寶石學概論 第5講 紅、第藍寶石

1、PAGE 第2章 紅寶石和藍寶石2.1 概述紅寶石（Ruby）和藍寶石（Sapphire）都是以礦物剛玉（Corundum）為原料的寶石。由于形成條件不同，剛玉中可含有不同的微量元素，并因而呈現(xiàn)出不同的顏色，其中呈紅色者為紅寶石，呈其它顏色者統(tǒng)稱為藍寶石。紅寶石和藍寶石都是人們十分珍愛的高檔寶石，紅寶石鮮紅似火，藍色藍寶石清澈透藍，她們與鉆石、祖母綠和貓眼石同被列為世界五大名貴寶石。無論西方和東方，自古對紅寶石和藍寶石均十分珍愛，并認為她們有十分神奇的力量。一本名叫Lapidaie的古老著作中說道：“瑰麗、清澈而華貴的紅寶石是寶石之王，是寶中之寶，其優(yōu)點超過所有其它寶石”。另一本名叫Lapid

2、ire en Vers的古老著作認為，紅寶石是“上帝創(chuàng)造萬物時所創(chuàng)造的12種寶石中最珍貴的寶石”。在我國，相傳元朝皇帝忽必烈曾想用一座城池換取僧伽羅君主所擁有的一枚異常大的紅寶石，不想這位君主絲毫不為其所動，聲稱即使把全世界的財富都放在他腳下，他也不愿與這顆大紅寶石分開。我國清朝紅寶石是帝王和一品大員的佩戴物?？梢娂t寶石在人們心目中擁有至高無上的地位。對于藍寶石，古代波斯人認為，大地是由一顆巨大的藍寶石支撐的，正是由于藍寶石的反光才使天空映成美麗的蔚藍色。古羅馬人則相信，藍寶石具有神奇的力量，能避邪除惡。據(jù)說一千零一夜一書的譯者理查德伯頓擁有一顆巨大的星光藍寶石，他把這顆寶石視為自己的護身符而

3、隨身攜帶，因此，他總是能交好運。到底什么是紅寶石和藍寶石？這得從這兩個詞的歷史演變說起。在古代，人們由于缺乏2.2 基本性質2.2.1 結晶學性質（1）晶系：三方晶系。（2）結晶習性：晶體常為六邊形桶狀或柱狀，有時呈板狀或雙錐狀，具雙晶(見圖2-2-1)。圖2-2-1 剛玉的晶體及雙晶 （3）表面特征：在錐和柱面上常有橫的條紋，加上特征的三角生長標志，為紅寶石和藍寶石的原石晶體鑒定提供了良好的識別標志。2.2.1 化學成分 （1）主要化學成分：鋁的氧化物，化學分子式為Al2O3。（2）微量組分：當剛玉不含雜質元素時，為無色；當含其它雜質元素時則呈現(xiàn)各種不同的顏色，并構成不同的寶石品種。如含Cr

4、2O3 0.01-0.05%者為淺紅；含Cr2O3 0.1-0.2%為桃紅；含Cr2O3 2-3%為深紅色；含Cr2O3 0.2-0.5%+ NiO 0.5%為橙紅色；含TiO2 0.5% + Fe2O3 1.5% + Cr2O30.1%為紫色；含TiO2 0.5% + Fe2O31.5%為藍色；含NiO 0.5% + Cr2O3 0.01-0.05%為金黃色；含CoO 1.0% + V2O3 0.12%+NiO 0.3%為綠色；含V2O5在日光燈下為藍紫色，在鎢絲白熾燈下紅紫色，即具變色效應。2.2.3 物理性質 1、光學性質 （1）顏色：變化大，并決定寶石的品種，紅色者為紅寶石，其它顏色者

5、為藍寶石。（2）光澤：亮玻璃光澤。（3）透明度：透明-不透明。（4）折射率：1.76-1.78。（5）雙折射率：0.008。（6）色散：低，為0.018。（7）多色性：中等到強，具體取決于品種。（8）光學效應：最重要的是星光效應，極少見貓眼效應。也有似變石的變色效應。（9）發(fā)光性：紅寶石在長波紫光下具弱至強的紅色熒光，短波紫外線下微弱至中等的紅色熒光；藍色藍寶石一般無熒光；斯里蘭卡的一些黃色藍寶石可具杏黃橙黃色熒光。（10）吸收光譜：紅寶石為典型的鉻光譜；藍色藍寶石為典型的鐵光譜。 2、力學性質（1）解理和斷口：剛玉解理差，但由于葉片狀雙晶的原因，常發(fā)育有平行底面和菱面體面的裂開。斷口呈貝殼狀

