红宝石蓝宝石基本性质1.docx

1、红宝石蓝宝石基本性质1红宝石、蓝宝石基本性质1 作者： 日期：第二节 刚玉一、刚玉宝石的基本性质（一）矿物名称刚玉（crundm）在矿物学上属刚玉族。 （二）化学成分刚玉的化学成分为铝的氧化物,含有微量的杂质元素Fe、T、Cr、M、等。杂质元素可以等价离子或异价离子形式代替晶格中的A3+,也可以机械混入物存在晶体中。（三）晶系及结晶习性刚玉属三方晶系,晶格中O2-作六方最紧密堆积。刚玉属复三方偏三角面体晶类,晶体常呈桶状、柱状、少数呈板状或叶片状。重要单形有六方柱，六方双锥,菱面体，平行双面,交 菱的花纹。刚玉中的双晶有两种:一种是在晶体生长过程中形成的生长双晶，二是在机械作用下面网滑动形成的

2、机械双晶。刚玉的生长双晶只在特定的产地可见，例如斯里兰卡和克什米尔，而大多数刚玉宝石的双晶是由于面 网滑动,晶格变形造成的简单接触双晶或聚片双晶。（四）光学性质1.颜色刚玉宝石的颜色十分的丰富，它几乎包括了可见光光谱中的红，橙,黄，绿，青，蓝,紫的所有颜色。刚玉属他色矿物，纯净时无色。当晶格中含有微量元素时可致色。不同的微量元素导致不同的颜色,其中主要导致红色，而F、T的联合作用导致蓝色。致色元素与刚玉颜色对应关系着色剂 质量分数颜色着色剂质量分数颜色C230.01-0.05浅红Cr2O30.10.桃红CrO32-3深红Cr20.5橙红NiO0.5橙红iO20.5紫.光泽及透明度抛光表面具玻璃

3、光泽及亚金刚光泽，透明至不透明。3.光性刚玉宝石为一轴晶负 光性，个别情况下具有异常的二轴晶性。4.折射率和双折率刚玉宝石的折射率值为1.7621770,双折率为0.00.010。5多色性除无色刚玉外,有色的刚玉宝石均具二色性,二色性的强弱以及色彩变化均取决于自身颜色及颜色深浅程度。常见红色刚玉宝石的二色性有:深红色-浅红色,红色-橙红色，紫红色-褐红色，玫瑰红-粉红色;蓝色刚玉宝石的二色性有：深紫蓝色-蓝色,蓝色浅蓝色,蓝色-蓝绿色，蓝色-灰蓝色;黄色刚玉宝石的二色性有:金黄色-黄色,橙黄色-浅黄色，浅黄色-无色。6.发光性紫外荧光 在长波紫外线下红色刚玉宝石可具弱至强的红色荧光，短波紫外线

4、下可具微弱至中等红色的荧光,同一样品的长波紫外荧光强度大于短波紫外荧光强度。不同产地,不同颜色样品的紫外荧光特点随所含的Cr、Fe含量的不同而变化，C含量高者红色荧光强而鲜艳,e含量高者荧光弱而暗。蓝色刚玉宝石一般无荧光，偶尔长波紫外荧光下可见红色至橙色荧光,短波下呈白垩色或黄绿色荧光,斯里兰卡的一些黄色刚玉宝石可具杏黄或橙黄色荧光。X射线荧光在射线的照射下，红色刚玉宝石可发红色荧光，与紫外荧光特点相同。多数蓝色刚玉宝石无荧光,斯里兰卡一些品种可具较弱的橙色荧光。7查尔斯滤色镜在查尔斯滤色镜下,红色刚玉宝石可显示不同程度的红色，而蓝色、黄色、绿色等刚玉宝石的颜色不变化。8吸收光谱刚玉宝石根据所

