宝石的鉴定与加工方法

《宝石鉴定与加工技术》实验指导书马燕明彭花明地球科学与资源经管系2004年3月目录第一篇宝石鉴定第一章宝石鉴定概述（1）第二章宝石的肉眼鉴定（1）第三章宝石的放大观察（6）第四章折光仪及折光率的测定（11）第五章偏光器（14）第六章二色镜（15）第七章分光器（16）第八章查尔西滤色镜（18）第九章宝石密度的测定（19）第十章宝石荧光的测试（23）第十一章热导仪及热导率的测试（25）第二篇宝石加工第十二章、宝石的款式设计第十三章、宝石加工设备及工艺材料第十四章、凸面型宝石加工方法第十五章、刻面型宝石加工第三篇实验教案内容一、常用宝石鉴定仪器的操作方法（26）二、常见天然宝石的鉴定（26）三、常见天然玉石的鉴定（26）四、有机宝石和常见彩石类的鉴赏（27）五、各种人造宝石的鉴定六、常用宝石加工设备的操作方法七、宝石款式设计，切割和圈形八、规范圆钻型宝石加工方法九、椭圆型宝石加工方法十、凸面型宝石加工方法十一、其它款式和加式方法前言宝石集装饰和保值于一身，依据宝石品种和质量其差价可达数倍至数千倍。

如果在宝石贸易过程中对宝石的品种和质量在鉴别上稍有不慎，就会给买卖双经济双方造成经济上或信誉上的巨大损失，为此，在现今天然宝石品种繁多，人造合成宝石和赝品充斥的宝石市场，宝石鉴定便成为宝石贸易不可缺少的组成环节。

我国宝石工艺品加工历史悠久，早在一万多年前的新石器时代早期，宝玉石制品就成为权力、地位、神灵、伦理观念和财富的象征，改革开放以来，我国的宝石加工业发展非常迅速，但仍面临着许多问题和困难，宝石加工工艺落后，技术水平较低，技术人才和经管人才奇缺，从业人员的技术素质不高，加工设备和工艺材料落后，宝石原料供应不足。

随着国内，国际高档宝石的加工和销售不断持续增长；新品种宝石原料不断出现，合成的人造宝石大量上市，宝石的人工优化技术越来越完善款式不断涌现，宝石加工机械向自动化，综合化方向发展；探索适合于中国国情的宝石加工之路是十分必要的。

《宝石鉴定与加工》是一门实践性很强的课程实验教案任务,占总学时的一半，为了使学生更好地完成实验教案任务，特编写了这本实验指导书。

本书的理论部分是根据课程内容及教案要求编写的，实验内容安排则兼顾了教案要求和我院目前的实验设备，实验标本以及学时数等诸多因素，所以在具体实验中可作调整。

限于编者的水平，书中不当和错误之处，敬请读者赐教。

编者二00三年十月第一篇宝石鉴定第一章宝石鉴定概述一、宝石鉴定的目的及其特点宝石鉴定的目的主要是：鉴定宝石的品种、宝石质量及宝石的加工情况，以便给宝石的经济评价提供依据。

