宝石的光学研究论文

前几年，人们主要集中购买纯金，对镶宝石的黄金首饰或纯宝石首饰则兴趣不大。然而今年来，情况大有变化。因为人们慢慢体会到，无论作为装饰品还是为了保值，宝石都比纯金有着更大的优越性。佩戴纯金戒指，增加的美感是有限的，宝石首饰就大有不同了。因为宝石具有丰富的颜色变化，还有奇妙多彩的闪光。佩戴宝石，会进一步增加人体的美感，显得色彩缤纷，美不胜收，给自己和旁观者带来美的享受。此外，宝石的保值作用也不容小觑。黄金总会有价格的起伏，而对于宝石而言，国际上宝石的价格与名画等艺术品一样，每年都稳步上升，供不应求。 人们往往对钻石、祖母绿等高档宝石百般喜爱，把钻石作为婚戒佩戴，根式留下了“一颗恒久远，钻石永流传”的美誉，但是我认为那些中档宝石虽然没有钻石般闪亮，但是中档宝石的绚丽多彩也是钻石无法比拟的。 关键词：中档宝石、碧玺、猫眼碧玺、西瓜碧玺、石榴石、橄榄石、托帕石、尖晶石、锆石一、碧玺：百变美色 碧玺的矿物名称为电气石，其品种繁多，颜色之丰富，是其他众多宝石所望尘莫及的，尤其是西瓜碧玺，是稀有的宝石品种。世界上最出名的碧玺产自巴西和美国，其中巴西发现的鲜蓝色碧玺是世界上最受欢迎的宝石之一。由于碧玺谐音“辟邪”,因此很受各族人们的喜欢。碧玺是仅次于钻石、红宝石、蓝宝石、祖母绿的有色中档宝石。碧玺深受人们喜爱，被视为10月的生辰石。是我最为喜爱的宝石的一种。碧玺在很多国家都出产，巴西的米纳斯克拉斯州所产的碧玺种类有紫罗兰色碧玺、蓝色碧玺、红色碧玺、绿色碧玺和碧玺猫眼，其中帕拉依巴的碧玺价值最高，美国加州以红碧玺最为出名，缅因州则产红、绿和西瓜碧玺，意大利以五色碧玺闻名，中国的新疆阿尔泰和云南哀牢山也产碧玺，新疆碧玺颗粒较大，但颜色不够鲜艳。 碧玺以颜色丰富著称，因此其分类也是以颜色为依据的，分为红碧玺、绿碧玺、蓝碧玺和多色碧玺等多个品种。此外，还可根据碧玺具有特殊光学效应，附加碧玺猫眼和变色碧玺两个品种。 1. 红碧玺 单纯的鲜艳红色且不掺杂其他色调的红碧玺是所有品种中价值最高的，因其红色接近于红宝石的红色，以前商业上会把它成为Rubellite，现在已改为Red Tourmaline；深粉红色的碧玺俗称双桃红，因为颜色艳若桃花，市场上极为好看;色浅者常带有粉色调，俗称单桃红，价值略低；紫色者显示紫红色，属于比较珍贵的品种。红色是碧玺中价值最高的，其中以紫红色和玫瑰红色最佳，有红碧玺之称，在中国有“孩儿面”的叫法。但自然界主要是以棕褐、褐红、深红色等产出的较多，色调变化较大。慈禧太后非常喜爱碧玺，尤其钟爱大红色中微带粉的品种，称之为桃红碧玺，将其视为碧玺中的上品。当别人对您有所成见时，红色碧玺的作用可以有助于改善彼此间的关系；当您与别人关系较冷漠疏远时，红色碧玺具有增强彼此的人缘的功效；同时，红色碧玺的作用还有助于消除一个人心中的冷漠、孤傲、怪僻和各种异常心理，使人变得容易相处。2. 绿碧玺 鲜艳绿色且无杂色的品种，质量上乘者可称为Verdelite，因为绿色往往因不同程度的灰色调而不够艳丽，价值往往略低于红色碧玺。碧玺的最大特点是双折射率大、用十倍的放大镜观察刻面宝石亭部的棱角处,可明显地见到双影。绿色碧玺十分丰富，应该说是所有颜色中家族最为庞大的一支，因此鉴赏价值时要非常细心，尤其是颜色细微之处，往往有着差之毫厘，谬以千里的作用。产地巴西、斯里兰卡、马达加斯加、中国。