石的也因含有氮而多少带些**色调,这些微**的钻石就构成了所谓的**系列(Cape Series)钻石

最早的钻石成色分级是用南非钻石矿的名字来命名的,如Jager,River等,目前世界上主要的钻石分级体系是美国GIA和欧洲的CIBJO分级体系

表1-1 各种钻石成色等级比较对照表

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美国宝石学院│ 国际珠宝联合会 │ 中国 │ 肉眼观察特征

(GIA) │ (CIBJO) │ │

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D │极白色(finest white) │ 100 │

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E │极白(Finest white) │ 99 │

——————┼————————————┼——————┤一般肉眼观察无色

F │优白(Fine white) │ 98 │

——————┼————————————┼——————┤

G │ │ 97 │

——————┼————————————┼——————┤

H │白(White) │ 96 │

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I │淡白(Slightly white) │ 95 │小于02CT的钻石感觉不到

——————┤ ├——————┤颜色大颗粒钻石可感觉到

J │ │ 94 │有颜色存在

——————┼————————————┼——————┤

K │微白(Tinted white) │ 93 │

——————┤ ├——————┤

L │ │ 92 │

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M │一级黄(Tinted) │ 91 │

——————┤ ├——————┤

N │ │ 90 │ 一般肉眼感觉到具有

——————┽————————————┼——————┤颜色

O │二级黄(Tinted 2) │ 89 │

——————┤ ├——————┤

P │ │ 88 │

——————┤ ├——————┼————————————

Q │ │ 87 │ 一般人均感到**

——————┤ ├——————┼的存在,而且感到色调

R │ │ 86 │越来越明显

——————┼————————————┼——————┤

S-X │黄(Yellow) │ 85以下 │

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钻石的成色分级一般要求有以下四个基本条件,标准的灯源,标准比色石,良好的环境,以及受过训练的分级师成色分级一般采用比色法,即将待评价钻石与标准的比色样石进行比较,以决定待比未知样品的成色级别在与比色石比较时,应注意以下事项:

(1)保持要评价钻石的清洁;

(2)检查要评价钻石的特征,避免与比色石混淆;

(3)用冷光灯,背景要白色,不能有荧光;

(4)对比时,要注意对比两个相同的部位;

(5)对比时,要先后放在比色石的左、右二侧比较;

(6)比色时间勿太久,若一颗钻石的成色一时难以判定,应休息一会儿再比色

(7)比色只是一种相对的判断,故与比色者的心里状态有较大关系

(8)比色时还应注意钻石的成色与其大小、切割形状有关

52．4 净度

钻石的净度分级概念起源于20世纪初的巴黎,当时人们即按质量将钻石分为两种：

(1)"洁净"(Clean)钻石:无任何明显的内部瑕疵的钻石

(2)"不洁"(Pigue)钻石:具明显包裹体的较常见钻石

目前世界各地流行的钻石净度分级体系比上述两分法要详细得多(表1-3),分级时主要

依据钻石内部及外表的瑕疵,它们在国际上有统一的名称、标志及颜色

外部的瑕疵统一用绿色笔划,主要有:磨蚀(Abrasion)、多余刻面(Extra Facets)原晶

面(Natural)、伤痕(Nick)、小白点(Pit)、磨痕(Polish lines)、磨痕疤(Polish mark)等等。

内部的瑕疵特征统一用红色笔划表示,主要有: 毛边(Bearding、Feathering)、碎伤(Bruise)、破洞(Cavity)、缺口(Chip)、云状物(Cloud)、羽状裂纹(Feather)、结晶包体(Inhcluded Crystal)、内部生长线(Internal Graning)等等

表1-3 各种钻石净度等级系统对照表殔

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美国 │国际钻石委员会│英 国│德国│中 国 │ 鉴定特征

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完全无瑕(FL) │ │ │ │ │10倍镜下干净

———————┤loupe clean │ FL │ IF │无瑕 ├———————————

内部无瑕(IF) │ │ │ │ │10倍镜下发现少量外部缺陷

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非常极微瑕VVS1│ VVS1 │ │ │ │10倍镜下可发现针状包裹体

———————┼———————┤ VVS │VVS │VVS │1-2个

非常极微瑕VVS2│ VVS2 │ │ │ │

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极微瑕VS1 │ VS1 │ │ │ │10倍镜下易发现少量细小

———————┼———————┤ VS │ VS │一号花│矿物包体

极微瑕VS2 │ VS2 │ │ │ │

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微瑕SL1 │ │ │ │ │10倍镜下十分容易发现矿物

———————┤ SL │ SL │ SL │二号花│包裹体,肉眼可见矿物包裹

微瑕SL2 │ │ │ │ │体

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一级瑕I1 │ P1 │1stPK │PK1 │三号花│

———————┼———————┼———┼——┼———┤肉眼可见矿物包裹体和大的

二级瑕I2 │ P2 │2ndPK │PK2 │四号花│解理及裂隙

———————┼———————┼———┼——┼———┤

三级瑕I3 │ P3 │3ndPK │PK3 │(大花)│

———————┼———————┼———┼——┼———┼————————————

│ │瑕明显│ │ 多 │

│ │瑕严重│ │ 瑕 │

│ │等外品│ │ 钻 │

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52．5 切工

钻石的切工,主要是指钻石切磨比例如何,抛光和后处理如何好的切工,是按标准比例切磨出的,在钻石内部,外部光线会从一瓣面折射至另一瓣面,然后从钻石的顶部散出,呈现出五颜六色的"光"如果不按标准比例切割,则切磨后的钻石由于不能将光反射出来,没有光,钻石就显得呆板,甚致出现黑底或鱼眼现象(详见加工部分)

标准的切工,共有57个面为了钻石的安全起见,一般50分以上的钻石,底部都要求有小面,因此共有58个面各小面的名称(见加工部分)

评价钻石切工好坏的方法既可用精密仪器,如台面量尺(Table Gauge)、钻石量尺(Micrometer)等,也可用目测法来进行大致的估计,后者往往更为便捷切工分级的主要评价指标有: 台面百分比、冠部角度、底部深度百分比、腰部厚度、尖底大小尺寸、修饰 (指抛光程度和对称程度)评估。

一、钻石与仿制品的鉴别

由于钻石是一种深受人们喜爱的，但价格昂贵的宝石。因此，人们一直需要一些廉价而外观又很像钻石的仿制品。钻石的仿制品可以是天然宝石矿物，也可以是人造或合成材料，但由于这些仿制品的物理性质与钻石总有不同之处，人们可以通过各种方法将它们区别开。表15-2-1列出钻石及其常见代用品的物理性质。

