资源描述
钻石
一、钻石中的包裹体
1. 结晶质包体
(1)常见类:橄榄石、辉石(透辉石、玩辉石、绿辉石)、石榴石、尖晶石类矿物(铬铁矿、铬尖晶石)
(2)罕见类:金红石、钻石、柯石英等。
(3)裂隙中可有:石墨、硫化物等
目前为止,尚未在金刚石中发现有气或液相包裹体
综上:金刚石中有两类固体包裹体
超镁铁橄榄岩型(二辉橄榄岩或榴橄岩):镁铝榴石、橄榄石、玩火辉石、透辉石、铬尖晶石类
榴辉岩型:镁铝-铁铝榴石、绿辉石、金红石
这两类包裹体反映所处地幔属性不同,榴辉岩为富集型地幔(E-mantle),橄榄岩为正常或亏损型地幔(N-Mantle or D-Mantle)。
2. 云状包体或雾状包体
呈朦胧状、乳状、无清晰边界的一类包体。
3. 点状、点群状包体
也称为针点,是极细小的包体,一般为细小的矿物颗粒。用10倍放大镜观察不到清晰边界的包体,可视为点状包体。
4. 羽状纹
钻石内部似羽毛状的一类裂隙的统称。可以是封闭的,也可以是与表面相连通的。
结疤:包裹体或双晶附近经常可见应力纹存在,似须状,蝴蝶状或昆虫状,称为结疤或微裂纹,属羽状纹的一种。
5. 内部生长纹
生长线、生长结构、内部纹理、幻晶等。
6. 裂理
沿双晶面和解理面裂开(与羽状纹的区别:裂理一般平直)
7. 内凹原始晶面
凹入钻石内的原始晶面,晶面上常保留有阶梯状、三角锥状生长纹;多出现在钻石的腰部。
8. 空洞
在钻石表面有开口大而深的破口,形状不规则。
9. 激光孔
用激光束和化学品去除钻石内部的深色包裹体留下的孔洞,形似白色的漏斗或管道。
二、合成钻石的鉴定
三、合成碳硅石、立方氧化锆与钻石的区别
四、玻璃充填钻石的鉴定
1.显微镜下的特征
(1)闪光效应:
暗域照明为暖色调闪光:橙黄、紫红、粉、粉橙等;
亮域照明为冷色调闪光:蓝绿色、绿、绿黄、黄等。
(2)流动构造
裂隙内常保留充填物充填过程中的流动构造。
(3)捕获气泡
类似指纹状包体,或是小亮点。
(4)絮状结构
充填物过厚产生的网状龟裂——热胀泠缩所致。
(5)充填物的颜色
厚时:浅棕、棕黄、橙黄色;
(6)不完全充填
玻璃冷凝后收缩,在裂隙开口处形成凹槽,象细白的划痕或擦痕。
(7)表面残余
充填物过多,残留在钻石表面,象抛光留下的烧痕(米汤状或稀饭状)。
2. X光照相和X荧光能谱仪鉴定
(1)X光照相:
钻石在X光下呈高度透明,而充填物近于不透明(含Pb、Bi等),充填区域在X光照片中呈白色轮廓。
(2)X荧光能谱:
由充填物中的微量元素Pb提供证据。
红宝石
一、红宝石中的包裹体
1. 结晶质包裹体
(1)金红石:粗的短柱状或细小针状,白色、无色、褐黄色。多呈60ºC或120ºC平行晶体底面排列,密集可形成星光效应。
(2)锆石:柱状、粒状,无-黄色,周围常有放射性产生的微裂纹或褐色晕圈。
(3)刚玉:无或有色,形状不规则,有时呈浑圆状。
(4)尖晶石:常呈八面体,无色。
(5)此外,还有白云石、方解石、水铝石、磁黄铁矿、石榴石、云母、 长石、赤铁矿等
2. 其他类型包裹体:
色带或色斑、裂理、指纹状包体、熔体包裹体等
二、缅甸抹谷红宝石
世界上最精美的红宝石(和蓝宝石)的产地是缅甸抹谷,以鸽血红闻名于世,以致于"缅甸红宝石"成为了商业上优质红宝石的代名词。
抹谷位于缅甸的北部,产出的红宝石的颜色从浅红到深红,最好的颜色称为“鸽血红”,是一种鲜艳、明亮不带其它色调的纯红色。其它有玫瑰红-红色。
1. 流纹状色带
抹谷红宝石通常具有颜色分布不匀的特点,可出现流纹状的,团块状的色斑,被形象地称为"糖浆状"色带。
2. 固体包体
(1)金红石:金红石通常成短针状,可密集成白色色带或呈团块状不均匀地分布在红宝石中,如同"补钉"。——产地特征
(2)常见的其它包体还有:无色透明菱面体状的方解石和白云石,无色浑圆状的磷灰石和八面体的尖晶石等。此外还有榍石、闪锌矿等。
3. 负晶
比较发育,个体粗大的负晶分散或成串出现,其内常被液体或气液二相流体充填。部分为空晶。