5、含杂质的不同而具有不同的吸收光谱，总体来讲红色刚玉宝石具有94nm、62nm、668n、69nm、吸收线，62-50nm的吸收带,76m、475m强吸收线,48弱吸收线,紫区全吸收。深红色红宝石的620-54n吸收带可表现的很强烈，而浅色者此带相对弱以致模糊不清。蓝色刚玉宝石中的蓝色、绿色品种，可具45m吸收带或0m、460n、470m的吸收线,不同产地或者颜色深浅不同其吸收光谱稍有差异,如深蓝色者往往只见到0m处一较粗的吸收带及460m的一条细线。浅灰蓝色这仅可见0nm处的一条细线,黄色刚玉宝石的吸收线很难见到。粉红、紫色蓝宝石兼具红宝石蓝宝石的吸收线。变色刚玉宝石有独特的吸收光谱。变色蓝色

6、刚玉宝石的可见光吸收光谱具47.5吸收线,550nm-600nm强吸收及85.5nm的吸收线。（五)力学性质1.解理刚玉宝石解理不发育，但常发育菱面体，泰国产出的黑色星光蓝宝石具有0001的解理。2.硬度刚玉宝石的摩氏硬度为，硬度略具方向性。3.密度刚玉矿物的密度为4.00gm。Cr、F等微量元素含量影响密度值大小,含量越高,密度越大。我国山东深蓝色宝石密度可达4.1g/c3。（六）内外部显微特征刚玉宝石可含有丰富的固态包体,气液两相包体及特征的生长结构。二、刚玉宝石的品种刚玉宝石品种的划分依据主要是颜色和特殊的光学效应。(一）依据颜色品种的划分国际珠宝界依据颜色将刚玉宝石划分为红宝石，蓝宝石

7、两大品种，但红宝石与蓝宝石的界线却始终是个有争议的问题，到目前尚未统一。传统宝石学强调红宝石的颜色质量，将红宝石限定在一 较窄的范围内。1.传统宝石学分类红宝石：中到深红色刚玉宝石统称为红宝石蓝宝石：除去红宝石以外的其他所有颜色的刚玉宝石称为蓝宝石。2.本书划分红宝石：即红色的刚玉宝石，它包括了红色,橙红色，紫红色,褐红色的刚玉宝石。蓝宝石：即除去红宝石以外的所有刚玉宝石。（二)依据特殊光学效应的品种划分1.星光红宝石和星光蓝宝石2.变色蓝宝石:少数蓝宝石具变色效应，在日光下呈蓝色,灰蓝色。在灯光下呈暗红色,褐红色。三、世界主要产出国刚玉宝石内部特征(一)红宝石1.缅甸红宝石（1)颜色缅甸红宝

8、石因含有丰富的r23,w(Cr23)约2%-3%，而具有鲜艳的玫瑰红红色。其颜色最高品质者被誉为“鸽血红”色。所谓的“鸽血红”是一种颜色饱和度较高的纯正的红色。而缅甸红宝石颜色往往分布不均匀，常呈浓淡不一的絮状，团块状,在整体范围内表现出一种具流动的特点的漩涡状,也称“糖蜜状”构造。(作为缅甸红宝石产地的鉴定依据)。（2)固态包体缅甸红宝石中很少见流体包体,但固态包体却非常丰富，其中金红石分布特征构成了缅甸红宝石的产地鉴别依据。金红石 缅甸红宝石中金红石含量丰富,针体细小，互为夹角定向排列。由于金红石对光的干涉作用,在成品红宝石表面常呈现一种五颜六色的光彩，即“丝绢光泽”。放大检查可发现金红石

9、分布不均匀，多呈团块状聚集，恰似 一块 块“补丁”,在补丁的周围方解石等;粒状微晶呈回旋状环绕分布。除金红石外，缅甸红宝石中还常见方解石、尖晶石、榍石,磁铁矿、橄榄石、锆石等包体。（3)双晶缅甸的红宝石中一般仅能见到一组双晶,在成品宝石中表现一种“百叶窗”式图案。(4)负晶缅甸红宝石的另一个特点是负晶比较发育，个体粗大的负晶分散或成串出现。（5)次生裂隙在一些中低档的缅甸红宝石中常见次生开放裂隙，裂隙内被黄色、棕色的铁质充填和浸染。2.孟速孟速是在缅甸发现的一个较新的矿区,其矿区红宝石特点与上述介绍的缅甸红宝石虐有差异,主要表现为:（）颜色孟速 红宝石的桶状原石多呈褐红色,深紫红色,其中心具蓝

