GIC宝石鉴定基础课程理论试题(2004.7)

一．1、借助示意图描述立方晶系、四方晶系和斜方晶系；2、列出分别属于上述三个晶系的一种宝石名称，并指出其结晶习性；3、指出这三种宝石的光性特点及在偏光镜下的现象。答：1、另附图2、立方晶系—金刚石结晶习性：常见晶体单形有八面体、菱形十二面体、立方体以及它们间的聚形。少数情况下还有四六面体、六八面体、四角三八面体和三角八面体等。钻石晶体常因溶蚀或熔融作用使晶体圆化，而使晶棱呈弧线、晶面外凸的凸晶。也因上升过程的塑性变形或机械力的作用，晶体常强烈变形或破碎。常见双晶为接触双晶，外观呈扁平状三角形，因而成为三角薄片双晶，角顶处可见凹角及围绕腰棱处有V字形纹，或称青鱼骨刺纹。四方晶系—锆石结晶习性：柱状，常为四方柱及四方双锥终端。因锆石的生长环境不同，其柱面及锥面的发育程度不一，有时锥面较柱面发育，而锆石成似八面体的双锥晶体。双形类型为膝状双晶。斜方晶系—金绿宝石结晶习性：晶体常呈扁平板状或者厚板状，假六方三连晶、六边形偏锥状。假六方三连晶可通过凹角辨别。在晶体底面（轴面）上常有条纹。3、钻石是均质体，在偏光镜下转动360°全暗；锆石是非均质体，在偏光镜下转动360°出现四次明暗交替；金绿宝石也是非均质体，在偏光镜下转动360°同样出现四次明暗交替。二．解释下列名词：1.多色性：有色非均质宝石不同方向上对光波的选择性吸收及吸收总强度随光波在晶体中震动的方向不同而发生改变，出现不同颜色或同一颜色深浅不同的现象，称作宝石的多色性。2.晕彩：实际上是一种干涉及衍射效应，指光线从薄膜或从欧泊所特有的结构中反射出经过干涉或衍射作用而产生的颜色或一系列颜色，也成变彩。3.星光效应：在平行光线照射下以弧面型切磨的某些珠宝玉石表面呈现出两条或两条以上的交叉亮线的现象。每条亮带称为星线，通常多见两条、三条或六条星线，可分别称为四射、六射或十二射星光。星光效应多由内部含有密集平行定向排列的两组、三组或六组包裹体所致。如红宝石、蓝宝石、铁铝榴石、尖晶石、芙蓉石等。4.差异硬度：对某种宝石矿物来说，矿物晶体的硬度具有一定方向性差异，即在不同结晶方向上其硬度有不同程度变化。5.各向异性：即沿晶格的不同方向，原子排列的周期性和疏密程度不尽相同，由此导致晶体在不同方向的物理化学特性也不同。三．列出石榴石族宝石的宝石学特征及市场上常见的品种，并给出4个品种的主要鉴别特征。石榴石族宝石的宝石学特征：石榴石族属于等轴晶系宝石，在晶体结构上，叔岛状硅酸盐，常见结晶形态为菱形十二面体，四角三八面体及其聚形，晶面可见生长纹。石榴石族宝石吴洁丽，具贝壳状断口，透明至亚透明至不透明，强玻璃光泽，光性均为均质体。镁铝榴石：RI1.74—1.76SG3.7—3.8色散0.022硬度7.25铁铝榴石：RI1.76—1.81SG3.8—4.2色散0.024硬度7.5锰铝榴石：RI1.80—1.82SG4.16色散0.027硬度7钙铝榴石：RI1.74—1.75SG3.6—3.7色散0.028硬度7.25钙铬榴石：RI1.87SG3.77色散---硬度7.5钙铁榴石：RI1.89SG3.85色散0.057硬度6.51、镁铝榴石：又称红榴石。常为浅黄红、深红色、紫红色和红色，因铁和铬致色，成分纯净的镁铝榴石为无色。吸收光谱：1）当由Cr致色时，出现类似于红宝石的吸收光谱：红光区无Cr的荧光发射线，680nm处有一弱吸收线，特征的宽吸收带位于黄绿区590nm至475nm以后全吸收。2）与第一种情况相似，但缺失500—475nm的透光区，光谱特征除红—橙光区外，全部吸收。3）红光区有弱吸收线，以黄绿区为中心的宽吸收带，绿区有一强的吸收窄带，紫区普遍吸收，光谱中绿区强吸收宽带为铁铝榴石的光谱吸收宽带伴随。