温故而知新：红宝石，蓝宝石综合笔记
时间: 2013-05-30 14:30:52 文章来源: GTC您专业的珠宝技术顾问 作者：未知
红宝石和蓝宝石，做为五大高档宝石中的两种，始终是人们关注的焦点。业界对其的检测和研究工作一直保持着高度的观注，以下综合对比了不同文献资料，以供专业人士参考。 三方晶系，晶体形态为复三方偏三角面体晶类，多呈桶状、柱状，少数呈板状或叶片状。有文
三方晶系，晶体形态为复三方偏三角面体晶类，多呈桶状、柱状，少数呈板状或叶片状。有文献称为六方晶系。晶体多呈六方双锥体、六方双锥和板面组成的桶状晶体。主要单形：六方柱，六方双锥，菱面体，平行双面。常发育聚片双晶和少量的（0001）双晶。
密度：一般4.00±0.01g/cm3，个别达4.20（含较多如金红石、赤铁矿、钛铁矿等杂质时）。
硬度：9，随方向不同稍有差异。
解理及裂理：刚玉矿物无解理，但因聚片双晶的存在而产生裂开或裂理。
颜色：铬致红，Cr2O3 0.01—3％
铁、钛致蓝，Tio2 0.5％，Fe2O3 2％
NiO黄0.5—1％
V2O5紫蓝（日光下）、紫红（灯光下）0.5—1％
CoO绿1％
V2O5绿0.12％
NiO绿—金黄0.3％
光性：一轴晶负光性。
折射率：1.757——1.779，1.762——1.770；DR：0.008——0.010
多色性：红宝石明显，紫红—橙红、玫瑰红—浅红；蓝色蓝宝石二色性为紫蓝—浅蓝，蓝—蓝绿；黄色蓝宝石为黄—浅黄。
荧光：LW下，红宝石发中等红色荧光，SW下，呈弱红色荧光；蓝宝石一般不发荧光。查尔斯滤色镜和交叉滤色镜下红宝石均呈红色，蓝宝石无颜色特征。
光谱：红宝石铬谱；铁钛致色的蓝宝石有450nm、460nm、470nm吸收线，热处理的蓝宝石往往在蓝区有一条吸收带。
缅甸红宝石：鸽血红、玫瑰红，饱和度高，颜色均匀。常见金红石针状包体（可形成星光），从围岩中机械混入的方解石、白云石常呈完好晶形单个分布在宝石内部，磁铁矿、黄铁矿、锆石、尖晶石等包体也常见，偶见针状水铝矿。抹谷红宝石（0001）方向聚片双晶十分发育，构成典型的“窗棂状（百叶窗式）”图案，气液包体常沿愈合羽状裂隙分布，构成指纹状、管状和不规则状的两相包体，有时可见三相包体。孟素红宝石与抹谷红宝石有较大差异，绝大多数是紫红色，中心具有蓝黑色核环带构造，探针分析这种常色环带钛的含量很高，是宝石不透明的主要原因，但经热处理可消除黑心。在中心很少见到金红石包体，而常见萤石、水铝矿、方解石包体，且聚片双晶发育。短柱状、粒状固态包体：常见尖晶石、方解石、榍石、赤铁矿等，这些小矿物包体因受熔融而圆滑。
斯里兰卡红宝石：以浅红、粉红为多，透明度较高，含大量金红石针状包体，一般都有星光效应，另一特点是锆石晕，由于锆石内放射性元素衰变作用在锆石周围出现圆盘状裂隙，其形态类似于“煎蛋”。还有尖晶石、刚玉、磷灰石等包体。聚片双晶很发育。气液两相包体常呈指纹状、网状、管状图案。
泰国红宝石：晶体颗粒较小，裂隙较多，颜色偏暗，半透明状较多，常需热处理，金红石含量甚少（或不见），色带和生长纹平直，不见绢丝状金红石包体，而水铝矿偏多，表明了其生长环境。其它固态包体有磁铁矿、石榴子石和磷灰石等，气液两相包体呈指纹状、不规则状分布，常见聚片双晶。
