1、红、蓝宝石（刚玉）红、蓝宝石是最珍贵宝石品种之一。红、蓝宝石的鉴别是珠宝鉴定的重要课题。市场蓝宝石的仿制品、合成品和优化处理品种类繁多，因此，红、蓝宝石的鉴定需要解决以下问题：是否是红宝石、蓝宝石？是否是合成品？是否经过了热处理？是否经过了扩散处理？是否经过了充填处理？是否经过了染色处理？是否经过了辐射处理？ 一 红、蓝宝石的基本性质1原石的鉴别1) 晶形：常呈腰鼓状或短柱状晶体，常见单形为六方柱1120、菱面体1011、六方双锥2241、2243和平行双面0001。刚玉的结晶习性与其形成条件有密切的关系，大理岩中的红宝石常呈板状或板柱状晶体。其它母岩中形成的可发育成柱状晶体，腰鼓状晶体等 。
2、蓝宝石通常由各种不同的角度的六方双锥组合而成，有时腰棱处还发育有六方柱，当这种六方双锥和六方柱的组合体终止于一对平行双面时，常称为桶状晶形。 刚玉品种红宝石晶体蓝宝石的晶体2) 表面特征：柱面上常有较粗的横纹。在菱面体上可具有三角生长标志 ，解理不发育，但因聚片双晶可发育有平行底面0001和平行菱面体面1011裂理 。刚玉的裂理2成品的鉴别1) 颜色 刚玉宝石的颜色多样，各种以红色为主色调的品种称为红宝石，而其它的颜色通常称为蓝宝石，常见蓝宝石的颜色有蓝色、绿色、黄色、橙色和紫色。红、蓝宝石的颜色与杂质元素的种类，含量和组合有关：鸽血红（纯红色）红宝石，Cr3+；粉红色红宝石，r 3+ /Fe
3、/Ti；蓝色蓝宝石，Fe2+/Ti4+；黄色蓝宝石，Fe 3+、色心；绿色蓝宝石，Fe3+、Fe 3+/ Ti4+；紫色蓝宝石，Cr3+/Fe2+/Ti4+、Fe 2+/Fe3+；帕德马蓝宝石，色心/Cr3+、 Fe 3+；变色蓝宝石，Fe、Ti、Cr。刚玉的各种颜色品种橙色蓝宝石各种红色色调的红宝石2) 折射率：一般为 1.7621.780。双折射率：0.008-0.009。光性：一轴晶负光性。刚玉的折射率测定3) 多色性：红宝石，红色/橙红色；蓝宝石，蓝色/蓝绿色；黄色蓝宝石，黄色/浅黄色；绿色蓝宝石，绿色/黄绿色；橙色蓝宝石，橙色/无色；褐橙色蓝宝石，黄褐色/无色；紫色蓝宝石，紫色/橙色
4、。4) 发光性红宝石在长波紫外线下可呈弱至强红色荧光，短波紫外光下呈弱至中等红色荧光，随微量元素含量的不同而变化，但同一样品的长波紫外荧光强度大于短波紫外荧光强度。蓝宝石通常无紫外荧光，但缅甸、斯里兰卡、克什米尔的蓝宝石具有橙至橙红色的长波和短波紫外荧光。5) 吸收光谱红宝石的典型光谱特征是 694、692、659nm吸收线，620540nm 的吸收带 476、475、468nm的细吸收线及 450nm 后的全吸收。由于分光镜中分辨率的原因 694 与 692、476 和 475 常合并成一条吸收线。红宝石的吸收光谱蓝色和绿色蓝宝石以及由 Fe3+致色的黄色蓝宝石典型光谱是 450、460、4
5、70nm 吸收线，当颜色较深时形成一较宽的 450nm 吸收带。浅灰色蓝宝石仅可在 450nm 处见一条模糊的吸收线。 蓝宝石的吸收光谱6) 内含物可含各种固态、气注解态包裹体，常具六方或直线状生长带。不同产地的红、蓝宝石的内含物特征也不一样。 红宝石中的金红石针蓝宝石中的指纹状包体蓝宝石中的六方生长色带7) 特殊光性（1） 星光效应：许多产地的刚玉宝石含有丰富的定向排列的金红石针状包裹体，它们在垂直光轴的平面内呈现出 120角度相交，构成三组不同的包裹体方向，当加工成包裹体平行底面的弧面形后可显示六射星光。偶尔可见十二射星光现象，据报道是由于三组金红石针和三组赤铁矿针状体互呈 30角交叉构成
6、的。星光红宝石星光蓝宝石（2）变色效应：少数蓝宝石具变色效应，它们在日光下呈蓝紫色、灰蓝色，在灯光下呈红紫色，颜色变化不明显，颜色通常也不鲜艳。二 红、蓝宝石的产地及其特征世界上有许多红、蓝宝石产地，主要产地只有缅甸、泰国、柬埔寨、斯里兰卡、澳大利亚、中国等。各个产地的红、蓝宝石都会由于其形成条件上的差异，而各具某些特征，依此可判断某一红宝石或蓝宝石的来源。同时，产地特征也是十分重要的鉴别红、蓝宝石真伪所必须的依据。 1 红宝石的产地及其特征1.1 缅甸抹谷红宝石世界上最精美的红宝石（和蓝宝石）的产地是缅甸抹谷，以鸽血红闻名于世，以致于“缅甸红宝石“成为了商业上优质红宝石的代名词。抹谷位于缅甸
