【寶石學】課件第5章3綠柱石

1、 綠柱石類寶石： 祖母綠(Emerald)含鉻或釩而呈翠綠深翠綠色。 海藍寶石(Aquamarine)含鐵而呈天藍海藍色。 其它綠柱石： 紅色綠柱石 粉紅色綠柱石 （摩根石）黃（金黃）色綠柱石 綠色綠柱石無色綠柱石寶石學綠 柱 石第三節(jié) 綠 柱 石寶石學綠 柱 石巴西祖母綠晶體 我國新疆綠柱石寶石學綠 柱 石綠柱石族:方解石中的祖母綠（哥倫比亞，姆佐）;海藍寶石晶體（右邊）;綠柱石、粉紅色綠柱石、海藍寶石、金綠柱石（中排）;透綠柱石、綠柱石、祖母綠、金綠柱石、綠柱石（前排）寶石學綠 柱 石摩根石寶石學綠 柱 石1、化學成分 2、晶系和晶形 3、力學性質 4、光學性質 5、包裹體寶石學綠 柱 石

2、一、綠柱石的基本特性1、化學成分化學式：Be3Al2 Si6O18 含BeO 14.1% ,Al2O3 19.0% , SiO2 66.9% 。 雜質：Na、K、Li、Cs、Rb , Fe、Mg、Cr、V、Mn等。 雜質的色素離子使綠柱石呈各種顏色： 祖母綠的翠綠色起因于Cr3+或V3+； 海藍寶石的藍色起因于Fe2+； 含F(xiàn)e (Fe2+、Fe3+) 還可引起綠色、黃綠色、黃色； 含Mn (Mn2+、Mn3+) 則可引起紅色、粉紅色。寶石學綠 柱 石2、晶系和晶形晶系：六方晶系。晶形：大多數(shù)晶體能具有完美形狀，多呈長六方柱狀，富含堿金屬離子的晶體呈六方短柱狀。具六方雙錐和平行雙面。柱面常發(fā)育

3、平行C軸的縱紋。00011010寶石學綠 柱 石寶石學綠 柱 石返回祖母綠的鑒別祖母綠寶石學綠 柱 石寶石學綠 柱 石寶石學綠 柱 石寶石學綠 柱 石綠柱石晶體寶石學綠 柱 石3、力學性質解理：一組0001不完全解理。 斷口：貝殼狀參差狀。 硬度：7.58。 韌性：差，性脆，因而晶體中常有蟬翼狀瑕疵。 密度：2.672.90（2.72）。與雜質有關，堿金屬含量越高密度越大，如含Cs的綠柱石比重較大（2.802.90)。 寶石學綠 柱 石4、光學性質顏色：無色，綠、黃綠、藍、黃、橙黃、紅、粉紅。 光澤：玻璃光澤 透明度：透明半透明 特殊光學效應：含密集針管狀包體者可出現(xiàn)貓眼效應。寶石學綠 柱 石

4、光性：一軸晶（） 折射率：1.5771.583（0.017） 雙折射率：0.0050.009（0.006） 色散：0.014 多色性：弱明顯品 種折射率雙折射率比 重多色性祖母綠1.5661.6000.0040.0102.672.78藍(黃)綠 / 綠海藍寶石1.5701.5850.0050.0062.682.72藍(綠) / 無色無色綠柱石1.5701.5850.0050.0062.682.72黃色綠柱石1.5671.5800.0050.0062.682.72綠黃 / 黃紅色綠柱石 粉紅綠柱石1.5801.6000.0080.0092.722.90紅 / 粉紅 粉紅/淺藍粉紅寶石學綠 柱 石

5、發(fā)光性：品 種紫外線（長、短波）X 射線祖母綠一般無熒光，有些可顯弱(橙)紅、弱綠色熒光弱紅熒光海藍寶石 金綠柱石無熒光無熒光銫綠柱石弱粉紅紫紅熒光強橙紅熒光無色綠柱石暗黃或暗粉紅熒光暗黃或暗粉紅熒光寶石學綠 柱 石祖母綠海藍寶石吸收光譜： 祖母綠：683、680nm強吸收，662、646、 (637)nm弱吸收，630580nm部分吸收，藍區(qū)478nm吸收線， 460400 nm全吸收。海藍寶石：537、456nm弱吸收，427 nm強吸收。其它綠柱石品種一般不特征。寶石學綠 柱 石返回祖母綠的鑒別5、包裹體 特征包體 ：固態(tài)：云母、陽起石、透閃石、黃鐵礦、方解石、氟碳鈣鈰礦、赤鐵礦、毒砂、

