宝石学基础教程大全

宝石学基础教程大全 一、 宝石的分类及命名 ① 宝石的定义 1. 广义一切可琢磨或雕刻成首饰或工艺品的材料，包括人工和自然材料。 2. 狭义自然界中漂亮，耐久，稀有但可琢磨或雕刻成首饰或工艺品的矿物，岩石及部分有机材料。 ② 宝石特性⑴漂亮 ⑵耐久，硬度大，坚韧不脆，化学性稳定 ⑶稀有 ⑷无害。 摩斯硬度矿物的硬度是矿物反抗外来机械作用（如刻划、压入、研磨等）侵入的实力。材料的硬度取决于原子间的键合力的性质和强度，不同的硬度测量方法有摩氏硬度、压入硬度和研磨硬度。德国矿物学家摩氏在1822年为了评价矿物的硬度提出一种运用的分类表，事实上是一种刻划硬度，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。 矿物的硬度也具有对称型和方向性，这种硬度大小随方向而变更，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 自然珠宝玉石 l 自然宝石矿物单晶（可含双晶） 1 高档宝石H7。例如钻石，红宝石，蓝宝石，祖母绿，金绿宝石； 2 中低档宝石碧玺，石榴石，尖晶石，水晶等； 3 稀有宝石也叫保藏宝石，塔菲石，蓝锥矿，矽线石等。 l 自然玉石矿物集合体和非晶质材料。 1 高档玉石H6.5-7 翡翠，软玉； 2 中低档玉石H4-6 玛瑙，岫玉，青金岩，自然玻璃等； 3 雕刻石H2-4 图章石，砚石，装饰石等。 自然有机宝石 珍宝，珊瑚，煤精，骨料，象牙，龟甲。 人工宝石 合成宝石有自然对应物，如合成红宝石，合成钻石 合成宝石必需具备三个条件 a． 它应当是人工参及生产的无机产物。因为有机材料在外观上可能被仿照，但其生长过程是不能复制的。 b． 它必需有对应的自然宝石。 c． 它的物理性质、化学成分和晶体结构及相对应的自然宝石相同或几乎完全相同。但合成尖晶石却有微小的差异。 人造宝石无自然对应物，如YAG（钇铝石榴石）； 拼合宝石两块以上的材料组合在一起，如苏达祖母绿； 再造宝石碎块在高温高压下粘结而成，如再造琥珀。 二、宝石的形成 l 矿物由地质作用形成，通常为固体的无机晶质材料，也有有机的琥珀及非晶质材料欧泊，自然玻璃等； l 岩石矿物的自然集合体 1） 沉积岩灰岩，生物碎灰岩； 2） 岩浆岩花岗岩，玄武岩； 3） 变质岩大理岩，片岩。 岩浆成矿作用 1） 处于地壳深部的岩浆具有很高的温度，在压力驱使下沿裂开带上升，形成火山岩和侵入岩 2） 岩浆在上升过程中，不断发生结晶分异作用，使有用组分聚集形成岩浆矿床 3） 金伯利岩钻石，石榴石； 4） 玄武岩橄榄石，蓝宝石； 5） 伟晶岩海蓝宝石，黄玉，碧玺，各色水晶。 变质成矿作用在地球内力影响下，固态岩石或矿物在基本保持固态下发生成分、结构、构造的变更，形成有用物质的聚集。 1） 区域变质作用 1. 大理岩Ruby，Sapphire; 2. 片岩Emerald，Chrysoberyl. 2） 接触变质作用蛇纹岩，软玉，翡翠等。 热液成矿作用岩浆水、变质水、沉积水的流体及岩石作用发生充填和交代作用使有用物质析出形成矿床。 晶洞成矿热液沿构造裂隙及空间充填，晶体沿壁生长。 