珠宝玉石丨红宝石
一、概述
宝石市场上,品质好、重量达3至4克拉的红宝石已相当罕见,每克拉价格达到1万美元。世界上有些特别的红宝石精品,例如,英国皇冠上的Edwardes红宝石重达167克拉。
结晶习性
常呈腰鼓状或短柱状晶体,柱面上常有较粗的横纹。结晶习性与其形成条件有密切的关系,大理岩中的常呈板柱状晶体。其他母岩中形成腰鼓状晶体。
红宝石的产状
大理岩型
(1)特征:红宝石最重要的矿床类型,产出世界上最精美的红宝石,其产量也占主要地位。产出红宝石的大理岩中常侵入有花岗岩,红宝石多分布在接近花岗岩的区域。红宝石主要开采自冲积或残坡积砂矿之中。
(2)重要的产地:缅甸抹谷红宝石、孟素红宝石、阿富汗、越南北部陆安城附近的红宝石、中部义静省蔡市蔡州村的红宝石 、云南滇西衷牢山红宝石等。
主要的产地有泰国和柬埔寨红宝石:位于泰国东南部占他武里的东面约45km ,与柬埔寨拜林仅有27km,与拜林一起构成世界上最大的红宝石矿区。越南南部玄武岩区内的红宝石。
片麻岩-混合岩型
(1)特征:各种含有红宝石的深变质岩,例如含堇青石片麻石,石榴石片麻岩,石榴石矽线石黑云母片岩,以及含刚玉的变粒岩等。红宝石主要采自砂矿。
(2)主要产地:斯里兰卡红宝石,安徽霍山红宝石和星光红宝石。坦桑尼亚-肯尼亚的黝帘石-红宝石矿。
红宝石的产地特征
莫谷
(1)流纹状色带:红色分布不匀,呈流纹状、团块状色斑,被形象地称为“糖浆状”的色带。
(2)补钉状金红石针:短针状金红石密集成白色团块状不均匀地分布在红宝石中,如同“补钉”。
(3)最具有产地意义的特征是:流纹状色带与短针状的金红石相出现,方解石晶体与致密网状的金红石针共生。
(3)网状包裹体:常见的是三组浅色的几乎无光泽的短针状体,往往有两组更为发育,约以120度交织成网状体,另一组则几乎与网面垂直,是具水铝矿假象的刚玉。
泰国红宝石
(1)颜色和荧光:深红色、褐红色和紫红色,暗红色红宝石的荧光也因为较高的Fe含量而减弱,甚至淬灭。
(2)双晶和水铝矿:双晶十分发育,常见两组或都三组相互之间近乎垂直的双晶片相互穿插,在不同方向的双晶面相交的交线上,形成水铝矿管状包体。
(3)晶体和气液包体:气液包体常聚集成围绕晶体包体的圆盘状,形成类似“煎蛋”状图案。
斯里兰卡红宝石
(1)颜色:从浅红色到红色、粉红、棕红或褐红到樱桃红等,六边形色带明显
(2)双晶 :双晶较为少见,并且通常只发育一组,双晶片的厚度也比较厚。
(3)长针状金红石:金红石针呈细长状,最为典型。
(4)晶体包体 :伴有一圈盘状裂隙的锆石包体。
坦桑尼亚(Umba)红宝石
(1)颜色 :常见紫红色、橙红色,粉红和红色则较少,与红宝石含较高的Fe、 Ti和相对低的Cr有关。
(2)色带(生长带) :Umba红宝石的生长带平行柱面,由含有尘埃状包体的区域与不含这种包体的区域交替组成,生长带之间通常没有清晰的界线 。
(3)双晶: 双晶发育,通常有二组或三组平行菱面体{1011}方向的聚片双晶,多组双晶面的交线构成框架图案,双晶面的交线通常为水铝矿微晶所占据形成管状体 ,与泰国红宝石极为相似。
(4)金红石针:金红石针长短不一,并且数量较少,类似于泰国红宝石。
云南红宝石
(1)颜色:玫瑰红色和红色,浓艳且均匀。