10、色或黑色核。热处理后样品整体呈红至暗红色，核心的蓝色、黑色色调相应减弱,但仍保留核心的痕迹。（2）固态包体孟速红宝石内缺少丰富的金红石包体，仅能见到少量呈浑圆粒状的白云石、尖晶石、金红石、萤石等包体。(）双晶孟速红宝石的双晶发育，在同一宝石内可见两到三组聚片双晶，双晶边缘常伴有水铝矿的细针。（)特殊现象孟速矿区还产出“达碧兹”红宝石,其有6条不会移动的星线，和哥伦比亚的“达碧兹”祖母绿很相似。3.泰国红宝石泰国也是世界上重要的红宝石产出国，其颜色、包体特征都与缅甸红宝石有着较明显的差异,主要表现为:（1)颜色由于杂质元素e含量较高，泰国红宝石的颜色较深，透明度较低多呈浅棕红色至暗红色颜色较均匀

11、、色带不发育。（）固态包体泰国红宝石几乎缺失金红石包体，因此没有星光红宝石品种,然而其丰富的水铝矿包体提供了产地依据。泰国红宝石中的水铝矿多呈灰白色、细长的针状、管状沿聚片双晶出溶。有时可见不同方向的三组水铝矿近直角相交形成建筑鹰架状图案，部分管状水铝矿边缘具典型的“须”边状结构，“须”边由细小的张裂隙组成。除水铝矿外，泰国红宝石中还常见他形粒状至半自形的无色透明的斜长石包体,微黄色、具六边形断面的磷灰石包体，暗红棕色浑圆的铁铝榴石包体，黑色六边形粒状磁黄铁矿包体。（3）流体包体与缅甸红宝石相比,泰国红宝石含有丰富的流体包体,流体包体多聚集呈指纹状、羽状、圆盘状。（4)双晶泰国红宝石聚片双晶十

12、分发育，常出现两组以上聚片双晶。4.斯里兰卡红宝石斯里兰卡红宝石以透明度高,颜色柔和而闻名于世。（)颜色斯里兰卡红宝石以颜色的多姿多彩而区别于其他产地，它几乎包括浅红红的一系列中间过度颜色,其低档品多为粉红色、浅棕红色,高档品为“樱桃”红色,也有人称为水红色。它是一种透明度较高的红宝石，呈娇艳的红色，略带一点粉色、黄色色调。(2）固态包体斯里兰卡的红宝石含有丰富的固态包体,但具有产地意义的是其中的金红石，锆石包体。金红石:与缅甸红宝石内的金红石相比，斯里兰卡红宝石的金红石显得细长、呈丝状,相对稀疏且均匀的分布。锆石:锆石包体多呈细小的他形自形粒状,无色或略带褐色。由于锆石内放射性元素的蜕变作用

13、，其周围常伴生着一圈盘状裂隙。当裂隙被气液包体充填后,灯光下可表现出五颜六色的干涉色。除金红石、锆石外，斯里兰卡红宝石中还可含有石榴石、橄榄石、电气石、方解石、黑云母、尖晶石、磷灰石等固态包体。（）流体包体斯里兰卡红宝石具有丰富的流体包体，流体包体表现出大致相同的定向性。集合体呈清晰的指纹状、梳状、网状。细长的金红石纤维常与管状流体包体相伴而生,斯里兰卡红宝石中流体包体“含量的丰富，图案的精美”构成了其产地特征。(4)负晶斯里兰卡红宝石中可见完整的负晶，负晶 呈六方双锥状,扁平的六方柱状，其内常被气液包体充填。(5)双晶可见聚片双晶。5.越南红宝石越南红宝石是983年以后发现的,不少资料报道越

14、南红宝石与缅甸红宝石特点相近，越南红宝石的特征如下;(1)颜色越南红宝石含铁量是介于缅甸红宝石和泰国红宝石之间，因此它的总体颜色比缅甸红宝石深而比泰国红宝石浅，表现为紫红色、红紫色,一种较为暗的粉紫色。色带与缅甸红宝石相似,越南红宝石的颜色同样表现出一种流动的漩涡状构造，但与流动构造相伴的不是单一的红色,而是一些粉红色、橘红色，甚至于无色、蓝色的色带。越南红宝石颜色的另一个特点就是可以出现单独的蓝色色区，这些色区沿双晶生长面呈层分布，或呈边界不清的浑浊片状，颇似一团蓝色的烟雾。(）固态包体越南红宝石,含较丰富的固态包体，有磷灰石、方解石、云母、三水铝石、金红石等,较特征的是三水铝石，因此它可以