7、的北部，产出的红宝石的颜色从浅红到深红，最好的颜色称为“鸽血红“，是一种鲜艳、明亮不带其它色调的纯红色。 缅甸抹谷红宝石（1） 流纹状色带抹谷红宝石通常具有颜色分布不匀的特点，可出现流纹状的，团块状的色斑，被形象地称为“糖浆状“的色带。（2） 双晶和水铝矿管状体常见聚片双晶，平行于菱面体面，偶然会出现两组双晶几乎以 90 度的面角相交。沿着双晶面的交线，经常会有由细小的水铝矿微晶集合形成的管状体。（3） 补钉金红石针抹谷红宝石中的金红石通常成短针状，可密集成白色色带或呈团块状不均匀地分布在红宝石中，如同“补钉“。红宝石中的金红石针缅甸星光红宝石常见的其它包体还有，无色透明菱面体状的方解石和白云
8、石，无色浑圆状的磷灰石和八面体的尖晶石等。此外还只有石榴石、榍石、磁铁矿和黑云母等。偶尔可见充填了液体的空穴或负晶。1.2 缅甸孟素红宝石孟素（Mong Hsu）是 90 年代发现的红宝石新产地，位于抹谷东南方向约 200 公里。（1） 颜色和色带 孟素红宝石的颜色多为紫红色至褐红色。原石的中心常见有深蓝紫色的色斑，经热处理后，深蓝紫色色斑消除，并呈暗红色至红色，有时还形成白色团块状的絮状物，导致透明度下降。缅甸孟素红宝石（2） 生长带可见平行六方锥面的生长带。在深蓝紫色区域，经热处理变红后，可见平行底面的生长带，是孟素红宝石的典型特征。（3） 双晶。聚片双晶较抹谷红宝石更为常见，并可出现多组
9、不同方向的双晶，以及沿双晶面交线分布的水铝矿微晶组成的管状体。（4） 金红石和网状包裹体孟素红宝石中金红石针少见，往往发育有两组约以 120 度交炽成的网状体，推测是具水铝矿假象的刚玉。（5） 其它晶体包裹体含有白云石、磷灰石、荧石、尖晶石和云母等晶体包体。愈合裂隙多显不规则的曲面状，上面分布有指纹状排列的气液包裹体。1.3 泰国红宝石泰国是红宝石的重要产出国和交易中心，红宝石产地位于泰国东南部的占他武里，该区可划分成生产蓝色、蓝绿色、黄色和黑色星光蓝宝石的矿区和生产红宝石的矿区。（1） 颜色和荧光 该区红宝石的颜色从红色到深红色、褐红色和紫红色，这是由于含 Fe，Ti 等杂质元素的缘故。泰国
10、的红宝石的荧光也因为 Fe 含量较高而减弱，甚至淬息。泰国红宝石（2） 双晶和水铝矿双晶十分发育，常见两组或者三组相互之间近乎垂直的双晶片相互穿插，在三组不同方向的双晶面相交的交线上，形成三组近于相互垂直的水铝矿管，管状体带有须边，有时可形成分枝 ，是泰国红宝石的重要特征。 泰国红宝石中的双晶纹（3） 晶体和气液包体晶体包体有无色透明的斜长石粒状晶体、微黄色六边形磷灰石包体、暗红色浑圆状石榴石晶体和黑色粒状磁黄铁矿晶体。气液包体常聚集成指纹状羽状和圆盘状，盘子状包体中央常常分布着溶蚀的磷灰石、石榴石和磁黄铁矿晶体，晶体四周的盘状液体包体形成一种类似“煎蛋“状图案，成为泰国红宝石的另一个典型特征
11、。1.4 斯里兰卡红宝石斯里兰卡红宝石具多种成因，这就决定了斯里兰卡红宝石具有相当多变的特征。（1）斯里兰卡红宝石颜色色调变化很大，从浅红色到红色、粉红、棕红或褐红到樱桃红等。高档品为艳红色略带粉、黄色调，常称樱桃红或水红色。斯里兰卡红宝石色带明显，常显示六边形。斯里兰卡红宝石（2）双晶斯里兰卡红宝石沿菱面体1011或底面0001的双晶较为少见，并且通常只发育一组，双晶片的厚度也比较厚，有时在显微镜下可清楚地看出双晶片的厚度。（3）长针状金红石斯里兰卡红宝石中金红石针呈细长状与缅甸红宝石内的金红石大不相同。 斯里兰卡红宝石中长针状金红石针（4） 晶体包体锆石多呈细小粒状晶体，常伴有一盘状裂隙。
12、此外还有石榴石、橄榄石、方解石、云母、磁黄铁矿、尖晶石、磷灰石等矿物包裹体。（5） 气液包裹体斯里兰卡红宝石中含有丰富的液态包裹体，但空穴、负晶不如缅甸抹谷红宝石多见，愈合裂隙构成指纹状、梳状、网状等精美的特征图案。 1.5 越南红宝石越南在 80 年代发现几处红宝石新产地，如位于越南北部陆安城、中部义静省蔡市、以及南部玄武岩区内的红、蓝宝石矿等。其中陆安红宝石的产量最大，质量最好，次为蔡州的红宝石。（1） 颜色及色带 越南红宝石的颜色从粉红到红色，多带有紫色色调，也出现有最佳的鸽血红的颜色。红宝石具有流纹状的颜色分带现象，流纹状色带可参杂有粉红色、橙红色、无色和蓝色条带。此外还可出现单独的沿
13、双晶面成层分布或呈烟雾状的蓝色色斑。蓝色色斑可经热处理消除。越南红宝石（2） 包裹体越南红宝石的特征包裹体是三水铝石，颜色呈桔黄色。以及方解石、磷灰石、金红石、磁黄铁矿等。在愈合裂隙中包含有呈指纹状排列的气液二相包裹体和次生褐铁矿的浸染。（3） 双晶越南红宝石聚片双晶发育。1.6 中国红宝石产地我国在云南、安徽、青海、黑龙江等都发现有红宝石，各产地的基本情况如下：（1） 云南红宝石云南红宝石产于滇西哀牢山老变质岩分布区的金云母大理岩中，但有开采价值的则是次生砂矿，其中开采出的红宝石粒度 110mm，颜色呈玫瑰红色和红色，浓艳且均匀。但是裂理发育，包体和杂质含量较高，绝大多数只能用做弧面宝石，具
