宝石物理与化学基础PPT推荐.ppt

1、凡具坚韧的质地，晶润的光泽，绚丽的色彩，致密而透明的组织，舒扬致远的声音的美石，都被认为是玉。广义的玉为“湿润而有光泽的灵石”。狭义的玉，1863年，法国地质矿物学家德莫尔，根据传到欧洲的中国清代乾隆朝玉器，进行物理化学实验，结果表明，玉材有两种，即角闪石和辉石类。角闪石亦称软玉，硬度为莫氏66.5度，比重2.552.65，其主要成分是硅酸钙的纤维矿物，属于角闪石的一种。角闪石的色泽较近于油脂的凝脂美，纯者色白，俗称羊脂玉，细腻温润，非常名贵，经济价值极高。又因角闪石含有少量氧化金属离子而呈现青、绿、黑、黄等色或杂色。辉石类亦称硬玉，因翠绿者质地最佳，在中国又有翡翠之雅称。硬度为6.757度，

2、比重3.23.3。辉石类则以硅酸钠和硅酸铝为主，有隐约的水晶状结构，质地坚硬，密度较高，具有玻璃的光泽，清澈晶莹。翠绿色、苹果绿、雪花白、娇嫩的淡紫色，都是辉石类的典型色泽。辉石类18世纪后方被中国玉匠大量采用。因此，中国古代玉器绝大部分为角闪石制品。这是矿物学上的玉。,玉的定义,1、要有一定的湿润晶莹和半透明的质感。目前，文物界提出一个比较合理的定义，它应符合以下条件。2、必须有一定的硬度，通常是摩氏硬度4.56.5之间，不足4.5者视为石，6.5超过者可视为宝石。3、其比重要在2.53之间。4、其颜色，表现在一块玉料上，原则上要有单纯的一色，即白、青、黄、碧、墨五色中的一色，凡无色或上述五

3、色以外的其它色及各色混在一块石料上者，原则上不能视为玉，最少它不能称其为真正的好玉。5、必须是天然形成的矿石物体。心上五个条件，相辅相承，缺一不可，为迄今所知关于玉料定义中最科学的论断。宝玉石从根本上说，是一种矿物或单矿物的集合体，是一些可以作为装饰用的矿物和物质，是自然作用和人类劳动的共同产物。,目前，自然界已发现矿物3000多种，但可以作为珠宝的仅百余种，其中主要宝石矿物仅有14种（金刚石、绿柱石、刚玉、欧泊、硬玉、金绿宝石、黄玉、电气石、石英、绿松石、石榴石、尖晶石）。矿物是在漫长的地质年代中，在自然界中由于各种地质作用慢慢结晶出来的，宝石都是矿物晶体。在自然界中，矿物晶体的生长往往需要

4、几千、几万甚至几十万年，而且生长出的宝石晶体大多数质量不高，有着这样或那样的缺陷。作为珠宝玉石，应具备以下几方面的条件（宝石材料必备的四大主要特征：瑰丽、耐久、稀少、无害）。1、美观（瑰丽：晶莹艳丽、光彩夺目）作为宝石的首要条件是构成宝玉石的最重要的条件，如红、蓝宝石和祖母绿具有纯正艳丽的色彩；无色的钻石可显示不同的光谱色，我们称之为显示火彩；欧泊拥有各种颜色和色斑，这是一种变形；某些宝石能产生猫眼似的亮带和星状光带，教师美的体现。颜色、光泽、奇特光学效应、透明度和纯净度等众多因素构成宝石漂亮美丽的外表，当然，大多数宝石的美丽是潜在的，只有经过适当的加工才能充分的显现出来。,2、耐久 质地坚硬

5、，经久耐用，这是宝石的特色，绝大多数宝石能够抵抗磨擦和化学侵蚀，使其永葆艳姿美色。宝石的耐久性很大程度上取决于宝石的硬度，通常宝石的硬度较大，也就量大于摩氏7度，这样的硬度可以使宝石代代相传。而玻璃等仿制品因为硬度太低，不能抵抗外在的磨蚀，所以很快就失去了它的光彩。要求宝玉石的美丽能恒久稳定，即要有较高的硬度或韧性，以及较强的抗腐蚀性等稳定的物化性质。3、稀少 物以稀为贵是市场的格言，稀少是决定珠宝价值极为重要的因素，除品种产出量稀少外，更重要的是十分完美、高质量的宝玉石往往很少，故受市场追捧。稀少在决定宝玉石价值上起着重要作用，钻石是昂贵的，因为它非常稀少；一颗精美色彩的无瑕祖母绿是极度稀少

