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| 關於剛玉 | | 作者：admin 來源：互聯網 更新時間：2009-11-4 9:40:58 瀏覽次數：292 |  剛玉(Corundum )名稱源於印度，繫礦物學名稱，寶石學上具備寶石條件的稱紅寶石(Ruby)、藍寶石(Sapphire)。剛玉Al2O3的同質異像主要有三種變體，分別為α-Al2O3、β-Al2O3、γ-Al2O3、，根據X衍射分析確還有η-Al2O3(等軸晶繫)、ρ-Al2O3(晶繫不確定)、χ-Al2O3(六方晶繫)、κ-Al2O3(六方晶繫)、δ-Al2O3(四方晶繫)、θ-Al2O3(單斜晶繫[1])。剛玉顏色多種，有無色、白、金黃(色素離子Ni、Cr)、黃(色素離子Ni)、紅(色素離子Cr)、藍(色素離子Ti、Fe)、綠(色素離子Co、Ni、V)、紫(Ti、Fe、Cr)、棕、黑(色素離子Fe2+、Fe3+)、白熾燈下藍紫、日光燈下紅紫效應(色素離子V)。 紅寶石和藍寶石（姐妹寶石） 紅寶石和藍寶石都屬於剛玉礦物，基本化學成份為Al2O3。除星光效應外，隻有半透明-透明且色彩鮮艷的剛玉纔能做寶石。紅色的稱為紅寶石，而其他色調的剛玉在商業上統稱藍寶石。 文化賞析 1﹒紅寶石： 紅寶石"ruby"一詞源於拉丁語，意思是紅色。 傳說戴紅寶石的人會健康長壽、聰明智慧、愛情美滿，而且，左手戴上紅寶石戒指或者左側戴一枚紅寶石胸飾，就會有一種逢兇化吉、變敵為友的魔力。 昔日緬甸武士自願在身上割一小口，將一粒紅寶石嵌入，認為這樣就可達到刀槍不入的目的。 流行於13世紀的"紅寶石藥劑"極為昂貴，主要是用紅寶石治療膽汁過多和腸胃脹氣，今天看來令人難以置信。 寶石級的大顆粒紅寶石非常罕見，所以小說家們竭盡豐富的想像和奇異的幻想來描繪紅寶石。 馬可波羅曾於13世紀寫道：僧伽羅君主擁有一枚10cm長、一手指那麼 厚的一顆紅寶石。中國皇帝忽必烈想拿一個城池來換之，竟被這位僧伽羅君主拒絕了，他說："即使把全世界的財富都放在我的腳下，我也不願同這顆紅寶石分手"。事實上，至今沒有哪一位寶石專家見到過如此巨大的紅寶石，如果真有的話，也可能是紅色尖 晶石或紅色碧璽，絕非紅寶石。 古時在印度和緬甸，人們曾認為美麗的紅寶石本是一種特殊的白色石子，隨著時間的推移，它們會吸收日月之精華，最終點燃了蘊藏在內部的烈火，從而變成了紅肜肜的寶石，如果時間不夠，被人們提前挖出來，它們就不會具有鮮艷的顏色，而是呈暗淡的或微紅的顏色。 直到今天，人們仍然把紅寶石看作寶石中的珍品，把它當作七月生辰石，驕陽似火的七月，燦爛的陽光與紅寶石奪目的紅色光芒相互輝映，令人朝氣蓬勃，奮發向上。所以人們又把紅寶石比作熱烈的愛情，將其作為結婚40周年的紀念石。 2﹒藍寶石： 藍寶石(Sapphire)一詞來自拉丁語，意思是"對土星的珍愛"。 據說它能保護國王和君主免受傷害和妒忌，是最適用於做教士環冠的寶石。基督教徒常常把基督教的十誡刻在藍寶石上，作為鎮教之寶。 波斯人認為，大地是由一個巨大的藍寶石來支撐的，是藍寶石的反光將天穹映成為蔚藍色的。 據傳說藍寶石可以除去眼中污物和異物，1391年倫敦聖保羅大教堂收到的禮物中有一 顆藍寶石，捐贈人要求把這顆藍寶石陳列在StoErkinwald 神殿上，用來治療眼疾， 並且公布治療效果。 