宝石的鉴定与加工方法361.docx
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1、 宝石鉴鉴定与加加工技术术实验验指导书书马燕明 彭花花明地球科学学与资源源管理系系20044年3月月目 录第一篇 宝石鉴鉴定第一章宝石鉴鉴定概述述(1)第二章宝石的的肉眼鉴鉴定(1)第三章宝石的的放大观观察(6)第四章折光仪仪及折光光率的测测定(111)第五章偏光器器(144)第六章二色镜镜(155)第七章分光器器(166)第八章查尔西西滤色镜镜(188)第九章宝石密密度的测测定(199)第十章宝石荧荧光的测测试(233)第十一章章热导导仪及热热导率的的测试(255)第二篇 宝石石加工第十二章章、宝石石的款式式设计第十三章章、宝石石加工设设备及工工艺材料料第十四章章、凸面面型宝石石加工方方法第
2、十五章章、刻面面型宝石石加工第三篇 实验验教学内内容一、常用用宝石鉴鉴定仪器器的操作作方法(226)二、常见见天然宝宝石的鉴鉴定(266)三、常见见天然玉玉石的鉴鉴定(266)四、有机机宝石和和常见彩彩石类的的鉴赏(277)五、各种种人造宝宝石的鉴鉴定六、常用用宝石加加工设备备的操作作方法七、宝石石款式设设计,切切割和圈圈形八、标准准圆钻型型宝石加加工方法法九、椭圆圆型宝石石加工方方法十、凸面面型宝石石加工方方法十一、其其它款式式和加式式方法前言宝石集装装饰和保保值于一一身,依依据宝石石品种和和质量其其差价可可达数倍倍至数千千倍。如如果在宝宝石贸易易过程中中对宝石石的品种种和质量量在鉴别别上稍
3、有有不慎,就就会给买买卖双经经济双方方造成经经济上或或信誉上上的巨大大损失,为为此,在在现今天天然宝石石品种繁繁多,人人造合成成宝石和和赝品充充斥的宝宝石市场场,宝石石鉴定便便成为宝宝石贸易易不可缺缺少的组组成环节节。我国宝石石工艺品品加工历历史悠久久,早在在一万多多年前的的新石器器时代早早期,宝宝玉石制制品就成成为权力力、地位位、神灵灵、伦理理观念和和财富的的象征,改革开放放以来,我我国的宝宝石加工工业发展展非常迅迅速,但但仍面临临着许多多问题和和困难,宝宝石加工工工艺落落后,技技术水平平较低,技技术人才才和管理理人才奇奇缺,从从业人员员的技术术素质不不高,加加工设备备和工艺艺材料落落后,宝
4、宝石原料料供应不不足。随着国内内,国际际高档宝宝石的加加工和销销售不断断持续增增长;新新品种宝宝石原料料不断出出现,合合成的人人造宝石石大量上上市,宝宝石的人人工优化化技术越越来越完完善款式式不断涌涌现,宝宝石加工工机械向向自动化化,综合合化方向向发展;探索适适合于中中国国情情的宝石石加工之之路是十十分必要要的。宝石鉴鉴定与加加工是是一门实实践性很很强的课课程实验验教学任任务,占总学学时的一一半,为为了使学学生更好好地完成成实验教教学任务务,特编编写了这这本实验验指导书书。本书的理理论部分分是根据据课程内内容及教教学要求求编写的的,实验验内容安安排则兼兼顾了教教学要求求和我院院目前的的实验设设
5、备,实实验标本本以及学学时数等等诸多因因素,所所以在具具体实验验中可作作调整。限于编者者的水平平,书中中不当和和错误之之处,敬敬请读者者赐教。编者二00三三年十月月第一篇篇 宝石石鉴定第一章 宝石鉴鉴定概述述一、宝石石鉴定的的目的及及其特点点宝石鉴定定的目的的主要是是:鉴定定宝石的的品种、宝石质质量及宝宝石的加加工情况况,以便便给宝石石的经济济评价提提供依据据。宝石鉴定定的最大大特点是是:在宝宝石不受受任何损损坏的情情况下测测试宝石石的物理理化学特特性。二、宝石石鉴定的的步骤宝石鉴定定的步骤骤大致可可分四步步:肉眼眼鉴定、简便的的仪器检检测、稳稳定的物物理常数数验证、签发鉴鉴定报告告。三、宝石