表15-2-1 钻石及其代用品的物理性质

(一)钻石肉眼鉴定

1毛坯的肉眼鉴定

(1)观察光泽：钻石具有特殊的金刚光泽，是区别其他无色透明矿物(或材料)的重要特征，观察时要尽量从光滑面进行光泽的观察。

(2)观察钻石的外观形态和表面特征：钻石最常见的晶体形态是八面体、立方体及二者的聚形，在无色透明矿物中能出现这几种晶体形态的矿物为数较少，即或具备相似的形状，如无色的尖晶石、锆石等，但由于其他性质与钻石相去甚远亦可彼此区分。钻石的另一个特征是晶面花纹，钻石的不同晶面常有特征的生长纹(晶面花纹)，如八面体面常有三角形生长纹等，这些均可作为钻石的识别特征。

(3)估计钻石的密度：钻石用手掂量，有“打手”的感觉，合成立方氧化锆密度为595g/cm3，几乎是钻石的一倍。

2成品抛光钻石肉眼及10倍放大镜下鉴定

(1)切工特征

1)比率：切磨钻石，特别是品级较高者，通常有很好的精确性和对称性。如多条面棱总是相交于一点，各个小面的形状与大小及比率基本一致。但钻石仿制品的切磨常比较差。

2)抛光：钻石的不同刻面上的抛光痕的方向往往不一致。而仿钻各刻面的抛光痕的方向较一致。

3)腰棱：由于钻石硬度很大，在加工时，绝大多数钻石的腰部不抛光而保留粗面，呈毛玻璃状，又称“砂糖状”。钻石仿制品由于硬度小，虽然腰部亦不精抛光，但在粗面上仍能看到打磨时的痕迹，如平行排列的钉状磨痕等，此外，天然钻石腰围及其附近常发现三角形，阶梯状生长纹或原始晶面。

4)刻面棱线：天然钻石硬度大，刻面之间的棱线平直而锐利，而仿制品硬度小，棱线呈圆滑状。

(2)光泽与火彩：钻石具有金刚光泽，色散适中，火彩柔和。受过专门训练的人，可以依据光泽和火彩存在的较小差异，与仿钻区别开。

(3)观察重影：具有较大双折射的仿钻材料，在10倍镜下均可见明显的刻面棱重影现象，也称双轨现象，可与单折射的钻石区别，如锆石、合成金红石、合成碳硅石等，但在观察时，要注意正确的方法，避免从平行光轴或近于平行光轴的方向观察。

(4)内含物的特征：钻石为天然矿物，一般带有特征的矿物包裹体，生长结构等各种天然信息，这是钻石与其他仿制品的根本区别。例如，由平直且平行解理诱发的解理裂隙——羽状纹；特征的生长纹、双晶纹以及钻石腰棱上残留的原始晶面上的晶面纹理等——生长结构；典型的晶体包裹体有石墨、无色或白色橄榄石、红—红褐色晶形完好石榴子石、黑色的晶粒状铬铁矿、小钻石晶体等。

此外，还有一些简单的鉴别方法也具有实际意义，但有一定的局限性。例如，线条试验法，将标准切工的钻石台面向下放在一张有线条的纸上，垂直观察，几乎看不到纸上的线条，非标准切工不适用；倾斜试验法，将样品台面向上，置于暗背景中的，垂直观察离观察者最远的区域，出现暗窗者是仿钻，合成CZ、钛酸锶等折射率高的不适用；亲油性试验，用油性笔在钻石表面划过时可留下清晰连续的线条，而仿制品则会聚成一个个小液滴；托水性试验，用毛细管将小水滴点在样品上，水能在钻石表面保持长时间隆起，反之则为仿制品。

(二)常规仪器鉴定

常用比较简便的仪器进行鉴定和区分：

1热导仪测试

钻石的热导率很高，应用热导仪可以快速地鉴别钻石与仿钻石，但要注意合成碳硅石在热导仪测试中也会像钻石一样发出蜂鸣声，进一步区别可以通过刻面棱重影，内含物特征等进行。

2偏光仪检查

钻石为均质体矿物，而水晶、锆石、无色蓝宝石，托帕石及白钨矿等均为非均质体，理论上用偏光镜应很容易区分开。但天然产出的钻石常出现异常消光，给这种方法带来困难。

3折射率测定

对于水晶、托帕石等低折射率的样品，可以通过测定折射率将他们区别开，但大部分钻石仿制品折射率较高，不能用折射仪测定，而且容易损坏折射仪，因此一般不用测定折射率的方法来进行鉴别。

4密度测量

用静水力学法或重液测量未镶嵌的裸钻或毛坯也是鉴别钻石真伪的有效手段。

5色散

钻石的色散0044是无色透明天然宝石中最高的，因此易于与其天然宝石的代用品相区别。而一些人造的仿制品，如钛酸锶、合成金红石等的色散比钻石大得多，也不难区别。

6分光镜及分光光度计

天然产出的钻石大多数是Ia型(约占98%)，由N3中心致色，这类钻石在415nm处有一强吸收。

二、合成钻石的鉴别

1颜色

大多数合成钻石为**，有一种为近似琥珀**。

2内外部显微特征

(1)合成钻石内常可见到细小的铁或镍铁合金触媒金属包裹体，常呈长圆形，平行晶棱或沿内部生长区分界线定向排列，或呈十分细小的微粒状散布于整个晶体中，在反光条件下，这些金属包裹体可见金属光泽。

(2)合成钻石晶面上常会显示不寻常的树枝状生长花纹。

(3)天然钻石一般呈八面体或立方体等单形或聚形，而合成钻石则发育八面体、立方体、菱形十二面体和四角三八面体等单形组成的聚形。

3荧光特征

合成钻石在长波紫外光下常呈惰性，而在短波紫外光下因受自身不同生长区的限制，其发光性具有明显的分带现象。

4吸收光谱

无色—浅**天然钻石在415nm、452nm、465nm、478nm有吸收线，特别是415nm吸收线的存在是指示无色—浅**钻石为天然钻石的确切证据，而合成钻石则缺少415nm吸收线。

1996年戴比尔斯(deBeers)推出的Diamondsure仪器，用于天然钻石和人工钻石的鉴别，该仪器采用分光光度计的原理，专门测量样品是否具有415nm吸收线，如再配合使用另一种名为Diamond view的仪器，便可以准确鉴别天然与人工合成的钻石。

5异常双折射

天然钻石在正交偏光镜下观察常具弱到强的异常双折射，干涉色颜色多样。多种干涉色聚集形成镶嵌图案，而合成钻石异常双折射很弱，干涉色变化不明显。

6阴极发光

合成钻石的不同生长区因杂质成分(如N)的含量、结构不同，而导致在阴极发光下显示与天然钻石完全不同的颜色和生长条纹等特征。

三、优化处理钻石的鉴别

钻石优化处理的目的，一是改善钻石的颜色；二是提高钻石的净度。

1颜色优化处理品的鉴别

除了用颜料涂层法改善的钻石极易鉴别外，其他方法改善颜色的钻石很难鉴别。对用辐照法增色的钻石，人们已找出了一些与未经处理钻石的差别，如，吸收光谱的不同，但对常规鉴定没有太大的帮助。对于高温高压法去黄变白的钻石就更难鉴别了，为了区分，目前只好采用在钻石腰棱刻字的方法加以限制。如，在高温高压下，Gepol法将Ia型褐色系列净度高的钻石中石墨转化为钻石，使钻石色级可升高至D—G级。GIA采用在钻石腰棱激光刻“Ge pol”印记。还有在高温高压下，将Ib型钻石中N原子迁移形成Ia型，使颜色变浅，色级升高的方法也比较难鉴别。