柬埔寨和越南红宝石：两处成矿环境类似，其特征相同，颜色一般呈玫瑰红、紫红，透明至半透明，双晶发育，裂隙较多，固态包体常见方解石、磁铁矿、金红石、水铝矿等，有时可见红色烧绿石及圆盘状包体。两相包体沿愈合裂隙中指纹状、管状分布。
蓝宝石最大特点是颜色不均，可见平行六方柱面排列的，深浅不同的平直色带和生长纹。聚片双晶发育，常见百叶窗式双晶纹。裂理多沿双晶面裂开。
澳大利亚蓝宝石：产量最大。大多为深蓝—蓝黑色，透明度低，受色质影响大，另一部分为暗绿色、黄色艳色蓝宝石，颜色深浅不一，色带明显。常见固态包体有各种铁矿、金红石、锆石和刚玉等，易见聚片双晶和两相包体。含尘埃状包体。
斯里兰卡蓝宝石：品质最好，产量第二。颜色艳丽丰富，透明度高。包体与其红宝石相似，含金红石、锆石和两相包体。固态包体，有锆石、磷灰石、黑云母等。
克什米尔蓝宝石：深蓝往往带紫，被称为“矢车菊”（微带紫的靛蓝色）蓝宝石。产量很少，透明度较好，含有锆石、电气石、长石和闪石类矿物包体，聚片双晶和两相包体常见。有雾状包体的具乳白色反光效应。
缅甸抹谷蓝宝石：和红宝石产在同一矿区，除颜色不同外，其它特点完全相同。包体有：绢丝状金红石（可成星光），指纹状液态包体空隙中的气泡所占面积较小；固态包体常见刚玉、尖晶石、铀烧绿石、磷灰石等。
中国山东蓝宝石：铁、钛含量偏高，颜色深暗，以蓝黑为主，这种色调一定程度上影响宝石的透明度，大多在透射光下见蓝，墨水蓝很少，部分为蓝绿、蓝紫。艳色系列宝石常见，透明度较好，一般为黄色、黄绿、绿褐，有时可见同一晶体出现两种以上颜色，色带分明，一般深色调蓝宝石内部包体较少，浅色调蓝宝石常含金红石包体，构成六射星光，还有磁铁矿、水铝矿、锆石、长石等包体、两相包体，愈合裂隙及聚片双晶易见。
优化红蓝宝石及鉴别
热处理：改善颜色，消除内部包体及加强表面星光效应，对宝石本身也可产生不良影响，如局部应力集中，产生更多的裂隙，所以经过多热处理的红蓝宝石一般均要进行裂隙修复与填充处理。热处理的红蓝宝石的鉴别注意以下方面：（1）热处理的刚玉受温度和升降速率的影响，裂隙十分发育，可出现三组交叉裂纹，裂纹往往呈雾状构成典型的羽状体；（2）宝石中固体包体形变是热处理的直观证据。在热处理过程中当温度接近或高于某种矿物包体的熔点时，包体将发生形变和熔融态，出现圆化部分呈非晶态、玻璃质和盘状应力圈或环状裂隙；在热处理过的刚玉宝石中，金红石包体的排列为不连续状，而且部分已消失，这与热处理前的金红石排列情况有明显差异；（3）宝石中的流体包体在温度几百度时就会气化变形或爆裂。这些液态包体往往沿晶体生长面、愈合面分布，如指纹状、管状和负晶状包体，在高温中往往沿这些部位优先出现裂隙或潜在裂纹，形如指纹状和不规则图案，而管状包体及负晶是诱发团状裂隙的直接原因。一些细小包体集中在一起产生白色绵状外观；（4）热处理使蓝宝石中的三价铁离子还原为二价铁离子，蓝宝石的色带更加清晰可见；（5）热处理的红蓝宝石表面呈斑块流动感，即使重新抛光也难以除去；（6）再现星光往往用加热恒温可得，使TiO2金红石针状包体析出富集于表面；（7）热处理蓝宝石有时有弱荧光；（8）热处理蓝宝石的吸收谱，往往在蓝区为一带状吸收；（9）红外光谱。（10）经热处理的宝右多有不规则的色带、色斑和云雾状外观。