14、刻面宝石质量的原石少见。云南红宝石还由于矿床的规模等原因，出产量很少，不能保持稳定的市场供应。（2） 安徽霍山红宝石安徽霍山红宝石产于超基性岩体的内部或者其边部接触带中的黑云母斜长岩脉状体或者透镜体之中，红宝石单个晶体一般比较小，直径 3-5mm，长约 8mm，六方柱状，半透明，浅紫色至玫瑰红色，颜色较浅。但也发现有 5cm 长的红宝石大晶体。部分半透明-不透明的红宝石具有很好的星光。该地主要为原生矿，规模较小，目前已很少有红宝石投入市场。（3） 青海红宝石青海红宝石位于青海省西部，产于侵入在变质岩地区的蚀变超基性岩中，含红宝石的刚玉云母斜长岩成大小不等的透镜体分布于蚀变超基性岩中，红宝石呈深
15、玫瑰红，常常有蓝色的色带或色斑。粒径 5-10mm，长 20-30mm，透明度较差，一般达不到刻面级宝石的质量。（4） 黑龙江红宝石黑龙江穆龙地区的粘土质砂砾层中发现有红宝石，其原生矿系碱性玄武岩，红宝石的粒度 2-6mm，最大 10mm，粉红-红色，透明度较好。但矿床的规模较小，目前尚未成为有经济意义的产地。2 蓝宝石的产地及其特征为宝石市场提供蓝宝石的产地远比红宝石多，但是，国际宝石市场的蓝宝石却主要来自于几个主要的产地，如泰国、柬埔寨、澳大利亚、缅甸、斯里兰卡、克什米尔、中国山东等。2.1 克什米尔蓝宝石克什米尔蓝宝石被誉为蓝宝石中的极品，蓝宝石质量有很大变化，从浅灰蓝色到矢车菊蓝的颜色
16、，透明到不透明。大部分的原石也要经热处理才有价值。尽管如此，如今克什米尔蓝宝石已不仅仅具有产地的意义，而且还作为最佳商业品级蓝宝石的代名词。（1） 颜色和外观克什米尔蓝宝石的颜色通常称为矢车菊蓝，是指一种不含其它色调的中等深度的鲜艳的纯蓝色。此外，克什米尔蓝宝石还由于含有微小的尘状的内含物对光线散射形成象绒布般的光泽（也称为天鹅绒效应）。失车菊兰克什米尔蓝宝石（2）色带：克什米尔蓝宝石有界线分明的色带（生长带），以及由乳浊状条带和透明条带交替形成的色带。（2） 金红石：极少见到金红石针或丝状体。（3） 双晶：非常薄的沿菱面体方向双晶片，但非常少见。（4） 成分不明的细小包体：微粒包体呈线状、雪
17、花状、云雾状，成分不明。（5） 其它晶体包体：有碧玺、锆石、斜长石、晶质铀矿、褐帘石等。（6） 气液包裹体：呈指纹状分布在愈合裂隙上，较少见。2.2 斯里兰卡蓝宝石斯里兰卡的蓝宝石有各种各样的颜色，如无色、浅灰黄色、浅蓝色、蓝色、绿色、紫色、蓝紫色、橙色等等，蓝色的蓝宝石的颜色较浅，常为浅蓝色、灰蓝色、天蓝色、蓝紫色等， 具有产地鉴别意义的内含物特征是：长丝状的金红石针，二相或三相的长条形负晶，带应力晕的锆石包体，强烈的色带，且聚片双晶发育，指纹状的愈合裂隙和各种晶体包体。斯里兰卡蓝宝石各种颜色的蓝宝石长金红石针2.3 缅甸蓝宝石抹谷的蓝色蓝宝石可具有中至深的纯正的蓝色，比克什米尔的蓝宝石的颜
18、色稍深，并且与矢菊蓝宝石一样，无论在什么类型的光照下（如日光、灯光）都不会改变色调，只是不具有天鹅绒光泽。 缅甸蓝宝石缅甸蓝宝石可作为产地标志的内含物特征是：细短的针状金红石与尘埃状的金红石共存，并可密集成云状体，发育的聚片双晶以及与之相伴的水铝矿管状体，颜色分布均匀可见色带和磷灰石晶体包体等。2.4 泰国蓝宝石泰国的蓝宝石产地分布于占他武里和康桑拉武里两地，由于占他武里蓝宝石开采的历史悠久，而且该城又是宝石的集散地，所以更为著名。（1） 占他武里蓝宝石占他武里蓝宝石矿产出各种颜色，如深蓝、蓝绿、黄绿、黄色的蓝宝石和黑色的星光蓝宝石，同时还伴生有黑色尖晶石、石榴石、锆石和黑色的透辉石等，蓝色蓝
19、宝石的颜色一般较深，并带有紫色和（或）灰色色调，蓝宝石中含有许多微小的出溶体，沿六方生长色带分布，而且还导致蓝宝石出现较微的白雾状外观。聚片双晶和与之相伴的细长白色水铝矿针（管）状体也相当多，铀烧绿石八面体是该区及相邻的柬埔寨拜林蓝宝石的重要特征。由液体和二相包体及其组成的指纹状、羽状愈合裂隙也比较常见。此外还含有无色透明粒状的斜长石，淡黄色的磷灰石、磁黄铁矿、短针状的赤铁矿等包体。（2） 康桑拉武里蓝宝石蓝宝石通常具有明显的六方生长色带，同一晶体中色带的密集程度变化很大，在蓝色的色带中（无色的色带中不含）有浓度不一的尘埃状包体。这些包体在透射光下呈蓝色，在反射光下产生乳白色的散射反光，类似于
