宝石学概论：变石和猫眼石结晶学性质.
宝石学基础：宝石矿物的物理性质(光学性质).
宝石学基础：宝石矿物的物理性质（光学性质）光学性质光和宝石（自然光和偏振光）自然光经宝石（特别是各向异性宝石）反射、折射、双折射或选择性吸收等作用后，可转变成只在一个固定方向内振动的光波，这种光称为偏振光。
偏振光是在单一平面内并只在与传播方向垂直的一个方向上振动的光。
1、光的反射是指落到宝石表面的一部分光由表面折回的现象。
由光的反射而提供的一系列重要的光学效应：光泽：金刚光泽、亚金刚光泽、玻璃光泽、树脂光泽、丝绢光泽、金属光泽宝石的光泽也称反射率，可通过反射率仪来测试。
特殊光学效应：光彩、猫眼效应、星光效应、晕彩。
亮度：是指光从宝石亭部小面反射而导致冠部呈现的明亮和度，取决于宝石的透明度和琢磨比例。
2、光的折射折射：是指光穿过两个不同光密度的介质时（入射线与分界呈900除外），其传播方向发生变化的现象。
全内反射；以临界角（折射角等于900时）为基准，所有小于临界角的角度与分界面相遇的入射光，将离开光密度较大的物质而进入光疏介质中。
所有大于临界角的入射光与分界面相遇时，将发生全内反射（遵守反射定律）并留在光密度较大的物质中。
3、宝石的颜色颜色不是物质固有的特征，它只是光作用于人的眼睛而在人的头脑中产生的一种感觉。
这是颜色的本质。
颜色形成的条件：白光源、改变光的物质（致色元素）、接受残余光的人眼和解释它的人脑。
宝石颜色引起的因素：化学元素（自色元素、他色元素），铬元素致色的重要性。
（红宝石、祖母绿、变石），电荷转移（堇青石），晶体结构缺陷造成电子转移（电子色心和空穴色心，如萤石）主要致色元素（Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu），放射性元素如U、Th。
色散；如钻石干涉与衍射；如欧泊的晕彩。
月长石的光彩。
多色性：一轴晶宝石具二色性，二轴晶宝石具三色性。
4、宝石的透明度透明度就是指宝石矿物透过可见光的能力，主要与宝石矿物对光的吸收的强弱有关。
透明：宝石矿物碎片厚为0.01cm时能透光.半透明：宝石矿物碎片厚为0.01—0.001 cm之间时能透光。
第八章 宝石各论- 猫眼石和变石
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荧光： 变石在长、短波紫外线下呈无—中等的紫红色荧光； 绿黄色金绿宝石在短波紫外线下可能有绿黄色荧光； 其它品种的金绿宝石在长、短波紫外线下一般中惰性。 吸收光谱： 变石：680、678（Cr3+）、665、 655、645、540— 590、476、473、468nm。 黄、黄绿、绿、褐色金绿宝石：445nm 强吸收带， Fe3+引起。
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二、金绿宝石的评价
1、猫眼石 （1）基底色：优→劣 蜜黄色—黄绿色—绿色—棕色—黄白色— 绿白色—灰色。 各颜色品种的较鲜亮者，价值相对较高。
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（2）亮带（眼线）： 要求亮带居中、细窄而直、清晰明亮。 能显示出良好的“活光”。 亮带的光泽色： 金黄—银白—绿—蓝白—蓝灰； 能与基底色形成鲜明对照； 有明显的“乳白—蜜黄”效应。
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（2）净度： 一般要求透明少瑕，净度越高越好。 （3）切工： 除根据琢型的切磨比例、对称性及抛光质量 评定外，还要考虑定向。 因变石的三色性很强，应使其中的红、绿二色能 从台面可以看到，否则会使用颜色变化显得很弱，影 响价值。 （4）重量： 变石产出稀少、粒度较小，故重量对价格的 影响幅度很大。 达到0.3~0.4ct/粒属中档品，﹥5ct/粒的晶体罕 见
1、猫眼石的鉴别
（1）猫眼石的主要识别特征 特有的蜜黄、褐黄或黄绿色； 猫眼效应一般特别明显，光带细窄灵活； 用单光源照从侧面照射，两侧常呈“乳白—体 色”现象。 即：向光面呈本体色，背光面呈乳白色。 如：蜜黄色猫眼石，在侧光下呈“乳白—蜜 黄”色。
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猫眼石与仿制品的区别 具猫眼效应的其他宝石很多，但一般都远不如金 绿猫眼石那样猫眼现象明显，颜色也有较大差别。 ①石英猫眼（勒子石）： 最易与金绿猫眼混淆，当颜色相近时，可据石 英猫眼的折射率1.54、比重2.56、无特征吸收光谱 与金绿猫眼区别。
初级宝石各论——五大宝石宝石学性质总结
无结晶外形，致密块状、土状、结核状、薄层状。
4.RI、DR
2.417
1.76-1.78，0.008
1.56-1.59，
0.004-0.009.