宝石鉴定的最大特点是：在宝石不受任何损坏的情况下测试宝石的物理化学特性。

二、宝石鉴定的步骤宝石鉴定的步骤大致可分四步：肉眼鉴定、简便的仪器检测、稳定的物理常数验证、签发鉴定报告。

三、宝石鉴定注意事项1. 送样者应该写送样单，并在其上详细的填写送鉴样品的特点，如颜色、重量（尺寸）、形状及瑕疵的所在位置等，以消除调换之嫌。

2. 经过三个以上可信的测试数据相互验证，综合分析所有的鉴定特征后再填写鉴定报告。

3.鉴定者填写完鉴定报告后，需交第二者复查，并在鉴定报告上签置同意或不同的意见。

4. 最大限度地的避免鉴定过程对样品的损害。

5. 浸油、重液或清洗剂对有机宝石有溶解的能力，应避免它们接触。

6. 紫外线及X射线属高能量射线，对无色透明宝石的颜色会造成损害，建议尽是避免使用。

7. 浸油和重液多具浅黄色，易对多孔宝石造成颜色污染，建议颜色淡雅的多孔宝石不要接触重液。

第二章宝石的肉眼鉴定肉眼鉴定是宝石鉴定的基础，通过肉眼对宝石的颜色、透明度、光泽、色散、特殊光学效应、包体特征等直观现象的观察，对样品的可属性有一个初步的确认。

一、颜色及多色性1. 观察方法：（1）在白色的背景上使用顶光照射（反射光）观察宝石表面，决不能用透射光来判断颜色。

（2）光源用自然光。

2. 颜色的三要素（1）色调：指彩色的类别，可以用主波长表示。

（2）饱和度：颜色和鲜艳程度。

（3）亮度：彩色的明亮程度。

3. 多色性：宝石晶体在透射光下，不同方向呈显不同颜色的现象。

二、透明度透明度是指宝石透过可见光的能力。

1. 透明：可充分透过光线，通过宝石可极明显地透视物体，如优质钻石。

2. 半透明：宝石能透光，通过宝石可透视物体，但不太清楚。

3. 亚透明：虽可透光，但不能透视物体，如高档翡翠。

4. 半亚透明：透光很少，如优质玛瑙。

5. 不透明：磨成极薄的薄片也不透明，如：青金石，孔雀石。

三、光泽宝石表面的总光量称为光泽。

宝石的光泽与透明度和折光率有关：透明度高、光泽弱，折光率高，光泽强。

金属光泽N＞3赤铁矿金刚光泽N＝2.0－2.6金刚石亚金刚光泽N＝1.90－2.0锆石强玻璃光泽N＝1.70－1.90金绿宝石、钙铝榴石玻璃光泽N＝1.54－1.70尖晶石、电气石、水晶亚玻璃光泽N＝1.21－1.54欧泊、萤石蜡状光泽绿松石树脂光泽琥珀、塑料丝绢光泽木变石、虎睛石珍珠光泽珍珠沥青光泽煤玉四、色散色散，简单地说就是将七色光组成的白光分解成单色光的性质。

这是由于同一宝石对不同的色光，折射率不同，因此当白色光斜射入宝石时，不同的色光因折射角不同而发生分离的现象。

常见宝石的色散度见表1。

各种磨好的宝石均具色散，但色散的清楚程度，取决于宝石本身的色散度及颜色，颜色深的宝石会掩盖其色散现象。

表1 常见宝石的色散度五、特殊光学效应1. 猫眼效应弧面宝石在光线照射下，在宝石表面呈现可以平行移动的丝绢状光带，象猫眼睛的虹膜，这种现象称为猫眼效应。

2. 星光效应弧面宝石在光线照射下，在宝石表面呈现相互交会的四射、六射或十二射星光状光带，好似夜空中的星光，这种现象称之为星光效应。

3. 月光效应月光石是钾、钠长石交替平行排列，互相垂直具格子状双晶的微斜长石。

当双晶薄、厚度在50－1000mm时，入射光在微细双晶面上造成光的散射作用，无规律的反射光聚集在一起，造成朦胧状的蔚蓝色乳白晕色，如同月光，称为月光效应。

4. 变彩效应在同一宝石戒面上可以同时显示出多种光谱色的现象称变彩效应，如欧泊。

5. 变色效应在日光下呈绿色，在白炽灯下呈紫色的现象称变色效应，如变石。

6. 砂金效应透明宝石内部含有许多不透明的固态包体，如细小云母片、黄铁矿、赤铁矿和小金属片等，当观察宝石时，包体对光的反射作用呈现许多星点状反光点，宛若水中的砂金，称为砂金效应。