很久以來，藍寶石被看作誠實和德高望重的像征，是傳統的9月份生辰石。結婚 45周年稱為藍寶石婚。清朝三品官的頂戴標志亦為藍寶石。 3﹒星光紅寶石、星光藍寶石： 在被譽為"寶石之島"的斯裡蘭卡流傳著關於星光寶石的故事：很久很久以前，有一個名叫班達的青年，他勇敢而仗義，為了百姓的安寧，在一次與魔王的搏鬥中， 他把自己變成了一隻巨大的飛箭，深深地刺入魔王地咽喉，兇惡的魔王在臨死之前 拼命掙扎，以致把天撞碎了一角，使天上的許多星星紛紛墜落，其中一些沾染魔王的鮮血的星星便變成了星光紅寶石，沒有染血的星星則成了星光藍寶石。 紅寶石、藍寶石的形成與產地 1﹒紅寶石、藍寶石主要有兩種成因： 形成於地幔的高溫高壓條件，隨岩漿噴出地表。 如泰國、澳大利亞、中國山東、美國等國家。 形成於接觸變質作用。如緬甸、克什米爾、中國安徽等地。 世界上的紅藍寶石主要來自砂礦。是由各種原生紅寶石、藍寶石經風化作用富集而成，分布廣，易開采、分選。 2﹒出產紅寶石、藍寶石的國家有： 緬甸、斯裡蘭卡、泰國、越南、柬埔寨是世界上優質紅寶石、藍寶石最重要的供應國。 其他產出國還有中國、澳大利亞、美國、坦桑尼亞等。 紅寶石、藍寶石的基本特征 化學成份: 是Al2O3 。常含微量的雜質元素Cr、Ti、Fe、V等。這些雜質的存在方式為： 3+ 以類質同像替代Al 。 機械混入的氧化物。 晶體形態： 板狀晶體多產於富 、貧堿的接觸變質岩中。柱狀、桶狀晶體多產於含 、富堿的堿性橄欖玄武岩中，且多具深色溶蝕殼。 顏 色： 十分豐富，幾乎包括了可見光譜中的紅、橙、黃、綠、青、藍、紫的所有顏色。 純淨的剛玉是無色的，當含有不同的微量元素時而呈現不同顏色。 光澤及透明度： 透明-不透明，拋光表面具亮玻璃光澤或亞金剛光澤。 折射率： 1.762-1.770。 多色性： 均具有二色性，一般表現為不同深淺的顏色，紅寶石、藍色藍寶石二色性較強，其它顏色的藍寶石稍弱。 發光性： 長短波紫外線下紅寶石均可發現紅色熒光，且長波下的強度高於短波下，日光也可激發其紅色熒光，但含Fe高者熒光較弱。藍寶石一般無熒光，但含Cr的斯裡蘭卡和美國蒙大拿州藍寶石有時呈粉色熒 光。而斯裡蘭卡產的一些黃色藍寶石可具杏黃色或橙黃色熒光。 硬度： 剛玉的摩氏硬度為9，是迄今為止自然界中所發現的、硬度僅次於鑽石的第二號高硬度物質。 比重： 多數寶石級樣品的比重變化於3.99-4.00之間。Cr、Fe等雜質元素含量影響著比重值的大小，含量越高，比重越大。 熔點：高達2000℃-2030℃。 §6 剛玉寶石的品種 1﹒ 根據顏色劃分： a﹒ 紅寶石： 指所有紅色調的剛玉寶石，包括粉紅色的剛玉。 b﹒ 藍寶石： 除去紅色繫列以外的所有顏色的剛玉寶石，包括無色、黃色、紅色，橙色、綠色、藍色、黑褐色、紫色等。定名時除了藍色剛玉直接定名為藍寶石外，其它各種顏色的剛玉需在藍寶石名稱前冠以顏色形容詞，如黃色藍寶石、綠色藍寶石。 2﹒ 根據特殊光學效應劃分： a﹒ 星光紅寶石、星光藍寶石： 紅、藍寶石可含豐富的金紅石包裹體，這些針狀體在垂直C軸的平面內呈60度角相交，加工成弧面形寶石後顯示六射星線。 偶爾出現的十二射星線圖案是由兩組六射星線交叉而成的，兩組星光互成30度角交叉。據報道引起兩組星光的包裹體一組是金紅石，另一組是赤鐵礦。 