2净度处理品的鉴别

(1)激光钻孔处理钻石：利用激光技术在高温下对钻石进行激光打孔直达包裹体，将钻石中的有色或黑色包裹体除去再用化学药品进行清理。激光处理过的钻石，会在钻石表面留下永久性的激光孔眼，从亭部观察可见激光孔道。

(2)玻璃充填：充填钻石常具闪光效应，暗域照明下常见的橙黄、紫红、粉色，其次为粉橙色闪光，而亮域照明下可见蓝绿、绿色、绿**、**闪光，同一裂隙的不同部位可表现出不同的闪光颜色，但总体比较单一。而未经填充的裂隙呈现七彩的光谱色。

崛起的小龙

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06-08-25

钻石(Diamond)，矿物名称为金刚石，是公认的宝石之王。其最大特点是硬度最高并且具有很强的折射率，在光线下光芒四射，耀眼夺目。但其表面与玻璃，水晶及人工钻石相似，较难辨别。准确的鉴别只有靠仪器测量，而简易鉴别可采用以下几种方法：

1．硬度检验钻石是已知最硬的自然生成物质，没有什么东西可在钻石上划上痕迹，若能划上痕迹的则绝非钻石。

2导热性试验在待辨钻石和其它相似物品上同时呼一口气，若是钻石则其表面凝聚的水雾应比其它物品上的水雾蒸发得快，这是因为钻石具有高导热性的原因。

3观察反射光用放大镜可观察到钻石的腰围处呈现一种很细的磨砂状并有亮晶品的反射光。钻石的这种特征是独一无二的。

4．看生长点在放大镜下观察，真品钻石的晶面上常有沟续和三角形生长点，而论赝品则见不到这些特征。”

仿制钻石的赝品有三类：

①加了氧化铝的普通玻璃，因折射率和色散提高，容易误认，但硬度低。

②人造氧化锆仿制，硬度较高，折射好，但在转动时会反射较多的彩光，与真品在转动时只反射出微弱的黄、蓝两色彩光相比，有明显的差别。

⑧用化学合成的蓝宝石和无色尖品石仿制，硬度接近，但折射率低

一、概述

众所周知，钻石是由单元素碳组成的宝石。在自然界，钻石的生成是在高温高压下地质作用的结果。合成钻石就是人工模拟天然钻石形成的条件，让非钻石结构的碳转化为钻石结构的碳。早在1953年，瑞士工程公司(ASEL)就利用一种称为“压力球”的装置成功地合成出了40颗小的钻石晶体，但直到1955年美国通用电气公司(gE)宣布利用称为“压带”的装置首次成功生产出钻石时，他们才将其研究成果公布于众。戴比尔斯公司(de Beers)也不甘落后，于1959年掌握了合成钻石的复杂技术。他们所采用的方法与美国政府下令严格保密的通用电气公司所使用的方法非常相似。60年代初期，戴比尔斯公司和通用电气公司就开始了生产工业用合成钻石粉。我国在60年代也已成功的合成了磨料级钻石，并投入生产。1971年，通用电气公司宣布他们已合成出了平均直径为6mm的钻石晶体。这些钻石晶体不仅有**、褐色的，也有含氮低的近无色的，还有含硼的蓝色钻石。1985年日本住友电气公司(Sumitorno Electric Industries)开始加入合成钻石行列，1993年生产出高净度的工业用钻石。1990年俄罗斯的新西伯利亚(Novosibirsk )宣布他们利用“分裂球”(Spl(it-sphere)或称BARS装置已成功地合成出了钻石。

由于受超高压设备和高温条件的限制，生产成本较高，故宝石级合成钻石仍是昂贵和稀少的，但我们相信总有一天会有价格合理的宝石级合成钻石面世。

二、合成钻石的原理

1碳元素的化合物

钻石、石墨和无定性碳都是由碳原子组成的，它们不同的外观和截然不同的物理性质，取决于它们完全不同的原子结构(图9-7-1)。

图9-7-1 碳原子的等间距紧密堆积结构(左)钻石；层状结构(右)石墨

2石墨—钻石的转换

合成钻石的温压条件要求高，即使有催化剂存在下，仍需要压力(50～80)×108Pa，温度为1350～1800℃。用高压设备合成钻石最常用的金属熔剂(催化剂)是铁、镍、钴及钯。图9-7-2是在碳稳定相图中，合成钻石区晶形与温压关系。在合成钻石区，温度压力不同，钻石的晶形也各不相同。所以，合成钻石受温压影响较大。温度较低时，以立方体的生长为主；温度较高时，以八面体的生长为主。所以人工生长的钻石多为立方-八面体聚形。

合成钻石的碳源一般用石墨，所以，合成钻石的生产就是石墨转换成钻石的过程，不过，宝石级钻石的合成分两步走，先用石墨合成钻石粉(工业磨料)，再用钻石粉作原料，合成宝石级钻石，钻石粉可以保持压力稳定，生长出大颗粒的晶体。若采用石墨，其断裂的碳键改组成钻石时，会有体积损失，而使体系的压力降低，影响较大晶体的生成。

三、合成钻石的技术与设备

1六面顶压机

合成钻石的设备目前多采用高温高压的压机，国内的合成钻石主要是工业钻(即工业金刚石)，设备是一种称为“立方体超高温高压装置”的压机，压机采用油压和垂直固体传压装置，根据顶锤数量的不同，分为两面顶、四面顶、六面顶几种。现国内用得最多的是六面顶压机(即上下、前后、左右三对顶锤)，其工作压力有1000～5000吨的多种，工作空间640mm×600mm×500mm，一般是上下顶锤通电加热，温度可达1900℃左右。

2“压带”法

压带装置如图9-7-3所示，本方法与顶锤压机大同小异，将钻石粉末作为碳源放在生长舱内，生长舱放在特种材料做成的垫圈中，并放在两个铁砧之间，然后使生长舱内的原料经受极高的温度和压力，在生长舱内底部比顶部的温度低，以便形成一个温度梯度，使顶部的钻石粉充分熔化并通过熔剂向生长舱底部迁移。在温度较低的生长舱底部，钻石围绕籽晶生长成钻石晶体。

图9-7-2 碳稳定相图中，合成钻石区晶形与温压关系

图9-7-3 压带装置

3BARS装置

BARS是“分裂球无压装置”的俄文词头字母缩写。该装置中所需压力是采用液压的方式，通过将液体注入压力罐内得到，而不是用巨大的水压机提供。液压使球体装置的8个部分合在一起，并在由6个活塞构成的八面体上产生压力。八面体内有一个立方体的生长舱，其中装有加热设备、籽晶、碳源(钻石粉)以及金属熔剂。在这种装置中，常用镍作熔剂。图9-7-4是BARS装置的生长舱及其截面图。

