宝石学基础教程大全(2)

2019-04-02 11:25

轮式双晶:2个以上的个体以同一双晶律连生,为若干接触双晶或穿插双晶的组合,各结合面互不平行,依次呈等角度相交,使双晶整体呈环状或辐射状。(经典例子:金绿宝石的三连晶)

实际晶体:

表面生长特征:生长纹和三角形生长标志

鉴定要结合物理性质:颜色,光泽,解理,断口,硬度等

结晶习性:矿物产出时经常呈现的形态

晶体变形:生长条件及环境的影响

晶面大小变化但夹角不变

五、力学性质

刻划硬度:材料抵抗刻划的能力

材料的硬度取决于原子间的键合力的性质和强度

矿物硬度分为10级,从1-10分别为:滑石、石膏、方解石、萤石、磷灰石、长石、石英、黄玉、刚玉、金刚石

摩氏硬度计可帮助鉴定宝石、确定宝石的档次

硬度测试为损伤性测试,一般不用于琢磨好的宝石。

只是相对大小,例如金刚石和刚玉间的硬度差远大于刚玉与滑石之间硬度差异的综合 灰尘中含有石英,所以摩氏硬度大于7的宝石才耐磨

差异硬度:方向性差异,翡翠的差异硬度导致橘皮效应

宝石硬度为宝石加工提供了重要的基础。不同硬度的宝石选择不同的研磨和抛光材料,特别是差异硬度的存在,为钻石的琢磨提供了可能性。其硬度平行八面体方向上大于立方体和菱形十二面体,所以钻石的切割或研磨通常沿平行于立方体和菱形十二面体的方向进行

差异硬度: 硬度依刻划方向而不同,这是由晶体结构中原子键合面和方向的规则排列所导致。 例如蓝晶石,沿晶体延长方向的硬度是5,而垂直延长方向的硬度为7。

只有钻石能切磨钻石,但差异硬度使钻石沿一组特定的晶体结构方向完全无法磨动另一颗钻石,沿另一些方向也只能艰难地磨动。

用于切磨钻石的钻石粉是一大堆其最大硬度方向呈各种取向的颗粒。所以,总是会有许多颗粒其取向能研磨待锯或待抛磨钻石的较软方向。在生产合成钻石粉时使颗粒具某种形状,以便最有效地用于有色宝石的抛光、研磨或锯开以及钻石的切磨加工和其他各种工业目的。差异硬度的存在,为钻石的琢磨提供了可能性。其硬度平行八面体方向上大于立方体和菱形十二面体,所以钻石的切割或研磨通常沿平行于立方体和菱形十二面体的方向进行

现在钻石被用来切磨和抛光翡翠,产品通常看上去具均匀的玻璃光泽。然而,以较软的材料抛磨的老产品则会有“橘皮状”表面。这种小尺度的不规则抛磨效果是由玉的多晶质结构所导致。在这种多晶质结构中,随即取向的每个颗粒以不同的硬度方向朝着抛光粉料。类似的“坑凹”现象也见于青金岩。

改用钻石粉后,不论是对不同硬度颗粒的混合物还是对单晶质的不同硬度方向,都能在所有方向上产生较均匀的抛磨效果。

解理 在外力作用下,材料倾向于沿某些特殊的方向破裂形成平坦断面的性质,称为解理。 解理面平行于其结构弱面。

按解理产生的难易程度分为: 方向 一组 二组 三组 四组

按解理产生的难易程度分为:

解理分级 极完全解理 完全解理 中等解理 不完全解理 极不完全解理

一个矿物可有一种级别的解理,也可有两种级别的解理;可有一组解理,也可有多组解理。解理面上有珍珠光泽

解理对宝石学的意义在于: 鉴定:例如,真钻才会有白色的“胡须”,是打磨腰棱是产生的初试解理,有助于区别一些无解理的仿钻;

月光石的初试解理为蜈蚣状包体; 翡翠解理面的闪光——翠性。

加工:利用解理面劈开宝石或去掉原石中质量较次的部分;

在宝石切磨时,平行解理面不能抛光,至少要使刻面与解理面保持5°以上的夹角,否则会产生粗糙不平的抛光面;

劈开钻石,避免胡须,破裂;