表面扩散处理：常对无色或浅色宝石进行着色处理，致色无素铁和钛氧化物仅限于宝石表面以下1—2μm，或在裂隙处相对集中。由于扩散处理是在高温下（1650℃以上）进行，除常有的热处理特征外还有以下标志：（1）西瓜效应：由于扩散仅限于表面和浅层，将宝石浸入油或水中则明显可见表里不一，外深内浅；（2）裂隙、凹坑和腰棱处颜色相对集中；（3）表面常出现小丘和小坑；在宝石的麻坑处、裂隙处、腰部及棱部等处颜色较深，光泽不太好；（4）折射率往往高于天然未处理刚玉宝石。
辐射改色：一般有蓝、蓝绿、黄、橙红等颜色，黄色最常见。辐射改色宝石的颜色往往呈块状、区域状，具有方向性及伞状效应。若辐射色心呈色，加热到一定温度可褪色恢复到原色。
其它方法：染色，颜色集中于裂理或裂隙中，颜色不稳定。
涂层，底部或腰棱处涂上所需颜色，用丙酮或有机试剂擦拭可辨。
注油，油多沿裂隙分布，目的是掩盖裂隙，一般放大镜或显微镜下可见干涉色。
合成红蓝宝石及鉴别
焰熔法（维尔纳叶法）：没有矿物包体，没有液态包体，常见以下标志：（1）弯曲生长纹（唱片纹），是焰熔法的主要标志，它表示出生长的梨晶的弯曲顶部的逐级位置和生长速率。（2）圆形气泡，多数为圆形，少数不规则状，显微镜下是高的负突起。（3）未熔粉末，是常见标志。Al2O3未熔粉末一般为白色，呈细分散状分布。一般呈云雾状和絮状，反射光下呈白色透射光下不透明。（4）颜色饱和度强，红色耀眼。（5）在紫外光下发强荧光，X射线中具磷光。（7）台面易见二色性。（8）合成蓝刚玉，由于着色剂Fe、Ti在形成过程中迁移出熔，常表现为表深内浅的特点，浸油下有西瓜效应。（9）合成星光十分清楚，仅浮在表面。
助熔剂法：一般用氧化铅、氧化铋以及钼酸锂作熔剂。生长过程中部分助熔剂被包含到晶体中，成为主要标志。（1）助熔剂残余单体多呈水滴状、星点状和不规则状，有时构成扭曲状、羽状图案，反射光下呈黄橙色，金属光泽至半金属光泽，透射光下不透明。（2）铂碎片，生长器皿内衬材料，受损后被带至晶体中。铂金片常呈三角形、六边形、长方形或不规则形，反射光下为银白色金属光泽。少见，但有重要鉴定意义。（3）籽晶片，除Douros无籽晶外，其它方法均有籽晶——作生长时的晶种，呈长条形，透明，位于晶体的中心。初生长时种晶，周边常发育平行包体和羽状体。（4）两相包体，呈一群或单个分布，负晶发育，显微镜下负突起明显。（5）一般无矿物晶体包体。（6）荧光，LW和SW出现各种荧光，因内含不同元素所致。（7）生长线，一般呈平行状或类似平行状，与天然刚玉色带容易区分。
水热法红宝石：仿天然环境，与天然红宝石十分相似。（1）透明度高，内部洁净，无矿物固态包体。（2）颜色有粉红—深红，均匀分布。（3）生长纹，重要标志，一般具有从表层向中心呈波状、锯齿状或交叉状（两个方向交织在一起的树枝状）分布特点，记录了合成时生长速度的变化过程，与天然生长纹不同。（4）籽晶片。（5）两相、液体包体常见，形态有针状、管状和不规则状，显微镜下呈亮点。（6）铂金碎片，很少见，呈多种形态，不透明，金属光泽。（7）发光性，在紫外光下具弱至强黄色荧光，强弱视固体包体而定。（8）愈合裂隙与气液形成的羽纹状包体。