三、缅甸孟素红宝石
孟素(Mong Hsu)是90年代发现的红宝石新产地,位于抹谷东南方向约200公里。孟素红宝石的颜色多为紫红色至褐红色。原石的中心常见有深蓝紫色的色斑,经热处理后,深蓝紫色色斑消除,并呈暗红色至红色,有时还形成白色团块状的絮状物,导致透明度下降。
1. 固体包裹体:缺丰富的金红石包裹体,仅见少量白云石、尖晶石、金红石、萤石包裹体等,部分可见到白色微粒状固体包裹体——成分不详;
2. 特殊现象:“达碧兹”红宝石,即六条不会移动的星线。
四、斯里兰卡红宝石
斯里兰卡红宝石可在多种变质岩石中产出,这就决定了斯里兰卡红宝石具有相当多变的特征。
1. 固态包体:
(1)金红石: 斯里兰卡红宝石中金红石针呈细长状,穿越整个晶体,分布稀且较均匀——与缅甸红宝石内的金红石大不相同;
(2)锆石:细小它形-自形粒状,无色或略带褐色,周围常有放射性晕圈或圆盘状裂隙;
(3)黑云母:典型包裹体——缅甸红宝石中几乎没有黑云母包裹体;
(4)黄铁矿:具磨圆
2. 流体包体
斯里兰卡红宝石中含有丰富的液态包裹体,但空穴、负晶不如缅甸抹谷红宝石多见,愈合裂隙构成指纹状、梳状、网状等精美的特征图案。其中,定向的流体包裹体群具有产地标型意义。
3. 负晶
完整,呈六方双锥状、扁平的六方柱状,气液充填。
五、泰国红宝石
1. 固态包裹体
(1)石榴石:暗红色浑圆状晶体;磁黄铁矿:金属光泽粒状
(2)斜长石:无色透明的粒状晶体;磷灰石:微黄色六边形
(3)水铝矿:呈灰白色细长针状、管状沿聚片双晶出溶,三组水铝矿近直角相交形成建筑架状图案。
(4)缺失金红石包体,没有星光品种。
(5)双晶十分发育,常见两组或者三组相互之间近乎垂直的双晶片相互穿插,在三组不同方向的双晶面相交的交线上,形成三组近于相互垂直的水铝矿管,管状体带有须边,有时可形成分枝,是泰国红宝石的重要特征。
2.流体包体
气液包体常聚集成指纹状、羽状和圆盘状,盘子状包体中央常常分布着溶蚀的磷灰石、石榴石和磁黄铁矿晶体,晶体四周的盘状液体包体形成一种类似“煎蛋”状图案,成为泰国红宝石的另一个典型特征。
蓝宝石
一、 克什米尔蓝宝石
被誉为蓝宝石中的极品,蓝宝石质量有很大变化,从浅灰蓝色到矢车菊蓝(Cornflower blue)的颜色,透明到不透明。大部分的原石也要经热处理才有价值。如今克什米尔蓝宝石已不具有产地意义,但是是最佳商业品级蓝宝石的代名词。
1. 颜色和外观
克什米尔蓝宝石的颜色通常称为矢车菊蓝,是指一种不含其它色调的中等深度的鲜艳纯蓝色。此外,克什米尔蓝宝石还由于含有微小的尘状的内含物对光线散射形成像绒布般的光泽(也称为天鹅绒效应)。
2. 色带
克什米尔蓝宝石有界线分明的色带(生长带),以及由乳浊状条带和透明条带交替形成的色带。
3. 金红石:极少见到金红石针或丝状体。
4. 双晶:非常薄的沿菱面体方向双晶片,但非常少见。
5. 成分不明的细小包体:微粒包体呈线状、雪花状、云雾状,成分不明。
6. 其它晶体包体:有碧玺、锆石、斜长石、晶质铀矿、褐帘石等。
7. 气液包裹体:主要呈指纹状分布在愈合裂隙上,较少见。
二、 缅甸蓝宝石
1. 颜色
抹谷的蓝色蓝宝石可具有中至深的纯正的蓝色,比克什米尔的蓝宝石的颜色稍深,并且与矢车菊蓝宝石一样,无论在什么类型的光照下(如日光、灯光)都不会改变色调,只是不具有天鹅绒光泽。高质量的缅甸蓝宝石以纯正蓝色和紫蓝色为特征。
2. 缅甸蓝宝石可作为产地标志的内含物特征
细短的针状金红石与尘埃状的金红石共存,并可密集成云状体,发育的聚片双晶以及与之相伴的水铝矿管状体,颜色分布均匀,可见色带和磷灰石晶体、板钛矿、白云石、磁黄铁矿等。
三、 斯里兰卡蓝宝石
1. 颜色
斯里兰卡的蓝宝石有各种各样的颜色,如无色、浅灰黄色、浅蓝色、蓝色、绿色、紫色、蓝紫色、橙色等等,蓝色的蓝宝石的颜色较浅,常为浅蓝色、灰蓝色、天蓝色、蓝紫色等.
