常 见 单 晶 宝 石

第三节 绿柱石族宝石

一、原石鉴别
　　1． 结晶特点：六方晶系，常见L⁶6L²7PC对称型晶形为六方柱和六方双锥及平行双面聚形，柱面发育有平行C轴的纵纹。晶体呈单个或晶簇状产出，具有不完全底面解理。由于性脆，祖母绿主要产于内生矿床中。
　　2． 颜色：绿色、淡黄绿、淡绿，玻璃光泽，透明至半透明状。

图3-3-1	图3-3-2	图3-3-2-1
祖母绿的晶体形态		祖母绿的颜色

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二、成品鉴别
　　1. 折射仪测试：RI：1.566-1.600
　　　DR：0.004-0.010 大多数DR在0.005-0.007
　　　光性：一轴晶负光性

图3-3-3

祖母绿的吸收光谱

图3-3-4

祖母绿中的透闪石包体

图3-3-5	图3-3-6
祖母绿中的气液二相包体或空洞	祖母绿中的气、液、固三相包体

图3-3-7	图3-3-8	图3-3-8-1
祖母绿中的液态包体常呈羽状体	祖母绿中的生长色带（纹）	针管状包体

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三、 祖母绿产地及特征
　　不同产地的祖母绿内含物有差异，从而可根据内含物的特征来鉴定宝石，如成品祖母绿中存在特征包体时，可方便的指明产地。
　　2. 哥伦比亚：具有特征的气、液、固三相包裹体，固体包体为石盐，液态包体为石盐水，气体为封闭在液态包体中的气泡。方解石、石英和白云石 包体有完好的晶体形态，也有晶棱溶后呈浑圆状的外形。其中契沃矿含黄铁矿较多，放大观察晶形完好，颗粒小时呈现出小黑点状分布于祖母绿中，穆佐矿含特征黄棕色柱状氟碳钙铈矿。此外，常可见缝合线状内含物，使宝石呈云雾状。RI1.57-1.584 DR0.006 SG2.69-2.71。

图3-3-9

哥伦比亚祖母绿中具有特征的气、液、固三相包裹体

　　达碧兹（Trapiche）：
　　这是一种特殊类型的祖母绿，产于哥伦比亚穆佐（MuZo）地区和契沃尔（chivor）地区，它具有特殊的生长特征。
　　a. 穆佐产出的达碧兹在绿色的祖母绿中间有暗色核和放射状的臂，是由碳质包裹体和钠长石组成，少见有方解石、黄铁矿。
　　b. 契沃尔产出的达碧兹祖母绿中心为绿色六边形的核，由核的六边形棱柱向外伸出六条绿臂，在臂之间的"V"形区中是钠长石和祖母绿的混合物。

图3-3-10	图3-3-11
祖母绿中间有暗色核和放射状的臂	祖母绿中心绿色核的六边形棱柱向外伸出六条绿臂

　　X-射线衍射证明，达碧兹祖母绿为一个整体单晶，钠长石被包裹在祖母绿晶体中。
　　2． 乌拉尔：具有典型的含似竹节状阳起石针状晶体和云母片。RI1.581-1.593 DR0.007 SG2.74
　　3． 印度："逗号"状晶洞，是由含气、液两相包裹体以及小粒云母晶体构成特殊的形状。RI1.585-1.593 DR0.007 SG2.74

图3-3-12	图3-3-13
典型的含似竹节状阳起石针状晶体和云母片	印度"逗号"状晶洞

　　4． 津巴布韦桑达瓦纳：祖母绿粒径较小1-3mm，但颜色鲜艳明亮，常含透闪石针状晶体、石榴石、针铁矿等。透闪石晶体呈细长而弯曲状分布. RI1.586-1.593 DR0.007 SG2.73-2.77
　　5． 赞比亚：含有大量的拉长状两相包裹体、纤维状和针状透闪石晶体。

图3-3-14	图3-3-15
透闪石晶体呈细长而弯曲状	拉长状两相包裹体、纤维状和针状透闪石晶体

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四、祖母绿仿制品的鉴别：
　　祖母绿的仿制品有绿色萤石、绿碧玺、磷灰石、、翡翠、铬透辉石、绿色钙铝榴石、钇铝榴石、翠榴石、绿玻璃、soude祖母绿等，其性质见下表：