6、。（2）硬度：9，在天然材料中僅次于鉆石。不同的產地的紅寶石和藍寶石，硬度稍有不同。（3）韌度：極好，藍寶石一般要好于紅寶石。（4）密度：3.9-4.1g/cm3，平均為4.0 g/cm3，具體視純凈度而變。2.2.3 包裹體剛玉類寶石內部含有十分豐富的包裹體，不同產地的寶石具有不同的包裹體特征。緬甸的剛玉類寶石，特別是紅寶石，常含有三個方向排列的短金紅石針，針狀內含物常發(fā)育不完整而呈現(xiàn)出“絲光”光澤。緬甸紅寶石富麗鮮明的紅色往往呈漩渦狀，頗似糖漿攪拌時的效果，稱為“糖漿”狀包裹體。斯里蘭卡的紅、藍寶石常含粗而長的金紅石針狀包裹體，具應力暈圈的鋯石包裹體，六邊形色帶等?？耸裁谞査{寶石含有極細的

7、紗狀羽狀體和液態(tài)內含物包裹體，并造成這種藍寶石具有特征的輕淡乳白色。 泰國紅、藍寶石常含網(wǎng)脈狀的羽狀體，中心為黑色晶體，往往含有管狀液態(tài)內含物及交切雙晶面等包裹體。2.3 真假鑒別紅寶石和藍寶石的鑒別較為復雜、較為困難的問題，不僅大量涉及仿冒品等問題，還有大量的合成品沖擊市場。更重要的是，許多紅寶石和藍寶石雖然產出是天然的，但在進入市場前已經過各種技術處理，這些處理紅寶石和藍寶石雖然其中一些在商業(yè)上是可以接受的，但與未經處理的天然品相比，其價值相差較大，要求對它們作出正確的鑒別。基于此，紅寶石和藍寶石的鑒別除必須依據(jù)常規(guī)的儀器測定對其作出初步判斷外，許多情況下還需借助于大型儀器的分析測試，方能

8、為其正名。從目前的實際情況看，紅寶石和藍寶石的鑒別需要正確解決下列三方面問題：（1）寶石的材料是否是剛玉？（2）若是剛玉，是合成的還是天然的？（3）若是天然的，是否經過優(yōu)化處理？是用什么方法進行的優(yōu)化處理？2.3.1 材料屬性的鑒別鑒別方法相對較簡單，只需測定有關物理性質即可作出正確鑒定。（1）用折射率儀：可測得折射率為1.7621.770，雙折射率為0.008。（2）用比重天平：可測得比重為3.994.05。（3）用分光鏡：紅寶石是典型的鉻光譜，藍寶石是鐵光譜。（4）放大觀察：不同產地的紅寶石和藍寶石由于其形成的地質條件和環(huán)境存在差異，因而具有不同的包裹體。訓練有素的寶石鑒別師，不僅可以這些

9、內含物特征來鑒別紅寶石和藍寶石的真?zhèn)?，還能鑒別產地。（5）二色鏡和偏光鏡：可測其多色性和光性，從而對紅寶石和藍寶石作出鑒別。通過上述測試，再比較2-2-1和表2-2-2，較容易地將紅寶石和藍寶石與其仿制品區(qū)分開來。表2-2-1 紅寶石與相似寶石的特征名稱硬度比重折光率重折率二色性紅寶石93.991.764-1.7720.008明顯鋯石7.54.691.925-1.9840.059弱貴榴石7.53.9-4.21.76-1.81無鎂鋁榴石7.53.7-3.91.74-1.76無尖晶石83.601.72無托帕石83.531.63-1.640.008個別有電氣石73.041.62-1.640.018明

10、顯表2-2-2 藍寶石與相似寶石鑒別表名稱硬度比重折光率重折率二色性藍寶石93.991.76-1.770.008明顯硅酸鋇鈦礦6.53.671.75-1.800.047明顯藍晶石4-63.691.75-1.730.016明顯合成尖晶石83.631.727無尖晶石83.601.720無托帕石83.561.61-1.620.008中等黝簾石6.53.351.69-1.700.009明顯坦桑石6.5-73.3551.69-1.7010.009明顯碧璽73.101.62-1.640.020明顯海藍寶石7.52.701.57-1.580.006明顯堇青石72.591.53-1.540.009明顯2.3.