b﹒ 變色藍寶石： 少數藍寶石具有變色效應，它們在日光下呈藍色、灰藍色，在白熾燈下呈暗紅色、褐紅色，變色效應一般不明顯，顏色也不太鮮艷。 §7 紅寶石、藍寶石的質量評價 1﹒ 顏色： 顏色是評價彩色寶石最重要的指標。要求顏色鮮艷、純正、均勻。 紅寶石顏色以鴿血紅或純紅色為最佳，其次為紅色、粉紅色、紫紅色。 藍寶石以矢車菊藍色（略帶紫色的藍色）或純藍色為最佳，藍寶石中經常帶黃色或綠色副色調，影響了藍色的純度，降低了藍寶石的質量。 紅寶石、藍寶石，特別是藍寶石中經常可見到平直色帶，使其顏色不夠均勻，有些肉眼即可見到，大大影響了其價值。 2﹒ 純淨度： 對於彩色寶石如紅寶石、藍寶石來說，瑕疵分級不如無色寶石那 重要和嚴格，但瑕疵會影響寶石的透明度和顏色，所以瑕疵越小、越少、顏色與主體反差越小、所在位置越不明顯越好。 一般來講，天然藍寶石比天然紅寶石純淨度要高。換句話說，天然藍寶石比較容易找到完美無瑕的，即使在40倍顯微鏡下也難找到包裹體。但對紅寶石來講情況就不同了，天然紅寶石極少有完美無瑕的，或多或少都含有包裹體，即所謂“十紅九裂”。 3﹒ 切工： a﹒ 定向： 應將臺面嚴格垂直C軸，這樣做的目的： 一是可以得到最純正的顏色，避免因二色性而導致的偏色； 二是使星光品種的星光居中。 b﹒ 類型： 最受歡迎的刻面形態是橢圓形，可以很好地體現寶石的透明度和亮度。而切磨成弧面形時，可以使紅寶石、藍寶石的顏色顯得濃重一點、滋潤一些。 c﹒ 比例： 當寶石的切磨比例適當時，進入寶石內部的光線絕大多數可以發生全內反射，給人以明亮的感覺，即寶石特別有"精神"、有"生氣"、有"靈氣"。 4﹒ 粒度 在天然產出的剛玉寶石中，紅寶石的個體通常比藍寶石小，大於5克拉的紅寶石十分罕見，而幾克拉重的藍寶石較為常見。 緬甸曾出產迄今世界上最大的特大紅寶石，重3450ct（合0.69kg），而該國所產最佳品種“鴿血紅”紅寶石，最大的僅有55ct。世界最大的星光紅寶石是印度的拉賈拉那星光紅寶石，重2457ct。 斯裡蘭卡砂礦中發現的藍寶石為世界之最，重達19kg。1948年發現於澳大利亞昆士蘭的“昆士蘭黑星藍寶石”重733ct，是迄今世界上最大的星光藍寶石。 商業上計算紅寶石、藍寶石的價值是以克拉為單位的，小於0.5ct的便宜很多； 大於1ct的就會貴得多；而大於3ct的將以幾何級數上升。 紅寶石重量若超過10ct，而且質量又很好的話，價值可超過鑽石，達到幾百萬美元。1992年緬甸的拍賣會上，一顆8ct重的紅寶石拍賣了三十多萬美元，這顆紅寶石的質量並不是十分完美，隻是這樣的粒度很難得。所以，在評價紅寶石、藍寶石時，粒度的大小是很重要的因素。 §8 合成紅寶石、藍寶石及其鋻別 一﹒ 焰熔法合成品： 1﹒ 原始晶形： 天然品具有桶狀、柱狀、板狀晶形，晶面橫紋發育，垂直於C軸的裂理發育，因此斷口處呈階梯狀，部分樣品具堅硬的熔融殼。 而焰熔法合成品的原始晶形為梨形： 有時為冒充天然品人為進行破碎、滾圓，但其無裂理，因此也無階梯狀斷口，而是貝殼狀斷口。 2﹒ 顏色： 早期焰熔法合成品的顏色過於純正，過於艷麗，給人以不真實的感覺。但隨著生產工藝的不斷改進，這種感覺隻能作為一種警示，而不是鋻別依據。 3﹒ 多色性： 天然品的臺面取向一般是垂直C軸的，用二色鏡從臺面觀察時，無法看到二色性或二色性不明顯。而焰熔法合成品的梨晶由於應力作用，常常沿C軸方 向裂開，為了充分利用原材料，其臺面取向是平行於C軸的，從臺面觀察可看到明顯的二色性。