20、丝绢现象。这种乳状效应在某一生长带可非常的强烈，在另一生长带可能不明显。与占他武里蓝宝石一样很少出现金红石针，但是尘埃状的微小包体可密集排列成长条状甚至针状的形态。此外，还有与多组聚片双晶有关的细长的水铝矿针（管）、二相包体、极薄油膜状的带晕彩的愈合裂隙，以及斜长石、角闪石和磁黄铁矿等包体。 2.5 柬埔寨蓝宝石柬埔寨拜林地区产出蓝宝石和红宝石，与泰国占他武里的红、蓝宝石产地实际属于一个矿区，拜林的刚玉矿床一直延伸到柬埔寨边界。与蓝宝石伴生有红色及橙色的尖晶石，少量的锆石和大量的铁尖晶石。蓝宝石具有更好的颜色，蓝色纯正，分布均匀，色带不明显，透明度好，光泽强。拜林蓝宝石还具有如下的内部特征。红
21、色、深红色、桔红色粒状铀烧绿石，柱状斜长石和六方柱状磷灰石，早世代的刚玉晶体以及在晶体包体周围的盘状应力裂隙。但很少或没有金红石针，聚片双晶也不很发育。2.6 澳大利亚蓝宝石澳大利亚蓝宝石来源于玄武岩，所产的蓝宝石达全球总产量的 60-70%。但颜色也较深，据报导，产出的蓝宝石中有 85%是含 Fe 很高的深蓝色（墨水蓝），有 10%是黄色、绿色和黄绿色的蓝宝石，其余 5%是双色的，褐色的和淡黄色半透明的蓝宝石。澳大利亚蓝宝石的特征还有：由短针状的赤铁矿和少量金红石针组成的“丝绢“，聚片双晶和水铝矿管状体，橙至红色的铀烧绿石包体，以及带有慧星状尾巴的晶体包体等。此外是斜长石、锆石和羽状愈合裂隙
22、等内含物。2.7 中国蓝宝石我国在海南、福建、江苏、山东、河北、黑龙江和青海等省都发现有蓝宝石矿，但经济意义相差很大。目前能保持供应的只有山东昌乐和福建明溪两处，福建明溪蓝宝石由农民在农闲期间小规模地开采，产量不高。黑龙江、青海的蓝宝石与红宝石共生。 （1） 山东昌乐蓝宝石该区除了深蓝色以外，还有黄绿、蓝绿、褐色的蓝宝石以及深蓝色、深蓝色、深褐色的星光蓝宝石。山东蓝宝石有时可见聚片双晶，金红石成短针状，稀疏分布，密集时可形成星光，生长带和色带多见，有些色带密集微小尘埃状的包体，并使得透明度下降。粒状或变形十二面体状石榴石包体、短柱状的钛铁矿也是常见的晶体包体。此外较少见的包体还有磷灰石、锆石、
23、斜长石、刚玉和水铝矿、榍石等。(2）福建明溪蓝宝石该区的蓝宝石采自河床、河漫滩的砂砾层中，玄武岩为其母岩，蓝宝石晶体成短柱状，桶状或磨圆状，颜色有蓝色、蓝绿色、绿色、透明到半透明，粒径一般在 2-8mm，较山东昌乐小很多，但颜色则较浅，而且蓝绿色最常见。三 红、蓝宝石及仿制品的鉴别1 红宝石与其仿制品的鉴别广义上所有红色宝石都可能成为红宝石的仿制品，但在外观上与红宝石相似的宝石主要有红色尖晶石、红色石榴石、红色电气石、红色绿柱石、红色锆石、红柱石及红玻璃等。表 C-红宝石及仿制宝石物理性质一览表宝石名称 颜色 多色性 RI DR 光性 偏光检查 SG 光谱红宝石 红-紫 明显 1.76-1.7
24、8 0.008 U 正常消光 3.9-4.1 Cr 谱尖晶石 褐红 无 1.718 单折射 I 全消光 3.6 Cr 谱镁铝榴石 红-褐 无 1.74-1.76 单折射 I 全消光 3.7-3.8 MgAl 谱铁铝榴石 褐红暗红 无 1.76-1.78 单折射 I 全消光 3.8-4.2 FeAl 谱红碧玺 粉红褐红 很明显 1.62-1.64 0.014-0.020 U- 正常消光 3.01-3.11 可能有 Cr 谱铯绿柱石 粉红 明显 1.56-1.59 0.004-0.09 U- 正常消光 2.7-2.9 无锆石 褐红暗 弱 1.93-1.99 0.059 U- 正常消光 4.68 6
25、53.5 线红柱石 褐红-红 强 1.63-1.64 0.010 B- 正常消光 3.10-3.18 436.445nm红玻璃 红 无 1.45-1.70 单折射 I 全消光 2.60 多变（1） 红宝石与红色尖晶石的区别红色尖晶石颜色与红宝石极为相似，但红尖晶石常常带有褐色色调，没有多色性，偏光下全消光，有时显示波状异常消光现象，折射率值（ 1.718）与红宝石（1.76-1.78）不同，没有双折射率，静水称重法相对密度值（3.60）小于红宝石（3.99）吸收光谱缺少蓝区的三条吸收谱线，荧光呈红色但通常较红宝石弱。显微镜下可见八面体晶体或负晶。不同光源照射下红宝石的颜色有差异红尖晶石的颜色红