2. 具有产地鉴别意义的内含物特征是:
(1)长丝状的金红石针;
(2)二相或三相的长条形负晶;
(3)带应力晕的锆石包体;
(4)强烈的色带,且聚片双晶发育;
(5)指纹状的愈合裂隙;
(6)各种晶体包体(如:磷灰石、长石、赤铁矿、钠长石、石墨、白云母、金云母、黄铁矿、磁黄铁矿、尖晶石、锌尖晶石、晶质铀矿、锆石、水铝矿等)
五、泰国蓝宝石
泰国的蓝宝石产地主要分布于占他武里和康桑拉武里两地,由于占他武里蓝宝石开采的历史悠久,而且该城又是宝石的集散地,所以更为著名。
1.占他武里蓝宝石
产出各种颜色,如深蓝、蓝绿、黄绿、黄色的蓝宝石和黑色的星光蓝宝石,同时还伴生有黑色尖晶石、石榴石、锆石和黑色的透辉石等;
蓝色蓝宝石的颜色一般较深,并带有紫色和(或)灰色色调,蓝宝石中含有许多微小的出溶体,沿六方生长色带分布,而且还导致蓝宝石出现较微的白雾状外观。
聚片双晶和与之相伴的细长白色水铝矿针(管)状体也相当多,铀烧绿石八面体是该区及相邻的柬埔寨拜林蓝宝石的重要特征。
由液体和二相包体及其组成的指纹状、羽状愈合裂隙也比较常见。
此外还含有无色透明粒状的斜长石,淡黄色的磷灰石、磁黄铁矿、短针状的赤铁矿等包体。
2. 康桑拉武里蓝宝石
蓝宝石通常具有明显的六方生长色带,同一晶体中色带的密集程度变化很大,在蓝色的色带中(无色的色带中不含)有浓度不一的尘埃状包体。这些包体在透射光下呈蓝色,在反射光下产生乳白色的散射反光,类似于丝绢现象。这种乳状效应在某一生长带可非常的强烈,在另一生长带可能不明显。
与占他武里蓝宝石一样很少出现金红石针,但是尘埃状的微小包体可密集排列成长条状甚至针状的形态。
此外,还有与多组聚片双晶有关的细长的水铝矿针(管)、二相包体、极薄油膜状的带晕彩的愈合裂隙,以及斜长石、角闪石和磁黄铁矿等包体。
六、 澳大利亚蓝宝石
源于玄武岩,所产的蓝宝石达全球总产量的60-70%。但颜色也较深,据报导,产出的蓝宝石中有85%是含Fe很高的深蓝色(墨水蓝),有10%是黄色、绿色和黄绿色的蓝宝石,其余5%是双色的,褐色的和淡黄色半透明的蓝宝石。
1. 内含物特征为:
(1)由短针状的赤铁矿和少量金红石针组成的“丝绢”;
(2)聚片双晶和水铝矿管状体;
(3)橙至红色的铀烧绿石包体;
(4)带有慧星状尾巴的晶体包体等;
(5)还有斜长石、锆石和羽状愈合裂隙等内含物。
七、 中国蓝宝石
目前能保持供应的只有山东昌乐和福建明溪两处,福建明溪蓝宝石由农民在农闲期间小规模地开采,产量不高。
1. 山东昌乐蓝宝石
该区除了深蓝色以外,还有黄绿、蓝绿、褐色的蓝宝石以及深蓝色、深蓝色、深褐色的星光蓝宝石。
山东蓝宝石有时可见聚片双晶,金红石成短针状,稀疏分布,密集时可形成星光,生长带和色带多见,有些色带密集微小尘埃状的包体,并使得透明度下降。
粒状或变形十二面体状石榴石包体、短柱状的钛铁矿也是常见的晶体包体。此外较少见的包体还有磷灰石、锆石、斜长石、刚玉和水铝矿、榍石等。
2. 福建明溪蓝宝石
该区的蓝宝石采自河床、河漫滩的砂砾层中,玄武岩为其母岩,蓝宝石晶体成短柱状,桶状或磨圆状,颜色有蓝色、蓝绿色、绿色、透明到半透明,粒径一般在2-8mm,较山东昌乐小很多,但颜色则较浅,而且蓝绿色最常见。
八、 柬埔寨蓝宝石
柬埔寨拜林地区产出蓝宝石和红宝石,与泰国占他武里的红、蓝宝石产地实际属于一个矿区,拜林的刚玉矿床一直延伸到柬埔寨边界。蓝宝石具有很好的颜色,蓝色纯正,分布均匀,色带不明显,透明度好,光泽强。
与蓝宝石伴生有红色及橙色的尖晶石,少量的锆石和大量的铁尖晶石。拜林蓝宝石还具有如下的内部特征。红色、深红色、桔红色粒状铀烧绿石,柱状斜长石和六方柱状磷灰石,早世代的刚玉晶体以及在晶体包体周围的盘状应力裂隙。但很少或没有金红石针,聚片双晶也不很发育。
合成红、蓝宝石
一、焰熔法合成红宝石
焰熔法合成红宝石是市场上最常见的合成宝石之一,同时也是最早的合成宝石。自从十八世纪末,焰熔法问世以来,这种方法合成的红宝石就大量地流入市场,历时已过百年。焰熔法合成红宝石的特征比较明显,较易于鉴定。
1. 外观
焰熔法合成红宝石的颜色最常见为鲜红色和粉红色,纯正、艳丽,而且透明、洁净,通常过于完美。
2. 弯曲生长纹
弯曲生长纹是合成红宝石的生长过程中,由于熔滴汇成的熔融层呈弧面状,并且逐层冷凝而造成的。早期的合成红宝石弯曲生长纹非常清楚,但随着生产工艺水平的提高,生长纹也越来越不明显。