6、的，它可能比一颗大小和品质相当的钻石价格更高，稀少导致着供求关系的变化。橄榄石晶莹剔透，色彩柔和，但因为它产出量较大，所以只能算中低档宝石，人工合成的宝石，虽然在性质上与天然宝石相同，但合成宝石可以任意生产，因而在价格上与天然宝石相距极殊。4、无害 珠宝玉石是人们经常佩带的装饰物品，对人体应绝对无害。一般而言，宝玉石不含有对人体有害的放射性元素，但极少数品种和某些放射性处理的宝石有时含有超标的放射性残余则对人体是有害的，要求生产厂家、商家和监测部门严格管理，杜绝不合格的产品上市流通。,第一讲 大自然中的精华珠宝玉石：概述,一、什么是珠宝玉石？,1.珠宝玉石（Gems）珠宝玉石是指可以用来做装饰

7、品、工艺品或纪念品的各种（含）岩石矿物材料，是对天然珠宝玉石（包括天然宝石、天然玉石和天然有机宝石）和人工宝石（包括合成宝石、人造宝石、拼合宝石和再造宝石）的统称，简称宝石。其中 天然宝石是指天然矿物单晶（包括一些双晶）；天然玉石是指天然岩石（矿物集合体或非晶质体（或称玻璃体）；天然有机宝石是指直接或间接通过自然界生命活动形成，全部或部分由有机物质组成的矿物岩石材料，养殖珍珠也归于此类。狭义的宝石主要是指天然珠宝玉石，也就是自然界形成矿物单晶或集合体（岩石）。迄今为止，已发现的矿物有3000多种，其中200-300中可成为宝石，而市场上常见流通的宝石也就是20-30种，所以宝石只是矿物中很少的

8、一部分，是在特殊地质条件下形成的精华。,一、什么是珠宝玉石？,人工宝石是指完全或部分由人工生产或制造的用作首饰或其它装饰品的材料。包括合成宝石、人造宝石、拼合宝石和再造宝石。其中 合成宝石是指完全或部分由人工制造且自然界有已知对应物的晶质或非晶质体，其物理性质、化学性质和晶体结构与所对应的天然珠宝玉石基本相同。人造宝石是指人工制造的且自然界无已知对应物的晶质或非晶质体。拼合宝石是指由两块或两块以上材料经人工拼贴且给人以一个整体印象的珠宝玉石。再造宝石指通过人工手段将天然珠宝玉石的碎块或碎屑熔接或压结成具整体外观的珠宝玉石。,2.宝石的特点 要成为宝石，一般要具备3个主要特点，即：美观、耐久、稀

9、少。（1）美观：是宝石最重要的特点，否则就是一般的矿物岩石。宝石的美观程度主要取决于四个因素，即：颜色、净度、透明度和特殊光学效应。a.颜色：通常红、绿、蓝、紫比较好，喜欢的人较多，如红、蓝宝石、祖母绿、翡翠。但也无一定之规，和个人喜好、气质以及佩带时与服饰、环境、场合等的和谐搭配有关，甚至与一个时期的流行时尚有关。比如黑色的黑珍珠是珍珠中最名贵的；白色的羊脂玉也是和田玉中价值最高的。,就某种颜色来说，最好符合正、浓、阳、匀四点。所谓正，就是颜色要纯正，不能有邪色，如灰色调是很多颜色中的邪色，象灰绿、灰红色都是不好的；浓就是颜色要饱和，浓艳，鲜艳欲滴，而不能浅淡；阳则是色要鲜活，不能沉闷，比如

10、暗绿是绿色中不好的沉闷色；匀是整块饰品颜色要均匀，不能有浓淡不同的斑杂，这一点对于大型雕件不要求，有些大型雕件可能反而要求颜色丰富多彩，以表现复杂的内容，如玛瑙恰如其分的俏色也是精品。,这六粒翡翠戒面，从左到右显示绿色由浓至淡,玛瑙的俏色,一、什么是珠宝玉石？,b.净度：就是饰品是否纯净，有无瑕疵。很简单，越纯净，越少瑕疵越好。（瑕疵包括裂痕、其它物质的包裹物等）c.透明度：行话也称“水头”。越透明（也叫水头长）越好。d.特殊光学效应:是由于某些宝石具有特殊的结构或包含一些特殊的包裹物，进而对光反射、干涉、衍射而产生的特殊光学现象。包括星光、猫眼、月光、日光（金星）、变色、变彩效应等。有了这些