26、宝石的光谱红尖晶石的光谱（2）与石榴石的区别石榴石颜色通常较红宝石深，呈褐红-暗红色，镁铝榴石有时呈浅黄红，浅粉红偏光镜下全消光，蛤有时呈现四明四暗的异常现象，石榴石无二色性也无荧光。镁铝榴石和铁铝榴石光谱都与红宝石的光谱不同。显微镜下石榴石的二组针状金红石近直角相交，另一组不在该平面内，而红宝石内三组金红石针呈现出 120或 60夹角。石榴石中的金红石针红宝石中的金红石针（3）与红色碧玺的区别红色碧玺为桃红色有时有深桃红和浅桃红之分，带有褐色或橙色色调，二色性极为明显，为深红/浅红的形式与红宝石呈红/橙红的形式不同。红色碧玺的折射率值（1.620-1.640）和相对密度值（3.05）明显小于
27、红宝石，而双折射率（0.014-0.020）大于红宝石，在显微镜甚至放大镜下的适当方向可见到红色碧玺的后刻面棱重影。红色碧玺还具有针状和管状包体，以及不规则状的扁平状液态包体。红碧玺的红色带粉红色调（4）与红色绿柱石的区别红色绿柱石的折射率值（1.56-1.59）和相对密度值（2.7-2.9）明显低于红宝石，故光泽弱，没有特征吸收谱和荧光。（5）与红色锆石的区别红色锆石颜色通常不够鲜艳和纯正，总带有褐色或灰褐色，外观与优质红宝石差异较大，折射率值（1.93-1.99）由于超过折射仪的测试范围而无法测到，锆石的相对密度 4.68 较高，掂重明显大于红宝石，锆石通常显示 653.5nm 的特征吸收
28、谱，紫外荧光下呈惰性。放大镜下或显微镜下很容易观察到锆石的后刻面棱的重影，由于宝石脆性大也常见宝石腰棱及刻面棱的磨损和缺口。（6）与红柱石的区别红柱石具极强的多色性，颜色为红/黄/绿三色，用肉眼都可明显的观察到，红柱石的折和折射率值（1.63-1.64）、相对密度值(3.18)都与红宝石不同，通过测试可加以区分。红柱石在紫蓝区可能有二条吸收带，紫外光下无荧光。（7）与红玻璃的区别玻璃为常见的仿制品，在偏光镜下全消光或黑十字异常消光。折射率值不定，通常为 1.45-1.70之间，偶尔会大于 1.70。相对密度多变，在 2.60左右，吸收光谱可能除红色外全吸收，也可能在黄、绿区吸收显示稀土谱。显微
29、镜下可见气泡，漩涡纹等内部特征。2 蓝宝石和仿制宝石的鉴别与蓝宝石相似的宝石有蓝色尖晶石、蓝锥矿、堇青石、黝帘石、蓝色碧玺、蓝玻璃等。表 C-蓝宝石及仿制宝石物理性质一览表宝石名称 颜色 多色性 RI DR 光性 偏光检查 SG 光谱蓝宝石 蓝-紫蓝 明显 1.76-1.78 0.008 U- 正常消光 3.9-4.0 456.460.470nm尖晶石 蓝色 无 1.718 单折射 I 全消光 3.60 黄绿区四条蓝锥矿 蓝-紫蓝 蓝/无 1.75-1.80 0.0047 U= 正常消光 3.65 无堇青石 蓝色 紫蓝-蓝浅黄 1.54-1.55 0.009-0.010 B- 正常消光 2.6
30、5 无黝帘石 紫蓝色 紫-蓝-绿 1.69-1.70 0.009 B+ 正常消光 3.35 无特征碧玺 蓝色 明显 1.62-1.64 0.014-0.020 U- 全消光 3.01-3.11 无特征玻璃 蓝色 无 1.45-1.70 单折射 I 全消光 变化 可变（1）与蓝色尖晶石的区别:与蓝宝石物理参数不同，只有一个折射率值（1.718），偏光下全消光，无二色性，在黄区、绿区、蓝区有四条铁吸收谱，内部有八面体晶体包体和负晶。尖晶石中的八面体晶体包体和负晶蓝宝石中的金红石针愈合裂隙（2） 与蓝锥矿的区别:蓝锥矿颜色特征与蓝宝石相似，但具强多色性，通常顶刻面观察为蓝色，平行腰棱观察为无色，与蓝
31、宝石蓝绿色或绿蓝色明显不同。蓝锥矿的双折射率很大，达0.047，而且为正光性，显微镜下刻面棱重影明显。蓝锥矿色散很强（0.046），虽然部分被体色所掩盖，但切工优良的蓝锥矿显示生动的外观。此外，蓝锥矿在短波紫外光下具亮蓝色荧光，而蓝宝石为惰性或弱荧光。（3） 与堇青石的区别:堇青石折射率值较低（1.54-1.55），宝石表面光泽较蓝宝石弱，相对密度值（2.65）较小，在 3.32 的重液中上浮而蓝宝石下沉。肉眼可见明显的多色性，顶刻面通常为蓝色，另二个方向为蓝紫色和浅黄色。与蓝宝石不同，堇青石可能在黄区、绿区和蓝紫区有吸收带。堇青石中的状包体（4） 与黝帘石的区别:黝帘石的蓝到紫色品种为坦桑黝