1.74-1.75，0.008。
1.45，可低至1.37。
5.光性
I
U-
U-
B+
I
6.颜色
无、黄、褐、灰、蓝、绿、粉红、紫红等。
不完全底面解理；
祖母绿脆性大。
不完全-中等柱面解理。
无
15.断口
阶梯状断口
贝壳状，有裂理则阶梯状断口
贝壳状断口
贝壳状断口。
贝壳状断口
16.H
10
9
7.25-7.75
8.5
5.5-6.5
17.SG
3.52
4.00
2.7-2.9。
3.72
火欧泊：2.00;
其他：2.10。
18.包裹体
各种晶体包体、生长纹、裂隙等。
红宝：典型Cr谱，红区692nm双线，668线，黄绿区以550nm为中心的宽带，蓝区468、475、476nm三条线，紫区普遍吸收；
蓝宝：典型Fe谱，蓝区450、460、470nm窄带。
祖母绿：典型Cr谱，不同方向略有差异，红区683、680、637nm有线，橙黄区以600nm为中心的弱宽带，蓝区477弱线，紫区全吸收；
澳大利亚、博茨瓦纳、南非等。
缅甸、斯里兰卡、泰国、我国新疆、山东等。
哥伦比亚、巴西、中国云南等。
斯里兰卡（变石猫眼的唯一产地）、巴西、印度；
前苏联乌拉尔（变石的主要产地)。
澳大利亚（闪电岭的黑欧泊）、墨西哥（火欧泊）、巴西(白欧泊)。
第八章 宝石各论- 猫眼石和变石7
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（3）红外光谱 天然金绿宝石由于在生长过程中总是掺和有H2O 和OH，因而具有水的分子振动吸收，在 2800~3300cm-1之间有强烈的特征吸收峰。 助熔剂法和晶体提拉法合成的金绿宝石在生长过 程中没有水介入，因缺水而无上述吸收峰。 天然金绿宝石在2160、2403、4150cm-1有明显 特征吸收峰，而合成金绿宝石没有。
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（2）净度： 一般要求透明少瑕，净度越高越好。 （3）切工： 除根据琢型的切磨比例、对称性及抛光质量 评定外，还要考虑定向。 因变石的三色性很强，应使其中的红、绿二色能 从台面可以看到，否则会使用颜色变化显得很弱，影 响价值。 （4）重量： 变石产出稀少、粒度较小，故重量对价格的 影响幅度很大。 达到0.3~0.4ct/粒属中档品，﹥5ct/粒的晶体罕 见
广州大学公选课《宝石鉴定与贸易》
第八章 宝石各论
-猫眼石和变石
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猫眼石(Cat’s eye)和变石(Alexandrite)同属金绿 宝石 (Chrysoberly)矿物. 金绿宝石类品种： 猫眼石：具猫眼效应的金绿宝石； 变石：具变色效应的金绿宝石； 变石猫眼石：同时具有变色现象和猫眼 效应的金绿宝石； 金绿宝石：宝石级普通金绿宝石
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二、金绿宝石的评价
1、猫眼石 （1）基底色：优→劣 蜜黄色—黄绿色—绿色—棕色—黄白色— 绿白色—灰色。 各颜色品种的较鲜亮者，价值相对较高。
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（2）亮带（眼线）： 要求亮带居中、细窄而直、清晰明亮。 能显示出良好的“活光”。 亮带的光泽色： 金黄—银白—绿—蓝白—蓝灰； 能与基底色形成鲜明对照； 有明显的“乳白—蜜黄”效应。
宝玉石的结晶学特征
第一节：晶体的基本特征
一：晶体与非晶质体 1、晶体-------具有格子状构造的固体。
气体
物质 ｛液体 晶体
固体 ｛ 非晶体 准晶体
• 格子构造---------是指晶体的内部质点(原子、离子) 作规律排列，而且这种排列可在三维空间作周期 性重复(见图1-1-1)。
•
每种宝石矿物晶体都具有其个性特征，并通
相接触，如尖晶石双晶、水晶膝状双晶(见图11-19(a)(c))。