3. 气泡
焰熔法合成红宝石的另一个重要特征是含有气泡,气泡通常很小,在低倍放大镜下成黑点状,如果气泡较大,高倍放大能分辨出气泡的轮廓,常呈球形,椭圆形或蝌蚪形,气泡多时会成群呈带状分布。
4. 多色性
天然红宝石尤其是大颗粒优质红宝石,顶刻面的取向一般是垂直结晶C 轴的,用二色镜从台面观察看不到多色性。而焰熔法合成红宝石作为天然红宝石的低廉仿制品,在加工中不注意取向,从台面观察常能见到红和橙红色明显的二色性。
5. 发光性
天然红宝石和合成红宝石在紫外光下发出红色萤光,但由于合成宝石成分较纯,紫外萤光常比天然红宝石更强。
6. 吸收光谱
天然红宝石和合成红宝石的可见光吸收光谱相同,没有区别。
7. 火痕
合成红宝石价格低廉,加工常不够精细,可因过快的抛光造成表面上雁行状排列的细小裂纹,称为火痕。
二、焰熔法合成星光红、蓝宝石
通常呈半透明状,粉红至红色和灰蓝到蓝色,目前有两种方法可以合成星光红、蓝宝石,一种是焰熔法,另一种是提拉法,两种方法合成的星光红、蓝宝石都具有典型,较易于识别的特征。
1.弯曲生长带
焰熔合成星光红、蓝宝石弯曲生长带或弯曲生长线相当明显,易于在宝石的侧面观察到,尤其在聚光透射照明之下,肉眼即可见到。弯曲生长带往往含有细小密集的气泡。天然星光红蓝宝石也常见色带,但色带是平直的或带弯角的。
2.星线特征
焰熔法合成星光红、蓝宝石的星线细长、清晰、完整,贯穿整个弧面型宝石表面,而天然星光红、蓝宝石的星线常常较粗,从中心向外逐渐变细,星光中部显示一团光斑,俗称宝光。天然星光的星线还可能不完整,不规则。
3.金红石针
焰熔法合成的星光红、蓝宝石的金红石针相当细小,而且密集,如同白色纤维,要在高倍放大(40倍以上)下,才能观察到。而天然星光红、蓝宝石中的金红石针则较粗大,在放大条件下一般能清楚地分辨出金红石针的形态。
三、助熔剂法合成红、蓝宝石
由于助熔剂法的生产成本很高,该方法合成的红宝石的售价也相当高,因而其产量远较焰熔法合成的红、蓝宝石为少,生产的厂家也不多。目前世界上大约仅有不到十家的生产者,虽然各厂家的合成技术各异,合成的红宝石也有各自的特点。但是,这种方法合成的红宝石仍具有许多共同的特征,也是与天然宝石鉴别的重要特征。
1. 外观
助熔剂合成红、蓝宝石的颜色与天然红、蓝宝石相似,可有各种色调的红色和蓝色,透明度根据合成的质量从半透明到透明,单颗宝石通常都具有内含物,尤其是各种形态的愈合裂隙。外观上与天然宝石十分相似。
2.铂金属片
助熔剂合成宝石中有时可见铂金片,它们常具有三角形、六边形、长条形或不规则的多边形,铂金片在透射光下不透明,反射光下显示银白色明亮的金属光泽。
3. 助熔剂残余包裹体
助熔剂包体可呈单个的管状包体,负晶,或者聚集成栅栏状存在于合成红宝石中,此外,还常见微小的助熔剂包体可呈雨点状、网格状、慧星状等形态。微小的助熔剂包体往往很难放大到可以观察其结构的程度,故认识其可能出现的分布图式也是非常重要的。
3. 面纱状愈合裂隙
助熔剂法合成红、蓝宝石内发育有大量面纱状愈合裂隙,其上分布了大量的呈指纹状、网状或树技状的助熔剂包体。天然红宝石也会出现不规则的面纱状愈合裂隙,但其上分布是气液包体。
四、水热法合成红宝石
1. 外观
水热法合成红宝石以深红色为主,也有浅红和橙红色、晶体的形态取决于种晶的形态和定向。透明度一般较高,但受晶体质量的影响,当包裹体多时,透明度就会受到影响。
2. 种晶和生长构造
水热法合成红宝石必须采用种晶,而且种晶片的大表面往往具有特殊的结晶学方向,以使得合成晶体有较快的生长速度。水热法合成红宝石因而有典型的水波纹状生长带。单个的波状色带呈三角形,颜色较周围深,并且往往有较明显的界线,有时还发育成裂隙,这三角形的色带是由于不同的晶面(往往两个方向的晶面)快速生长造成的。
3. 面沙状愈合裂隙和气液两相包裹体
水热法合成红宝石发育有面沙状的愈合裂隙,并在愈合隙隙上分布有形态各异的气液两相包裹体。所以,典型且大量的气液两相包裹体也可作为水热法合成红宝石的重要鉴定线索,尤其是当波状色带不明显时,更为重要。
4. 微量元素
水热法合成红宝石除含有少量的V,Ti以外,还含有Ca 和Cu。Cu是天然红宝石所缺乏的元素。而水热法合成红宝石中的Cu与生长技术有关,是作为促进晶体生长速度的添加剂。
5. 水
水热法合成红宝石含有较多的水,在红外光谱上。其水的红外吸收峰远大于天然产出的红宝石。
