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第六章贵重宝石第一节钻石第二节红、蓝宝石第三节祖母绿和海蓝宝石第四节金绿宝石第五节欧泊第三节祖母绿和海蓝宝石“祖母绿”这一名称起源于古波斯语“Zumurud”，原意为“绿色之石”，古希腊人称其为“发光的宝石”，后演化成拉丁语“Smaragdus”。约在公元16世纪时，祖母绿有了今天的英文名称“Emerald”。祖母绿是一种有着悠久历史的宝石。据考证：约在4000多年前，祖母绿就被发掘于埃及的尼罗河上游红海西岸地区。祖母绿价值十分昂贵，这一点使得它与钻石、红宝石、蓝宝石并称世界四大名宝石，国际珠宝界更将其定为五月的生辰石象征着幸运、幸福，佩戴它会给人带来一生的平安。它也是结婚55周年的纪念石。需要说明的是：祖母绿是优质绿宝石，但并非只有祖母绿才是绿宝石，除祖母绿、海蓝宝石外，其他颜色的宝石级绿柱石统称为绿宝石，成员包括：绿色绿宝石、蓝色绿宝石、红色绿宝石、粉红色绿宝石、水胆绿宝石、星彩绿宝石、金色绿宝石、紫红绿宝石、纯绿宝石、海蓝宝石、黄绿绿宝石、暗褐绿宝石等祖母绿从物理、化学性质上讲，祖母绿属绿柱石家族，是绿柱石家族中最“高贵”的一员，属六方晶系，晶体单形为六方柱、六方双锥，多呈长方柱状；集合体呈粒状、块状等。祖母绿的化学名称是铍铝硅酸盐(Be3AL2Si6O18)，因含微量的铬元素而呈现出晶莹艳美的翠绿色，故有玻璃光泽，透明至半透明。祖母绿的折光率为1.564～1.602，双折射率0.005～0.009，多色性不明显，非均质体，天然祖母绿硬度为7.5～8，密度为2.63～2.90克/立方厘米，解理不完全，贝壳状断口，具脆性。现在，祖母绿是5月生辰石，象征着幸运、幸福，佩戴它会给人带来一生的平安。它也是结婚55周年的纪念石。第三节祖母绿和海蓝宝石–绿柱石类宝石：–祖母绿(Emerald)—含铬或钒而呈翠绿~深翠绿色的绿柱石。–海蓝宝石(Aquamarine)—含铁而呈天蓝~海蓝色的绿柱石。•其它绿柱石：•红色绿柱石•粉红色绿柱石（铯绿柱石）•金黄色绿柱石（金绿柱石）•黄色绿柱石•无色绿柱石一、绿柱石的基本特性•1、化学成分•2、晶系和晶形•3、力学性质•4、光学性质•5、包裹体1、化学成分化学式：Be3Al2[Si6O18]，含BeO14.1%,Al2O319.0%,SiO266.9%。杂质：Na、K、Li、Cs、Rb、Fe、Mg、Cr、V、Mn等。铍铝硅酸盐–杂质的色素离子使绿柱石呈各种颜色：–祖母绿的翠绿色起因于Cr3+或V3+；–海蓝宝石的蓝色起因于Fe2+；–含Fe(Fe2+、Fe3+)还可引起绿色、黄绿色、黄色；–含Mn(Mn2+、Mn3+)则可引起红色、粉红色。2、晶系和晶形•晶系：六方晶系。•晶形：多呈长柱状，富碱晶体呈短柱状。具六方双锥和平行双面。柱面常有平行C轴的纵纹。00011010祖母绿绿柱石3、力学性质•解理：｛0001｝及｛1010｝不完全。•断口：贝壳状~参差状。•硬度：7.5~8。•韧性：差，性脆，因而晶体中常有蝉翼状瑕疵。•比重：2.67~2.90。随品种不同而变化，与杂质有关，如含Cs的绿柱石比重较大（2.80~2.90)。4、光学性质•颜色：无色，绿、黄绿、蓝、黄、橙黄、红、粉红。•光泽：•玻璃光泽•透明度：透明～半透明•特殊光学效应：•含密集针管状包体者可出现猫眼效应。•光性：一轴晶（－）•折射率：1.56~1.60。•色散：0.014。•多色性：弱~明显。•双折射率：0.005~0.009。•色散：0.014。•多色性：弱~明显。