所以，當二色性觀察出現異常時，應引起警覺。 4﹒ 發光性： 天然紅寶石和焰熔法合成紅寶石在紫外光源照射下均可發紅色熒光，但天然品的熒光效果弱於合成品。天然藍寶石在紫外光下常表現為惰性，而焰熔法合成藍寶石的發光性較活躍：無色品種在短波紫外光下可有淡藍色熒光；綠色品種在長波紫外光下可有橙色熒光；藍色品種在短波紫外光下可有淡藍- 白色或淡綠色熒光。 5﹒ 吸收光譜： 天然紅寶石和焰熔法合成紅寶石的可見光吸收光譜相同，隻是天然品的吸收強度弱於合成品。天然藍寶石中的藍色、綠色、黃色品種的可見光光譜中可全部或部分顯示三條鐵的吸收線，其中450nm最強，而焰熔法合成藍 寶石則可能缺失這些吸收線或吸收線很弱而且模糊。 6﹒ 生長紋： 天然紅寶石、藍寶石中常發育圍繞C軸的平直生長條帶，不同方向的生長帶 以一定的角度有規律的相交分布。 而焰熔法合成品中僅能見到彎曲弧形生長紋，它是焰熔法合成品的重要鋻別依據。 但隨著生產工藝的改進或再次加熱處理，生長紋的彎曲特征越來越來難以觀察。 7﹒ 氣泡： 氣泡是焰熔法合成品的另一個重要的鋻定依據。氣泡雖然很小，但由於其折射率與紅寶石、藍寶石的折射率相差很大，所以有較明顯的輪廓，易於觀察。氣 泡一般為球狀，既可零星分布，也可呈帶狀、雲霧狀彌漫於整個樣品中。 8﹒ 合成星光品種： 其星線僅存於寶石的表層，星線完整、清晰，星線較細，另外。還可見到氣泡、彎曲生長紋。而天然星光品種的星線產生於樣品內部，星線可有缺失、不完整，星線較粗。 二﹒ 助熔劑法合成品： 1﹒ 晶體形態： 助熔劑法合成紅寶石的晶形主要呈板狀、粒狀，單晶中的底軸面及菱面體面十分發育，而缺失天然紅寶石的六方柱面、六方錐面。 2﹒ 內部特征： 天然紅寶石中固態包裹體品種繁多，如硬水鋁石、磷灰石、金紅石、金雲母、鋯石等，這些細小的晶體形態各異、組合不同構成了不同的產地特征。 而助熔劑法 合成紅寶石中最主要的固態包裹體則是“助熔劑殘餘”，它們在反射光下呈現淺黃色、橙紅色，並具金屬光澤，絕大多數是不透明的，其形態有樹枝狀、柵欄狀、網狀、扭曲的雲狀、熔滴狀。 另外，在助熔劑法合成紅寶石中有時可見到從鉑坩堝上剝落的鉑片，鉑片呈三角形、六邊形或不規則多邊形狀，它們均不透明，在反射光下有銀白色的金屬光澤，鉑片的出現可作為合成紅寶石的依據。 三﹒ 水熱法合成品： 水熱法合成技術是一種更接近天然寶石生長環境的新技術，因此，合成品與天然品極為相似，其鋻別依據主要是以下兩個方面： 1﹒ 晶體特征： 水熱法合成品多為板狀晶體，與天然品有較大區別。 2﹒ 內部特征： a. 典型的內部特征是含有種晶片，種晶片與其兩側的紅寶石有著明顯的界限，種晶片的兩側可有一些發育不規則的晶芽和霧狀包體。 b. 普遍具有明顯的生長紋，生長紋往往深淺不一，形態呈鋸齒狀、波紋狀。 c. 釘狀包裹體：常含有一種特征的"釘狀"流體包裹體。 d. 金屬包裹體：可能含有合金包裹體，呈三角形、四邊形等多邊形的形狀，不透明，反射光下具金屬光澤。 §9 紅寶石、藍寶石的優化處理及其鋻別 一﹒ 染色處理： 將色淺、裂隙發育的剛玉放進有色染料溶液中浸泡、加溫，使其染上顏色。 鋻別： 1.放大檢查時可發現染料在裂隙中集中。 2.雖然外表濃艷，卻沒有明顯的多色性。這是因為染料並未進入寶石的晶格。 3.染料可能引起異常的熒光，如可有橙黃-橙紅色熒光。 