　　绿色萤石、绿色钙铝榴石、钇铝榴石、翠榴石、绿玻璃等为各向同性宝石，偏光仪下表现为全消光，折射仪上为单折射或负读数及其内含物特征都可以与祖母绿相区分。
　　翡翠为多晶质宝石，折射率、相对密度值和典型的光谱特征与祖母绿相区分。
　　碧玺和铬透辉石折射率和双折射率均高于祖母绿，刻面棱双影线明显与祖母绿相区别。
　　以石榴石为顶的拼合石，以拼合面上气泡、红环效应为主要鉴别特征。

图3-3-16	图3-3-17	图3-3-18
拼合层上的气泡	以石榴石为顶的拼合石	红环效应

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五、合成祖母绿的鉴别
　　合成祖母绿有两种方法，熔剂法和水热法。不同方法的合成祖母绿鉴别特征不同，同一方法，不同生产公司的产品其鉴定特征有些差异，鉴别合成品主要通过宝石内含物和某些光学性质加以区别。

　　1．熔剂法合成祖母绿的鉴别：
　　（1）．折射仪：RI 1.560-1.567（吉尔森N型 1.571-1.579）
　　　DR 0.003-0.004（吉尔森N型 0.006-0.008）

图3-3-19

合成祖母绿的折射率测试

　　（2）．密度测试：SG 2.65-2.66
　　在2.65重液中缓慢下沉或悬浮

　　（3）．发光性测试：紫外光下强红色荧光，吉尔森N型惰性。
　　（4）分光镜测试：吸收光谱同天然，更清晰、更典型；

图3-3-20	图3-3-21
合成祖母绿477nm吸收线清晰	吉尔森合成祖母绿427nm吸收线清晰

　　（5） 滤色镜：一般呈红色，N型不变色
　　（6） 显微镜：

图3-3-22

合成祖母绿的助溶剂残余

　　a.云翳状、花边状、烟雾状、面纱状、羽状体
　　b.熔滴和孔洞
　　c.气固二相或三相包体
　　d.硅铍石晶体
　　e.种晶板残余
　　f.平直或六方色带
　　g.铂金片
　（7） 红外光谱测试：无水的吸收峰
　（8） 电子探针：微量Li，No等天然未见元素。

　　2．水热法合成祖母绿的鉴别
　　（1）RI和SG

　（2） 显微镜：

图3-3-23	图3-3-24	图3-3-25
钉状、管状、硅铍石和孔洞		水热法合成祖母绿的多层结构和表面增生裂纹

　　a.可见羽状体，内部较洁净
　　b.硅铍石晶体
　　c.针状包体
　　d.种晶片
　　e.二相包体
　　f.金属铂片
　　g.阶梯状、平行状或角瘃生长带和色带
　　k.近于平行状纹理
　　i.多层结构
　　j.表面增生裂纹
　（3） 光性：紫外光下呈强红色、弱红色或惰性，查尔斯滤色镜下通常呈强红色或弱红色
　（4） 红外光谱测试：含有水的吸收峰

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六、天然祖母绿与合成祖母绿的鉴别
　　祖母绿根据颜色、折射率、双折射率、密度、光谱以及内含特征可鉴别出，但天然祖母绿和合成祖母绿极其相似，二者主要根据典型内含物加以区分。折射率、双折射率、密度、光谱等方面略有差异。
　　1. 内含物的鉴别
　　这是区分天然祖母绿和合成祖母绿最重要的依据，不同产地其内含物特征不同，不同的区分方法内含物也有差异。内含物典型时，可指出天然祖母绿的产地，合成祖母绿的方法，但内含物有时识别较困难，还需综合其它方面，方可下定论。

　　天然祖母绿和合成祖母绿的内含物特征

　　  　　2. 折射率和相对密度的差异
　　大多数助熔剂合成祖母绿，其折射率、双折射率和相对密度均较小，而水热法合成祖母绿与天然祖母绿相互叠加在同一范围内。

　　如果仅测折射率、双折射率、相对密度、天然祖母绿和水热法祖母绿难以区分开。

　　3. 其他特征差异
　　　① 光谱中蓝区478nm吸收线如很清晰时，可能是合成宝石。
　　　② 光谱中紫区427nm吸收线出现可能为吉尔森"N"型祖母绿。
　　　③ 长波紫外光下呈亮红色荧光可能是合成宝石，要注意其它方面特征的观察。
　　　④ 查尔斯滤色镜下显示亮红色时，也要注意其它方面的特征观察。
　　红外光谱分析，天然祖母绿有Ⅰ型水和Ⅱ型水存在，助熔剂法合成祖母绿无水，水热法也有Ⅰ型水和Ⅱ型水，但水分子的伸缩振动和天然祖母绿相似。