四、 焰熔法合成蓝宝石
1. 颜色和致色剂:焰熔法合成蓝宝石有多种颜色,产生颜色的致色元素可与天然的杂质元素不同,例如,天然绿色的蓝宝石由Fe3+、Fe2+和Ti4+所致;而焰熔法合成的绿色蓝宝石则因加入少量钴和镍而呈绿色。由于致色剂的不同,也导致其它某些物性的变化。
2. 弯曲生长线
焰熔法合成蓝宝石的生长线较宽,当细小的气泡沿生长线聚集时,生长线的特征更为明显,形成明显弯曲色带。在其他颜色的合成蓝宝石中生长线情况不同,比如,变色蓝宝石中弯曲色带非常清晰,而在黄色品种中,生长线却很难发现。
3. 气泡
焰熔法合成蓝色蓝宝石中的气泡,与合成红宝石相比,通常更细小、分布更密集,呈小球状、蝌蚪状成群或成层分布或弥漫在整个宝石中,在较低倍放大情况下,看起来呈黑点状。
优化红蓝宝石
一、红、蓝宝石的热处理及其鉴别特征
1. 熔(溶)蚀的金红石针
金红石针熔蚀的典型特征是长针状的晶体被熔断,形成点状线、断续线或者较粗大的晶体被熔蚀成线状熔滴 。
2. 熔蚀的晶体包体
晶体包体完全熔化后凝固成白色或灰色的球状体或似球状体,被称为"雪球",是热处理的标志性特征。有些晶体熔融或部分熔融后会在与主晶的接触面上形成颜色浓集的区域,称为"色边",也是热处理的典型标志 。
3. 热处理应力晕
(1)盘状裂隙:晶体包体完全熔化形成白色的球体或者圆盘,并在周围形成应力裂隙。
(2)穗边裂隙:如果晶体包体完全或部分熔化后,部分熔体溢入裂隙,形成环绕熔化的晶体分布的应力裂隙。这是由于热处理产生的愈合作用所致 。
(3)环礁裂隙:如果晶体包体没有熔化,但形成了带有环礁状边沿的应力裂隙,也是热处理红、蓝宝石中可见的现象,这种裂隙称为环礁裂隙。环礁裂隙还可由原来含有次生包体的应力晕被加热到一定温度时形成 。
(4)锆石晕:由于锆石具有很高的熔点,在热处理过程中,锆石包体不受影响,但其所伴随的应力裂隙有可能会形成上述的环礁裂隙。
4. 热处理后的愈合裂隙
(1)水管状的包裹体:原分布在裂隙面上口成孤立状态的指纹状包裹体,经加热处理后,形成连通的弯曲的、同心状的包裹体,象很长的卷曲地散布在地上的水管 。
(2)树枝状包裹体:因原来的液体解体或指纹状包体在高温热处理中胀裂,液体流入胀裂的裂隙中,形成树技状等,为未经热处理的天然红、蓝宝石所没有的。
5. 表面凹坑
宝石的抛光表面上会因高温的熔蚀作用而形成熔蚀的凹坑, 可在反射光下观察到这种热处理留下的现象。如重新抛光还可能会造成双面棱、双腰棱等现象,但是,这些现象本身不是热处理的证据,还可能因其它的原因造成,故要谨慎对待。
6.色带和生长带
热处理致色的蓝宝石其色带往往具有典型的特征,例如斯里兰卡浅色或无色的刚玉加热后形成蓝色,其蓝色多集中在边界模糊的色带和色斑中,而这些色带和色斑又是由边缘不清的蓝色斑点所组成。热处理会使生长带和色带的边界扩散,使界线变模糊,甚至变形。
7.云雾体
缅甸孟素的红宝石经加热后常形成云雾体,云雾体由致密的白色、低反差的、定向排列的,并可形成三维网格的晶体包体所组成,其成分不明,可能是脱水的水铝矿(γ-Al2O3)。这种云雾体在天然、未经热处理的红、蓝宝石中很少见到。
二、扩散处理的蓝宝石及其鉴别特征
1.蛛网状图案
在显微镜下(低放大倍数)用柔和的透射光(如在光源上放一片白纸),把样品台面向下,从亭部方向观察,可见刻面之面棱及附近颜色较深,构成网状的图案 ,这是因为扩散处理蓝宝石的颜色在棱角上更为浓集。天然蓝宝石则不具这种特征。
2.深色裂隙
扩散蓝宝石常见沿裂隙浓集的颜色,熔化成球体的晶体包体带有深蓝色的“色边”等特征。
3.不同刻面颜色浓度不同
4.油浸观察
油浸观察是对扩散处理非常有效的一种方法,能更清楚地显示出仅仅分布在表面的着色层,把样品浸泡在二碘甲烷之中,扩散处理的蓝宝石显示深色且清晰的轮廓,而自然着色的蓝宝石则相反。
三、扩散处理红宝石的鉴定特征
扩散处理红宝石的原理虽然与扩散蓝宝石相同,但其产品却远比扩散蓝宝石少见,特征也与扩散处理的蓝宝石有所不同:
1. 雾状外观
扩散处理红宝石透明度稍差,呈灰蒙蒙的雾状外观。
2. 特别高的折光率
扩散处理红宝石折光率达1.81以上,超过珠宝折光仪的测量上限,宝石表面Cr含量可高达4wt%,远高于红宝石正常的Cr含量,并且因此造成异常高的折光率。
3. 网状微细裂纹