绿色碧玺的色泽由淡绿至墨绿，其中深绿及带有光彩色泽最受人喜爱。 3. 蓝碧玺 与蓝宝石的深蓝色不同，也不同于堇青石、黝帘石的鲜艳紫蓝色，碧玺的蓝色包括绿蓝色、蓝黑色的过渡色，纯蓝色比较罕见，深蓝色的被称作Indigolite或Indicolite。 4. 多色碧玺 多色碧玺又称为杂色碧玺，一颗碧玺晶体上，不同部位显现出不同的颜色，是不同于其他宝石的特殊品种，其中最具代表性的是西瓜碧玺，又名watermelon tourmaline西瓜碧玺是碧玺（又名：电气石）中非常稀有的一种。是在一颗晶石里面，中心为粉红色、边缘绿色或反过来的电气石称为西瓜电石，由于颜色酷似西瓜的果肉和果皮，因此得名西瓜碧玺 。即外皮是绿色而核心是红色，柱状晶体的横截面，以颜色鲜艳且互为映衬者最佳。西瓜碧玺具有绿色和红色两种颜色，绿色在外围，红色在中心，就像西瓜一样，外面是绿色，里面的芯是红色的。西瓜碧玺是在一颗晶石里面，长有内红、外蓝绿的特征，酷似西瓜模样的碧玺，因以为名，数量稀少，故价格较贵。 5. 猫眼碧玺 猫眼碧玺是碧玺的一种，这种碧玺产量相对较少，收藏价值也更高。猫眼效应一般在红碧玺和绿碧玺居多。碧玺的猫眼效果是因为碧玺内部长着平行的管状包裹体 ，这种包体达到一定的密度 ，在垂直着平行包裹体的方向就会在点光源照射下有一条亮线 （称为猫眼）,这样的碧玺原料切磨出来才会有猫眼效果。猫眼碧玺同样有很多颜色，虽然猫眼效应比较明显，但是由于其管状内含物排列较疏很难达到纤细如丝的程度，所以猫眼碧玺的眼线会给人略微粗糙的感觉，个别质量较差的碧玺猫眼由于内含物粗大，可以直观的从正面看到，大大影响了其价值。 二、石榴石：彩宝大腕 石榴石的名字给人以红色的遐想，但是在其重要的七大品种中除铁铝榴石、镁铝榴石等常见红色外，钙铝榴石与钙铬榴石都是绿色的，而锰铝榴石又呈现柠檬黄色，所以石榴石也是一个色彩缤纷的宝石大家族。因自然界中产出浑圆状的红色石榴石晶体相似于石榴籽的形状与颜色而得名。石榴石的英文名为Garnet，意思为“像种子”或“有许多种子”。石榴石是最早被使用的宝石之一，中国古代因石榴石宝石颜色深红带紫，故称其为“紫牙乌”，相传其名来源于古代阿拉伯语“牙乌”，意为红宝石。但是石榴石这个名字仍然使用至今。不同种类的石榴石有很多不同的颜色，包括红、橙、黄、绿、蓝、紫、棕、黑、粉红及透明。总体来说，石榴石的价值依颜色从绿色、橙黄色、红色到暗红色依次降低。石榴石的产地分布于世界各地，其中前捷克斯洛伐克、印度、斯里兰卡、美国及前苏联、巴西、非洲是石榴石的著名产地。中国新疆、黑龙江、广东、广西、云南等地也有大量石榴石产出。 三、橄榄石：太阳宝石 橄榄石是一种典型的草绿色宝石，晶莹剔透、颜色清淡，虽然在中国的市场占有率不高，但在欧美有众多的喜爱者，中国河北出产高质量、大颗粒橄榄石也大多出口至美国等西方国家。橄榄石因其颜色多为橄榄绿色而得名，英文名称为Peridot,另一个名称Olivine为矿物学名词，橄榄石为8月的生辰石，古罗马人认为橄榄石具有太阳般神奇的能量，可以驱除邪恶，降妖伏魔，给人类带来光明和希望。橄榄石大约是3500年以前，在古埃及领土圣·约翰岛发现的，被认为是太阳宝石。橄榄石主要分为浓黄绿色橄榄石、金黄绿色橄榄石、黄绿色橄榄石、浓绿色橄榄石（也称黄昏祖母绿或西方祖母绿、月见草祖母绿）和天宝石（产于陨石中，十分罕见）。