品种折射率双折射率比重多色性祖母绿1.566~1.6000.004~0.0102067~2.78蓝(黄)绿/绿海蓝宝石1.570~1.5850.005~0.0062.68~2.72蓝(绿)/无色无色绿柱石1.570~1.5850.005~0.0062.68~2.72黄色绿柱石1.567~1.5800.005~0.0062.68~2.72绿黄/黄红色绿柱石粉红绿柱石1.580~1.6000.008~0.0092.72~2.90红/粉红粉红/浅蓝粉红发光性：品种紫外线（长、短波）X射线祖母绿一般无荧光，有些可显弱(橙)红荧光弱红荧光海蓝宝石金绿柱石无荧光无荧光铯绿柱石弱粉红~紫红荧光强橙红荧光无色绿柱石暗黄或暗粉红荧光暗黄或暗粉红荧光•祖母绿(常光)•祖母绿(非常光)•海蓝宝石–吸收光谱：–祖母绿（常光）：683、680、637、625—580、427、460—400nm–祖母绿（非常光）：683、680、(637)、662、646、460—400nm–海蓝宝石：537、456、427nm祖母绿(常光)祖母绿(非常光)海蓝宝石5、吸收光谱6、包裹体•特征包体–固态矿物包体：云母、阳起石、透闪石、黄铁矿、方解石等。–气液包体：–气液二相包体：呈不规则状、其或层状分布的乳滴；–气液固三相包体：气相(CO2)+液相(盐水)+固相(岩盐)，常见于哥伦比亚祖母绿中。–管状包体：细长管状的孔腔，中空或充填有气液，可长达几毫米，平行C轴分布。•羽状包体：多属呈羽毛状或蝉翼状裂隙，其内常充填气液包体或其它杂质。•不同产地的天然祖母绿一般具有不同的典型包体组合。祖母绿钠长石包裹体祖母绿方解石包裹体祖母绿白云母包裹体祖母绿阳起石包裹体二、绿柱石类宝石的评价–1、祖母绿的质量评价–1）颜色：以中深色调的稍带黄或蓝的绿色为佳，分布均匀。–2）透明度：越透明越好。–3）净度：在颜色相同条件下，分三级。•一级：深翠绿、翠绿、带蓝的绿色，包体少，裂隙小于5%；•二级：颜色同一级品，裂隙小于10%；–三级：颜色同一级品，裂隙≥15%。–4）重量：越大越珍贵，一般达0.2～0.3ct的刻面型祖母绿即可作高级饰品。2、海蓝宝石及其他绿柱石的评价–均以颜色深、透明、无或少瑕、重量大为佳品。–海蓝宝石最好的颜色是象海水一样的深蓝色，次为天蓝色、浅蓝色。–不透明或透明度很低者一般不能用做宝石，但有些具有“云雾”状的海蓝宝石可出现猫眼效应，以眼线清晰、色深者为佳品。三、祖母绿的鉴别•1、祖母绿的主要识别特征•2、天然与合成祖母绿的鉴别1、祖母绿的主要识别特征•特有的翠绿色，典型玻璃光泽。•因性脆而常有较多的裂纹，即蝉翼状瑕疵。•在查尔斯滤色镜下观察呈红色。•放大观察常可见到气-液二相或气-液-固三相包体。•根据典型包体及折射率和比重特征还可判别祖母绿产地加滤色镜，红色不加滤色镜，绿色祖母绿产地折射率双折率比重典型包体巴西1.566~1.5750.0052.68~2.70三相,铬铁矿,黄铁矿,白云母澳大利亚1.570~1.5790.005~0.0072.67`2.70尖状二相,黑云母,锡石,毒砂哥伦比亚契沃尔1.571~1.5770.0062.69齿状三相,黄铁矿哥伦比亚木佐1.578~1.5840.0062.71尖状三相,方解石,氟碳钙铈矿俄罗斯乌拉尔1.581~1.5880.0072.74竹状阳起石,电气石,底面裂隙赞比亚1.580~1.5900.004~0.0102.71~2.76金绿宝石,赤铁矿,金红石,云母奥地利1.584~1.5910.0072.74阳起石,黑云母印度拉杰尔1.585~1.5930.0072.73~2.74矩形或逗号状二相包体,云母南非德兰士瓦1.586~1.5930.0072.75绿云母,辉钼矿,三相包体津巴布韦桑达瓦纳1.586~1.5930.0072.73~2.77弯曲纤维状透闪石巴基斯坦1.589~1.6000.0072.75~2.78负晶,管状空隙,云母不同产地天然祖母绿主要鉴别特征表2、天然与合成祖母绿的鉴别•合成祖母绿一般只能采用助熔剂法和水热法生长。–不同的公司或厂家有不同的祖母绿合成方法。世界著名的有：–美国的林德(Linde)公司，水热法；–美国的查塔姆(Chatham)公司，助熔剂法；–法国的吉尔森(Gilson)公司，助熔剂法；•日本的伊纳莫里(Inamori)公司，助熔剂法。•近年，市场上还出现有俄罗斯生产的助熔剂法及水热法合成祖母绿；澳大利亚毕朗(Biron)水热法合成祖母绿。