显微镜高倍放大之下,扩散处理红宝石的表面着色层分布有网状裂纹和密集的微小气泡,当用强光从侧面照明时,可出现乳光效应,这是产生雾状外观的原因。
4. 蛛网状图案及相关现象
和扩散处理蓝宝石一样,在柔和的透射光或者浸泡在二碘甲烷浸油中可观察到颜色浓集于面棱及腰棱和裂隙中的现象。
祖母绿
一、天然祖母绿的包裹体
1. 各种晶体包体
(1)云母:外形浑圆,半透明状,无色、褐色、黑色或绿色。常见于赞比亚、奥地利、俄罗斯、印度、巴基斯坦祖母绿宝石中;
(2)阳起石和透闪石:呈叶片状、柱状、针状、灰白色晶体,透明到半透明。透闪石主要呈弯曲或破碎的纤维状。
(3)褐铁矿物类:作为褐色染料出现在裂隙、羽状体中。晶体呈黑色、不透明状。见于任何产地。
(4)黄铁矿:金属黄色,不透明,晶形完好。见于哥伦比亚和巴西祖母绿中。
(5)方解石:半透明,白色菱形晶体,或不规则侵蚀残晶。
(6)其他晶体:金红石、氟碳钙铈矿、锡石、毒砂、金绿宝石等。
2. 气液包体
(1)二相包体及空洞
管状包体、空洞状,平行结晶C轴排列,在印度祖母绿中呈规则的两相负晶,形似矩形或逗号,逗号的“尾巴”含有云母碎片,形成空洞的边。
(2)三相包体
哥伦比亚祖母绿中气、液、固三相包体,圆形或长而尖形空洞中,含有气泡和岩盐晶体,晶体呈立方体等。
3. 羽状体:沿羽状体常分布有大量的气-液相包体。
4. 色带或生长带:平行柱面或底面分布。
5. 针管状包体:当祖母绿含有大量的针管状包体时,只要加工取向正确时可产生特殊的光学效应:猫眼效应、星光效应。
二、哥伦比亚祖母绿包裹体特点
具有特征的气、液、固三相包裹体,固体包体为石盐,液态包体为石盐水,气体为封闭在液态包体中的CO2气泡。方解石、钠长石和白云石 包体有完好的晶体形态,也有晶棱溶后呈浑圆状的外形。其中:
契沃尔矿含黄铁矿较多,放大观察晶形完好,颗粒小时表现为小黑点状;
木佐矿含特征黄棕色柱状氟碳钙铈矿。此外,常可见缝合线状内含物,使宝石呈云雾状;方解石+齿状三相包裹体为木佐矿的产地标志。
三、俄罗斯乌拉尔祖母绿包裹体特点
俄罗斯乌拉尔祖母绿矿床主要产于角闪岩、角闪片岩、斜长片麻岩等中。祖母绿的形成是由于富含水蒸气、氟和其他挥发份的伟晶岩熔融体同超基性变质岩发生反应的结果。
典型包裹体:含似竹节状阳起石针状晶体,云母片。
四、印度拉贾邦的祖母绿矿床
该地的祖母绿矿床常不均匀地分布在伟晶岩与超基性变质岩接触带中的黑云母片岩中
典型包裹体:"逗号"状晶洞,是由含气、液两相包裹体以及小粒云母晶体构成。
五、津巴布韦桑达瓦纳祖母绿矿床
特征:祖母绿粒径较小1-3mm,颜色鲜艳明亮,含透闪石针状晶体、石榴石、针铁矿等,透闪石晶体呈细长而弯曲状分布.
六、赞比亚祖母绿矿床
含:金绿宝石晶体、磁铁矿、褐铁矿充填管状物
合成祖母绿
一、助熔剂法合成祖母绿包裹体特点
1. 助熔剂残余,可呈现多种图案
2. Pt晶片
3. 硅铍石:天然祖母绿中未出现的矿物
4. 种晶片:以颜色、透明度及包裹体牲特征不同而分辨
二、 水热法合成祖母绿包裹体特点
1. 指纹状气液包体;
2. 钉状(楔形)包体(可带硅铍石 钉头);
3. 合金碎片包体;
4. 硅铍石晶体包体;
5. 水波纹状、锯齿状、V形生长纹;
6. 种晶片及附近的云状、尘点状气液包体;垂直于种晶板的麦芽状气液包体;
7. 晶面增生裂纹。
优化处理祖母绿
一、 注油处理:
注无色油,商业上接受,无需指明;
注有色油:染剂沿裂隙呈丝状分布;受热后,油气从裂隙中渗出;有色油在紫外灯下可发出萤光。
二、 注胶处理
充填区有时呈雾状,可见流动构造和残留气泡,反射光下网状裂隙充填物。可见异常干涉色。充填物硬度低,光泽弱,钢针可剌入。
金绿宝石
金绿宝石英文名称Chrysoberyl。这个词来源于两个意思,分别为金黄色(chryso)和绿柱石(beryl),是希腊语词汇。它们高度概括了金绿宝石的颜色特征。一般情况下,金绿宝石呈浅茶水一样明亮的褐黄色和绿黄色,具猫眼效应和变色效应的金绿宝石属高档宝石品种。
一、 金绿宝石中的包裹体
1.金绿宝石和变石中的包裹体
(1)结晶质包体:黑云母、磷灰石、石英、阳起石、方解石等;
(2)指纹状气液包体;
(3)平行生长管状包体
二、 变石猫眼
变石猫眼是金绿宝石中最稀少的一个品种,它集变色和猫眼效应于一身,当变石中含有大量平行排列的针管状包裹体、琢磨成凸面型宝石时,能产生猫眼效应。在加工过程中,变色和猫眼亮带都要选择最佳方向,但往往相互矛盾,这给琢磨变石猫眼造成一定的困难。变石猫眼的鉴别特征同变石。