6、石鉴定注注意事项项1. 送送样者应应该写送送样单,并并在其上上详细的的填写送送鉴样品品的特点点,如颜颜色、重重量(尺尺寸)、形状及及瑕疵的的所在位位置等,以以消除调调换之嫌嫌。2. 经经过三个个以上可可信的测测试数据据相互验验证,综综合分析析所有的的鉴定特特征后再再填写鉴鉴定报告告。3.鉴定定者填写写完鉴定定报告后后,需交交第二者者复查,并并在鉴定定报告上上签置同同意或不不同的意意见。4. 最最大限度度地的避避免鉴定定过程对对样品的的损害。5. 浸浸油、重重液或清清洗剂对对有机宝宝石有溶溶解的能能力,应应避免它它们接触触。6. 紫紫外线及及X射线线属高能能量射线线,对无无色透明明宝石的的颜色会
7、会造成损损害,建建议尽是是避免使使用。7. 浸浸油和重重液多具具浅黄色色,易对对多孔宝宝石造成成颜色污污染,建建议颜色色淡雅的的多孔宝宝石不要要接触重重液。第二章 宝石的的肉眼鉴鉴定肉眼鉴定定是宝石石鉴定的的基础,通通过肉眼眼对宝石石的颜色色、透明明度、光光泽、色色散、特特殊光学学效应、包体特特征等直直观现象象的观察察,对样样品的可可属性有有一个初初步的确确认。一、颜色色及多色色性1. 观观察方法法:(1)在在白色的的背景上上使用顶顶光照射射(反射射光)观观察宝石石表面,决决不能用用透射光光来判断断颜色。(2)光光源用自自然光。2. 颜颜色的三三要素(1)色色调:指指彩色的的类别,可可以用主主
8、波长表表示。(2)饱饱和度:颜色和和鲜艳程程度。(3)亮亮度:彩彩色的明明亮程度度。3. 多多色性:宝石晶晶体在透透射光下下,不同同方向呈呈显不同同颜色的的现象。二、透明明度透明度是是指宝石石透过可可见光的的能力。1. 透透明:可可充分透透过光线线,通过过宝石可可极明显显地透视视物体,如如优质钻钻石。2. 半半透明:宝石能能透光,通通过宝石石可透视视物体,但但不太清清楚。3. 亚亚透明:虽可透透光,但但不能透透视物体体,如高高档翡翠翠。4. 半半亚透明明:透光光很少,如如优质玛玛瑙。5. 不不透明:磨成极极薄的薄薄片也不不透明,如如:青金金石,孔孔雀石。三、光泽泽宝石表面面的总光光量称为为光泽
9、。宝石的光光泽与透透明度和和折光率率有关:透明度度高、光光泽弱,折折光率高高,光泽泽强。金属光泽泽NN3赤赤铁矿金刚光泽泽NN2.022.6金金刚石亚金刚光光泽NN1.902.00 锆 石强玻璃光光泽NN1.701.990金绿宝宝石、钙钙铝榴石石玻璃光泽泽NN1.541.770尖晶石石、电气气石、水水晶亚玻璃光光泽NN1.211.554欧泊、萤石蜡状光泽泽绿松松石树脂光泽泽琥珀珀、塑料料丝绢光泽泽木变变石、虎虎睛石珍珠光泽泽珍珠珠沥青光泽泽煤玉玉四、色散散色散,简简单地说说就是将将七色光光组成的的白光分分解成单单色光的的性质。这是由由于同一一宝石对对不同的的色光,折折射率不不同,因因此当白白色
10、光斜斜射入宝宝石时,不不同的色色光因折折射角不不同而发发生分离离的现象象。常见见宝石的的色散度度见表11。各种磨好好的宝石石均具色色散,但但色散的的清楚程程度,取取决于宝宝石本身身的色散散度及颜颜色,颜颜色深的的宝石会会掩盖其其色散现现象。表1 常常见宝石石的色散散度宝石名称称色散度宝石名称称色散度宝石名称称色散度水晶绿柱石黄玉锂辉石电气石蓝宝石0.01130.01140.01140.01170.01170.0118橄榄石尖晶石镁铝榴石石锰铝榴石石钇铝榴石石锆石0.02200.02200.02220.02270.02280.0338钻石钇镓榴石石榍石钙铁榴石石立方氧化化锆钛酸锶0.04440.