优质橄榄石呈透明的橄榄绿色或 黄绿色，清澈秀丽的色泽十分赏心悦目，象征着和平、幸福、安详等美好意愿。世界上最大的一颗宝石级橄榄石产于红海的扎巴贾德岛，重319克拉，现存于美国华盛顿SmithsonianInstitution博物馆。中国河北省张家口万全县大麻坪发现的橄榄石，重量克拉，取名为“华北之星”，是中国最大颗的橄榄石。 四、托帕石：金色帝王 托帕石英文名称Topaz,，矿物学名称为黄玉，也有人称其为黄宝石，但这并非指黄色蓝宝石。十一月的幸运石，象征友情和爱情。托帕石有很多颜色，无色、橙黄色、紫罗兰色、红色、蓝色、淡绿色、黄棕色至褐黄色、浅蓝色至蓝色、粉红色至红褐色等。当托帕石内部具有平行排列的气液两相填充的管状内含物时，经适当打磨便可产生猫眼效应。托帕石产地分布较广，不同产地托帕石颜色差异很大。世界上95%以上的托帕石产在巴西米纳斯吉拉斯伟晶岩中，这里产出的托帕石堪称世界之最，现藏于美国纽约自然历史博物馆。托帕石的品种也是根据颜色分类的，可分为四类：雪莉黄玉、黄色黄玉、粉红黄玉、无色黄玉。它的颜色与净度是评价其价值的两大因素。雪莉色和粉红色价值很高。 五、尖晶石：红宝姐妹 尖晶石是一种名贵的宝石，其艳丽不逊于红宝石，而它的纯洁无暇是红宝石所无法比拟的，它因与红宝石的伴生关系而蜚声国际。其质地清澈、颜色鲜活。在珠宝市场一枝独秀，大有独领彩色宝石之风骚的趋势。尖晶石英文名为Spinel，意为“红色或橘红色的天然体”。主要产地有缅甸、斯里兰卡、泰国、肯尼亚、尼日利亚、坦桑尼亚、巴基斯坦、越南、美国和阿富汗等。常见品种有：红色与橙色尖晶石、蓝色尖晶石、绿色尖晶石、无色与变色尖晶石、星光尖晶石。 六、锆石：天然的钻石替代品 英文名称为Zircon。在印度，锆石被称为“月蚀石”，因其常见红色、金黄色、无色。相传犹太主教法衣前面佩戴的十二种宝石中就有锆石，称为“夏信斯”，即风信子，所以锆石在矿物学中有叫做风信子石。锆石是一个大家族，分为高型、中型、低型三大类，高型锆石有很多过人之美，并不输于钻石多少。著名产地有挪威南部（以橙色即红色锆石闻名）和俄罗斯拉乌尔南部山脉，其余著名产地有产各色锆石的柬埔寨，产大颗粒红色、蓝色与褐色锆石的泰国等，中国的锆石产地分布较广，宝石级锆石主要分布于福建、海南、新疆、辽宁、黑龙江等地。锆石通常用于高档饰品镶砌，是替代钻石的不二之选，颜色多样，有无色、紫红、黄褐、淡黄、淡红、绿等，金刚光泽，非常眩丽。世界上最著名的蓝色锆石，重208克拉，现珍藏于美国纽约自然历史博物馆。不同的宝石也各有其象征的含义。洁白、绚丽、耐久，象征着纯洁无瑕，爱情忠诚不变的信念，几十年来人们用金属镶嵌的钻石戒指作为订婚、结婚的信物。珍珠典雅、高贵、靓丽，象征着健康、福贵、长寿，是馈赠女性和长辈礼物的最佳选择。

蓝宝石及其鉴别传统意义上的蓝宝石的(Sapphire)矿物学名称为刚玉,化学成分为Al2O3,一般是靛蓝、蓝、浅蓝乃至绿、灰蓝等。广义的蓝宝石是指除红宝石(Ruby)以外的所有宝石级的刚玉。狭义上的蓝宝石则专指呈现蓝色的透明且杂质较少并不影响石质的宝石级刚玉。蓝宝石的矿物学物理性质同普通刚玉一样,折光率为,双折射率,均具有明显的二色性,其密度大约在之间,其硬度仅次于金刚石,摩氏硬度为9。宝石级刚玉若在加工过程中,垂直刚玉光轴切割,则可能出现六道放射状星线,呈现星光效应,故称之为星光蓝宝石。