6、錫石、長石、金紅石、硅鈹石等。 氣液包體： 氣液二相包體：呈不規(guī)則狀、或層狀分布的乳滴； 氣液固三相包體：氣相(CO2 ) + 液相(鹽水) + 固相(巖鹽)，常見于哥倫比亞祖母綠中。 管狀包體：細長管狀的孔腔，中空或充填有氣液，可長達幾毫米，平行C軸分布。（負晶） 羽狀包體：多屬呈羽毛狀或蟬翼狀裂隙，其內常充填氣液包體或其它雜質。色帶或生長環(huán)帶：平行柱面或底面，總體呈六邊形。愈合或部分愈合裂隙。 不同產地的天然祖母綠一般具有不同的典型包體組合。 寶石學綠 柱 石返回祖母綠的鑒別寶石學綠 柱 石印度祖母綠中逗號狀或矩形氣液二相包體贊比亞祖母綠中拉伸的二相包體、纖維狀和針狀透閃石寶石學綠 柱 石

7、寶石學綠 柱 石返回天然與合成祖母綠的包體差異祖母綠中的二相包裹體奧地利祖母綠中，陽起石包裹體成莖狀 寶石學綠 柱 石贊比亞祖母綠中單獨或成群出現(xiàn)的金紅石晶體 津巴布韋山達瓦納地區(qū)祖母綠中透閃石纖維狀包裹體 寶石學綠 柱 石坦桑尼亞祖母綠中微六邊形褐色云母片 綠 柱 石寶石學祖母綠祖母綠貓眼星光祖母綠達碧茲：產于哥倫比亞姆佐和契沃爾地區(qū)，具特殊的生長特征，姆佐產出的有暗色核和放射狀臂（由碳質包體和鈉長石組成，有時有方解石，褐鐵礦罕見）；契沃爾產出的中心為綠色六邊形的核，由核的六邊形棱柱向外伸出六條綠臂，臂間V型區(qū)中是鈉長石和祖母綠的混合物。X射線衍射證明這兩種達碧茲祖母綠都是單晶。寶石學綠 柱

8、 石祖母綠的品種右上圖：契沃爾產出的達碧茲左圖：姆佐出產的達碧茲綠 柱 石寶石學寶石學綠 柱 石1、祖母綠的主要識別特征 2、天然與合成祖母綠的鑒別3、優(yōu)化處理祖母綠的鑒別4、祖母綠與相似寶石的鑒別寶石學綠 柱 石二、祖母綠的鑒別1、祖母綠的主要識別特征特有翠綠色，典型玻璃光澤。 因性脆而常有較多的裂紋，即“蟬翼狀瑕疵”。 在查爾斯濾色鏡下觀察大多呈紅色。折射率、密度、可見光吸收光譜、偏光鏡、二色鏡、硬度、發(fā)光性等。 寶石學綠 柱 石放大觀察?？梢姎?液二相或氣-液-固三相包體等。 據典型包體、折射率和比重還可判別祖母綠產地。寶石學綠 柱 石返回祖母綠的鑒別祖母綠產地折射率雙折率比重典型包體巴

9、西1.5661.5750.0052.682.70三相,鉻鐵礦,黃鐵礦,白云母澳大利亞1.5701.5790.0050.0072.672.70尖狀二相,黑云母,錫石,毒砂哥倫比亞契沃爾1.5711.5770.0062.69齒狀三相,黃鐵礦哥倫比亞木佐1.5781.5840.0062.71尖狀三相,方解石,氟碳鈣鈰礦俄羅斯烏拉爾1.5811.5880.0072.74竹狀陽起石,電氣石,底面裂隙贊比亞1.5801.5900.0040.0102.712.76金綠寶石,赤鐵礦,金紅石,云母奧地利1.5841.5910.0072.74陽起石,黑云母印度拉杰爾1.5851.5930.0072.732.74矩

10、形或逗號狀二相包體,云母南非德蘭士瓦1.5861.5930.0072.75綠云母,輝鉬礦,三相包體津巴布韋1.5861.5930.0072.732.77彎曲纖維狀透閃石巴基斯坦1.5891.6000.0072.752.78負晶,管狀空隙,云母不同產地天然祖母綠主要鑒別特征表寶石學綠 柱 石2、天然與合成祖母綠的鑒別合成祖母綠一般只能采用助熔劑法和水熱法生長。 不同公司或廠家有不同的合成方法。世界著名的有： 美國林德(Linde)公司，水熱法； 美國查塔姆(Chatham)公司，助熔劑法； 法國吉爾森(Gilson)公司，助熔劑法； 日本伊納莫里(Inamori)公司，助熔劑法。 近年，市場上還