内含物：镁铝榴石内部较纯净，内含物较少，产检浑圆状的磷灰石，细小的片状钛铁矿和其他针状内含物，有时可见由石英组成的圆形雪环状小晶体。2、铁铝榴石：又称为贵榴石。常为褐色、褐红色、紫红色、深紫红色、紫色、深红色，因颜色较深导致透明度降低。吸收光谱：具典型的铁的吸收光谱，黄绿区有三条强吸收窄带，分别在576nm、527nm和505nm处，称为铁铝窗。另外，橙区617nm和紫区425nm有弱吸收。内含物：主要为矿物晶体包裹体，较典型的有针状金红石晶体，一般呈短纤维状，相互以110°和70°角度相交；锆石晶体常见锆石晕；角闪石常成深色的棒状晶体（斯里兰卡）和像石棉一样的针状晶体（爱达荷州），其排列方向平行于菱形十二面体。其他还有磷灰石、尖晶石等晶体包裹体3、锰铝榴石：是相当罕见的宝石，具有黄色至橙红的各种色调，其中橙红色最漂亮。成分中可含铁铝榴石的组分，并导致褐红色色调，近于纯净的锰铝榴石为黄色至淡橙黄色。吸收光谱：典型吸收位于紫光区432nm和412nm的强吸收窄带，具鉴定意义，其次紫区424nm、432nm以及蓝区495nm、485nm和462nm的吸收线，有时有铁铝榴石的吸收带伴随。内含物：主要内含物为面纱状的愈合缝隙。愈合面上具有由细长暗色的气液两相包裹体组成的指纹状图案，有时也描述成花边状。尤其是斯里兰卡及巴西产的锰铝榴石都具有这种包裹体。4、翠榴石：翠榴石因含Cr致色而呈翠绿色，是石榴石中最有价值的宝石之一。吸收光谱：翠榴石呈绿色，具典型Cr的吸收光谱，红光区有701nm、693nm双线，橙黄娶伴有两条模糊带，紫区强吸收形成443nm截止边。内含物：俄罗斯乌拉尔山产的翠榴石可含有典型的马尾丝状包裹体，具有特征的鉴定意义。纳米比亚产的翠榴石无此特征，但具有较为明显的生长纹和碎裂状的黑色包裹体。另外，翠榴石在滤色镜下变红。四．概述下列宝石的物理性质（包括光学性质）1、橄榄石晶系：斜方晶系结晶习性：晶体完好的少见，常见柱状晶体，碎块或滚圆卵石状产出。柱面常见垂直条纹。解理：不完全硬度：6.5SG：3.32—3.37RI：1.65—1.69DR：0.036色散：0.020（中等）光学特性：二轴晶正光性光泽：玻璃光泽颜色：浅黄绿色至深绿色、浅绿褐至褐色（少见）多色性：弱，绿到浅黄绿。内含物：常含铬铁矿晶体，铬铁矿晶体周围有扁平状应力纹环绕，看上去像水百花的叶子。当含云母片时，略带浅褐色调，产自夏威夷的橄榄石含小气泡状玻璃质微珠。在较大的橄榄石中，由于双折射率较大，包裹体往往出现双影现象。吸收光谱：颜色由铁（自色）致色，显典型的铁谱，在蓝光区有三条主要吸收带（493nm473nm4453nm)2、托帕石晶系：斜方晶系结晶习性：柱状晶形，常见单形有斜方柱、斜方双锥、平行双面等，其中以斜方柱较为发育，柱面上常有纵纹。另外也有形态各异的砾石状产出。解理：一组完全的底面解理，因底面解理发育，常常造成晶体的一端为锥状，另一端为平面，加工时台面须与解理面斜交5°以上，否则刻面不易抛光。硬度：8SG：3.50—3.60（常为3.53—3.56）RI：1.61—1.64DR：0.008—0.010色散：0.014光泽：玻璃光泽光性：二轴晶正光性，折射仪上常表现为假一轴晶，因为α与β值仅差0.001内含物：一般具有初始解理，长管状洞穴，扁平细小液态包裹体和水滴形的气液包裹体。发光性：长波紫外光中蓝色和无色托帕石发弱的黄绿色光，黄褐色和粉红色托帕石发橙黄色光，短波紫外光中荧光较弱。3、尖晶石晶系：等轴晶系结晶特点：晶体常成八面体晶形和磨蚀卵石，有时为八面体与菱形十二面体和立方体聚形，据特征的尖晶石律双晶，即以{111}为双晶结合面构成的接触双晶。