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七、 优化处理祖母绿的鉴别
　　1．注油处理：注无色油，商业上接受，无需指明
注有色油：a.染剂沿裂隙呈丝状分布；b.受热后，油气从裂隙中渗出；c.有 色油在紫外灯下可发出荧光。

图3-3-26

祖母绿的注油外理，裂隙处可见油的痕迹

　　2．注胶处理：充填区有时呈雾状，可见流动构造和残留气泡，反射光下网状裂隙充填物。可见异常干涉色。充填物硬度低，光泽弱，钢针可剌入。

图3-3-27	图3-3-27-1
祖母绿充填处闪光	注胶处理

　　3．底衬：放大检查底部绿色薄膜和宝石的接合缝，薄膜会起皱或脱落；接合处可见气泡；颜色鲜艳但多色性不明显；缺少祖母绿典型吸收谱线。
　　4．镀膜祖母绿：表层常产生各种网状放射状表面增生裂纹，将宝石放入浸液中，颜色明显集中于表层；内部可见天然绿柱石的管状、雨点状和气液二相包体；外层可含
有合成祖母绿包体。

图3-3-28

镀膜祖母绿表层常产生各种网状放射状表面增生裂纹

　　拼合石：处理拼合石由灰白色祖母绿夹得绿色染料层组成，放大可见拼合层气泡和祖母绿包体，橙区可见染料引起的明显的吸收谱线。

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八、 海蓝宝石和其它绿柱石
　　1. 肉眼鉴定：
　　晶形：六方柱状晶体、柱面常有明显的平行结晶C轴的纵纹，有时发育有六方双锥。

图3-3-29

绿柱石的六方柱状晶体

　　解理：不完全。断口贝壳状
　　光泽：玻璃光泽
　　透明度：透明-半透明
　　色散：低，0.014

　　2. 仪器鉴定：
　　折射仪：RI 1.57-1.60
　　DR 0.006-0.007
　　光性U-
　　二色镜：

图3-3-30	图3-3-31
海蓝宝石	黄色绿柱石

　　密度测试：SG 2.68-2.72 红色2.7-2.9在2.89重液中上学浮，2.65重液中下沉。
　　发光性：绿柱石一般无荧光
　　粉色绿柱石和紫外光下可呈弱粉或紫色荧光
　　粉色绿柱石X光下可呈强橙色荧光
　　滤色镜：海蓝宝石滤色镜下显绿蓝色，其他无反应。
　　显微镜：管状包体平行结晶C轴方向延伸，管状包体断续呈雨丝状排列，气液相包体和负晶及盘状裂隙及晶体包体。

图3-3-32

绿柱石猫眼

　　吸收光谱：海蓝宝石吸收光谱不明显，可在蓝紫区显示吸收带。
　3. 海蓝宝石仿制品的鉴别

　　4．其它绿柱石
　（1）．绿色绿柱石
　　颜色为浅绿色，绿色由微量元素钒（V）和铬（Cr）所致，铬的含量明显少于钒，因此吸收光谱中不显Cr吸收线。颜色浅，多色性较弱，内部常含断续而平行排列的针管状包体。我国新疆阿尔泰地区伟晶岩中有绿色绿柱石产出。
　（2）．黄色绿柱石
　　颜色从绿黄至棕黄色，当黄色鲜艳纯正时也称金绿柱石，颜色由微量元素铁（Fe）所致。弱多色性，其物理性质与海蓝宝石相似。
　　（3）．粉色绿柱石
　　粉红、玫瑰红或桃红色绿柱石也称为铯绿柱石，它是由微量元素锰所致，常有少量的稀有金属铯和铷替代。其折射率、相对密度偏高，折射率1.560-1.590（常光方向1.560-1.578）非常光方向（1.572-1.592），多色性明显浅粉-粉红色。粉色绿柱石也称摩根石。
　　（4）．无色绿柱石
　　当成分很纯时，为无色，透明度较好，内部常含有断续排列的管状包体。其物理性质在绿柱石范围内。
各色绿柱石同海蓝宝石共生于花岗伟晶岩晶洞中，是气化热液过程的产物。
　　5．优化处理绿柱石的鉴别
　　（1）热处理：结果稳定，无需指明。
　　绿蓝色-蓝色 　　淡蓝色-天蓝色　　 黄绿色-蓝色　　 橙黄色-粉红色
　　（2）辐照处理：Maxixe 型蓝色绿柱石
　　a. 颜色不稳定，遇热气退色。
　　b. 常光蓝色非常光无色。
　　c. 红区695nm橙黄绿区628、615、581、550 nm弱带

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