图9-7-4 BARS装置的生长舱及其截面图

以上不同设备和方法，应属于不同的静压触媒法。除此之外，合成工业级钻石还有许多种方法，只是有的方法还不成熟，有的方法已被淘汰。如：爆炸法、液中放电法、气相沉积法、地下核爆炸法等等。气相沉积法近年来有很大的发展。

四、合成钻石的鉴别特征

由于合成钻石的技术条件要求高，成本昂贵，目前尚无法大规模工业化生产，市场上销售的钻石一般不需要声明它的天然属性。但是，区别合成钻石与天然钻石仍有一些方法可遵循。

1合成钻石的颜色

由于很难排除掉生长舱中的氮，大部分合成钻石多为含孤氮杂质的Ib型钻石，常呈**至褐**。有时也在生长舱中引入硼原子，随机取代钻石结构中的碳原子，产生具有导电性的蓝色IIb型钻石。为了生长出无色的合成钻石，常使用一种称为“氮吸收剂”的金属，如锆或铝。因为氮更易与这些元素结合，而不再取代钻石中的碳原子，这样就产生了无色的IIa 型钻石。所以，合成钻石很少出现 Ia 型钻石(该型钻石约占天然钻石的98%)。

2吸收光谱

绝大多数天然钻石(Ia型)显示415nm吸收线，而合成钻石无这种特征吸收线。

3紫外荧光

通常合成钻石在短波紫外线下的荧光比长波下的荧光强，且荧光颜色为**或黄绿色，而不是天然钻石的蓝或蓝绿色。合成钻石紫外荧光的颜色分带式样所表现的立方-八面体式样，与天然钻石的八面体式样也是完全不同的。

4包裹体

合成钻石有时会出现金属熔剂、尘状物、面包渣状包裹体，及“砂漏状”色带。

5仪器

针对合成钻石的性质特征，戴比尔斯公司研制了两种鉴别合成钻石的仪器。即钻石光谱鉴定仪(Diamondsure)和钻石结构荧光鉴定仪(DiamondView)。利用钻石光谱鉴定仪可观察到大部分天然钻石中的415nm吸收线。如果发现有415nm吸收线，便不需进行进一步的检测。钻石结构荧光仪可用来观察合成钻石紫外荧光所表现出的立方·八面体式样，这是由于不同的生长区和生长带含杂质的浓度不同所致。

思考题

一、是非判断题

1珠宝市场上最常见的合成宝石是玻璃。

2钇铝榴石的代号是GGG。

3有无气液相包裹体是区分水晶与合成水晶的主要证据。

4用水热法可生产祖母绿，也可生产红宝石。

5弧形生长线是助熔剂法合成宝石的特征之一。

6摩尔硬度大于7的人工宝石中有SrTiO3这个品种。

7目前市场上的合成变石是水热法产品。

8见到小片状铂或合金包裹体的合成宝石即水热法的产品。

9合成祖母绿常见的针柱状、柱状包裹体，可以是方解石。

10合成的红宝石的色带总是弯曲的。

11钇铝榴石的代号是GGG。

12有无汽液相包裹体是区分水晶与合成水晶的主要依据。

二、选择题

1区分绿碧玺与合成绿色水晶时应使用：( )

a滤色镜

b偏光镜

c折光仪

2一般讲，助熔剂法合成宝石中的液滴状的包体是( )

a助熔剂的残余

b捕虏来的液体

c填隙的后生气液包体

3区分水热法合成红宝石与红宝石时，要观测：( )

a折射率

b有无同生气液包体

c有无金红石或锆石等同生包裹体

4“YAG”中文名称是：( )

a钇铝榴石

b镓榴石

c钛酸锶

5人工生长的下列宝石，哪种必须在宝石名称前冠以“合成”二字：( )

a金绿宝石

b钛酸锶

c钇铝榴石

6合成变色刚玉加入的着色离子是：( )

a钒

a铬

c钛

7任何一种具有与天然无机宝石相同化学成分，原子结构和物理性质的人工生长晶体都应称为：( )

a人造宝石

b人工宝石

c合成宝石

8用焰熔法可以合成( )

a钇铝榴石

b祖母绿

c尖晶石

d立方氧化锆

9冷坩埚(熔壳)法生产立方氧化锆所需的热来自( )

a液化石油气

b丙烷和氯

c高频电流

d高温电阻

10合成绿色水晶：( )

a有强二色性

b无二色性

c有弱二色性

11目前合成宝石或人造宝石中色散最强的是：( )

aα-SiC(α-碳硅石)

bSrTiO3(钛酸锶)

cTiO2(金红石)

12从熔体结晶的人工宝石中不会含( )

a气—液两相包裹体

b同生的气-液两相包裹体

c后生的气液两相包裹体

13目前人造GGG由以下途径形成：( )

a从熔体中结晶

b从溶液中结晶

c从气体中结晶

14助熔剂法合成祖母绿中的特征包裹体为：( )

a同生气液两相包裹体 b固相-气相两相包裹体 c指纹状气液两相包裹体

15提拉法合成变石的特征包裹体为：( )

a愈合裂隙中三相同生包裹体

b指纹状气液两相包裹体

c弯曲生长纹

16腰棱标有“GE POL”的改成白色的钻石是：( )

a用褐钻改的

b用**钻石改的

c用劣质绿色钻石改的

17下列仿钻材料中，热导率最接近钻石的是：( )

a合成CZ

b合成α-SiC

c合成刚玉

三、多项选择题

1合成Moissanite(α-SiC)的物理性质是：( )

a有一个n值为2417

b有双折射

c热导率高于钻石

d维氏硬度与钻石十分相似

e反射率高于钻石

2仿宝石 Imitation stones是指( )

a人工宝石模仿天然宝石的颜色、外观者

b人工宝石模仿天然宝石的特殊光学效应者

c某天然宝石模仿另一种天然宝石的特征

3天然水晶与合成水晶：( )

a可有菱面体与六方柱等单形组成晶体外形

b其化学式是SiO2·nH2O

c可有较强的多色性

d晶面条纹平行C轴

e任何切面上都有一个固定不变的折射率为1544

四、填空题

1焰熔法合成尖晶石的密度和折射率比镁铝尖晶石都( )。

2合成刚玉宝石主要方法有( )、( )、和( )。

3人造与合成宝石中代号CZ是( )，GGG是( )。

4合成紫水晶不仅需要在原料中加着色元素( )，还需经( )处理。

5合成宝石指其制取的全部或部分工艺过程是由人控制进行的。它们的( )、( )与它们所)和(对应的天然宝石基本相同。

6除拼合石之外，人工宝石的制造方法可分为：从熔体中结晶或冷凝，从( )中结晶及从( )中结晶，和( )等。

7水热法合成祖母绿的特征包裹体形状常为：( )、( )、( )。

8与水热法相比，助熔剂法合成宝石的优点是能在( )情况下加热熔剂和熔解各种原料，并使晶体在熔体中结晶。

9水热法合成的红宝石内部可见：( )、( )、( )、金属包裹体和( )。

红宝石、蓝宝石与钻石、祖母绿、金绿宝石一样，是最名贵的宝石品种之一。红、蓝宝石是宝石级的刚玉。刚玉主要化学成分为Al2O3，是具有三方对称的矿物晶体。

刚玉的英文为corundum，源自印度语kurand或kuruvinda，是矿物名称，当年指颜色不纯的刚玉；也有人认为来自泰米尔语kurundum和梵文kuruvinda，意为红宝石。