32、帘石，它具有强三色性分别为蓝色、紫红色和绿色，热处理的黝帘石仅呈现蓝色和紫色。黝帘石相对密度值（3.35）较蓝宝石低，在 3.32的重液中缓慢下沉，而蓝宝石则迅速下沉。折射率值测试也可与蓝宝石区分开。与碧玺、玻璃的鉴别特征与红宝石相似。蓝色的黝帘石四 合成红、蓝宝石的鉴别1 焰熔法合成红宝石的鉴别焰熔法合成红宝石是市场上最常见的合成宝石之一，同时也是最早的合成宝石。自从十八世纪末，焰熔法问世以来，这种方法合成的红宝石就大量地流入市场，历时已近百年。焰熔法合成红宝石的特征比较明显，较易于鉴定。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。焰熔法
33、合成红宝石的梨晶）弯曲生长纹:弯曲生长纹是合成红宝石的生长过程中，由于熔滴汇成的熔融层呈弧面状，并且逐层冷凝而造成的。早期的合成红宝石弯曲生长纹非常清楚，但随着生产工艺水平的提高，生长纹也越来越不明显。焰熔法合成红宝石的弯曲生长线3）气泡:焰熔法合成红宝石的另一个重要特征是含有气泡，气泡通常很小，在低倍放大镜下成黑点状，如果气泡较大，高倍放大能分辨出气泡的轮廓，常呈球形，椭圆形或蝌蚪形，气泡多时会成群呈带状分布。焰熔法合成红宝石的气泡云4）多色性:天然红宝石尤其是大颗粒优质红宝石，顶刻面的取向一般是垂直结晶 C 轴的，用二色镜从台面观察看不到多色性。而焰熔法合成红宝石作为天然红宝石的低廉仿制品
34、，在加工中不注意取向，从台面观察常能见到红和橙红色明显的二色性。5）发光性:天然红宝石和合成红宝石在紫外光下发出红色荧光，但由于合成宝石成分较纯，紫外荧光常比天然红宝石更强。6）吸收光谱:天然红宝石和合成红宝石的可见光吸收光谱相同，没有区别。7）火痕:合成红宝石价格低廉，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。合成红宝石中的火痕8）淬裂处理的红宝石:焰熔法合成红宝石通常十分洁净，没有裂隙及其它的内含物，但有些焰熔法合成红宝石经加热后迅速淬火 ，使之产生裂隙，以模仿天然红宝石。淬火后的合成红宝石还可进行各种方法的充填及处理，最典型的一种是放到助溶剂中生长，来愈合淬
35、裂的裂隙。这种类型的合成红宝石仍然具有弯曲生长线和气泡等熔焰法合成红宝石的特征，并且在充填或愈合的裂隙中还可能发现有气泡。9）微量元素:天然红宝石含有多种杂质元素，焰熔法合成红宝石则较为纯净。2 熔焰法合成蓝宝石1）颜色和致色剂:焰熔法合成蓝宝石有多种颜色，产生颜色的致色元素可与天然的杂质元素不同，例如，天然绿色的蓝宝石由 Fe3+、Fe2+和Ti4+所致而焰熔法合成的绿色蓝宝石则因加入少量钴和镍而呈绿色。由于致色剂的不同，也导致其它某些物性的变化。）弯曲生长线:焰熔法合成蓝宝石的生长线较宽，当细小的气泡沿生长线聚集时，生长线的特征更为明显，形成明显弯曲色带。在其他颜色的合成蓝宝石中生长线情况
36、不同，比如，变色蓝宝石中弯曲色带非常清晰，而在黄色品种中，生长线却很难发现。合成蓝宝石中的弯曲生长线)气泡:焰熔法合成蓝色蓝宝石中的气泡，与合成红宝石相比，通常更细小、分布更密集，呈小球状、蝌蚪状成群或成层分布或弥漫在整个宝石中，在较低倍放大情况下，看起来呈黑点状。)发光性:天然蓝色蓝宝石在紫外光下常呈惰性，而焰熔法合成蓝宝石在短波紫外光下可能显示淡蓝白色或淡绿色荧光，与天然宝石有很大差异。无色合成蓝宝石在短波下可能有淡蓝色荧光，绿色合成蓝宝石在长波紫外光下可具橙色荧光，橙色合成蓝宝石在长波紫外光下显淡红色。)吸收光谱:焰熔法合成的蓝色、绿色和黄色蓝宝石通常缺少天然蓝宝石中清晰可见的蓝区的吸收
37、线，有时仅表现为模糊不清的极弱吸收带。合成变色蓝宝石具有 475nm 处的极细的钒吸收线，也可因含少量 Cr 而同时迭加有 Cr 的吸收光谱。)对于焰熔法缺少弯曲生长线的合成红、蓝宝石，在用其他常规方法无法确定时，可以采用普拉托测试法。具体操作方法是：将宝石浸泡在二碘甲烷中，在正交偏光下，沿宝石晶体的光轴方向放大 20 至 30 倍进行观察，焰熔法合成的刚玉宝石可能显示交角为 60的条带状构造。据报导坦桑尼亚某些天然红宝石也曾观察到这种现象，但两者的成因完全不同。 普拉托法合成的刚玉宝石显示交角为 60的条带状3 焰熔法合成星光红、蓝宝石通常呈半透明状，粉红至红色和灰蓝到蓝色，目前有两种方法可