11、特殊效应；可以增强一些本不起眼宝石的美感，甚至身价倍增。这些特殊的效应要求特殊的加工才能凸显出来。,表1.宝石特殊光学效应一览表,星光红宝石,月光石,金绿宝石猫眼,星光蓝宝石,欧泊的变彩,珍珠光彩,亚历山大石 日光灯下呈绿色，白炽灯下红色,一、什么是珠宝玉石？,（2）耐久：宝石要长时间佩带、保存、流传，要有相当稳定的物理化学性质。一般要耐酸碱、硬度大、韧性强，机械性能稳定。重要的宝石硬度一般都大于7，如钻石、红蓝宝石、祖母绿、金绿宝石等。但钻石韧性较差，具脆性，所以它不怕磨，却怕撞击。（3）稀少：也是宝石很重要的特性，“物以稀为贵”，宝石的高价值很大程度上是由于它的稀缺性，尤其是高档宝石这一点

12、上极为突出。当然一些宝石品种的的稀少性是随着人们对自然界认识的进步以及技术的发展不断变化的。如水晶、玛瑙曾经是很珍贵的宝石，玛瑙还是“佛教七宝（还有金、银、琉璃、砗磲、珊瑚和珍珠）”之一，近来随着巴西大量开采，冲击市场，已经变成了中低档货。再有玻璃在早期也是很贵的（琉璃实际就是一种未掌握淬火技术时的玻璃），现在是冒充各种宝石最便宜的材料。,关于硬度,所谓硬度（hardness），是指矿物抵抗外力刻划、压入或研磨的能力。代表矿物的一种机械强度。根据外力对矿物的作用方式，可分为刻划硬度、压入硬度和研磨硬度。刻划硬度在1822年由Friedrich Mohs提出，也称摩斯（氏）硬度，以金刚石等十种矿

13、物为标准矿物，分别代表1至10十个硬度级别，其它矿物通过与标准矿物刻划来确定硬度值。它是一种相对硬度，不同级别间的绝对硬度差值不等（见下表）。压入硬度也称维氏硬度，是一种绝对硬度。利用一个四方锥的金刚石作为压入器，当压入器负载一定的重量P（kg）后，在被测矿物的光面上，就形成一个四边形衔痕，测定该陷痕的对角线长度d（mm）后，可以按下列公式算出欲测矿物的维氏硬度：根据经验公式，在摩斯硬度HM与维氏硬度HV之间，大致存在如下关系：但这一关系不适用于金刚石。几种硬度的对照见下页表。,表2 摩斯硬度计及几种硬度对照表,矿 物摩斯硬度压入硬度研磨硬度（Vicker kg/mm2）（Rosival）滑

14、石 1 47 0.03石 膏 2 60 1.04方解石 3 136 3.75萤 石 4 200 4.2磷灰石 5 659 5.4正长石 6 714 30.8石 英 7 1181 100黄 玉 8 1648 146刚 玉 9 2085 833金刚石 10 6500117000以石英作为100，为相对标准。,爱美之心，人皆有之。世界上最美最贵重的是珠宝。那些名贵珍品都是价值连城的。古罗马伟大的哲学家普林尼（Plini）曾说过：“在宝石微小的空间里，包含了整个大自然。仅一颗宝石就足以表现天地万物之优美。”,二、宝石的命名和分类,命名和分类是任何一个学科都涉及的问题。它对于规范一个学科体系十分重要。然而，很多学科的发展初期，由于没有一个成熟的体系，命名和分类往往是不规范，甚至是混乱的，这就需要在学科逐渐发展过程中逐步完善、规范化。命名目前珠宝玉石的名称在市场上还是十分混乱的。在商业圈，有时同一种宝石又不同的名称，如黄玉，又叫托帕石（英文音译）；合成碳化硅（SiC），又叫莫桑钻；再比如我国很多地方产蛇纹石玉