15、作为越南红宝石的产地依据。除此之外,越南红宝石中还可见到透明，棕黄色、扁平的金云母晶体,透明菱面体或不规则团状方解石，橙色的金红石晶体,黑色棒状磁黄铁矿等固体包体。（3）双晶聚片双晶沿011发育。（4)愈合裂隙越南红宝石愈合裂隙发育,其内常被气、液包体充填，裂隙内有时可见褐铁矿等浸染的橘红色,橘黄色的色斑。6.坦桑尼亚红宝石（）颜色坦桑尼亚红宝石多为红到紫红色，部分具黄色色调的橙红色。（)包体常见规则的平行菱面体面发育的色带和生长纹,固态包体有金红石、磷灰石、水铝矿、锆石等。金红石:坦桑尼亚红宝石中的金红石表现为两种形态，即细长的针状及细小的点状。因缺铁，金红石常呈无色。金红石小点 常聚集成云

16、雾状。水铝矿:与泰国红宝石特点相同，水铝矿多沿聚片双晶出溶，呈细管状平行排列，管 边有细长的须状裂隙。磷灰石：非常常见,多为微黄色，大小差异明显，有半自形柱状,浑圆状、小片状甚至破碎状。（3）双晶双晶多发育，但聚片双晶晶片细窄,常三组交织分布。(4)负晶负晶 发育，多为空晶。（)裂隙裂隙发育,裂隙内常被针铁矿等物质浸染,而呈棕红色。7中国红宝石云南红宝石的特点：(1）原矿晶形及粒度云南红宝石一般呈不规则粒状,次为半自形自形粒状，一般粒度在1-10mm,.2.5cm者约占46.02%，0.5-c者占28%，2cm者约占.0。(2)化学成分云南红宝石除主要成分l2O3外，含有较丰富的Cr2O,而铁

17、的含量比较低。红色的深浅与Cr2O3含量有着明显的关系，含量越高则颜色越深，含量少则颜色越浅。(3)颜色云南红宝石的颜色有浅红色,浅玫瑰红色，紫红色,红色,以玫瑰红色为主约占46%。颜色较为纯正、浓艳、均匀，并具有特征的淡紫色调。（)包体特征云南红宝石的主要瑕疵就是发育较多片理、裂隙、菱面体裂理、矿物包体、孔洞和蚀痕等。矿物包体一般有短针状金红石，磷灰石,方解石,锆石，黄铁矿,磁铁矿等。锆石包体呈自形晶短柱状，可见完整四方柱及四方双锥聚形晶。方解石多沿裂隙分布，多呈不规则粒状，有的充填到红宝石晶洞中,磷灰石及次生赤铁矿包体也十分常见。此外,红宝石中常见气液包体，呈密集指纹状,羽状，流线状，轮廓

18、突起较低。(二)蓝宝石1缅甸蓝宝石缅甸蓝宝石产出的地质条件与其他红宝石不同,红宝石产自变质的大理岩中，而蓝宝石产自伟晶岩,霞石刚玉岩,正长石岩中。(1）颜色可有浅蓝深蓝的各种颜色，浅色的宝石和斯里兰卡蓝宝石很相似，区别在于缅甸蓝宝石的颜色饱和度要高,色带不发育。缅甸还产出金黄色、绿色、紫色、近无色的蓝宝石。()固态包体出了出溶的金红石、水铝矿外,缅甸蓝宝石中固态包体相对较少，六射星光蓝宝石很常见,十二射星光很少见。与红宝石相比,缅甸蓝宝石内的“丝状物”不再完全由金红石组成，而是由水铝矿和金红石相伴而生。水铝矿可呈白色的细管，沿金红石针方向排列。也可呈白色的云雾状间杂于金红石之间，或以细针与金红