11、出現(xiàn)有俄羅斯生產的助熔劑法及水熱法合成祖母綠；澳大利亞畢朗(Biron)水熱法合成祖母綠。 1988年，我國廣西寶石研究所用水熱法合成祖母綠獲得成功。寶石學綠 柱 石天然與合成祖母綠可根據以下三方面差異來區(qū)分：（1）折射率和比重的差異； （2）典型包裹體的差異； （3）紅外吸收光譜的差異。寶石學綠 柱 石（1）折射率和比重的差異結論： 折射率高于1.580(除鍍層外)，同時比重高于2.74 ，可能是天然祖母綠； 折射率低于1.566 ，同時比重低于2.67 ，可能是助熔劑法合成祖母綠。 折射率和比重介于上述數(shù)據之間的，不能判別成因。祖母綠成因折射率N雙折率比重SG分析結論天然1.5661.60

12、00.0050.0102.672.78N1.580; SG2.74助熔劑法1.5601.5660.0030.0042.652.66N1.566; SG2.67水熱法1.5671.6050.0050.0102.672.73介于上述之間，不能判別寶石學綠 柱 石（2）典型包裹體的差異天然祖母綠和合成祖母綠都常含有各自不同的特征包體，是區(qū)別它們的可靠依據。 1）天然祖母綠中的特征包體 各種固態(tài)結晶礦物包體； 各種形態(tài)的氣-液二相及氣-液-固三相包體； 細長的生長管及負晶包體； 液態(tài)的羽狀或蟬翼狀包體。 （各類包體的特征詳見前節(jié)內容的包裹體部分）寶石學綠 柱 石2）合成祖母綠中的特征包體 助熔劑法合成

13、祖母綠中的包體 固態(tài)助熔劑殘余形成的包體：由細小熔滴和氣泡組成的羽狀體、網狀體等； 二相（助熔劑殘余+收縮泡）包體； 三相（玻璃+助熔劑殘余+收縮泡）包體。 鉑晶片包體：三邊或六邊形、金屬光澤、不透明 硅鈹石晶體包體：系由原料中的SiO2和BeO化合而成一種子晶礦物（Be2SiO4）, 呈柱狀、粒狀或針狀。寶石學綠 柱 石吉爾森合成祖母綠中扭曲的面紗狀包體查塔姆祖母綠中構成“面紗”的細小包體大多為助熔劑殘余和氣泡組成的二相包體寶石學綠 柱 石助熔劑法合成祖母綠中棉紗狀助熔劑殘余包裹體 寶石學綠 柱 石水熱法合成祖母綠中的包體 氣液二相包體，可成羽狀、紗狀、針狀等； 有時可見到未切除掉的殘留種晶

14、片； 有的合成品中可見到平行交叉狀、鋸齒狀或螺旋狀的特殊紋理。 硅鈹石晶體與針狀氣液二相包體結合組成的假三相的 “釘狀” 包體。寶石學綠 柱 石硅鈹石氣液兩相包體寶石學綠 柱 石附生在天然綠柱石籽晶上的水熱法合成祖母綠薄層，其上分布交叉裂隙寶石學綠 柱 石返回優(yōu)化處理的鑒別桂林水熱法合成祖母綠中種晶板上麥苗狀氣液包裹體 寶石學綠 柱 石方法類型折射率雙折率比重典型包體其及它特征助熔劑法查塔姆1.5601.5630.0032.65助熔劑殘余或空洞組成的羽狀體,硅鈹石晶體,鉑晶片吉爾森1.5631.5660.0032.65助熔劑殘余或空洞組成的羽狀體, 硅鈹石晶體,鉑晶片吉爾森 N型 1.5711

15、.5790.006 0.0082.67 2.72包體同上,無熒光,光譜具427nm吸收線(含鐵高所致)萊尼克斯1.5621.5660.0042.65破碎熔體或空洞組成的羽狀體及二相或三相長尖狀包體水熱法林德1.5671.5780.005 0.0072.67 2.69硅鈹石晶體、氣液二相包體及由它們組成的“釘狀”包體，種晶片曾驥良1.5691.5730.0042.68 2.74細長針管狀包體,不規(guī)則粒狀包體,硅鈹石晶體,黃金碎片萊奇雷特納(鍍層)1.5701.6050.005 0.0102.65 2.73具雙層結構,表層有網狀應力裂 紋,硅破石晶體及“釘狀”包體不同類型合成祖母綠的主要鑒別特征寶

16、石學綠 柱 石（3）紅外吸收光譜的差異天然祖母綠常含有H2O，存在于綠柱石結構內六方環(huán)通道，按排列形式分為： 型水水分子對稱軸垂直于結構的C0軸； 型水水分子對稱軸平行于結構的C0軸。寶石學綠 柱 石綠柱石的結構及其Si-O六方環(huán)通道中的、型水Si6O18環(huán)中Si原子水平Be和Al 原子水平型 水型 水堿離子波長（nm）型水型水a)高堿性天然祖母綠b)低堿性天然祖母綠c)水熱法合成祖母綠d)助熔劑法合成祖母綠波數(shù)（cm-1）紅外光譜分析圖： （在2000nm附近） 型水出現(xiàn)二個吸收峰； 型 水出現(xiàn)一個吸收峰。 天然祖母綠： 高堿性祖母綠有1個型水的強吸收峰； 低堿性祖母綠有3個（型和型）水的明