天然红宝石：棱角包裹体、低或高突起的浑圆状晶体包体；指纹状包裹体；两相包裹体；六方生长带、平直生长带、平直色带；丝状物，即在同一平面内以60°角相交的细针状包裹体；双晶线；裂理（假解理）；缅甸产红宝石可能的热浪效应（Heat-wave effect）。（提示：光轴一般垂直于顶平刻面，通过顶平刻面能看到干涉色或干涉图；故当顶平刻面朝下置于偏光镜观察时，常无明暗变化。不对称的琢型）
焰熔法合成红宝石：曲折裂纹（几乎总是存在）；气泡。荧光稍强于天然红宝石，仅有指示意义且要用标样。（提示：抛光不良——在大多数刻面上见抛光痕；快速抛光痕（不规则表面裂纹）；常用圆钻型或剪刀琢型，且通常是对称的。通过腰部可见干涉色或干涉图。
熔剂法合成红宝石：通常呈白色、高突起（可表现为二相）的典型助熔剂包体；模糊的纬幔状（类似于“指纹”）包裹体；可呈深色粗糙的小球状助熔剂包体；雨滴状、管状或毛刺状，并可呈小滴或点线状流体包体；可含具紫红色调的子晶（少见），和含有天然刚玉的包体。可有均匀的平行生长面（威尼斯百叶窗效应Venetian blind effect）。可能有六边或三角形的小金属片（强有力证据）；短粗的、针状包体。
蓝色蓝宝石：典型刚玉包体，荧光LW和SW，可能惰性或弱，粉蓝色或绿黄色；浅色宝石显红色到桔红色（LW）。合成蓝色蓝宝石，含气泡或弯曲色带，荧光SW，弱到中等的粉蓝色或黄绿色，LW惰性。
蓝宝石变石：典型刚玉包体。合成蓝宝石变石：气泡或弯曲条纹（几乎总是存在）
绿色蓝宝石：典型刚玉包体，荧光惰性。合成绿色蓝宝石（罕见）：气泡（罕见弯曲条纹），荧光弱，LW橙色，SW暗红褐色。吸收谱不同
无色蓝宝石：弯曲有刚玉包体，荧光LW和SW橙色到橙红色到红色。合成无色蓝宝石：气泡，荧光无到弱，蓝白色SW。
橙色蓝宝石：典型刚玉包体，4500、4600和4700Å和4700Å的铁线，为天然宝石的证据。合成橙色蓝宝石：气泡，罕见弯曲条纹，可呈刚玉光谱，没有铁线。（虽然铁线是天然宝石的证据，但是如果只能见到一条或部分刚玉吸收线，并且样品完美无瑕，则其有可能为合成物。合成刚玉有波长为6700Å的荧光线。
粉红色蓝宝石：典型刚玉包体，荧光LW强，红色；SW弱，橙红色。合成粉红色蓝宝石：气泡，罕见弯曲条纹，荧光中到强，LW红色，SW桃红紫色。（天然与合成的桃红色蓝宝石的荧光非常相似）
黄色蓝宝石：典型刚玉包体，若存在4500、4600和4700Å的铁线，则为天然的。依赖于颜色的深度——浅黄色的宝石很可能无吸收光谱。如果存在铁线，则无荧光。荧光，依赖于颜色的深度。如果呈暗黄色，则无荧光。如无吸收光谱，通常发一种特殊的橙色到橙红色荧光（LW和SW，LW是关键性的）。合成黄色和合成黄—橙色蓝宝石：气泡，少见弯曲的色带。在6900Å处可出现铬线或荧光线在4600Å处呈现截止边。勿将吸收截止边与铁线混淆——合成的蓝宝石不显示铁线。荧光，LW通常惰性，SW弱橙—红色，如4900Å存在铬线，可有弱到中等强度的红色荧光（LW），微弱（SW）。（注：仅依4900Å的吸收线不能证明是合成的——在个别情况下它能出现于天然蓝宝石中，但天然蓝宝石还有铁线。即使宝石发荧光，但6900Å线的存在和无铁线可做为合成蓝宝石的强有力指示标志。4600Å的吸收截止边也是合成宝石的突出标志。）
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