2、聚片双晶
即一系列接触双晶，板则有相同的结 构取向，如钠长石的聚片双晶(见图1-1-19(b))。
3、穿插双晶(贯穿双晶)
由两个个体相互穿插而形成，如萤石的 立方体穿插双晶和长石卡氏双由多个个体以同 一双晶律连生，接合面相互平行，常以薄板状 产出，每个薄板与其直接相邻的薄板呈相反方 向排列，而相间的薄晶(见图1-1-19(d)(e))；穿 插双晶的接合面往往不是一个连续的平面。
• 纤维状集合体 指纤维状的矿物单体，其延长 方向相互平行密集排列所形成的集合体，如纤 维状石膏、阳起石猫眼等(见图1-1-26(b))。
• 晶簇 指以洞壁或裂隙壁作为共同基地而生 长的单晶体群所组成的集合体，如石英晶簇 (见图1-1-26(c))和方解石晶簇。
• 晶腺 指具有同心层状构造，且外形近似呈 球状的矿物集合体，如胶体成因的条带状玛瑙 (见图1-1-26(d))。
• 2）、对称要素：进行对称操作所 借助的几何要素(点、线、面)称为 对称要素，一般对称要素包括对称 面、对称轴和对称中心等
金绿宝石——猫眼,变石
金绿宝石这个名称大家不是很熟悉，但猫眼是被大家共知的。
还有变石，也是很多人所喜欢的。
猫眼和变石其实是猫眼效应和变色效应的简称。
金绿宝石古称金绿玉，其中分为有金绿宝石猫眼，变石也就是亚历山大石，变石猫眼和无特色光学效应的金绿宝石。
金绿宝石通常透明度较好，呈现黄或黄绿色，亦由此得名。
大部分被切割成刻面宝石以表现其优良的火彩。
产地有巴西、斯里兰卡，马达加斯加和俄罗斯等。
金绿宝石猫眼为斯里兰卡国石，又称“锡兰”猫眼。
猫眼石作为10月生辰石，象征着美好的希望和幸福即将代替忧伤。
变石，又称亚历山大石。
据说在1830年，在俄皇亚历山大二世的生日那天发现此石，加之红，绿色为沙俄贵色。
变石因稀少而珍贵，加之颗粒细小，质量超过5克拉的优质晶体十分罕见。
变石为6月生辰石，象征着富裕，健康，长寿。
金绿宝石是铍和铝的氧化物，品质优良的，是极为珍贵。
金绿宝石一般为厚板状，透明有玻璃光泽，呈深浅不同的绿色或黄至棕色，有些在不同的光源下会发出不同的颜色。
金绿宝石主要产于花岗伟晶岩、细晶岩和云母片岩中，因为它非常坚硬耐磨，所以在溪流和砾石中也会存在。
人工的方法可以生成金绿宝石，但品质不如天然的。
金绿宝石的透明晶体，因硬度大也是名贵宝石。
工艺上要求颜色像浅茶水一样明亮的褐黄色和绿黄色，透明，少瑕，晶体直径大于3毫米。
金绿宝石有红、橙、黄、绿、蓝、紫到褐色等数种颜色，猫眼常为暗的带黄的褐色到浅黄色、蜜黄色，带绿色的也常见；变石在日光下为绿色，、蓝绿色或浅绿色等色调，在白炽灯下呈紫红，紫罗兰到红或带紫红的色调。
金绿宝石通常为透明，不透明；玻璃光泽，抛光后为亚金刚光泽。
多色性视情况而定，黄色品种为无色到浅黄到绿黄；金黄绿色者为淡黄到橙黄到淡褐；一般为淡红或无色到橙黄到淡黄到鲜绿。
变色多色性明显，三色性为紫到亮绿到蓝绿。
金绿宝石在荧光下都有反应，其中变石在长短波下都是呈现淡红色。
硬度为8.5低于刚玉，密度大。
没有特殊光学效应的金绿宝石一般为淡黄，金黄或带绿的黄色，带褐的黄色，也有橄榄绿的，淡黄绿色的曾称为“东方橄榄石”，主要产于巴西；深绿色并稍带有褐色的更像绿碧玺和橄榄石，产于斯里兰卡；变石，是具有变色效应的金绿宝石，特点就是日光下为绿色，白炽光下为红色。
宝石学基础结晶性
什么是裂理？
• 裂理属于矿物的力学性 质，是矿物晶体受外力作用 时，有时沿着一定的结晶方 向，但并非是晶格本身薄弱 方向破裂成平面的性质。这 种平面称裂开面。
• 裂理是杂质、包裹体、 固溶体等组分在矿物结晶过 程中沿某些结晶学方向上均 匀规则排列，致使该方向成 为力学薄弱面，当收到外力 作用时表现出来的类似于解 理的特性。
• 有气、液、固态的内含物，以及生 长带、色带等生长结构。
• 例如：海蓝宝石的管状包裹体 • 孔雀石的环带结构 • 刚玉的六方生长色带 • 尖晶石的八面体负晶
海 蓝 宝 石 的 管 状 包 裹 体
•孔雀石的环带结构