解理发育的宝石加工过程中用力要适度。

维护:尽管一些宝石的硬度很大,但由于解理发育,在受到外力作用时,极容易破裂,应避免碰撞和刻划 裂理: 解理面特点 极易沿解理面分成薄片,解理面平整光滑 很易裂成平面或小块,断口难出现 光滑平整闪光的平面可呈台阶状 可以裂成平面,断口较易出现 不易裂成平面,出现许多断口 极少沿解理面分裂,肉眼一般看不到 较平整闪光的平面 无解理面,断口常不平整 钻石、托帕石、萤石、方解石 金绿宝石、正长石(柱石) 石英、碧玺、尖晶石 解理面特点 (宝石中没有此项解理) 实例 非宝石:云母片、石墨 取向 底面 柱面 菱面体 八面体 材料 托帕石 辉石 方解石 钻石、萤石 不平整、不连续,带有油脂感 磷灰石、锆石、橄榄石 晶体在外力作用下,材料沿双晶结合面或包体聚集的平面破裂或裂开形成平坦的断面。 产生的原因主要是包裹体沿某些晶体结构面出溶结晶,或是聚片双晶的结合面。 裂理面平坦,缺少珍珠光泽。

红蓝宝石中常见底面或菱面体裂理。

断口: 宝石在外力作用下破裂形成的随机的无方向性的破裂面。

断口和解理是互为消长的,解理越发育,断口越不发育,反之亦然。

解理是结晶质材料的破裂特征,断口则在大多数宝石中都出现。而非晶质宝石的断口相当的典型,如玻璃的断口特征具鉴定意义。

贝壳状断口:例如玻璃破裂时,具有弯曲凹或凸面,形态似贝壳。这种断口发育在非晶质材料及解理不发育或极不发育的结晶质材料中, 如天然玻璃、石英、绿柱石等。

锯齿状断口:发育在韧性纤维状结构的宝石(如软玉)的参差不齐、常呈锯齿状的破裂。 还有平坦状断口、参差状断口、阶梯状断口等。

利用断口鉴定宝石,如绿松石及其玻璃仿制品都具有贝壳状断口,但前者呈暗淡光泽,后者为玻璃-油脂光泽。玻璃常用来仿玉髓,但玉髓断口为蜡状光泽。 解理 矿物在外力作用下发生破裂 晶体 沿一定结晶学方向裂开成光滑性质。有底面、裂理 矿物在外力作用下发生破裂 晶体 沿双晶结合面发生,包裹体沿某些晶断口 矿物在外力作用下发生破裂 大多数宝石(晶体、非晶体) 随机的无方向性的破裂面。常见有贝壳状、锯齿状、平坦状断口、参差状断口、阶梯状断口 非晶质宝石的断口相当的典型,如玻璃的断口特征具鉴定意义 与解理互为消长,断口越发育,解理越不发育 柱面、菱面体和八面体4种取向。分为极完全、体结构面出溶结晶,或是聚片双晶的完全、中等、不完全、极不完全5个级别 解理面平行于其结构弱面,解理面上有珍珠光泽 与断口互为消长,解理越发育,断口越不发育 结合面 裂理面平坦,缺少珍珠光泽。可不服从宝石本身对称性 不是固有性质,只有晶体中存在双晶结合面或包体出溶面时才可能存在

晶面和解理面有时容易混淆,其识别的方法是: 1.解理面上无晶面条纹,且新鲜光亮;而晶面上有时可见晶面条纹,且暗淡。

2.矿物晶体打碎后,在平行解理面方向上可连续出现解理面;而在平行晶面方向上不一定出现与之平行的晶面。

解理面 宝石晶体上平整的面 解理面上无晶面条纹,且新鲜光亮 矿物晶体打碎后,在平行解理面方向上可连续出现解理面

平行晶面方向上不一定出现与之平行的晶面 钻石的八面体面 部分刚玉沿菱面体方向发育裂理面,平行地面方向产生裂理 晶面 宝石晶体上平整的面 裂理面 宝石晶体上平整的面 结构面出溶结晶,或是聚片双晶的结合面。 不是宝石的固有属性 晶面上有时可见晶面条纹,且暗淡。 沿双晶结合面发生,包裹体沿某些晶体韧性:

韧性从大到小的排序:软玉,硬玉,红宝石,蓝宝石,钻石,水晶,海蓝宝石,橄榄石,祖母绿,黄玉,月光石,金绿宝石,萤石。

金刚石是世界上最硬物质,但韧性不够。 锆石:H为6.5~7.5,但有纸蚀现象

软玉硬度虽低,但有强的韧性,能经受刚锤冲击。 集合体材料的韧性比较好,如软玉,硬玉适用于雕琢。

稳定性:

材料抵抗由光,热,化学反应造成物理或化学性质的变化的能力 琥珀在100摄氏度会变软; 欧泊受热会脱水、龟裂;

珍珠碰到汗水和化妆品会被腐蚀。

材料的耐久性取决于:硬度,韧性,稳定性。

六、比重:即相对密度

原理:阿基米德定律—当物品完全浸入液体中时,所受到的浮力相当于所排开的重量。 鉴定宝石的测试方法:静水测重法,比重液法;

材料在空气中的重量于同体积水在4°,一个大气压时的重量之比; 1立方厘米的水在4°时的重量为1克; 琥珀:1.08, 水晶:2.65,钻石:3.52。

注意事项:

1.多孔、有机材料、塑料、拼合石及某些处理材料避免用此法 2.不适用于大宝石

3.重液的保护:避光、深色瓶、内放铜丝 4.防止重液挥发、校正SG

5.重液的毒性、通风、洗手,防止弄入眼中 6.观察时平视

7.测试完洗净、擦干、防止交叉感染

8. 因为折射率相近,宝石轮廓不清晰,难取出,所以尽量先放在较重的液体中。 优势:

1.适合较小宝石 2.适合成包混装的宝石 3.可以顺便观察宝石的颜色分布 缺点: 1.有毒有害

2.价格昂贵(只适合小宝石),不适合大宝石 3.不适合多孔、有机和拼合宝石 重液法 测定宝石的近似相对密度值,这种方法快速而方便地区分外观非常相似的宝石材料。

重液:主要为二碘甲烷和三溴甲烷

重液名称 三溴甲烷(稀) 三溴甲烷 二碘甲烷(稀) 二碘甲烷 步骤:

SG 2.65 2.89 3.05 3.32 指示矿物 水晶 绿柱石 粉红色碧玺 翡翠 1. 将宝石擦拭干净——用镊子夹住宝石放入重液中,轻轻松开——马上观测宝石的行为——取出擦

干再测

2. 在重液中漂浮说明宝石SG<重液SG 3. 在重液中悬浮说明宝石SG=重液SG 4. 在重液中下沉说明宝石SG>重液SG

比重瓶法精确测试SG 阿基米德定律。调试重液至完全悬浮,取比重夜称重,量体积,求比重 比重瓶上有体积标志 步骤: 1.调试重液:先将宝石放入某重液中,如下沉,则选较重的重液加入,否则选较轻的加入;边加边搅动,停下来观察,再一滴滴的加直悬浮。

2.取一比重瓶,清洗、晾干、称重(带瓶塞) W1

3.将重液注入瓶内,充满,塞盖,让多余的液体从毛细管中溢出,并擦干 4.确认瓶内无气泡后,称重 W2

5.计算比重: W2-W1/V 其中W2-W1为液体的称重量,V为比重瓶的指示指数。 静水称重法精确测宝石比重 先称出空气中的重量A,再称出在水中的重量W SG=A/A-W 如红宝石: SG=1.6/(1.6-1.2) = 4

方法:单盘天平、双盘天平、弹簧秤、直读比重天平 单盘天平 步骤 1.称宝石在空气中的重量A 2.将悬挂样品的支架放在天平盘上,将桥跨在盘上方并不接触盘,桥上放装2/3水的烧杯 3.将支架悬丝末端的网兜浸没于水中,并不接触杯底和边部,天平调零 4.将宝石放入网兜内,宝石完全浸没于水中,且不接触杯底和边部(缓慢,防止水溅出,消除气泡)称宝石在水中的重量W 5.计算SG=A/(A-W) 6.重测2-3次验证 注意事项 1.样品干净无油污 2.采用蒸馏水或凉开水,避免用自来水(气泡多) 3.多孔宝石不宜 4.只适用于大于1-2ct的宝石,小的误差大 5. 天平精度要求高


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