三、 合成变石
主要有助熔剂法合成和提拉法合成,可有如下合成特征:
1. 合成变石的铂金片
2. 晶体提拉法合成变石的弯曲生长纹
3. 合成变石中的助熔剂残余
4. 合成变石中的平行生长纹
5. 合成变石与天然变石的物理性质基本一致,主要识别特征为内含物,当它们内部较干净时,用红外光谱来区别。天然变石具有最强的O-H振动吸收峰(位于3200cm-1),水热法合成变石缺少3200cm-1吸收峰,具有3000cm-1吸收峰,提拉法和助熔剂法合成变石则无上述吸收峰。
常见宝石包裹体的鉴定
欧泊
一、欧泊
欧泊按成因产状可分为两种类型:古风化壳型和热液型。
前者包括占世界目前欧泊总量95%以上的澳大利亚,其中澳大利亚的库伯佩迪矿床是世界上欧泊储量最大的矿床。欧泊的另一别名“闪山云”是由其在澳洲的产地闪电岭(Lightning Ridge)转译而来的。
二、欧泊的种类:白欧泊、黑欧泊、火欧泊
1. 白欧泊
(1)主要产地为澳洲的安达莫卡和库伯佩迪,新南威尔士的怀特克利夫斯以及昆士兰的约瓦赫,其次是巴西的皮澳伊州,捷克的切尔文尼察及美国的俄勒岗州
(2)白欧泊体色为浅色为主,有浅灰、浅黄、浅蓝灰色等,由于背景色为浅色调,变彩往往不如黑欧泊醒目,一般呈半透明至亚半透明,是欧泊中的常见品种。
2. 黑欧泊
(1)主要产地为澳洲的闪电岭,其次是安达莫卡和昆士兰州的海利克斯;
(2)黑欧泊体色为灰黑色、深绿、深蓝或深褐色。由于有暗色的背景,使变彩显得更加醒目,加工成弧面型宝石后,各种变彩在暗色的基底衬托下显得格外艳丽无比。因此,美丽、稀少、价格较昂贵,是欧泊中的佳品。黑欧泊一般呈半透明至亚半透明,很少为不透明状。
3. 火欧泊
(1)主要产地是墨西哥的格雷罗州,其次是匈牙利和美国的内华达。
(2)火欧粕是带橙黄至橙红色体色,具有变彩或没有变彩的透明至亚透明的欧泊。具有变彩的墨西哥火欧泊相当的漂亮。不带变彩的透明火欧泊则切磨成刻面宝石。火欧泊的体色与微量的Fe3+ 有关。
中国境内迄今为止除了普通的蛋白石外,尚无一处欧泊的产地。
三、天然欧泊中的包体
澳大利亚:铁质砂岩碎屑;
墨西哥:二相、三相气液包体;
固相:角闪石、赤铁矿、萤石、石英、黄铁矿、高岭石等。
四、天然欧泊与合成欧泊色块的区别
1. 天然欧泊:
(1)色斑具有丝绢状外表,沿一方向延长。
(2)色斑为不规则的薄片。
(3)色斑与色斑之间呈渐变关系,界限模糊。
(4)色斑沿一个方向具有纤维状或条纹状结构。
2. 合成欧泊:
(1)柱状色斑
合成欧泊具有柱状的生长方向,在某一特定的柱状区内,变彩的颜色是一致的,如果在垂直柱体方向上观察,可显示柱状变彩,通常描述为“柱状”升起。
(2)镶嵌状色斑
合成欧泊不同颜色变彩的色斑之间具有清晰的边界,紧密地镶嵌在一起构成“锯齿”或“港弯状”。
(3)蛇皮构造
合成欧泊中每一种颜色的色斑,称“蜥蜴"皮或"蛇皮"构造,为合成欧泊的典型特征。
碧玺
一、电气石的成因类型及产地:
电气石通常产在花岗伟晶岩及钠长石锂云母云英岩中,但具宝石价值的电气石多产在强烈钠长石化和锂云母化的微斜长石钠长石伟晶岩的核部。
电气石主要产地是:美国、前苏联、巴西、马达加斯加、中国和斯里兰卡等。
二、碧玺的包裹体特征
1. 流体包裹体:气液相常呈线状、管状或薄层状分布。
2. 晶体包体:磷灰石、云母、黄铁矿、细晶石、锆石、电气石等。
要点:
1. 粉红和红色碧玺:裂隙发育,充填的气液包体丰富,并有原生的长管状气液包体;
2. 绿色碧玺:包体很少的品种,也有因裂隙发育而充填次生气液包体。
有的品种色带明显,如西瓜碧玺、双色碧玺和多色碧玺。
绿柱石
种类:海蓝宝石、无色绿柱石、绿色绿柱石、黄色绿柱石、粉色绿柱石、红色绿柱石、Maxixe蓝色绿柱石
世界优质海蓝宝石主要来自于巴西Minas Gerais (占全世界70%),其次有中国、美国、加拿大、马达加斯加等。
成因:主要是伟晶岩矿床及热液矿床。
一、绿柱石的包裹体特征:
1. 细长管状气液包体(雨丝或雨滴状);
2. 空管及形态不规则的二相或三相的气液包体;
3. 结晶质包体有片状白云母、锂云母、粒状磷灰石、菱面体方解石、立方体或不规则状的萤石,其他有电气石、石榴石、尖晶石、石英、刚玉等。
4. 可有六边形生长环带。
5. 海蓝宝石中可有云雾状或雪花状气液包体群。