11、2 合成紅寶石、藍寶石的鑒別紅寶石和藍寶石可由多種方法合成。各種方法合成的紅寶石和藍寶石，其物理性質與天然品基本相同，因此，相關物理性質的鑒別意義不大。正確鑒別合成品難度較大，需專業(yè)人員借助各種先進儀器才能做到。以下提供一些線索供鑒定紅寶石和藍寶石時參考。（1）從外觀來講：合成品大多完美無缺，顏色艷麗，十分均勻，而達到上述程度的天然品一般十分罕見。若是多顆紅寶石和藍寶石放在一起，合成品每顆質量基本相同，天然品很少能達到這樣水平。（2）用二色鏡觀察：由于絕大多數(shù)合成品是用維爾納葉法生產的，用這種方法合成的晶體由于內能的釋放，將使晶體沿長軸方向裂開，合成品大多臺面平行光軸，與天然品正好相反，因而合

12、成品可從臺面方向看到二色性，而天然品一般從臺面難以觀察到二色性。（3）熒光檢查：對紅寶石來講，合成品的熒光比天然品強。（4）放大檢查：這是最有鑒別意義的。天然品有各種礦物包裹體存在，合成品一般無天然礦物包裹體。相反合成品也有自己獨特的內部特征，例如，用維爾納葉法的合成品具彎曲生長線，其形狀如唱片的旋紋，有氣泡等標志性特征；熔劑法合成品比較難觀察到典型的內部特征，但在一些情況下可看到由坩堝上掉落進來的鉑片晶，并具羽狀體和熔劑小滴包裹體等。（5）大型儀器：例如用紅外光譜儀、拉曼光譜儀等，可測試寶石的成分，從而可將天然品與合成品區(qū)分開來。需進一步強調的是，要獲得準確的鑒別，最好把各種特征結合起來進行

13、綜合判斷。2.3.3 處理品的鑒別由于天然的優(yōu)質紅寶石和藍寶石極少，為了滿足市場需要，市場存在將質量較差的紅寶石和藍寶石原料，通過一系列處理，使其提高質量，包括改變顏色、凈度和掩蓋裂隙等。至今為止，市場已有的方法有：1、熱處理和擴散處理熱處理是在一定的物理化學條件下，對紅寶石和藍寶石實施加熱，使其改變顏色、凈度、星光效應等。目前，熱處理已獲得了市場的認可，銷售時可以不必特別注明。擴散處理是將無色剛玉切磨成琢型寶石后，在其表面添加適當?shù)闹律珓┖筮M行加熱，使致色劑擴散到寶石表面一定深度，并使其產生顏色，從而達到改善的目的。熱處理和擴散處理紅寶石和藍寶石的鑒別方法是：（1）放大觀察：寶石表面在熱處理

14、過程中將產生凹坑，即便重新拋光，某些小面，特別是靠近腰棱的小面仍將殘留有凹坑的痕跡，另外，重新拋光將產生多余的小面。在寶石內部，若原石有礦物晶體包裹體，加熱將使被熔融過的晶體變成白色，并有渾圓狀的外形，其周圍往往還發(fā)育圓盤狀裂隙。（2）吸收光譜：經過熱處理的藍色藍寶石在450nm處不顯吸收帶。（3）浸液觀察：擴散處理的藍寶石放在折射率為1.74的浸液中，明顯可看到顏色主要集中于表面，即主要在小面邊棱處。浸液也使上述表面和內部觀察更加清晰。2、充填處理紅寶石和藍寶石（特別是紅寶石）的天然品往往存在各種裂紋或裂隙，它們嚴重影響寶石的價值，為了掩蓋其裂隙，可通過對其裂隙進行充填以達到提高凈度的目的。

15、檢測的辦法是：用放大觀察可見兩種現(xiàn)象，其一，跨過充填物和剛玉的界線處可見顏色和光澤的差別；其二，還可看到充填物中的氣泡。不過，做此項工作需非常仔細。3、注油和染色有損于紅寶石和藍寶石外觀的開口裂隙可用注油的辦法來將其掩蓋。檢測的辦法是在反射光下用放大鏡觀察，可看到裂隙中存在干涉色。另外，用熱針靠近寶石表面，可能從裂隙中吸出油來。有時紅寶石和藍寶石還存在用染色的辦法來改善其顏色的情況。這種處理寶石可以通過蘸有丙酮的棉簽來檢查，即用棉簽擦洗寶石可使棉簽呈現(xiàn)顏色。除上述常見方法外，還存在其它各種處理方法，如輻射、刻劃、貼箔等，鑒定時需參考其它相關資料，并借助于有關方法進行鑒別。2.4 質量評價由于天