红宝石的英文ruby，源自拉丁语ruber，意为“红色”，我国古代曾译为“剌子”等。在梵语中，红宝石还有许多溢美的名字，如ratnaraj(宝石之王)、ratnanayaka(宝石之冠)等，说明当时印度民族对它十分珍爱。蓝宝石的英文为sapphire，来自拉丁化的希腊词sapphires，是蓝色的意思。中国古代也称蓝宝石为“瑟瑟”或“萨弗耶”，后者是英文的音译。

中文的红、蓝宝石名称是根据其颜色得来的。我国元代陶宗仪著的《辍耕录》中有红雅姑、青雅姑、黄雅姑、白雅姑之说，有人认为可能是指红、蓝、黄、白色刚玉宝石。雅姑是阿拉伯语宝石的音译。此外，我国古代文献中，还有“光珠”、“映红”、“映青”等词，指红色或蓝色的宝石，其中就包含刚玉质的红、蓝宝石。

红、蓝宝石质地坚硬，其硬度仅次于钻石。红宝石颜色鲜红、美艳，为红色宝石之冠，亦为有色宝石之首。蓝宝石颜色湛蓝，或如雨后天空一样清新辽阔，或像大海一样宽广深邃，也堪称蓝色宝石之王。因此红、蓝宝石历来深受人们的喜爱，作为饰品的历史很悠久。我国清朝官员的“顶戴”中，亲王至一品官用红宝石，而三品官用蓝宝石，客观地反映出它作为权贵、富有的象征以及人们对它的青睐。现今，世界各地都把红宝石作为7月生辰石和结婚40周年(红宝石婚)的纪念石，象征爱情、热情和品德高尚，人们又称其为“爱情之石”；蓝宝石为9月生辰石及结婚45周年(蓝宝石婚)的纪念石，象征忠诚和坚贞。

一、刚玉宝石的基本特征

矿物名称：刚玉

化学成分：理论化学式Al2O3，可含多种类质同象杂质或机械混入物。类质同象成分，尤其是替代Al的铁族元素，如Cr、Fe、Ti、V、Co等对宝石的颜色有重要影响，而类质同象分解出溶物——丝状体以及指纹状、羽状等气、液包裹体对刚玉宝石的净度、透明度影响较大。

晶系及结晶习性：刚玉属三方晶系，常呈柱状、桶状、腰鼓状、双锥状、板状晶形(图16-1-1)，并可见聚片双晶。

光学性质：刚玉可呈现多种颜色，除红、蓝色外，还有黄、紫、橙、绿、褐、灰及黑、无色者。刚玉呈现彩色主要是由于Cr、Fe、Ti、V、Co、Ni等铁族色素离子取代Al所致。表16-1-1列出了部分彩色刚玉的着色离子及含量。某些蓝宝石还有变色效应，如泰国、缅甸和斯里兰卡的变色蓝宝石，日光下呈带灰色调的蓝-绿色或蓝紫色，白炽灯下为紫红或紫色，变色是由于含微量的Cr、Fe和Ti所致；而坦桑尼亚Umba河谷的变色蓝宝石(及维尔纳叶法合成的变色蓝宝石)则是含V导致变色效应的。

图16-1-1 刚玉的理想形态

上行为单晶；下行为双晶：左图双晶面∥( )，右图双晶面∥(0001)

刚玉为玻璃光泽或亚金刚光泽(抛光好时)；透明至不透明；一轴晶负光性；折射率No：1767～1771，Ne：1759～1763；双折射率0008；色散0018。多色性中等到强，不同产地或同一产地不同品级的同一宝石品种，多色性色调、强度可能不同。一般红宝石为紫红—橙红，蓝宝石为紫蓝—绿蓝或蓝绿，**蓝宝石多色性弱。

刚玉宝石的发光性变化较大，既与刚玉中类质同象成分的种类、含量有关，也受固态包裹体(包括次生蚀变物)的种类、分布的影响。通常长波(366nm)、短波(254nm)紫外光下红宝石呈弱、中等到强的红或橙红色荧光，但短波下荧光往往更弱。蓝宝石一般不发光，个别产地(柬埔寨、澳大利亚、泰国等)的蓝宝石和绿色蓝宝石可见弱白垩状的蓝到绿色荧光，而斯里兰卡和美国蒙大拿产的含Cr蓝宝石也见带粉红色调的红色荧光。X光下也多呈无或中等到强的红或橙红色荧光。

表16-1-1 刚玉中所含杂质与颜色的关系

红、蓝宝石各品种由于Cr、Fe、V等色素离子含量不同，吸收光谱有明显差异。红宝石特征吸收线是6928nm和6942nm的双线(荧光线)及668nm和6592nm的吸收线，附带吸收线有4685nm(弱)和475nm与4765nm的双线。某些紫红色者，尤其是泰国的，还有铁线，在4515nm、460nm和470nm。蓝宝石特征吸收为4515nm的铁线，热处理过的斯里兰卡蓝宝石无此铁线，澳大利亚、泰国、柬埔寨和尼日利亚的暗蓝色品种还可能附带460nm和470nm的弱线，合成蓝宝石无或仅有4515nm弱线。富铁的**蓝宝石有特征的4515nm铁线，而含铁少者(如斯里兰卡产的)，铁线弱或无；热处理过的**蓝宝石，只见400nm～450nm的完全吸收带。焰熔法合成的**蓝宝石主要由Ni致色，在约455nm处仅见弱吸收线，但若含铬，也可见铬线。橙色蓝宝石，如坦桑尼亚Umba产的，可呈现Fe和Cr的吸收线；斯里兰卡产的则无Fe吸收线。焰熔法和Chatham助熔剂法合成的橙色蓝宝石是Ni、Cr联合致色，也无铁线。绿色蓝宝石由Fe或Fe和Ti联合致色，可见铁吸收线；焰熔法合成品由Co、V和Ni联合致色，无铁线，却有500nm、530nm、635nm和690nm处的吸收线。变色蓝宝石呈典型的红宝石型Cr和Fe吸收线谱；焰熔法合成品见473nm的钒吸收线，并有以580nm为中心的宽吸收带及690nm的荧光线。

刚玉宝石可见星光、猫眼及变色等特殊光学效应。六射星光较常见，偶尔可见十二射星光。星光的产生是由于宝石中有大小和数量合宜的出溶丝状体，通常是金红石，也有赤铁矿、钛铁矿，沿刚玉的{ }或{ }平行排列，并被切磨成弧面型，则在宝石顶面会呈现六射星光。如果丝状体既有沿{ }平行排列的，又有沿{ }平行排列的，则可显十二射星光。若丝状体只沿一个方向平行排列，垂直丝状体的延长方向就会显猫眼效应。刚玉质宝石的变色效应是由于含微量的Cr、Fe、Ti或V所致。