石榴石
X3Y2[SiO4]3 X:二价阳离子Mg2+ 、Ca2+ 、Mn2+;Y:三价阳离子Fe3+ 、Al3+ 、Cr3+
分为两大系列:
Y:Al3+ 镁铝榴石-铁铝榴石-锰铝榴石
X:Ca2+ 钙铝榴石-钙铁榴石-钙铬榴石
石榴石宝石的种类、成因及主要产地
铁铝榴石(Almandine Garnet):变质型矿床,产地主要有印度,斯里兰卡,马达加斯加,坦桑尼亚,赞比亚,美国和巴西等;
钙铁榴石(Demantoid Garnet):冲积型矿床,主要产地是俄罗斯的乌拉尔山脉,又叫翠榴石和乌拉尔翠。
镁铝榴石(Pyrope garnet):岩浆型矿床,产地主要有南非,斯里兰卡,美国和俄罗斯等;
锰铝榴石(Spessartite garnet):各类矿床中都有。产地主要有斯里兰卡、缅甸、巴西及马达加斯加等;
钙铝榴石(Grossular garnet):冲积型和变质型矿床中,主要产地有巴西、加拿大、肯尼亚、坦桑尼亚、巴基斯坦、南非、新西兰、美国等;
此外,还有铬钒钙铝榴石(Tsavolite garnet)、钙铬榴石等
一、铁铝榴石:褐红色
内含物:内含物主要为矿物晶体包体,较典型有针状金红石晶体,一般呈短纤维状;锆石晶体常见“锆石晕”;角闪石常呈深色的棒状晶体(斯里兰卡)和像石棉一样的针状晶体(爱达荷州),其排列方向平行于菱形十二面体的 。其它还有磷灰石、尖晶石等晶体包体。
水滴状或短管状液态包体。
二、钙铁榴石:
品种及颜色:因含杂质Ti和Cr,使得钙铁榴石产生不同的颜色,形成的变种有:黑榴石、钛榴石,因含Ti而呈黑色;黄榴石呈黄绿色,一般颗粒较小,大于2-3ct的琢型宝石也很珍贵;翠榴石因含铬而呈鲜艳绿色,是石榴石中最有价值的。
内含物:俄罗斯乌拉尔山产的翠榴石可含有典型的"马尾丝状"(纤维状石棉)包裹体具有特征的鉴定意义。纳米比亚产的翠榴石无此特征,但具有有较为明显的生长纹和碎裂状的黑色包裹体。
三、铬钒钙铝榴石
颜色为鲜绿色,也称绿色钙铝榴石,RI=1.74左右,内部较干净,有时含有长柱状磷灰石,细小的棱柱状透辉石以及石英、长石、顽火辉石和硫锰矿,这些矿物组合是一典型的特征。绿色钙铝榴石无典型光谱,在查尔斯滤色镜下变红色。
四、 锰铝榴石
是相当罕见的宝石,具有黄色至橙红的各种色调,其中橙红色最漂亮,价值较高。成分中可含铁铝榴石的组分,并导致褐红色色调,近于纯净的锰铝榴石为黄色至淡橙黄色。
内含物:主要内含物为面沙状的愈合裂隙。愈合面上具有由细长暗色的气液二相包体组成指纹状图案,有时也描述“花边状”。尤其是斯里兰卡及巴西产的锰铝榴石具有这种包体 。
五、铁-钙铝榴石
是一种含铁钙铝榴石组份的钙铝榴石,也称桂榴石(Hessonite),颜色为暗红色、褐黄色、褐红色等,的晶体包体,似粒状外观,也描述为糖浆状构造。折射率1.74-1.75。无典型吸收光谱。产地有斯里兰卡、巴西、马达加斯加、加拿大、坦桑尼亚等。
六、镁铝榴石:红色、玫瑰红色
内含物:镁铝榴石内部较纯净,内含物较少,常见浑圆状的磷灰石,细小的片状钛铁矿和其它针状内含物,有时可见由石英组成的圆形雪环状小晶体。
七、含锰铁-镁铝榴石(Umbalite Garnet)
产于东非,浅粉-紫色,包裹体:黄铁矿、金红石、锆石、磷灰石等
八、水钙铝榴石:
为一种多晶集合体,半透明到不透明,也称南非玉,常见浅绿色,绿色由Cr致色,也有粉红色颜色,呈点状、块状和不规则状色斑不均匀地分布,白色部分为无色的钙铝榴石。水钙铝榴石折射率1.70-1.73,相对密度:3.35左右,蓝区461nm处有一吸收窄带,绿色部分在滤色镜下变红,在X荧光下有很强黄色,橙色荧光。
九、块状钙铝榴石
是一种多晶集合体,颜色从浅绿至绿色并呈粒状、块状和不规则团块状及条带状分布,基质为白色的钙铝榴石,产于我国青海、新疆和贵州等地,在商业上称“青海翠”。主要特征以钙铝榴石为主,可含少量的绢云母、蛇纹石、黝帘石等。RI1.74-1.75,相对密度约3.6,X-射线下有橙色荧光,绿色部分在查尔斯滤色镜下变红。
十、钙铬榴石:
钙铬榴石很少用作宝石。颜色呈深绿、鲜绿色。常呈菱形十二面体小晶体,由于颗粒太小,难以琢磨成宝石,一般以晶簇标本为主,主要用作观赏、装饰和收藏品。
十一、人造的石榴石
1. 钇铝榴石(Y
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