如日光石。

六、内部包体特征1. 解理（1）在宝石原料的表面观察。

（2）当解理以宝石断口表现时，往往成一种阶梯状，对光线有不均匀的散射。

（3）当解理在宝石内部时，我们一般看到一些近于平直的片状“闪光”或“虹彩”。

（4）宝石不具解理，则往往为贝壳状断口或见到一些弧形的闪光面。

2. 色带色带是某些宝石的典型内部特征，如天然蓝宝石往往会有与晶面平直的色带，而合成兰宝石中可观察到弧形的生长纹或生长带，观察的关键是转动宝石从各个角度观察。

3. 固体或金属矿物该类包体在透射下能见一定形态，金属矿物不透明，在反射光下可见金属反光。

4. 拼合石的接合缝（1）上下两部不同。

（2）胶合缝中有气泡。

第三章宝石放大观察一、宝石放大观察所使用的仪器目前所使用的放大设备主要有两种：手持放大镜和宝石显微镜。

手持放大镜有10倍、20倍、30倍等，一般常用10倍放大镜，宝石的质量评价也以在10倍放大镜下观察的结果为准。

宝石显微镜放大倍数可变幅度较大，一般是10－70倍。

由底光源座，显微镜支架、目镜，可变放大物镜、物镜组成，辅助设备有提供透射和反射光的照明光源、镊子。

二、手持放大镜的操作1. 将放大镜靠近眼睛，双眼睁开，可把手靠在脸上。

2. 用手或宝石夹子把宝石放置到大约与放大镜相距一英寸距离，把拿放大镜的手的小指头抵在持样品的手上。

3. 用旁侧光以及无反射的暗背景观察。

并使光线照射到样品上，但放大镜上不能有光。

4. 首先观察宝石表面特征，然后再把焦点集中至内部寻找包体、重影等。

三、宝石显微镜的操作1. 照明观察内部特征选择底光灯；观察表面特征选择反射灯。

2. 调焦距用宝石显微镜支架上的旋纽调整焦距，待看清楚后再用可调焦的目镜调焦，至看清晰为止。

四、宝石放大观察的方法1. 将样品清洗干净。

2. 用镊子夹住宝石，将台面向上。

3. 选择光源及照明方式。

4. 用低倍镜观察，找出重点，换用高倍镜。

5. 升、降镜筒、离开观察深度。

6. 必要时将宝石放入浸油中观察。

一般选用以宝石折光率相近的浸油。

五、照明方式的选择了解和使用不同的照明方式能进一步增加宝石显微镜的作用。

1. 暗域照明法用侧光照明，并以无反射的黑域为背景，使包裹体在暗背景下明亮、醒目地显示出来。

2. 亮视域照明宝石由其背后的光源直接照明（光圈常缩得很小），使包裹体在明亮的背景下呈黑色影像醒目地显示出来。

这是观察弯曲条纹或其它低突起的包裹体的有效方法。

3. 垂直照明法从样品的上方照明，可在反射光中观察样品的表面。

4. 散射照明法直接从宝石的背后照明，但在光源之上放置面巾纸或其它透明材料，使光线更为柔和及散射，有助于对色环和色带的观察。

图3－1暗域照明图3－2亮视域照明5. 水平照明法在宝石的侧面用细光束照射，从宝石的上方进行观察。

使针点状晶体、包裹体和气泡呈明亮影象而十分醒目（笔式手电法）。

6.点光照明法通过锁光圈使光源缩成小点并直接从宝石的背后照明，使得弯曲条纹和其它结构更易于观察。

7.偏光照明法在两块偏光片之间来观察宝石，能观察到宝石的干涉图、多色性，应变干涉色和其它通常用偏光镜观察的现象。

8.斜向照明法细光束从某一斜向角度（如在水平和垂直之间的角度）直接照射到宝石上，可观察固、液体包裹体、小解理面等产生的薄膜效应（即虹彩现象）。

9.遮掩法从样品的后面直接照明，但在视域中插入一不透明的挡光板，能戏剧性地增加包裹体的三度空间感，并且有助于确定生长结构，如弯曲条纹、双晶等。

六、宝石放大观察的内容1. 观察宝石表面的擦痕及损伤。

2. 寻找裂隙和解理。

3. 观察宝石中包裹体的特征及分布规律。

4. 寻找拼合石的特征：如冠部与底部包裹体不同，或气泡仅分布在一个平面中等等。

5. 观察宝石的总体对称性，这或许能确定它是天然还是人造宝石。

七、宝石表面特征与内部特征的区别方法1. 反射光法观察宝石并使光线直接从可能有附着物的表面直接反射回来，如果物体是在该表面上，那么在这种直接照明下，它应是十分显著的。

2. 焦平面法同时观察物体及其可能附着的表面，如果该物体和表面的大部分视域能同时对焦，那么它很可能是在这一表面上。

3. 摆动法在宝石围绕其中心转动的同时进行观察，其表面以下的物体与表面上的物体转动的弧线不同（由于包裹体总是比较接近于转动轴，因此它转动的弧线要小于表面上物体转动的弧线。

）第四章折光仪及折光率的测定一、折光仪简介折光仪是根据光的全反射原理制造的。