16、然優(yōu)質紅寶石和藍寶石產量很少，而且每年以較快的速度衰減，因此，其保值和增值功能高于鉆石。但和鉆石相比，由于研究程度低，因而，紅寶石和藍寶石的質量評價比鉆石要困難得多，迄今為止，國際上尚無統(tǒng)一公認的標準。因此，在紅寶石和藍寶石的質量評價方面，不同評價者基于各自的認識和經歷，會得出不同的結果。但行業(yè)上仍有一些普遍認可的評價依據(jù)，這些依據(jù)主要包括顏色、重量、透明度、凈度、加工質量等方面。2.4.1 顏色紅寶石和藍寶石的顏色包括色彩、色調和飽和度幾個方面。（1）色彩：分極好、非常好、好、較好、差五級；（2）色調：按深淺分很深、深、中等、淺、很淺五級；（3）飽和度：按鮮艷程度分很高、高、中等、較低、差五

17、級。就色彩和色調而言，天然產出的紅寶石和藍寶石不可能表現(xiàn)為單一的光譜色，這就會有主色和附色之分，如紅寶石以紅色為主，其間可帶微弱黃、藍紫色；藍色藍寶石以藍色為主，其間可能有微弱的黃色、綠色色調。原則上，紅寶石和藍寶石的顏色越接近理想的光譜色，顏色質量越高，如緬甸鴿血紅紅寶石和克什米爾矢車菊藍寶石就與理想光譜色較接近，因此，它們質量最好。附色所占比例越大，顏色就越不純，顏色質量就越低。紅寶石最有價值的顏色是均勻的鴿血紅，其次是較淺的紫紅色。在透明紅寶石中，微棕紅色、玫瑰紅色、粉紅色均被認為是不大理想的顏色。不過在星光紅寶石中，這些顏色也是十分受歡迎的。對藍寶石而言，一般認為理想的顏色是純正均勻的

18、藍色。但對金黃色的藍寶石而言，由于其更加稀少，加之這種藍寶石火彩較強，亮度較大，因而也十分受歡迎。對具有變色效應的藍寶石，由于它可仿冒變石，十分稀少，故也同樣十分受人喜歡。藍色、黃色和變色藍寶石是目前市場上最受歡迎的幾種顏色。2.4.2 重量天然產出的寶石級紅寶石顆粒一般都很小，達到1ct者已不多見，大于5ct的則為罕見之物，因而，寶石越大，每克拉的價格增加的幅度也越大，其克拉溢價遠大于鉆石。從目前來看，紅寶石的克拉溢價臺階主要出現(xiàn)在1ct、3ct、5ct和10ct處。迄今為止，世界上發(fā)現(xiàn)的最大紅寶石產于緬甸，重3450ct。著名的鴿血紅紅寶石，最大者僅重55ct，最大的星光紅寶石產于斯里蘭卡

19、，重1387ct，這是都是世界著名的珍品。藍寶石的產量比紅寶石要多，幾ct者常見，幾十ct者也不稀罕，但大于100ct者仍非常珍貴。世界上發(fā)現(xiàn)最大的藍寶石重達19kg，產于斯里蘭卡。一顆被稱為亞洲之星的巨大星光藍寶石，重達330ct，為世界著名珍品。鑲在英國王冠十字架中心的“圣愛德華藍寶石”，也是世界著名珍品?？偟膩碇v，天然藍寶石的價格要比天然紅寶石低得多。和紅寶石相比，藍寶石的重量對其價值的影響要小得多，但也有較大影響。重量越大者，每克拉的價格也越高。2.4.3 透明度和凈度對透明紅寶石和藍寶石而言，評價仍需考慮凈度和透明度。越是純凈、透明的紅寶石和藍寶石，價格越高。完全透明、無暇、無裂紋的

20、紅寶石是很難得的，因為在10倍放大鏡下，紅寶石總有這樣、那樣的小缺陷或各種的包裹體，因此，對紅寶石的透明度和凈度要求自然要低些。由于相當純凈透明的藍寶石較易找到，對于藍寶石的評價而言，凈度和透明度的要求也比紅寶石要高得多。真正質量好的藍寶石，一般都要求要純凈、透明。純凈度和透明度不高，其價格將會大受影響。2.4.4 加工質量評價紅寶石和藍寶石另一個值得重視的因素是寶石的加工質量，加工質量的好壞不但影響美觀，而且影響顏色。優(yōu)質紅寶石和藍寶石要求底部切割適中。若底部太淺，將使中心完全成為“死區(qū)”，若底部太深，則會影響透明度，比例會失調，同時影響鑲嵌。出現(xiàn)這些情況，其價格都將大打折扣。星光紅寶石和藍