11、04450.05510.05570.06600.1990五、特殊殊光学效效应1. 猫猫眼效应应弧面宝石石在光线线照射下下,在宝宝石表面面呈现可可以平行行移动的的丝绢状状光带,象象猫眼睛睛的虹膜膜,这种种现象称称为猫眼眼效应。2. 星星光效应应弧面宝石石在光线线照射下下,在宝宝石表面面呈现相相互交会会的四射射、六射射或十二二射星光光状光带带,好似似夜空中中的星光光,这种种现象称称之为星星光效应应。3. 月月光效应应月光石是是钾、钠钠长石交交替平行行排列,互互相垂直直具格子子状双晶晶的微斜斜长石。当双晶晶薄、厚厚度在550110000mm时时,入射射光在微微细双晶晶面上造造成光的的散射作作用,无无
12、规律的的反射光光聚集在在一起,造造成朦胧胧状的蔚蔚蓝色乳乳白晕色色,如同同月光,称称为月光光效应。4. 变变彩效应应在同一宝宝石戒面面上可以以同时显显示出多多种光谱谱色的现现象称变变彩效应应,如欧欧泊。5. 变变色效应应在日光下下呈绿色色,在白白炽灯下下呈紫色色的现象象称变色色效应,如如变石。6. 砂砂金效应应透明宝石石内部含含有许多多不透明明的固态态包体,如如细小云云母片、黄铁矿矿、赤铁铁矿和小小金属片片等,当当观察宝宝石时,包包体对光光的反射射作用呈呈现许多多星点状状反光点点,宛若若水中的的砂金,称称为砂金金效应。如日光光石。六、内部部包体特特征1. 解解理(1)在在宝石原原料的表表面观察
13、察。(2)当当解理以以宝石断断口表现现时,往往往成一一种阶梯梯状,对对光线有有不均匀匀的散射射。(3)当当解理在在宝石内内部时,我我们一般般看到一一些近于于平直的的片状“闪光”或“虹彩”。(4)宝宝石不具具解理,则则往往为为贝壳状状断口或或见到一一些弧形形的闪光光面。2. 色色带色带是某某些宝石石的典型型内部特特征,如如天然蓝蓝宝石往往往会有有与晶面面平直的的色带,而而合成兰兰宝石中中可观察察到弧形形的生长长纹或生生长带,观观察的关关键是转转动宝石石从各个个角度观观察。3. 固固体或金金属矿物物该类包体体在透射射下能见见一定形形态,金金属矿物物不透明明,在反反射光下下可见金金属反光光。4. 拼
14、拼合石的的接合缝缝(1)上上下两部部不同。(2)胶胶合缝中中有气泡泡。第三章宝石放放大观察察一、宝石石放大观观察所使使用的仪仪器目前所使使用的放放大设备备主要有有两种:手持放放大镜和和宝石显显微镜。手持放大大镜有110倍、20倍倍、300倍等,一一般常用用10倍倍放大镜镜,宝石石的质量量评价也也以在110倍放放大镜下下观察的的结果为为准。宝石显微微镜放大大倍数可可变幅度度较大,一一般是110770倍。由底光光源座,显显微镜支支架、目目镜,可可变放大大物镜、物镜组组成,辅辅助设备备有提供供透射和和反射光光的照明明光源、镊子。二、手持持放大镜镜的操作作1. 将将放大镜镜靠近眼眼睛,双双眼睁开开,可
15、把把手靠在在脸上。2. 用用手或宝宝石夹子子把宝石石放置到到大约与与放大镜镜相距一一英寸距距离,把把拿放大大镜的手手的小指指头抵在在持样品品的手上上。3. 用用旁侧光光以及无无反射的的暗背景景观察。并使光光线照射射到样品品上,但但放大镜镜上不能能有光。4. 首首先观察察宝石表表面特征征,然后后再把焦焦点集中中至内部部寻找包包体、重重影等。三、宝石石显微镜镜的操作作1. 照照明观察内部部特征选选择底光光灯;观观察表面面特征选选择反射射灯。2. 调调焦距用宝石显显微镜支支架上的的旋纽调调整焦距距,待看看清楚后后再用可可调焦的的目镜调调焦,至至看清晰晰为止。四、宝石石放大观观察的方方法1. 将将样品
16、清清洗干净净。2. 用用镊子夹夹住宝石石,将台台面向上上。3. 选选择光源源及照明明方式。4. 用用低倍镜镜观察,找找出重点点,换用用高倍镜镜。5. 升升、降镜镜筒、离离开观察察深度。6. 必必要时将将宝石放放入浸油油中观察察。一般般选用以以宝石折折光率相相近的浸浸油。五、照明明方式的的选择了解和使使用不同同的照明明方式能能进一步步增加宝宝石显微微镜的作作用。1. 暗暗域照明明法用侧光照照明,并并以无反反射的黑黑域为背背景,使使包裹体体在暗背背景下明明亮、醒醒目地显显示出来来。图32亮视域照明图31暗域照明2. 亮亮视域照照明宝石由其其背后的的光源直直接照明明(光圈圈常缩得得很小),使使包裹体
17、体在明亮亮的背景景下呈黑黑色影像像醒目地地显示出出来。这这是观察察弯曲条条纹或其其它低突突起的包包裹体的的有效方方法。 3. 垂直照照明法从样品的的上方照照明,可可在反射射光中观观察样品品的表面面。 4. 散散射照明明法直接从宝宝石的背背后照明明,但在在光源之之上放置置面巾纸纸或其它它透明材材料,使使光线更更为柔和和及散射射,有助助于对色色环和色色带的观观察。5. 水水平照明明法在宝石的的侧面用用细光束束照射,从从宝石的的上方进进行观察察。使针针点状晶晶体、包包裹体和和气泡呈呈明亮影影象而十十分醒目目(笔式式手电法法)。6.点光光照明法法通过锁光光圈使光光源缩成成小点并并直接从从宝石的的背后照
18、照明,使使得弯曲曲条纹和和其它结结构更易易于观察察。7.偏光光照明法法在两块偏偏光片之之间来观观察宝石石,能观观察到宝宝石的干干涉图、多色性性,应变变干涉色色和其它它通常用用偏光镜镜观察的的现象。8.斜向向照明法法细光束从从某一斜斜向角度度(如在在水平和和垂直之之间的角角度)直直接照射射到宝石石上,可可观察固固、液体体包裹体体、小解解理面等等产生的的薄膜效效应(即即虹彩现现象)。9.遮掩掩法从样品的的后面直直接照明明,但在在视域中中插入一一不透明明的挡光光板,能能戏剧性性地增加加包裹体体的三度度空间感感,并且且有助于于确定生生长结构构,如弯弯曲条纹纹、双晶晶等。六、宝石石放大观观察的内内容1.