•1990年，我国广西宝石研究所用水热合成祖母绿获得成功。天然祖母绿和合成祖母绿可根据以下三方面差异来区分–（1）折射率和比重的差异；–（2）典型包裹体的差异；–（3）红外吸收光谱的差异。（1）折射率和比重的差异结论：–折射率高于1.580(除镀层外)，同时比重高于2.74，可能是天然祖母绿；–折射率低于1.566，同时比重低于2.67，可能是助熔剂法合成祖母绿。–折射率和比重介于上述数据之间的，不能判别成因。祖母绿成因折射率N双折率比重SG分析结论天然1.566~1.6000.005~0.0102.67~2.78N﹥1.580;SG﹥2.74助熔剂法1.560~1.5660.003~0.0042.65~2.66N﹤1.566;SG﹤2.67水热法1.567~1.6050.005~0.0102.67~2.73介于上述之间，不能判别（2）典型包裹体的差异•天然祖母绿和合成祖母绿都常含有各自不同的特征包体，是区别它们的可靠依据。1）天然祖母绿中的特征包体–①各种固态结晶矿物包体；–②各种形态的气-液二相及气-液-固三相包体；–③细长的生长管及负晶包体；–④液态的羽状或蝉翼状包体。（各类包体的特征详见前节内容的包裹体部分）2）合成祖母绿中的特征包体–①助熔剂法合成祖母绿中的包体固态助熔剂残余形成的包体：•由细小熔滴和气泡组成的羽状体、网状体等；•二相（助熔剂残余+收缩泡）包体；–三相（玻璃+助熔剂残余+收缩泡）包体。–铂晶片包体：呈三边或六边形、金属光泽、不透明。–硅铍石晶体包体：系由原料中的SiO2和BeO化合而成一种子晶矿物（Be2SiO4）,呈柱状、粒状或针状。②水热法合成祖母绿中的包体气液二相包体，可成羽状、纱状、针状等；–有时可见到未切除掉的残留种晶片；–有的合成品中可见到平行交叉状、锯齿状或螺旋状的特殊纹理。–硅铍石晶体与针状气液二相包体结合组成的假三相的“钉状”包体。（3）红外吸收光谱的差异•天然祖母绿常含有水（H2O），存在于绿柱石结构内六元环腔中，按排列形式分为：–Ⅰ型水——水分子对称轴垂直于结构的C0轴；–Ⅱ型水——水分子对称轴平行于结构的C0轴。绿柱石的结构及其Si-O六方环通道中的Ⅰ、Ⅱ型水[Si6O18]环中Si原子水平Be和Al原子水平Ⅰ型水Ⅱ型水碱离子（3）红外吸收光谱的差异（3）红外吸收光谱的差异（3）红外吸收光谱的差异红外光谱分析图：（在2000nm附近），•Ⅰ型水出现二个吸收峰；•Ⅱ型水出现一个吸收峰。•天然祖母绿：高碱性祖母绿有1个Ⅱ型水的强吸收峰；•低碱性祖母绿有3个（Ⅰ型和Ⅱ型）水的明显吸收峰。–水热法合成祖母绿：含少量水，但属Ⅰ型水，有2个较低的吸收峰。–助熔剂法合成祖母绿：不含水，无吸收峰。波长（nm）Ⅰ型水Ⅱ型水a)高碱性天然祖母绿b)低碱性天然祖母绿c)水热法合成祖母绿d)助熔剂法合成祖母绿波数（cm-1）四、海蓝宝石的鉴别•1、海蓝宝石的主要识别特征（1）特有颜色：海蓝色、天蓝色和蓝绿色，其蓝色中常带有程度不同的蓝色调。（2）特征包裹体：–长管状包体为一些中空或充满液体的细长平行管状包体，排列比较密集时称“雨状包体”；–雪花状包体由无数细小气液包体聚集成放射状展布的包体；–气液包体指细小呈星散分布的气液包体。2、海蓝宝石与相似宝石的区别–相似宝石有：蓝黄玉、蓝锆石、蓝色合成尖晶石、蓝玻璃等。–区别方法：–查尔斯滤色镜下观察，海蓝宝石呈绿至灰绿色，而除蓝锆石外，其它相似宝石一般呈灰红、浅红或亮红色。但蓝锆石有较强的光泽和色散，以及明显的双折射重影现象。据此，可初步区别它们。–进一步可根据偏光性、二色性、折射率、比重等性质来鉴别。宝石名称偏光性二色性折射率双折率比重硬度海蓝宝石非均质明显1.570~1.5850.005~0.0062.68~2.727.5蓝锆石非均质明显1.925~1.9840.0594.707.5~7.5蓝黄玉非均质明显1.619~1.6270.0103.538合成尖晶石均质无1.728无3.648蓝玻璃均