力学性质：刚玉摩氏硬度9；密度 。无解理，常有底面或菱面体方向的裂理，断口贝壳状或不平坦状。大多数裂理是由于出溶的杂质矿物，沿特定面网分布引起的，如美国不同矿山的刚玉表现为出溶的页片状一水软铝石沿菱面体面网方向分布引起菱面体方向裂开，而泰国Chanthaburi的黑星光蓝宝石则是出溶的赤铁矿分布于底面面网间引起底面裂开。当然也有由于双晶效应引起的裂开。

刚玉耐高温、难熔，熔点2000～2030℃，沸点2707±60℃。热导率00600～00834cal/cm℃s)，高于尖晶石、石榴子石、黄玉等，比钻石低，约相当于钻石的1/35～1/70，因此热导仪也是鉴定刚玉宝石的有效工具之一。

刚玉宝石具有较高的化学稳定性，耐普通酸、碱侵蚀，但微溶于煮沸的硝酸或热至300℃的磷酸；易溶于800～1000℃的硼砂或400～600℃的亚硫酸氢钾。

显微特征：主要指其中复杂的包裹体，包括矿物晶体、色带、气液包裹体、微裂纹等。红、蓝宝石中常见的矿物包体达十几种，如金红石、锆石、刚玉、尖晶石、石榴子石、云母、钛铁矿、赤铁矿、方解石、磷灰石等；此外，还常见色带或不规则色斑以及指纹状、羽状气液包裹体。红宝石微裂纹也常见，正如俗话所说“十红九裂”。不同产地的红、蓝宝石往往会有自己特有的包裹体或包裹体组合，对于鉴定红、蓝宝石，乃至区分产地具有重要意义，但应用时也要谨慎，注意自然界情况的复杂性。合成刚玉宝石具有不同于天然宝石的包裹体特征，如弯曲的色带(焰熔法、提拉法)、籽晶、铂金或铜合金片、残余熔剂、气泡等，可以作为与天然宝石区分的依据。

缅甸红宝石最典型特征包体是金红石丝状体，它们和其他尖晶石、刚玉、磷灰石、锆石等自形或浑圆的晶粒一起出现，或共同构成的密集云雾并组成独特的图案，还常见六角形的色带和“糖浆”状的旋卷图案，聚片双晶发育，可见平直排列的百叶窗式双晶纹，极少见指纹状和羽状包裹体。缅甸蓝宝石也含密集云雾状金红石丝状体，可显星光效应，有时与赤铁矿、钛铁矿等丝状体分布方向成30°交角，可显十二射星光，但其他矿物包体少，富含次生液态包裹体，色带不发育。

斯里兰卡红、蓝宝石中，金红石细长、稀疏，无云雾状特征。经热处理后会全消失。还有指纹状、羽状、蛛网状、似筛网状等液态包体及由高突起的两相包裹体并呈主晶的双锥状形态的负晶。客晶可有锆石、云母、磷灰石。最重要的固态包裹体是布满细小张裂隙晕圈的锆石。绝大多数斯里兰卡宝石颜色不均匀，可在较大范围局部出现无色区。其蓝色宝石的核部常无色，蓝色集中在靠近晶面部位(有时仅集中于一薄层)。

泰国和柬埔寨产的一些红宝石来自两国边界的同—矿床，聚片双晶发育，具平直的色带和生长纹，无金红石丝状体，其他矿物包体也少，常见指纹状包体。这些指纹状包体可被白色针状一水软铝石切过，并分割出一些旗帜状图案。一些液态包裹体围绕在负晶或不透明包裹体周围，形成“土星光环”或称“圆盘”。这种“土星”指纹体在热处理后会因晶体熔成玻璃质，并将一些气体冻结在被玻璃充填的表面上，被误认成原生的熔融包体。“土星”中客晶可以是铁铝榴石、磷灰石、磁黄铁矿、斜长石、橄榄石或辉石。

泰国蓝宝石肉眼可见参差不齐的色带，矿物包体集中在蓝色色带中，可反射乳状光，特征客晶有锆石、长石和磁黄铁矿。可见相对较粗的指纹状和羽状包裹体，形成弯曲、折叠的图案。

柬埔寨的拜林蓝宝石色纯、均匀，特征客晶是烧绿石和斜长石；小液滴及逗号状的包裹体沿主晶的生长构造排列；在指纹体周围有带红色或褐色色斑的液体。

克什米尔蓝宝石丝绒般的华贵感觉是由于内部很细的沟或空管组成的雾状包裹体反光。其特征包体还有电气石、熔蚀状长石、锆石、沥青铀矿、色带和尘状微粒。

澳大利亚蓝宝石大多呈深蓝—黑蓝色，含尘状熔融包裹体、指纹状包裹体、铌铁矿、辉石、锆石等晶体并有明显的色带是其重要特征。包裹物中有的像彗星的尾巴。

美国蒙大拿蓝宝石颜色漂亮，尺寸小的无色带，特征矿物包体有石榴子石、尖晶石。

中国山东蓝宝石与澳大利亚蓝宝石类似，包裹体特征是含多种类型共存的熔融包裹体及锆石、长石、云母、铌钽铁矿等矿物。

泰国、澳大利亚及我国山东产的蓝宝石中也可有缅甸蓝宝石中的两类丝状体。

其他色彩的蓝宝石中也有与同产地的红或蓝宝石中类似的包裹体特征。

二、刚玉宝石的类型

刚玉质宝石分成红宝石和蓝宝石两大类。

(1)红宝石：国际有色宝石协会(ICA)规定以红色为主色的刚玉质宝石称为红宝石，包括鸽血红、紫红、橙红、褐红、粉红色及含其他色调成分的红色者，都是红宝石。命名时就称红宝石，不必加形容词。色调深浅、纯度如何属于具体描述的范围。

(2)蓝宝石：除红宝石之外的所有刚玉质宝石均属蓝宝石。蓝色之外的蓝宝石，命名时要加颜色前缀，如**蓝宝石、紫色蓝宝石、橙色蓝宝石等。

具有特殊光学效应，如星光、猫眼、变色效应的红、蓝宝石，命名时也用前缀或后缀限定，如星光红宝石、星光蓝宝石、变色蓝宝石、红宝石猫眼。

刚玉质宝石的品种划分上，颜色是第一层次，特殊光学效应是第二层次。一般分到第二层次即可。命名时宜简单，描述则应具体。一些红、蓝宝石在主色调中出现的其他色调变化，可在描述中具体阐述，如黄绿色、蓝紫色等。