21、寶石應單獨評價。除了必須具備理想的顏色、均勻的色調、無瑕疵、拋光精細等條件外，更為重要的是星線的亮度、形狀位置、完好程度以及比例關系。星線越亮、形狀越規(guī)則越好，星線的交點要求位于半球狀寶石的頂點。偏離頂點，寶石的價格將大受影響。此外，星光寶石要求星線細而平直、完好，如出現(xiàn)缺亮線、斷亮線和亮線彎曲等也都會嚴重影響其價格。寶石的加工比例也是重要的考慮因素，具體來說是考慮腰棱以下的重量。按理想比例，寶石腰棱以下部分占寶石總重量的1/4較為合適，太重者雖然可增加寶石的重量，但同時也將影響寶石的顏色、星光的亮度和美觀等。一些珠寶商為了獲取更高的利益，會將寶石腰棱以下部分保留太大，這一點務必注意。2.5

22、礦床成因及產地2.5.1 礦床成因紅寶石和藍寶石的成因類型眾多，原生礦有巖漿巖型、變質型、偉晶巖型等，次生礦有殘坡積型、砂礦型等。1、大理巖型大理巖中的紅寶石是寶石級紅寶石的重要來源。緬甸抹谷、阿富漢哲格達列克、巴基斯坦的罕薩等地均屬于此種類型。關于這種類型紅寶石的成因，由于這種類型礦床的紅寶石產在白云質大理巖中，附近有酸性巖分布，因此，有認為是接觸交代的矽卡巖型礦床。但有人認為礦體的形成與矽卡巖無關，礦體是區(qū)域變質作用形成的。后期的巖漿侵入使周圍大理巖進一步重結晶，并使紅寶石聚集。2、玄武巖型玄武巖型是世界上藍寶石礦床的主要成因類型。我國昌樂、澳大利亞的新南威爾士、柬埔寨的拜林、泰國尖竹汶及

23、老撾、越南等地的藍寶石都與玄武巖有關。3、偉晶巖型這類礦床中的紅寶石和藍寶石礦床成因直接與偉晶巖相關。典型的例子有：坦桑尼亞的翁巴塔爾紅寶石和藍寶石礦床，產在含鈣長石、蛭石的奧長偉晶巖中；著名的克什米爾藍寶石礦床產于花崗偉晶巖與白云質灰?guī)r的接觸帶上。4、矽卡巖型這種類型的紅寶石和藍寶石礦床產于碳酸鹽巖與中酸性巖漿的接觸帶上，賦存于矽卡巖之中。典型的礦床有斯里蘭卡的藍寶石礦床，這是世界藍寶石的主要產區(qū)。礦床產在粗粒白云質大理巖與正長巖體接觸形成的矽卡巖中。藍寶石晶體完好，透明，呈藍色至天藍綠色。5、巖漿型美國蒙大拿州的約戈谷藍寶石礦床是此類礦床的唯一實例，產于堿性、基性煌斑巖中。寶石級藍寶石4c

24、t/t，顆粒一般重2ct左右，顏色較均一，但不夠鮮艷。6、變質型主要產于與區(qū)域變質作用有關的片巖和片麻巖中。澳大利亞哈茨山紅寶石產在斜長石-角閃石片麻巖中，研究證明，它的原巖是斜長巖雜巖，紅寶石以斑晶產出。我國新疆、美國、斯里蘭卡都已發(fā)現(xiàn)有這種紅寶石礦床存在，但質量較差，晶體較小，價值不大。7、外生的殘坡積型和沖積砂礦型外生的殘坡積型和沖積砂礦型是世界紅寶石和藍寶石的主要來源，分布與原巖有關，是含紅寶石或藍寶石的巖石或原生紅寶石和藍寶石礦床經后期風化作用形成。2.5.2 產地紅寶石的著名產地有緬甸、阿富汗、巴基斯擔、泰國、柬埔寨、越南、坦桑尼亞、澳大利亞等。而藍寶石的著名產地有克什米爾、斯里蘭卡、中國、印度、泰國、柬埔寨、老撾、澳大利亞、越南、美國等。各地產