关于蓝宝石论文结论

(一)蓝宝石宝石学特征颜色指数取各种颜色蓝宝石作颜色指数测试分析。按1mm和5mm厚度,分别列出垂直c轴的计算数值(表2-6-2)。将数值与江苏六合、海南文昌蓝宝石颜色指数进行对比(表2-6-3),其结果是山东蓝宝石的饱和度、亮度、色调都较好(张培强,2000)。表2-6-2 昌乐蓝宝石颜色指数注:由成都地质学院非金属矿物研究所测试;x,y为色度坐标。(1)饱和度(颜色鲜艳程度)从表2-6-3可以看出,山东昌乐蓝宝石厚度越大,其饱和度越高。用1mm厚度的山东昌乐蓝宝石与海南、江苏蓝宝石进行饱和度对比,山东蓝宝石中蓝色及蓝偏紫色的饱和度接近或大于18%,颜色鲜艳。江苏、海南蓝色及深蓝色蓝宝石饱和度在10%±,颜色不鲜艳。带绿色色调的山东蓝宝石饱和度较江苏低,但较海南高,在10%～13%之间,颜色亦不鲜艳。表2-6-3 海南及江苏蓝宝石颜色指数(2)亮度(直视透射率)山东蓝宝石的亮度同饱和度一样,随厚度的增大而增大。其中蓝色、蓝偏紫色、黄色及绿色色调蓝宝石的亮度均高于江苏、海南蓝宝石。(3)色调将山东蓝宝石色度坐标值及波长值投入色度图中(图2-6-8),可以准确的定出蓝宝石颜色。如肉眼观察为深蓝色、橙色的蓝宝石,在色度图中标准颜色分别为蓝偏紫色和橙偏黄色。8和9号样品颜色偏浅,投在靠近各色区的白色区内,分别为浅黄偏绿色和浅黄绿色。总之,山东蓝色色调蓝宝石以波长为467～472nm的蓝偏紫色(深蓝色)和波长为477～482nm的蓝色为主,其饱和度较高,亮度较大,颜色较纯正、明亮、鲜艳,比江苏、海南蓝色色调蓝宝石颜色要好(张培强,2000)。图2-6-8 山东昌乐蓝宝石色度图透明度不同厚度的蓝宝石透明度数据列于表2-6-4,从对比结果看,蓝宝石的透明度随着厚度的增加而迅速减少。山东昌乐蓝宝石的颗粒一般较大,大颗粒的蓝宝石厚度大,透明度相应就较差。但小颗粒的蓝宝石透明度还是很高的,一般大于20%,有些大于80%。表2-6-4 山东昌乐蓝宝石透明度(%)净度山东昌乐蓝宝石晶体内的裂隙及劈理均不发育,所见包裹体极少,因此其净度很好。蓝宝石晶体内偶可见平行板面{0001}的聚片双晶,极少见到平行菱面体{1121}的聚片双晶。晶体中除见到铁黑色呈不规则粒状、柱状、板状的铌铁矿和黑色金红石外,尚可见云雾状、指纹状铌铁矿,偶见无色自形刚玉。在黄棕色、棕色、棕褐色、浅绿蓝色蓝宝石中,多见褐红色针状金红石包裹体,其是产生星光效应的主要原因。这些针状金红石包体在3个或6个方向上定向排列,与c轴垂直并分别与a, b,i轴垂直或平行。大量定向排列的针状金红石包裹体使蓝宝石具有明显的珍珠光泽。如将其琢磨成垂直c轴为底面的素身宝石时,光便从包裹体的垂直方向反射出三条相交成60°角的六射星光或六条相交成30°角的十二射星光来,这就是人们通常所说的星光蓝宝石。多色性山东昌乐蓝宝石的多色性非常明显。对几种颜色的蓝宝石按不同厚度分别在垂直和平行c轴方向上测量颜色波长(表2-6-5),结果这两个方向上的颜色波长差别很大。另外,同一蓝宝石,不同的厚度,颜色也有差别(张培强,2000)。表2-6-5 山东昌乐蓝宝石多色性切割加工对蓝宝石进行切割加工,一般情况下,必须是主翻面垂直c轴。选择16粒山东蓝宝石原石,根据各自的特点,分别加工成10粒刻面宝石和6粒素面宝石,其中刻面宝石出成率为03%～05%,素面宝石出成率为26%～51%。(二)蓝宝石矿物学特征颜色山东昌乐蓝宝石颜色有深蓝色、蓝色、橙色、浅蓝色、蓝灰色、蓝绿色、绿色、黄绿色、黄色、棕黄色、棕褐色等。在蓝色色调系列中,蓝偏紫色者约占70%～80%,其中又以深暗色者居多。蓝宝石着色往往呈渐变不均匀,但也有截然突变的,即两种或两种以上颜色的条带或六边形环带呈规律性相间出现。颗粒大小针对昌乐蓝宝石进行粒度统计(质量分数):大于8mm的占28%(其中大于20mm的占3%～5%);4～8mm的占44%;2～4mm的占28%。山东已出土的蓝宝石,其重量大于20g的晶体并不少见,最大晶体可达到300g。总体来说,山东蓝宝石以大于8mm的巨晶为主,并存在有特大巨晶蓝宝石。而海南、江苏、福建所产蓝宝石多在4mm±,极少有大于8mm,其粒度级别远远不及山东蓝宝石。晶形昌乐蓝宝石所见晶形有六方双锥和板面的聚形[图2-6-9(a),(d)],六方双锥、板面和菱面体的聚形[图2-6-9(b),(e)],六方双锥和板面的聚形[图2-6-9(c)],六方柱和板面的聚形[图2-6-9(f)],六方柱、板面和菱面体的聚形[图2-6-9(g)],六方双锥、板面和菱面体的聚形[图2-6-9(h)],六方双锥与菱面体的聚形等。其中以六方双锥和板面的聚形最为常见,晶体呈桶状,各个晶面的极距角在57°～90°之间(张培强, 2000)。图2-6-9 昌乐蓝宝石晶形化学成分蓝宝石的分子式为Al2O3,一般都含有多种微量杂质,主要有Fe,Ti,Cr,Ni, Mn,Si, Mg,K,Na,V等,山东昌乐蓝宝石电子探针数据与江苏六合、海南文昌蓝宝石对比如下(表2-6-6):①山东昌乐蓝宝石Al2O3含量变化范围较小(00%～00%);江苏六合蓝宝石Al2O3含量变化居中;海南文昌蓝宝石Al2O3含量变化最大;②江苏蓝宝石TFeO含量最高,山东蓝宝石与海南蓝宝石较接近且略高;③山东蓝宝石Cr2O3含量较高,江苏蓝宝石居中,海南蓝宝石最低;④海南蓝宝石中TiO2,MgO及Na2O含量明显高于山东蓝宝石及江苏蓝宝石。表2-6-6 山东昌乐、海南文昌及江苏六合蓝宝石电子探针分析结果　单位:%另外,电子顺磁共振谱研究探明山东蓝宝石中含有Fe2+,Ti4+,Cr3+,Fe3+等顺磁性离子。研究表明,TFeO及TiO2两种氧化物含量的比例,控制着山东蓝宝石颜色的深浅。TFeO含量相对较高和TiO2含量相对较低,是导致山东蓝色系列蓝宝石呈现深暗颜色的主要原因。过去对山东蓝宝石进行改色,只注重减少TFeO含量,而忽略了TiO2含量的变化,这是改色效果不甚理想的主要原因(张培强,2000)。

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762~770,双折射率008~10,均具有明显的二色性,其密度大约在95g/cm3-10g/cm3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6ct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3~5g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6-5,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