(2)透明度:半透明为主,裂理发育,包体和杂质含量较高,只能用做弧面宝石
合成宝石及鉴别
1.焰熔法合成红宝石的鉴别
(1)外观
焰熔法合成红宝石的颜色最常见为鲜红色和粉红色,纯正、艳丽,而且透明、洁净,通常过于完美。
(2)弯曲生长纹:
由于合成红宝石的生长过程中熔滴汇成的熔融层往往呈弧面状,并且逐层冷凝而造成的。
(3)气泡
气泡通常很小,在低倍放大下成黑点状,椭圆形或蝌蚪形,气泡多时会成群呈带状分布。
(4)多色性
焰熔法合成红宝石在加工中不注意取向,从台面观察常能见到红和橙红色的二色性。
(5)发光性
由于合成宝石成分较纯,紫外荧光通常比天然红宝石强。
(6)火痕
合成红宝石加工常不够精细,可因过快的抛光造成表面上雁行状排列的细小裂纹,称为火痕。
2. 焰熔法合成星光红宝石
(1)弯曲生长带 :弯曲生长线成粗大的色带相当明显, 易于在宝石的侧面观察到。
(2)气泡:弯曲生长带往往含有细小密集的气泡。
(3)星线特征 :星线细长、清晰、完整,贯穿整个弧面型宝石表面。
(4)金红石针:相当细小,要在40倍以上才能观察到。
3. 提拉法合成红宝石
提拉法与焰熔法同属于熔体中结晶的合成方法,对于焰熔法生产成本更高,故较少用于合成宝石的生产。
提拉法合成红宝石的特征与焰熔法合成红宝石有相似之处:
(1)外观:合成红宝石通常十分干净,
(2)弯曲生长纹:有时可观察到弯曲的生长纹;
(3)气泡:微小气泡与弯曲生长纹相伴。小气泡必须在暗域下观察,呈略为弯曲的“雨点”状图案.
4. 提拉法合成星光红宝石
(1)外观:颜色多为粉红至浅红色,半透明,透明度较焰熔法的高,同时星线不如焰熔法的明显清晰,也易出现所谓的“宝光” 。
(2)弯曲生长纹:弯曲生长成颜色浓度不一的条带,相当粗大,用肉眼即可从宝石的侧面观察到。
(3)色带
提拉法合成星光红宝石的中央与外围的颜色存在差异,中央部分颜色较深,外围颜色较浅,但色带仍然是弧线型的,不同于天然的平直色带。
5.助熔剂法合成红宝石
(1)外观:颜色与天然红宝石相似,透明度根据合成的质量从半透明到透明,单颗宝石通常都具有内含物,各种形态的愈合裂隙 ,与天然宝石十分相似。
(2)助溶剂残余包裹体 :具有马赛克结构,在暗域或反射光下,则成明亮的淡黄色或黄色。
(6)双晶:大多数没有双晶,但是在Chatham和Kashan助溶剂法合成红宝石中,也存在双晶。
(7)发光性 :助溶剂红宝石有较强的红色荧光,Ramaura红宝石加入了某些稀土元素 ,具特殊的橙红色荧光。
(8)微量元素:有Pb, Bi, Na, Mo和Pt等天然没有的化学成分。
6. Tairus 水热法合成红蓝宝石
(1)波纹状生长纹:有典型的水波纹状生长纹。
(2)面沙状愈合裂隙:愈合裂隙上分布有形态各异的气液两相包裹体。
(3)微量元素 :含Ca 和Cu。天然红宝缺乏Cu 。
(4)红外光谱:水的吸收峰远大于天然的红宝。
7.桂林水热法合成红宝石
桂林水热法合成红宝石的鉴定特征与Tairus的不同,例如很少或没有水波纹状生长纹理,不显示水峰的红外光谱等,较少的细小絮状的内含物。
主要特征有:
① 颜色:橙色调,类似与红色石榴石色调。
② 多色性:相当特殊,为带橙色调的红色(No)和黄色(Ne)。