19、石锐角相交排列。有时可见金红石与一系列盘状裂隙相伴而生，金红石与水铝矿的相伴特点构成了缅甸蓝宝石的内部特征。（3）流体包体与红宝石相比在缅甸蓝宝石中可有较丰富的流体包体,流体包体有明显的受力的痕迹,表现为一种“褶曲”状或者“撕裂”状。（4)双晶 双晶发育,细小的铝矿沿双晶面出溶。2泰国蓝宝石（1）颜色一般来讲泰国的蓝宝石透明度较低，颜色较深，主要有深蓝色,略紫色色调的蓝色,灰蓝色三种颜色。成品蓝宝石可具浅蓝色蓝色的内反射色。部分样品表面常呈一种灰蒙蒙的雾状外观,这是由于蓝宝石色带中大量点状物质所引起的内反射色。泰国蓝宝石常见发育完好的六边形色带。这一特点与澳大利亚的蓝宝石十分相近。出蓝色外，泰

20、国还,产出黄色、绿色蓝宝石以及黑色星光蓝宝石。（2)固体包体泰国蓝宝石中固态包体种类繁多，较具代表性的有:铀烧绿石 呈红色和橘红色，自形八面体。斜长石 呈无色透明,他形粒状,个别呈半自形板状,多围绕于流体包体四周。赤铁矿 呈薄片状，三向排列以60/1角相交。金红石 金红石针较赤铁矿细长,也呈三向排列并与赤铁矿有一定交角，因此，会出现十二射星光。(3）流体包体泰国蓝宝石中流体包体的形态特征与红宝石相同。（）裂隙在一些蓝褐色的泰国蓝宝石中,垂直轴的平面内三角形生长裂隙发育，这种生长特征可形成一种假星光,在光的摆动中,这种“星光”不发生任何变化。这一特点与我国山东蓝宝石的“假星光”相似。3.斯里兰卡

21、蓝宝石斯里兰卡蓝宝石以总 体颜色丰富，透明度高而区别于其他任何产地的蓝宝石。其颜色除蓝色系列外还可有黄色、绿色等多种颜色品种。蓝色系列中可有灰蓝、浅蓝、海蓝、蓝等多种颜色。其高质量的蓝宝石成品以具有艳丽的翠蓝色内反射色区别于缅甸、泰国蓝宝石。值得一提的是,斯里兰卡产出一种名为帕德玛的蓝宝石。帕德玛一词源于梵语padmara,代表莲花的颜色,西方学者定义帕德玛蓝宝石是非常严格的，专指在斯里兰卡产出的具有柔和粉橙色的蓝宝石。实际上，在越南也有这种颜色的蓝宝石产出,因此帕德玛蓝宝石已经失去了产地的意义,而范指所有具有高品质亮度和饱和度的粉橙色蓝宝石。 斯里兰卡的蓝宝石的包体特征与其红宝石大致相同。和

22、缅甸等地区的蓝宝石相比,最大的特点就是含有丰富的液体包体，而且包体的组合形态相对规则,美丽。斯里兰卡蓝宝石另一个可信的产地特点是含一种断面破裂的长方形空晶,空晶内被单相或者多相流体充填。4.柬埔寨拜林地区的蓝宝石(1）颜色近几年柬埔寨拜林地区蓝宝石在国际上十分的走俏,为一种明亮且纯正的蓝色，个别略带紫色,其内反射色为略浅的蓝色,样品表面具亮玻璃光泽,明显区别于其他产地的蓝宝石。(2）固态包体拜林蓝宝石内部一般很干净,其特征包体是红色、深红色、橘红色的八面体晶形的铀烧绿石。其他固态包体:斜长石,自形柱状,磷灰石,自形六方柱状，刚玉,自形柱状。有时固态包体与其周围的弧形裂隙组成一种“盘状”图案。(

23、3）双晶可见聚片双晶。5.印度克什米尔蓝宝石(1)颜色克什米尔地区的“矢车菊”蓝宝石，一直被誉为蓝宝石中的极品,它为一种较朦胧的略带紫色色调的浓重的蓝色，给人以天鹅绒般的外观。(2）固态包体克什米尔蓝宝石中可含有少量褐帘石，沥青铀矿，云母,锆石,斜长石。较具产地定义的包体是电气石，钠角闪石和一种微粒状包体。电气石自形柱状,可有黄绿，绿、褐、红等多种颜色。微粒包体其成分不明，可呈线状、雪花状、云雾状聚集片。(3）流体包体常可见“指纹状”流体包体。 .澳大利亚蓝宝石澳大利亚是世界上非常重要的蓝宝石产地，其产出特点与中国山东、柬埔寨蓝宝石相似。（1)颜色澳大利亚蓝宝石可有乳白色、灰绿色、绿色、黄色等