产生星光效应的原因是蓝宝石中含有金红石绢丝状包体,将其加工成高弧面形,在点光源的照射下,便会出现这种光学效应。星光蓝宝石一般价格较昂贵,总体来讲,蓝宝石颜色的优劣,依次是紫罗兰色、蓝色、淡蓝色、灰蓝色,而对于其它颜色的蓝宝石,其商品名称各不相同;白色蓝宝石、绿色蓝宝石、黄色蓝宝石、黄绿色蓝宝石、紫色蓝宝石等。蓝宝石重量应在以上,优质者甚至可以更小。蓝宝石的主要产出国是澳大利亚、泰国、柬埔寨、缅甸、斯里兰卡、印度及中国。澳大利亚是世界上最大的蓝宝石原料产出国,约占世界蓝宝石产量的75%,产值50%,但澳大利亚的蓝宝石质地较差。克什米尔盛产优质蓝宝石,开采却颇不正常,产出量较少。斯里兰卡以产出星光蓝宝石而驰名。世界蓝宝石加工中心为泰国。澳大利亚所产出的蓝宝石90%输入泰国,因澳大利亚蓝宝石中含铁较高,并具有尘埃状包体,致使宝石颜色发暗,常显暗色条纹和带有绿、黄、褐色色调,在泰国加工过程中多将其进行热改色处理。我国市面上所见蓝宝石大都产于国内。国内蓝宝石的主要产地为山东昌乐县、海南省文昌县、黑龙江省干沟子地区,其中山东省昌乐县蓝宝石单粒在之间,最大单粒重达71g,属国内外罕见。与天然蓝宝石相似的矿物主要有蓝锥矿、蓝晶石、尖晶石、黝帘石、电气石、堇青石(水蓝宝石)及人工合成蓝宝石。当前市面上到处可见以非天然蓝宝石冒充天然蓝宝石,以与蓝宝石相似的低档宝石冒充高档蓝宝石和以假宝石冒充天然蓝宝石等现象。因此必须认真加以鉴别。当前世界上人工合成蓝宝石已大批量产出,其化学成分、物理光学性质几乎与天然蓝宝石无多大区别,用物理、化学方法和仪器进行检验是难以区别的,但可以参照下列方法加以鉴别:①天然的蓝宝石有直线状、平行的六方色带,而人造的蓝宝石所具有的28 珠宝检测是弯曲的色带或条纹,如把人工合成的蓝宝石放在白色的背景上用肉眼观察,它的弯曲条纹通常是很明显的,若把它放到盛有浸液的半透明白色容器中,然后把容器放在光源上方,在放大的条件下从几个方向观察,均可看到弯曲的条带。②天然蓝宝石具有“丝绢状”和“指纹状”包裹体,而人工合成蓝宝石常有球形气泡。③天然蓝宝石有彩色的环带,颜色分布往往不均匀,而人工合成的蓝宝石颜色过于均一,内部缺陷较少。④利用吸收光谱进行检验时,天然蓝宝石在450μm、460μm、670μm谱线区总有被吸收谱带出现,或强或弱,而合成蓝宝石上述吸收光谱相对模糊。⑤在紫外线辐射下,天然和合成蓝宝石都可能发出荧光,但合成的蓝宝石所发出的荧光较强,天然蓝宝石的荧光非常弱。⑥在偏光显微镜下测量聚片双晶交角,合成蓝宝石交角为60度角,而天然蓝宝石却无此现象。⑦当通过宝石顶面观察时,天然蓝宝石很少显示二色性,而合成蓝宝石呈现很强的二色性。蓝宝石与相似矿物可通过各自的矿物晶体特性加以正确区别。宝石级蓝锥矿只有美国一个产地,产量较少,虽然颜色与蓝宝石较为相近,但其硬度较小,摩氏硬度仅为,因此单凭硬度即可与蓝宝石区别;天然蓝宝石具有双折射而尖晶石则为单折射,如若蓝色宝石中能出现红色的闪光,则可断定此蓝色宝石为尖晶石或黝帘石;蓝宝石的高硬度、高密度、高折射率可与电气石、堇青石、黝帘石加以区别。以假宝石冒充蓝宝石,在市场上也较为常见,冒充蓝宝石的假宝石一般为玻璃。玻璃为非晶体二氧化硅,在融熔过程中若加入适量的钴,即可制成钴蓝玻璃,青蓝色泽与蓝宝石极相似而得以冒充。对以钴蓝玻璃冒充的蓝宝石赝品较易鉴别,在偏光镜下呈全消光的即为钴蓝玻璃,另外由