③ 可见光吸收光谱:只有红光区为透光区,有典型的荧光线以及692,660和630的吸收线。 从黄绿光区开始,直到紫光区都吸收,缺失绿蓝光区的透光区。
④ 紫外荧光
在LW下,桂林水热合成红宝石显中至弱带橙色调的红色荧光部分样品没有荧光。
⑤ 面包屑状包裹体:在暗域下呈白色,形态上与面包屑相似的包裹体,较小而且通常数量不多。
⑥ 尘埃状包裹体和种晶残余:尘埃状包裹体成片地分布在无色种晶片与橙红色部分的交界面上。
红宝石的优化处理
1.红宝石的热处理及其鉴别特征
(1)热处理的目的
消除红宝石的紫色调和蓝色色斑;
消除红宝石的丝绢光泽;
增强星光红色石的星光效应。
(2)热处理的机制
氧化合还原反应和溶解作用。
Fe 2+ + O → Fe 3+
热处理红宝石的鉴定特征:
熔蚀的金红石针
水管状的包裹体
云雾体、穗边裂隙、色带和生长带、紫外荧光、锆石晕、熔蚀的晶体包体
2. 扩散处理红宝石及其鉴别特征
(1)雾状外观: 扩散处理红宝石透明度稍差,呈灰蒙蒙的雾状外观。
(2)网状微细裂纹 : 表面着色层分布有网状裂纹和密集的微小气泡,当用强光从侧面照明时,可出现乳光效应.
(3)红色色斑 :在样品的某些局部和裂隙中可观察到红色色斑。
(4)蛛网状图案: 颜色浓集于面棱及腰棱和裂隙中。
(5)异常的Cr含量和折射率:表面Cr含量可高达 4wt%,并造成异常高的折光率,1.81以上。
(6)荧光:在SW下,部分样品出现白垩色荧光。
(7)吸收光谱特征:较难观察到696nm附近的荧光发射线。
白垩色的短波紫外荧光
3. 愈合裂隙热处理红宝石及其鉴定特征
红宝石常因裂隙影响其外观,在红宝石热处理时采用硼砂等添加剂,在高温下能够沿开放裂隙渗入到红宝石中,并使红宝石发生溶解和重结晶,使裂隙产生愈合作用。
4. 玻璃充填处理红宝石及其鉴定特征
采用熔点较低的玻璃来填充孔洞和大裂隙。
(1)闪光效应:被充填裂隙有蓝色闪光。
(2)不一致的表面光泽。
(3)填充物的气泡、流动构造等。
(4)填充物的化学成分:SiO2,并含Pb等。
5. 淬裂处理红宝的鉴别特征
(1)网格状交叉分布的弧形裂隙。
(2)弯曲生长纹:淬裂处理之后仍然可以观察到。
(3)裂隙中的气泡:封闭在其中的大气泡。
(4) “铁染”裂隙:红热的红宝石在含氧化铁的冷水中淬裂,让氧化铁进入裂隙,形成“铁染”现 象。
6. 染色处理及其鉴别特征
(1)定义:把裂隙发育的浅色红宝石染成红色冒充低品质的红宝石。
(2) 染色红宝石的特征
① 外观:染色红宝石的品质不佳,以半透明至亚半透明为主。如果一批这种低质量的红宝石具有一致的颜色,染色的可能性极大。
②光谱:分光镜下没有696nm的荧光线。
③荧光:染色红宝石可出现橙色的紫外荧光,在查尔斯滤色镜下呈暗红色,与含Fe量很高的泰国红宝石的反应相似。
④ 染色的裂隙:发育的平行裂隙中聚集红色的染料。
⑤ 擦拭试验:丙酮的棉签擦拭可染上红色、包装白纸染上红色。
7. 注油处理:
(1)定义:用无色油充填红宝石的裂隙,改善外观。油的耐久性较差,处理是不稳定的。
(2)鉴别特征
① 荧光:充油裂隙会出现特殊荧光。
② 气泡:裂隙中封闭的气泡,或未被油完全充满。
③ 带油污的包装纸:包装纸上常带油迹。
④ 热针检验:油珠会从充油裂隙中溢出。