色 带
刚 玉 的 六 方 生 长 色 带
尖 晶 石 的 八 面 体 负 晶
研究的意义
• 极完全解理矿物晶体极易裂成薄片， 解理面较大而平整光滑，如云母， 透石膏、石墨等。
• 完全解理矿物极易裂成平滑小块或 薄板，解理面相当光滑，如方解石， 石盐、方铅矿等。
• 中等解理解理面往往不能一批到底， 不很光滑，且不连续，常呈现小阶 梯状，如普通角闪石，普通辉石、 等。
• 不完全解理解理程度很差，在大块 矿物上很难看到解理，只在细小的 碎块上才可看到不清晰的解理面， 如磷灰石、橄榄石等。
4、碳酸盐类
• 菱镁矿MnCO3 • 孔雀石Cu2CO3(OH)2 • 方解石CaCO3(珊瑚的主要晶质部分) • 文石CaCO3（珍珠的主要组成部分）
第三节 包裹体※（超级重要）
• 一、天然宝石是在复杂的地质环境 中形成的，因此，外来杂质、成矿 溶液，以及温度、压力都会对宝石 的生长产生影响，也会在宝石的内 部留下一些痕迹。
• 典型代表：钻石（C）、金（Au）、 银(Ag)
二、硫化物及卤化物大类
第6讲变石和猫眼
第6讲猫眼石和变石6.1 何为猫眼石？何为变石？6.1.1 何为猫眼石？要搞清楚何为猫眼石(Cat's eye)，有必要首先介绍一个猫眼或猫眼儿这个基本概念。
什么是猫眼或猫眼儿？从古至今的确是存在不同理解的。
归纳起来，大约在三种：其一是指“猫眼效应”这种光学现象；其二是指具猫眼效应的任何宝石；其三是专指具有猫眼效应的金绿宝石。
第三种认识被多数宝石学家认同。
基于这种认识，我们不难确定，猫眼石是具有猫眼效应的金绿宝石。
其它任何具猫眼效应的宝石均不能称猫眼石。
猫眼石(Cat's eye)之所以显猫眼效应，是因为其矿物材料金绿宝石中含有一组定向密集排列的绢丝状管状包体，当量足够多时，这种材料经切磨成弧面型宝石后，就能反射可见光而呈现明显的猫眼效应。
6.1.2 何为变石？变石的英文名称是Alexandrite，即亚历山大石。
关于这个名称，曾有一段有趣的故事。
1930年4月的一天，在俄国乌拉尔山一个开采祖母绿的矿山上，矿工们开采出了一些与祖母绿不同特征的矿物晶体，当时并未引起人们的足够重视。
可到了晚上，在烛光下一看，这些白天呈现绿色的矿物晶体，颜色变成了红色，这使采矿工人们大为惊讶。
次日白天再看时，这些晶体的颜色又变成的绿色。
矿工们称它为变色，并将这些具有奇异光学现象的矿物晶体献给当时的皇太子，也就是后来的亚历山大二世。
亚历山大二世将这些奇异的晶体制成宝石后镶嵌在王冠上，并赐名亚历山大石。
经科学研究发现，这些矿物晶体是金绿宝石。
由此可知，变石即为具变色效应的金绿宝石，这种宝石在阳光下呈现绿色，在白炽光、浊光下呈现红色。
这种宝石之所以显变色效应，是因其中含有致色元素铬所致。
这种含铬的金绿宝石对绿光的透射最强，对红光的透射次之，而对红光和绿光之外的其它光线则全部吸收。
因此，当白天，阳光照射宝石时，宝石透过绿光相对较多，因而宝石呈现绿色；而当用富含红光的烛光、油灯光或钨丝光照宝石时，宝石透过的红光最多，因而宝石呈现红色。
第二章 宝石的结晶学特征
三、 晶体的方向性特征 1. 晶体的性质具有随方向而变化的异向性 由于不同方向上质点的性质和间距不同，晶体 在内部和外部性质上也存在差异。 例如：碧玺、蓝晶石矿物（二硬石） 沿平行晶体方向用小刀可以刻动。 垂直晶体方向用小刀不可以刻动。
2.晶体具有外形和性质的对称性 物体相同部位有规律的重复。 （1）所有晶体都是对称的 （2）晶体对称是有限的 （3）晶体对称有几何意义的对称和物理意义 的对称。
• 该晶系有三根轴长不等的晶轴，且彼此相互 斜交。 晶体常数特点：a ≠ b≠c,а ≠ ≠ 90° 最高对称型：C, 常见单形是平行双面和单面。 三斜晶系的宝石有绿松石、钠长石、蔷薇辉 石和斧石等（图2-3-8）
第四节 单形和聚形
单形、聚形和晶体规则连生 本节研究晶体外形的特点： 1. 单形---是对称要素联系起来的一组晶面的总 和.同一单形的所有晶面都同形等大.