风化沉积成矿作用当岩石或矿床袒露地表或处于近地表时，由于水、生物、氧化的环境和温差的变更加速了风化。 不稳定部分矿物分解、淋失在深部再析出形成淋积矿床。 形成的矿物为欧泊、绿松石、孔雀石等。 抗风化实力强的矿物残留下来形成残积矿床经过河流搬运、迁移，富集形成各种砂矿。 这些矿有如下性质 1.化学性质稳定（抗风化）2.高硬度（耐磨）3.比重大（经过迁移分异可以富集成矿） 宝石矿床的分类及特征 成因类型 岩类 宝石种类 内生矿床 岩浆型 金伯利岩 金刚石、镁铝榴石、橄榄石 基性喷出岩 蓝宝石、锆石 酸性喷出岩 贵榴石、托帕石 伟晶岩型 晶洞伟晶岩 海蓝宝石、绿柱石、水晶、锂辉石、锰铝榴石 稀土金属伟晶岩 彩色电气石、铯绿柱石、托帕石、长石 气成热液型 超基性岩交代岩 翡翠、翠榴石 云英岩（云母、石英） 祖母绿、红宝石 矽卡岩 红宝石、蓝宝石、尖晶石、铁铝榴石 热液型 深成型 紫水晶、黄水晶 火山成因型 紫水晶、蛋白石、托帕石 远程低温型 祖母绿 变质型 动力变质型 翡翠 区域变质型 红宝石、蓝宝石 混合型 月光石、SiO2类玉 外生矿床 生物沉积 褐煤 煤玉、琥珀 风化壳型 砂粘土质岩石超基性面性风化 欧泊、澳玉 含硫化物铜矿的浅性风化 绿松石、孔雀石 砂矿 残坡积型 全部宝石 冲积砂矿 全部宝石 海成砂矿 全部宝石 三、宝石的化学组成 ⒈宝石的化学成分 1） 单质钻石 C 2） 氧化物刚玉，尖晶石，金绿宝石，石英 3） 硅酸盐绿柱石，石榴石，翡翠，橄榄石，黄玉，碧玺，锆石 4） 碳酸盐冰洲石，珊瑚，珍宝 5） 磷酸盐磷灰石，绿松石 6） 有机材料煤精，琥珀，龟甲以有机成分为主，珍宝，珊瑚含少量有机成分 ⒉同质多像及类质同象 同质多像化学组成相同的物质，在不同的物化条件下结晶成具有不同晶体结构的晶体的现象。如钻石和石墨是两种特别不同的材料。一个具有作为宝石所须要的重要特征，而另一个则是重要的工业用润滑剂。 类质同像物质结晶时，其晶体结构中某些离子或原子的位置，部分相像的离子或原子占据，其晶体结构和化学键类型不发生变更，但会引起其晶胞参数及物理性质发生变更的现象。如石榴石 四、结晶学基础 1. 晶质及非晶质材料 1）晶体具有格子构造的固体，晶体的内部质点（原子、离子或分子）在三维空间内进行规则、有序的周期性重复，在自由生长条件下，能自发形成规则的多面体形态。 2）非晶质内部质点不作规则排列（不具格子构造），无肯定的外观形态。 晶质及非晶质的关系及区分 晶质稳定，非晶质相对不稳定。 非晶质-脱玻化-形成雏晶，例如火山玻璃； 晶体-放射性-脱晶质化-非晶质，例如高锆-低锆。 晶质 非晶质 宝石矿物 宝石矿物 A具有方向性的物理性质多色性、解理、差异硬度 B外形和性质具有对称性 C有固定熔点,例如刚玉2045熔化 D具最小内能、稳定性非晶质向晶质转化的趋势 无对称型 无规则的几何外形 无方向性的物理性质 无固定熔点 钻石、刚玉、托帕石等 火山玻璃、欧泊、琥珀等 2. 多晶质 显晶质由一些细小的颗粒构生的集合体，放大镜下可见这些颗粒，集合体不具有几何对称外形； 隐晶质由多数微小的晶体颗粒组成的集合体，显微镜下无法看出晶体颗粒。 多晶质 隐晶质 非晶质 宝石矿物 宝石矿物 宝石矿物 无规则的几何外形 无规则的几何外形 无规则的几何外形 晶体