19、 观观察宝石石表面的的擦痕及及损伤。2. 寻寻找裂隙隙和解理理。3. 观观察宝石石中包裹裹体的特特征及分分布规律律。4. 寻寻找拼合合石的特特征:如如冠部与与底部包包裹体不不同,或或气泡仅仅分布在在一个平平面中等等等。5. 观观察宝石石的总体体对称性性,这或或许能确确定它是是天然还还是人造造宝石。七、宝石石表面特特征与内内部特征征的区别别方法1. 反反射光法法观察宝石石并使光光线直接接从可能能有附着着物的表表面直接接反射回回来,如如果物体体是在该该表面上上,那么么在这种种直接照照明下,它它应是十十分显著著的。2. 焦焦平面法法同时观察察物体及及其可能能附着的的表面,如如果该物物体和表表面的大大
20、部分视视域能同同时对焦焦,那么么它很可可能是在在这一表表面上。3. 摆摆动法在宝石围围绕其中中心转动动的同时时进行观观察,其其表面以以下的物物体与表表面上的的物体转转动的弧弧线不同同(由于于包裹体体总是比比较接近近于转动动轴,因因此它转转动的弧弧线要小小于表面面上物体体转动的的弧线。)第四章折光仪仪及折光光率的测测定一、折光光仪简介介折光仪是是根据光光的全反反射原理理制造的的。它主主要是由由折光率率为1.81的的铅玻璃璃磨光为为半球形形的工作作台、刻刻度尺、目镜和和套在目目镜上的的偏光片片组成。当光线由由光密质质的铅玻玻璃进入入光疏质质的宝石石时,如如果入射射角稍微微大于宝宝石的临临界角,就就
21、造成全全反射,光光线就全全反射回回玻璃半半球内,并并透射到到根据折折光率公公式:NN宝N玻Sin已标定定好的刻刻度尺上上,再通通过目镜镜和偏光光片放大大观察,直直接读出出标尺上上的数值值,就是是宝石的的折光率率。折光光仪可测测定宝石石的折光光率,以以算出双双折射率率及光性性符号。二、折光光仪操作作方法及及折射率率的测定定1. 平平面宝石石折光率率的测定定(1)清清洗工作作台和样样品。(2)在在工作台台上滴上上一小滴滴浸油。(3)将将样品的的最大抛抛光平面面放在浸浸油油滴滴上。(4)将将眼睛距距离目镜镜355cm处垂垂直视野野平面观观察,并并将头上上、下左左右移动动,寻找找宝石轮轮廓像。如果在在
22、视域测测尺上出出现暗亮亮不一的的情况,则则宝石样样品在视视域区。如果视视域中看看不见样样品影像像,就用用手前后后、左右右推动宝宝石,直直至视域域中出现现明暗不不一的影影像为止止。(5)在在标尺数数值小的的一段暗暗,数值值大的端端亮。在在明亮交交接处有有一条灰灰色或红红蓝色色的窄带带,在灰灰带边或或红蓝蓝窄带中中间的读读数,就就是该宝宝石的折折光率值值。1)单折折光率的的测定将偏光片片放在目目镜上,转转动偏光光片,观观察灰边边(或红红、蓝边边)是否否移动,如如果灰色色窄边(或或红、蓝蓝边)不不移动,就就将宝石石转36600,在转转动宝石石的过程程中,灰灰色窄边边仍然不不变,就就调换样样品的测测试
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