38、以合成星光红、蓝宝石，一种是焰熔法，另一种是提拉法，两种方法合成的星光红、蓝宝石都具有典型，较易于识别的特征。 合成星光红宝石合成星光蓝宝石1)弯曲生长带焰熔合成星光红、蓝宝石弯曲生长带或弯曲生长线相当明显，成粗大的色带，易于在宝石的侧面观察到，尤其用聚光透射照明之下，肉眼即可见到。弯曲生长带往往含有细小密集的气泡。天然星光红蓝宝石也常见色带，但色带是平直的或带弯角的。 2)星线特征焰熔法合成星光红、蓝宝石的星线细长、清晰、完整，贯穿整个弧面型宝石表面，而天然星光红、蓝宝石的星线常常较粗，从中心向外逐渐变细，星光中部显示一团光斑，俗称宝光。天然星光的星线还可能不完整，不规则。合成星光和天然星光
39、的星线特征的比较3)金红石针焰熔法合成的星光红、蓝宝石的金红石针相当细小，而且密集，如同白色纤维，要在高倍放大（40 倍以上）下，才能观察到。而天然星光红、蓝宝石中的金红石针则较粗大，在放大条件下一般能清楚地分辨出金红石针的形态。4 助熔剂法合成红、蓝宝石 由于助溶剂法的生产成本很高，该方法合成的红、蓝宝石的售价也相当高，因而其产量远较焰熔法合成的红、蓝宝石为少。生产的厂家也不多。目前世界上大约仅有不到十家的生产者（表5.1），虽然各厂家的合成技术各异，合成的红、蓝宝石也有各自的特点。但是，这种方法合成的红、蓝宝石仍具有许多共同的特征，也是与天然宝石鉴别的重要特征。表 C-3 世界主要的助溶剂
40、合成红、蓝宝石的厂商情况名称 开始生产时间 国别 助熔剂类型 生长方式 重要特征 商业地位Chatham 1960 美国 PdO(PdF2)-MoO2-Li2O 种晶 铂金片和各种助熔剂包裹体 重要厂家Kashan 1968 美国 Na3AlF6-ZnO 种晶 大的不规则的助熔剂包裹体，慧星状助熔剂包裹体 重要厂家Gukson 1975 瑞士 未知 种晶 明显的种晶和平行菱面体的色带 少见产品Knischka 1980 奥地利 PdO(PdF2)-B2O3-WO3 种晶 种晶和各种助熔剂包裹体 少见产品Ramaunra 1982 美国 Bi2O3-PdO-La2O 自发成核 橙红色的短波紫外荧
41、光和成分不一的助熔剂包裹体 重要厂家Inamori 1982 日本 未知 未知 大的助熔剂包裹体和平行（2243）的生长带 少见产品Lechleitner 1983 澳地利 PdO(PdF2)-MoO2-Li2O 大种晶 在焰熔法的合成红宝石，无色蓝宝石中制造面纱状愈合裂隙 少见产品Shinna 1984 日本 未知 大种晶 在焰熔法的合成红宝石中制造面纱状愈合裂隙 少见产品Douras 1993 希腊 PdO(PdF2)-Ga2O3 自发成核 三角形，扇形的蓝色或深色的色带，可能高于正常的折光率和双折率 年产量约 2万克拉1)外观:助溶剂合成红、蓝宝石的颜色与天然红、蓝宝石相似，可有各种色调
42、的红色和蓝色，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，尤其是各种形态的愈合裂隙。外观上与天然宝石十分相似。助溶剂合成红宝石的晶体外观2)铂金属片:助溶剂合成宝石中有时可见铂金片，它们常具有三角形、六边形、长条形或不规则的多边形， 铂金片在透射光下不透明，反射光下显示银白色明亮的金属光泽。助熔剂合成红宝石中的助熔剂残余和铂金属片3)助溶剂残余包裹体:助溶剂包体可呈单个的管状包体，负晶，或者聚集成栅栏状存在于合成红宝石中，此外，还常见微小的助溶剂包体可呈雨点状、网格状、慧星状等形态。微小的助溶剂包体往往很难放大到可以观察其结构的程度，故认识其可能出现的分布图式也是非常重要的。
43、4)面纱状愈合裂隙:助溶剂法合成红、蓝宝石内发育有大量面纱状愈合裂隙，其上分布了大量的呈指纹状、网状或树技状的助溶剂包体。天然红宝石也会出现不规则的面纱状愈合裂隙，但其上分布是气液包体。助熔剂合成红宝石中的助熔剂残余助熔剂合成蓝宝石中的助熔剂残余5)色带和生长带:助熔剂合成红、蓝宝石中可见直线状、角状生长环带，这些特征与天然红、蓝宝石中的色带，在外观上是一致的。但在Ramaura 合成红宝石中可出现一种搅动状的颜色现象和角度相交的不规则生长线，在 Douros 合成红宝石中可出现浅红、无色色带和蓝色三角色块。 6)双晶:溶剂合成红宝石具有平行 C 轴，即垂直底面(0001)的双晶。这种双晶可形
44、成两组互相交叉或者多组（如三组）相交的结构。这种双晶在天然红、蓝宝石中尚未见到。7)种晶:如果种晶用的是天然红宝石，则出现天然的内部特征与助溶剂残余包体共存的情况。如果种晶用的是焰熔法合成红宝石，则会出现弯曲生长线与助溶剂残余包体共存的情况。 现在的种晶最大仅 1mm 大小。8)发光性:紫外光下助溶剂红宝石有较强的红色荧光，可以对红宝石的鉴定起到指示作用，而Ramaura 红宝石加入了某些稀土元素，在紫外光下橙红色荧光。少数样品可能显示蓝白色荧光。 助熔剂合成蓝宝石中的助溶剂残余在紫外光下可显示粉红、黄绿和棕绿色等多种荧光，以致于合成蓝宝石也显示出这些荧光特征。而天然蓝宝石多表现为惰性荧光。9