24、多种颜色，而主要是透明度较低的深蓝色、黑蓝色。蓝宝石晶体上经常可见绿色或黄色的心,周围被蓝色区域包裹。表面光泽略强,颜色不均匀,六边形色带十分发育。色带或平行晶体地面或平行于柱面发育。与泰国蓝宝石相比，澳大利亚蓝宝石颜色更深。与中国山东蓝宝石相比,澳大利亚蓝宝石的透明度略高,表面光泽略强。（）固态包体澳大利亚蓝宝石内部一般较干净，可出现少量赤铁矿等包体。有黑色六射、十二射星光蓝宝石产出。赤铁矿:呈丝状与金红石等伴生出现。赤铁矿、钛铁矿等细小针状物以三个方向呈0夹角排列,可产生黑色星光宝石。长石:无色,多数被熔融。铀烧绿石:红色、橘红色，自形或呈彗星状。其他固态包体:角闪石、锆石。(3）流体包体

25、可见少量流体包体。.美国蒙大拿州的蓝宝石(）颜色美国蒙大拿州的蓝宝石绝大部分为中等深浅的蓝色,少数淡紫色,颜色分布均匀，很少出现色带。局部可见三角形生长带。（)固态包体与澳大利亚蓝宝石相比，美国蒙大拿州的蓝宝石内部十分纯净,仅可见少量方沸石、刚玉等固态包体。方沸石：方沸石呈立方体状、球状，多分布于流体包体的中心。金红石:无色或暗红色柱状。刚玉：无色平板。其他固态包体:黑云母、锆石、黄铁矿。(3）双晶可见聚片双晶。（）流体包体少量流体包体呈指纹状、网状出现。8中国蓝宝石20世纪70年代末80年代初在中国新生代碱性橄榄玄武岩及超基性岩体内的刚玉斜长岩中发现了蓝宝石，具体产出地有海南蓬莱县、江苏省练

26、山、山东省潍坊地区、黑龙江省穆林县及青海省的西部。目前成规模开采的主要是山东潍坊地区的昌乐县、五图县。 中国山东蓝宝石以粒度大、晶体完整而著称,其具体特点如下:(1)化学成分山东蓝宝石中主要成分l2O3的质量分数约为7%9,次要成分是FeO，TiO2，Ca。(）仔细划分,山东蓝宝石的颜色分为蓝色系列，黄色系列，多种颜色组合系列。蓝色系列包括:乳蓝、灰蓝、绿蓝、紫蓝、深紫蓝蓝黑色。蓝色系列蓝宝石大多带有漂亮的紫色色调,但由于透明度较低,仅能在较强透射光下才能观察到这种紫蓝色。黄色系列包括:浅灰黄、浅绿黄、微棕黄、褐黄、金黄等多种颜色。与蓝宝石相比,黄色蓝宝石大多透明度较高，纯净度较高。多种颜色系列，表现为同一粒蓝宝石上有两种以上不同的颜色共存。（3)固态包体山东蓝宝石内固态包体的种类较多,但数量不是很多，成品宝石内部一般较干净。金红石包体:山东蓝宝石内金红石多呈细小的短针状、稀疏出现。石榴石:石榴石包体多呈粒状，部分呈完好的菱形十二面体晶体,玫瑰红色至暗红色。钛铁矿：钛铁矿多呈细小的短柱状，黑色密集排列无明显方向性。刚玉:刚玉包体多呈柱状晶体出现,透明度一般高于主晶蓝宝石。除以上包体外，山东蓝宝石还可见硬水铝矿、磷灰石、锆石、磁铁矿、斜长石等包体。()流体包体山东蓝宝石内的流体包体主要是熔融的岩浆包体，此为其他的固气包体、气液包体,他们呈不规则的串珠状、指纹状、羽状出现。