三、刚玉宝石的评价

刚玉属有色宝石，其评价从以下几个方面来考虑，有人将它归纳为“4C”加“1T(透明度)”。

(1)颜色：红宝石首推鸽血红，其次是玫瑰红、粉红；蓝宝石首推矢车菊蓝，其次是深蓝、浅蓝，然后是艳丽的绿色、**；色调不能过深，也不能过浅，颜色越纯、越饱和越好。

(2)透明度：包括净度。包裹体越少、越小，透明度越高，色彩越纯，越明亮或越鲜艳越好。刚玉宝石的包裹体多于钻石，净度分级只在肉眼下对比包裹体大小、多少和分布即可。

(3)切工：除顶底比例，台面大小要求比钻石切工放宽之外，不漏光又有完美对称性、规整性和光洁性等要求与钻石是一致的。闪光程度和对称程度与原石质量、形态等有关。红、蓝宝石常有随形切工的成品。为保克拉重量，力求闪光好就成。评价时，要考虑每个产地宝石独特的瑰丽性和相应的稀有程度，不应把粒重放在首位。

(4)重量：其他条件相同时，红、蓝宝石重量越大，价值越高。总的说来，红宝石比蓝宝石稀少，需求也大，不小于03ct就可以单独做戒面，超过5ct的罕见，而蓝宝石则要05ct以上。

具星光效应的红、蓝宝石主要看星光是否清晰完美。优质的应星光明显、星线交点居中、均匀、无断缺的星线，其次考虑颜色、透明度等。

四、合成刚玉宝石、优化处理刚玉宝石及刚玉宝石的仿制品

目前，合成红、蓝宝石的方法较多，除了焰熔法，还有提拉法(丘赫拉斯基Czochraski法)、熔区法、水热法和助熔剂法。合成的红、蓝宝石品质优良，尤其是助熔剂法和水热法，合成条件最接近于自然界的生长条件，因此，用这些方法合成的各种宝石晶体在外部特征及所含包裹体等都与天然宝石晶体相似，几乎可以以假乱真。这些方法的合成品与天然宝石的区分即使在专业鉴定人员面前也是不易解决的难题。

目前红、蓝宝石改善方法有：加热、扩散、辐照、染色、充填、覆膜等。

热处理，或称焙烧处理，属优化方法。在远低于刚玉熔点的温度下对其加热，以改变红、蓝宝石的颜色(去除杂色、邪色，提高、固化优质颜色)、增加其净度(去除瑕疵、提高透明度)。

95%以上的红、蓝宝石都经过了热处理。在热处理时，若单纯加热，往往需要在较高的温度下焙烧才能获得颜色的改善，且有时颜色带灰色调。目前一般是在一定的氧化或还原气氛下加热，达到需要的效果。缅甸、越南的带粉红、紫或蓝绿杂色调的红宝石焙烧可得到较纯正的鲜红色并产生明显的星彩。中国山东昌乐蓝宝石，晶体大，但色偏黑、偏灰绿，且透明度较差，热处理可以得到颜色较好的蓝色蓝宝石，但达到纯正的完全不带灰色调的处理效果还需要改进工艺技术。帕德马蓝宝石(红紫色与粉橙色)也可以经过热处理得到。斯里兰卡的“久达”刚玉(半透明乳白色刚玉)经加热可得到蓝色蓝宝石。

扩散(渗透或称表面渗透)：一种化学处理方法。将无色或浅色蓝宝石埋在粉末状着色剂中，在坩埚内加热以改善宝石表层的颜色。其价格是天然品的1/5～1/10。刻面成品可以通过浸没法观察棱(深)面(浅)的颜色差异与天然品区别。

辐照：采用γ射线、X射线，高能电子、中子、质子等高能粒子照射宝石，从而改变宝石颜色的处理方法。有时辐射与加热配合进行。辐照处理的宝石普遍存在两个问题：一是颜色不太稳定，容易褪掉；二是经放射性辐照后，会残留对人体有害的放射性，要放置一段时间(3个月至半年)，待残余放射性剂量衰减到人体可承受的程度，方可投放市场。

染色：将染色剂和宝石一起在水中煮，以加深或改变宝石颜色的处理方法。该法历史悠久。红宝石常用此法处理。因为红宝石裂多，易于染色。斯里兰卡人将一种浅**蓝宝石与一种树皮、树枝一起在水中煮，可使该宝石变成金**，然后加蜡形成保护层。染色宝石的特点是：只在裂隙中颜色较深、浓、而鲜艳，远离裂隙则会出现未染色时宝石的原色。有经验的鉴定人员在放大镜下极易识别此特征。

充填：是将石蜡、油、合成树脂等折光率与宝石相近的物质注入裂隙、裂纹明显的宝石中，以提高宝石净度、消除因裂隙造成的光线折射不均等现象的处理方法。并往往同时注入染料以改色。主要用于裂隙多的红宝石。易于鉴别。

覆膜：在宝石表面涂一层有色物质以改变宝石表面颜色和表面性质的处理方法。红、蓝宝石用的不多。我国市场上曾出现过无色星彩蓝宝石外涂红色塑料冒充星彩红宝石的个例。

诱发或改变包裹体：应用电蚀、热处理等方法改变宝石包裹体，以改善宝石颜色的方法，也可归之于热处理。如我国山东蓝宝石的热处理就是使原黑色包体经氧化而达到宝石退色的。维尔纳叶法合成的红、蓝宝石经热处理产生裂隙，当裂隙达到宝石表面时，可用此法在该裂隙中产生“指纹”状包裹体，以假冒天然红、蓝宝石(二度处理焰熔红、蓝宝石)。

上述优化处理方法常用的是加热和扩散，其他应用较局限。而诱发或改变包裹体方法的产品容易达到以假乱真(以合成宝石冒充天然宝石)的目的，正逐步得到推广，其产品在国际、中国香港、台湾及中国大陆珠宝市场上都可以见到。消费者购买时应当心。红、蓝宝石的仿制品主要是玻璃和合成立方氧化锆，它们与红、蓝宝石在偏光性、折射率及密度等物理性质上区别明显，容易区分。

五、刚玉宝石的鉴定

1与外观相似的其他品种宝石的区别

原石可以借助刚玉的晶形或结晶习性、硬度、裂理或断口特征与其他种类宝石原石区分；对于那些没有任何结晶习性保留的刚玉砂、砾石，还可以通过密度、导热性来鉴别。对于成品戒面或琢件，主要靠光学常数，如折光率、多色性和密度来鉴别。与红宝石颜色易混的有红色尖晶石、石榴子石、锆石、电气石、绿柱石、玻璃等，与蓝宝石颜色相似的有蓝色尖晶石、电气石、坦桑(黝帘)石、堇青石、黄玉、绿柱石、玻璃等，还有合成的钇铝榴石( YAG)、立方氧化锆(CZ)、稀土玻璃等，这些宝石的光学和力学性质常数都列于附表2，区分它们基本可以通过其间不同的物性参数来实现。对于个别物性参数与刚玉相似或部分重叠的品种，如某些红色石榴子石与刚玉折射率和密度相近，可用偏光性、多色性、荧光和导热性来区分。总之，对于刚玉质宝石与其他种类宝石的区别，综合使用其物理性质，一般总能筛选出某项或某几项可靠又简便易行的观察测试方法。