45、)微量元素:助溶剂法合成红、蓝宝石会含有助溶剂的化学成分。最常用的助溶剂是一些重金属的氧化物，如 PbO、PbF2、BiO2、MoO2，以外还可有 B2O5，Li2O。有时也用冰晶石（Na3AlF6）做助溶剂的成分。 用电子探针分析暴露到宝石表面的助溶剂残余包裹可以检验出包裹的化学组成，用 X-荧光能谱仪，可以无损分析出宝石所含的微量化学元素。5 水热法合成红蓝宝石5.1 水热法合成红宝石外观:水热法合成红宝石以深红色为主，也有浅红和橙红色、晶体的形态取决于种晶的形态和定向。透明度一般较高，但受晶体质量的影响，当包裹体多时，透明度就会受到影响。种晶和生长构造:水热法合成红宝石必须采用种晶，而且
46、种晶片的大表面往往具有特殊的结晶学方向，以使得合成晶体有较快的生长速度。水热法合成红宝石因而有典型的水波纹状生长带。单个的波状色带呈三角形，颜色较周围深，并且往往有较明显的界线，有时还发育成裂隙，这三角形的色带是由于不同的晶面（往往两个方向的晶面）快速生长造成的。 面沙状愈合裂隙和气液两相包裹体:水热法合成红宝石发育有面沙状的愈合裂隙，并在愈合隙隙上分布有形态各异的气液两相包裹体。 所以，典型且大量的气液两相包裹体也可作为水热法合成红宝石的重要鉴定线索，尤其是当波状色带不明显时，更为重要。微量元素:水热法合成红宝石除含有少量的V.Ti 以外，还含有 Ca 和 Cu。Cu 是天然红宝石所缺乏的元
47、素。而水热法合成红宝石中的 Cu 与生长技术有关，是作为促进晶体生长速度的添加剂。水（H2O）:水热法合成红宝石含有较多的水，在红外光谱上。其水的红外吸收峰远大于天然产出的红宝石 。5.2 水热法合成蓝宝石 颜色和致色元素:水热法合成蓝宝石有蓝色、绿色、黄绿色、浅紫红色和带紫红色调的橙色等。这些合成蓝宝石的致色元素与天然的同种颜色的蓝宝石不同，是由 Ni2+、Ni3+和 Cr3+致色的。含 Ni2+和 Ni3+的呈蓝绿色到绿黄色，含 Ni3+和 Cr3+的呈黄色到橙色。 可见光吸收光谱和紫外荧光:水热法合成的蓝绿色及绿蓝色的蓝宝石的可见光吸收光谱没有 450nm 的吸收带，出现以 600nm
48、为中心的从640nm 至 540nm 的吸收带，以及 430nm 以后的紫区吸收带 ，这种特征与天然蓝宝石或其它方法的合成蓝宝石都不一样。水热法合成的蓝绿色蓝宝石可含有少量的Cr，故有可出现红色的紫外荧光。 内含物:愈合裂隙指纹状包裹体等与其它的合成宝石相似，但几乎所有绿色到蓝色的样品中都可见到细小单个或者聚集成絮状的不透明与半透明的晶体包裹体。部分不透明，具有橙红色金属光泽的是铜的晶体，为 Tairus 水热法合成蓝宝石的典型包裹体。 生长构造:水热法合成红宝石一样，具有水波纹状的生长纹理。除了黄色、橙色和浅紫红色的品种以外，这种纹理在其它的品种中均可出现。 红外吸收光谱:除了出现明显的水的
49、吸收峰外，还在 2040 到 2500 被数范围内出现多个与C-O 键有关的吸收线。5.3 桂林水热法合成红宝石 颜色、多色性和可见光吸收光谱:合成红宝石的颜色具有橙色调，为橙红色，类似与红色石榴石色调，只是更为明亮一些，带灰褐色调颜色较深的样品，在外观上与石榴石更为相似。天然红宝石通常不具有这种色彩，其它类型的合成红宝石也与之不同。而且，桂林水热法合成红宝石的多色性也相当特殊，为带橙色调的红色（No）和黄色（Ne），用二色镜易于观察，天然红宝石的多色性通常为紫红色和橙红色，与之有明显的不同。 现有的研究样品，均显示出特殊的吸收光谱特征。在分光镜下，只有红光区为透光区，从黄绿光区开始，直到紫光区都吸收，显示为黑暗的吸收带，缺失绿蓝光区的透光区，与镁铝榴石的吸收光谱相似。但在红光区仍可观察到红宝石典型的荧光线以 692，694 及 689,660 和 630 的吸收线 。 紫外荧光:在长波紫外光下，桂林水热法合成红宝石显示中至弱的带橙色调的红色荧光，有些样品的荧光有分带性。在短波紫外光下，样品的荧光更弱呈暗红色，部分样品没有荧光。 面包屑状包裹体:在暗域下呈白色，由多个晶粒组成，形态上似面包屑包裹体。成包屑数量不多，通常较小，即使放大到 80 倍，其细节依然难以分辨。面包屑在职种