4.紅外光譜中出現染料的吸收峰。 二﹒ 充填處理： 將油、膠、玻璃等物質充填於紅寶石的裂隙或空洞中，以掩蓋這些瑕疵。 鋻別： 1.注油處理的紅寶石放大檢查時可以發現裂隙內有五顏六色的干涉色，當部 分油揮發後可留下斑痕及渣狀沉澱物。熱針觸之可有油珠析出。 2.注膠處理的紅寶石裂隙內膠的光澤明顯低於紅寶石主體的光澤，裂隙較大 時。針尖可將其內的膠劃動。紅外光譜中出現膠的吸收峰。 3.玻璃充填的紅寶石往往裂隙十分發育，裂隙內玻璃的光澤明顯低於紅寶石 主體的光澤，大的裂隙處所充填的玻璃平面往往凹陷。有時可見到未逸出得氣泡。 三﹒ 熱處理： 這種方法歷史悠久，其結果穩定、持久而被人們普遍接受。主要應用於： 1.削減藍色： 在高溫氧化氣氛中加熱帶藍色調的紅寶石或深色藍寶石，將發生Fe2+向Fe3+的轉變，使樣品中Fe2+/Ti4+致色離子對數量減少，從而去除多餘的藍色。這種方法還可將淺黃色、黃綠色的樣品變成橘黃色或金黃色。 2.加深或誘發藍色： 在高溫還原氣氛中加熱色淺的藍寶石，使寶石中原有的Fe3+ 轉變為Fe2+，增加了Fe2+/Ti4+致色離子對的數量，使樣品由淺變深。 3.去除絲狀包裹體： 在空氣中將紅寶石或藍寶石加熱至1600-1800攝氏度，使原來以絲狀、針狀包裹體形式存在的金紅石（TiO2）熔融，然後迅速冷卻，使鈦進入晶格與Al2O3形成固熔體，從而達到提高淨度的目的。 4.產生星光： 在空氣中加熱樣品，然後緩慢冷卻，使樣品內以固熔體形式存在的鈦出熔，形成金紅石針狀包裹體，從而產生星光。 5.愈合裂隙： 將發育大量裂隙的紅寶石置於硼酸鈉中加熱，由於硼酸鈉可以降低紅寶石的熔點，使其裂隙愈合。 熱處理的鋻別： 1.顏色出現不均勻的擴散暈或色塊。 2.內部所含的低熔點包裹體（如長石、方解石、磷灰石等）發生部分熔融，使 原來柱狀晶體邊緣變得圓滑。 一些絲狀、針狀包裹體（如金紅石）變成斷續的絲狀、點狀。 3.樣品內部的原生流體包裹體在高溫作用下發生脹裂，流體浸入新脹裂的裂隙中。 4.已切磨好的樣品表面會發生局部熔融，產生一些凹凸不平的麻坑。為了消除麻坑而進行的第二次拋光時，常出現雙腰稜、多面腰稜現像。 5.經熱處理產生的黃色和藍色藍寶石缺失450nm吸收帶。 四﹒ 表面擴散處理： 高溫下使致色離子進入淺色或無色樣品的表面晶格中，形成一薄的有色擴散層。其厚度一般為0.004-0.4mm。用Cr做致色劑時可產生紅色擴散層；用Fe、Ti做致色劑時可產生藍色擴散層；用Cr、Ni做致色劑可 產生橙黃色擴散層。 鋻別： 1.當樣品浸在二碘甲烷中觀察時，可見到顏色多集中於腰圍、刻面稜及開放性裂隙中。 2.在短波紫外光下表面擴散處理的藍寶石可見到白堊狀藍色或綠色熒光，而表面擴散處理的紅寶石可見到斑塊狀藍白色磷光。 3.表面擴散處理的紅寶石具有異常的折射率，折射率可達1.80。 4.表面擴散處理的樣品二色性模糊，紅色品種有時表現為異常的黃色-棕黃 色二色性。 5.表面擴散處理所產生的星光品種，其星線完美、均勻，頗似合成星光品種， 但顯微鏡下觀察可發現"星光"僅局限於樣品的表面。而且，沒有天然星光品種中的三組定向排列的金紅石細針，僅見表面由一層極薄的絮狀物，它們由細小的白點聚集而成。 |
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