六、单斜晶系
该晶系有三根轴长不等的晶轴，其中Y轴与其 他两根轴所构成的平面相垂直，这后两根轴彼此 斜交。 晶体常数特点：a ≠ b≠c,а = =90°，＞90° 最高对称型：L2PC, 常见单形是斜方柱和平行双面。 单斜晶系的宝石有正长石、锂辉石、透辉石、榍 石、磷铝钠石石膏等（图2-3-7）
七、三斜晶系
一
固态物质
晶体与非晶质体
晶体
非晶质体
红宝石
晶体——具有一定的外部晶形和内 部格子构造的固体。 格子构造——内部质点（原子、离 子或分子）作规律排列，并构成 一定的几何图形
2、非晶质体的定义： 内部质点不作规则排列，不具有格子构造， 无一定的外观形态。
代表矿物：欧泊、火山玻璃
小结 晶体----质点有规则排列、有规则外形、有格子 构造 非晶体---质点无规则排列、无规则外形、无格子 构造 隐晶质----质点有规则排列、无规则外形、有格 子构造
宝石学基础(光学、物理学性质)
矿物的颜色是矿物对白光中不同波 长的光波吸收的结果。如果是对各种波 长的光波普遍而均匀地吸收，则随吸收 程度不同而呈现黑、灰、白等色。如对 各种波长的光波有选择性的吸收，则呈 现各种较鲜艳的颜色。
红宝石的红色，是白光(可见光)通 过红宝石时，红宝石将其中的蓝色和绿 色波段吸收后，透射出来的光呈现的红 色。蓝宝石对白光中红色、绿色波段吸 收后，透射出的光呈蓝色。如果宝石对 白光中各波段的光全部吸收，宝石就呈 现黑色，若全部通过，宝石则无色透明。
7 多色性 宝石晶体在透射光条件下，从不同方向观察呈现出不 同的颜色，这种现象称为多色性。对于有色宝石来讲， 一轴晶一般呈现二色性,二轴晶呈现三色性。 蓝宝石具二色性：垂直光轴方向呈现蓝色、平行光轴 方向呈现绿色。蓝色黝帘石呈现三色性：蓝色、紫色、 黄绿色。
8 光泽
光泽（luster）是宝玉石表面对可见光的反射程度， 是由其反射光的强度所决定的，与宝玉石本身的折射率 和吸收系数有关，折射率愈高、吸收系数愈大，则其光 泽愈强。光泽亦是宝玉石的鉴别特征之一。 宝玉石的光泽从总体上讲，可以分成两大类，即金 属光泽（metallic luster）和非金属光泽（nonmetallic luster）。具金属光泽者反射率很大，其表面 的反射能力极强，似一般金属的磨光面，宝玉石中具有 此光泽者不多，主要有赤铁矿、黄铁矿等。具非金属光 泽者其反射能力相对较低，为绝大多数宝玉石所具备， 根据其表现特征，又可分为以下几种：（1）金刚光泽 ； (2)半金刚光泽 ；(3)玻璃光泽 ；(4)油脂光泽 ；(5)蜡 状光泽； (6)树脂(松脂)光泽 ；(7)丝绢光泽；(8)珍珠 光泽 。
色散度=N430.8µm（蓝光）- N686.7µm（红光） 光的波长愈长，传播速度愈慢，折射率值愈小， 折射角愈大。 色散对宝石来说，是一种十分可贵的光学性质，色 散产生的色光，会增加宝石的内在美，尤其是无色 宝石会显得华贵而高雅。钻石所以受人喜爱，除它 耐久、稀少而外，尚有一个主要因素就是它具有明 显的色散。用肉眼能看到色散的宝石有钻石、锆石、 蓝锥矿、榍石、铁铝榴石、钆嫁榴石、立方氧化锆、 钛酸锶、金红石等。