解理：无解理，性脆。SG：3.60（3.58—3.61）RI：1.712—1.730，为单折射宝石，折射率随着颜色不同而有差异。红尖晶石折射率1.715—1.740，蓝尖晶石折射率1.715—1.747，其他色尖晶石折射率1.712—1.717.光性：均质体，各项同性。色散：0.020光泽：明亮玻璃光泽内含物：常含有成八面体状的尖晶石、柱状的锆石及磷灰石等固体包裹体及较多的气液状或八面体负晶包裹体。有时盘装应力裂纹。4、绿松石晶系：三方晶系结晶习性：常见隐晶质块状、结核状、脉状和皮壳状。透明度：不透明硬度：5.5—6，结构疏松时则硬度低。SG：2.6—2.9，因产地不同而有所变化光泽：块状体位蜡状光泽RI：块状率绿松石平均折射率为1.62DR：块状不可测光学性质：二轴晶正光性发光性：在长波紫外光下有淡黄绿色到蓝色荧光，在短波紫外光下不明显。吸收光谱：紫光区430nm、420nm处有明显吸收线。颜色：天蓝色、淡黄色、灰蓝色、蓝绿色、绿、灰绿、土黄色，其中以天蓝色为佳。5、海蓝宝石晶系：六方晶系结晶习性：常呈柱状，具六方双锥和平行双面。海蓝宝石的六方晶体往往为无暇澄清的大晶体，柱面条纹有时掩盖了六方晶体的轮廓。解理：不完全底面解理。硬度7.25—7.75SG:2.68—2.71马达加斯加产的海蓝宝石相对密度高达2.73RI：常光为1.575—1.586，非常光为1,570—1.580DR:0.005—0.006色散：0.014光泽：玻璃光泽光学性质：一轴晶负光性吸收光谱：海蓝宝石由铁致色，吸收光谱不太明显。在紫区427nm处有一稍宽的带，蓝紫区456nm处有一弱线。有时浅绿色宝石在537nm处显示一条谱线。发光性：在紫外光下不发光。在查尔斯滤色镜下显浅绿蓝色。内含物：典型的内含物特征是平行管状，这些内含物的平行排列可以导致产生猫眼效应。常见雨点或雪花状气液两相内含物及薄片状云母。纯净时不含任何内含物。五．1、借助示意图说明焰熔法合成红宝石的生长过程；2、如何区分焰熔法合成红宝石与天然红宝石？答：1、另附图2、区分方法：1）原始晶形：焰熔法合成的宝石原始晶形都是梨形。而天然宝石的晶体形态为一定的几何多面体。市场上也出现过将焰熔法合成的梨晶破碎，甚至经过滚筒磨成毛料，来仿称天然原料销售。2）包裹体：合成红宝石中常可见气泡和未熔粉末出现，一般气泡小而圆，或似蝌蚪状；可单独或成群出现。3）色带：红宝石中常常为细密的弧形生长纹，类似唱片纹；蓝宝石中色带较粗而不连续；黄色蓝宝石很少含有气泡，也难见色带。天然红宝石和蓝宝石都显示直或角状或六方色带。合成尖晶石很少显示色带。4）荧光：合成红宝石通常比天然红宝石的红色荧光明显强。5）帕拉图法：将刚玉浸于盛有二碘甲烷的玻璃器皿中，在显微镜下沿光轴方向，加上正交偏光片下，合成刚玉可以观察到两组夹角为1200的结构线。6）焰熔法合成星光刚玉：内含物：合成星光刚玉内含大量气泡和未熔粉末；金红石针极其微小，难以辨认。天然星光刚玉内各种晶体包体、气液包体、指纹状包体；金红石针较粗，易识别；直角状或六方色带。星带外观特征：合成星光刚玉星光浮于表面，星线直、匀、细，连续性好；中心无宝光。天然星光刚玉星光发自内部深处；星线中间粗，两端细，可以不连续；中心有宝光。7）合成红、蓝宝石的加工质量：天然合成红宝石的加工质量通常较为精细，尤其是高质量的宝石，其台面通常垂直光轴，以显示最好的颜色。而合成红宝石加工质量通常较差，常见火痕，更不会精确定向加工。加上，合成梨晶通常因为应力作用会沿长轴方向裂开，其长轴方向与光轴方向夹角为60度，为了充分利用原料，其台面通常会平行长轴方向切磨。所以合成刚玉在台面通常都可见多色性，而天然的则不然。