17、顯吸收峰。 水熱法合成祖母綠： 含少量水，但屬型水，有2個較低的吸收峰。 助熔劑法合成祖母綠： 不含水，無吸收峰。寶石學綠 柱 石3、優(yōu)化處理祖母綠的鑒別浸油處理：掩蓋裂隙、增強綠色；放大鏡觀察可見干涉色、臺燈下加溫有油珠流出、紫外線下發(fā)黃色熒光。染色處理：顏色沿裂隙分布呈蛛網狀、LW下發(fā)黃綠色熒光、630660nm處有吸收帶。箔襯處理：若發(fā)現(xiàn)祖母綠首飾采用金屬托全封閉式鑲嵌，應懷疑寶石亭部有綠色薄膜。鍍膜處理：以無色綠柱石作核，在外層生長合成祖母綠薄膜；鍍層易產生裂紋而呈交織網狀、具有典型綠柱石包裹體、顏色集中在鍍層（浸液中顯示清楚）。綠 柱 石寶石學4、祖母綠與相似寶石的鑒別寶石學綠 柱

18、石拼合石綠色電氣石寶石學綠 柱 石1、海藍寶石的主要識別特征 （1）特有顏色： 海藍色、天藍色和藍綠色，其藍色中常帶有程度不同的藍色調。弱二色性。 （2）特征包裹體（較少，清澈透明）： 長管狀包體 為一些中空或充滿液體的細長平行管狀包體，有時可呈斷斷續(xù)續(xù)的“雨狀包體 ”；如密集排列可琢磨出貓眼效應。雪花狀包體 由無數(shù)細小氣液包體聚集成放射狀展布的包體； 氣液包體 指細小呈星散分布的氣液包體。薄片狀云母包體。寶石學綠 柱 石三、海藍寶石的鑒別海藍寶石綠 柱 石寶石學罕見的海藍寶石晶體且具貓眼效應 重達5875克的海藍寶石晶體珍藏于紐約自然歷史博物館 綠 柱 石寶石學寶石學綠 柱 石海藍寶石貓眼綠

19、 柱 石寶石學2、海藍寶石與相似寶石的區(qū)別 相似寶石有： 藍黃玉、藍鋯石、藍色合成尖晶石、藍玻璃等。 區(qū)別方法： 查爾斯濾色鏡 下觀察，海藍寶石呈綠至黃綠色，而除藍鋯石外，其它相似寶石一般呈灰紅、淺紅或亮紅色。但藍鋯石有較強的光澤和色散，以及明顯的雙折射重影現(xiàn)象。據此，可初步區(qū)別它們。 進一步可根據偏光性、二色性、折射率、比重等性質來鑒別。寶石學綠 柱 石寶石學綠 柱 石寶石名稱偏光性二色性折射率雙折率比重硬度海藍寶石非均質明顯1.5701.5850.005 0.0062.68 2.727.5藍鋯石非均質明顯1.9251.9840.0594.707.57.5藍黃玉非均質明顯1.6191.627

20、0.0103.538合成尖晶石均質體無1.728無3.648藍玻璃均質體無1.511.64無2.37 3.8456海藍寶石與相似寶石的鑒別表寶石學綠 柱 石鋯 石綠 柱 石寶石學黃玉綠 柱 石寶石學綠 柱 石寶石學合成尖晶石寶石學綠 柱 石1、祖母綠的質量評價 1）顏色：以中深色調稍帶黃或藍的綠色為佳，均勻。 2）透明度 3）凈度：在顏色相同條件下，分三級。 一級：深翠綠、翠綠、帶藍的綠色，包體少，裂隙5 %； 二級：顏色同一級品，裂隙10 %； 三級：顏色同一級品，裂隙15 % 。 4）重量：越大越珍貴，一般達0.20.3ct的刻面型祖母綠即可作高級飾品，0.5ct的優(yōu)質祖母綠價格就要高于鉆石。寶石學綠 柱 石四、綠柱石類寶石的評價2、海藍寶石及其他綠柱石的評價 均以顏色深、透明、無或少瑕、重量大為佳品。 海藍寶石最好的顏色是象海水一樣的深藍色，次為天藍色、淺藍色。 不透明或透明度很低者一般不能用做寶石，但有些具有“云霧”狀的海藍寶石可出現(xiàn)貓眼效應，以眼線清晰、色深者為佳品。寶石學綠