2天然与合成刚玉质宝石的区别

刚玉质宝石的合成已有多种方法。由于天然与合成品都是刚玉，物理性质相同，所以，区分天然石与合成品主要靠包裹体和微(痕)量元素等特征。放大观察包裹体中客晶的种类及组合以及生长色带或条纹的特征是极为重要的。表16-1-2列出了天然刚玉宝石和主要合成品的区别特征。

表16-1-2 天然刚玉宝石和主要合成品的区别特征

3天然刚玉质宝石与处理品的区别

用于红、蓝宝石改善的方法主要是热处理、扩散处理和染色。单纯热处理过的宝石可以作为天然品出售而不必特殊说明，借包裹体的变化可以判别热处理迹象，并在净度评价时参考。扩散处理者应在出售时声明。鉴别扩散处理品主要利用浸没法，即将待鉴定宝石浸没水(或其他液体)中，观察棱和刻面上的颜色差异。若棱比刻面的颜色深，则说明其极可能是扩散处理的。这种浸没法也用于区别天然石和合成品的生长层纹特征。染色处理的比较好鉴定，可以利用放大观察颜色是否主要沿裂隙分布。

六、刚玉宝石矿床类型、产状、产地简介

红、蓝宝石矿床成因可以分为岩浆型、伟晶岩型、变质型和砂矿几种类型。

1岩浆型

主要是产于碱性玄武岩等基性火山岩中的红、蓝宝石。刚玉在地壳深部结晶，然后被玄武岩浆喷发带到地表。世界各地蓝宝石大多是这种成因，如我国产的蓝宝石(包括山东、海南、福建等地的矿床或矿点)、澳大利亚新南威尔士州的蓝宝石(其产量占世界蓝宝石产量的50%以上)；有些产地还兼产红宝石，如我国海南、泰国、柬埔寨、老挝、越南等。

美国蒙大拿州约戈谷蓝宝石矿床是惟一的碱性-基性煌斑岩型矿床。蓝宝石晶体表面往往有一层细粒镁铁尖晶石，表明刚玉是在岩浆结晶早期从岩浆中晶出，随岩浆迅速上涌，Al2O3与镁、铁质一起形成尖晶石浮生于刚玉上。

澳大利亚哈茨山红宝石矿床是惟一的斜长杂岩体中的岩浆-变质过渡型矿床。在地壳深部形成的红宝石被斜长岩带到浅部呈斑晶或巨晶分散于岩体中；岩体侵入就位后受褶皱、变形，矿物再结晶时，红宝石也再结晶、长大，从而形成所见的颜色极好的板状晶体。

2伟晶岩型

坦桑尼亚翁巴塔尔红、蓝宝石矿床是典型的伟晶岩型矿床。刚玉产在奥长伟晶岩中，以橙红色的著名，还有天蓝—绿、天蓝—灰、褐黄、褐色者。

3变质岩型

又可以分为区域变质型、接触交代型和热液蚀变型。这种成因类型在刚玉宝石矿床中曾是最重要的，产量最大，现在产量已退居岩浆型之后。

(1)区域变质型：最著名的缅甸抹谷红(蓝)宝石矿床即属这种成因类型。它产于邻近花岗岩的大理岩中。过去曾被认为是矽卡岩型矿床，后来研究表明，红、蓝宝石是随着石灰岩变质成大理岩时，由石灰岩中的Al2O3富集结晶而成，与后来的花岗质岩浆活动无成因联系。抹谷红宝石自古以鸽血红品种著称，20世纪30年代又以星光蓝、红宝石闻名，一般是1～10mm的短柱，有时可达5cm。同此类型的还有阿富汗哲格达列克红宝石矿床；类似此类型的有俄罗斯帕米尔地区及巴基斯坦罕萨红宝石矿床。

斯里兰卡、美国及我国新疆还有产于片麻岩、片岩中的区域变质型红、蓝宝石矿床。我国新疆阿克陶县的红、蓝宝石分布在矽线黑云斜长片麻岩或变粒岩中，刚玉被包裹于矽线石等富铝贫硅矿物中，颜色以紫蓝色、灰色为主，少数呈淡紫、紫红等色。

(2)接触交代型：斯里兰卡康迪山等蓝宝石矿床属此类型。矿体位于正长岩与大理岩的内接触带，即正长岩体中。晶体为双锥、桶、柱状，蓝色、天蓝绿色等(无黑色、褐色者)，是世界上优质蓝宝石及彩色蓝宝石(帕德马刚玉)的主要产区。

著名的克什米尔蓝宝石矿也属此类型。矿床产于花岗伟晶岩与白云岩化灰岩的内接触带(蓝宝石产于伟晶岩的长石中)或双交代的阳起石-透闪石带或伟晶岩与云母片麻岩接触带，刚玉被被认为是气成热液与伟晶岩等反应时，交代长石而形成。晶体长达几厘米，产天蓝、蓝、紫、绿、橙、黄等色蓝宝石。其中蓝中略带紫的“矢车菊”蓝宝石最负盛名，是克什米尔蓝宝石的代表。某些晶体核部无色，仅在靠近晶体表面才呈蓝色。

(3)热液蚀变型：坦桑尼亚坦噶城和俄罗斯乌拉尔地区的红、蓝宝石矿床属此类型。矿床产于蚀变超基性岩体内。刚玉形成在云母和斜长石组成的岩脉中，为热液蚀变产物。类似的还有美国北卡罗来纳州“刚玉山”等刚玉岩脉和非洲南非等国以及印度和我国青海、安徽的红、蓝宝石矿床，刚玉产于蚀变超基性岩体或其边缘接触带上。我国青海的是在刚玉云母斜长岩扁豆体中，刚玉多为深玫瑰红色，有时呈蓝色，或晶体内部为蓝宝石，外部为红宝石，半透明；安徽的则产于刚玉黑云斜长岩脉或扁豆体中，晶体为浅紫—玫瑰红色。

4砂矿

由于刚玉有相当大的稳定性，因而常常富集于砂矿中。砂矿是优质红、蓝宝石的主要来源，经济价值比原生矿重要得多。上述各种成因类型原生矿都有相应的次生砂矿。砂矿有残积、坡积和冲积等类型。

迄今，进入国际市场的红、蓝宝石来自以下国家：缅甸、泰国、柬埔寨、克什米尔、巴基斯坦、斯里兰卡、澳大利亚、美国、纳米比亚(不透明的红宝石)、哥伦比亚(蓝宝石和紫罗兰色蓝宝石)、日本(透明晶体)、苏格兰(蓝宝石)、坦桑尼亚(红宝石和装饰石)、津巴布韦(各色蓝宝石和黑色星光蓝宝石)、马拉维(蓝宝石)、肯尼亚(带粉色红宝石)、阿富汗、印度(红宝石、星光红宝石)、巴西(蓝宝石)、越南和中国山东(蓝宝石)。