红宝石和蓝宝石

时间：2022-10-17 百科知识版权反馈

【摘要】：红宝石的仿制品品种很多，可以说各种红色的宝石品种都可称为红宝石的仿制品。在外观上与红宝石相似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、红玻璃及红宝石拼合石。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。天然红宝石和合成红宝石在紫外光下发生红色荧光，但由于合成宝石成分较纯，紫外荧光通常比天然红宝石强。

第二节　红宝石和蓝宝石

一、红宝石及相似宝石的鉴别

红宝石的仿制品品种很多，可以说各种红色的宝石品种都可称为红宝石的仿制品。在外观上与红宝石相似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、红玻璃及红宝石拼合石。具体如表5－3。

表5－3　　　　　　红宝石及相似宝石的区别

1.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（全暗），有时显示波状异常消光现象；折射率值1.72，小于红宝石的1.77，并且没有双折射率；相对密度值小于红宝石；吸收光谱缺少蓝区的三条吸收线；荧光呈红色但较红宝石弱；显微镜下可见八面体状的晶体包体或负晶。

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、浅粉红色；偏光镜下全消光，但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，没有693nm的荧光发射线；显微镜下石榴石的针状金红石针二组近直角相交，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。

3.与红色碧玺的区别

红色碧玺为桃红色并带有褐色或橙色色调；二色性极为明显，为深红/浅红，红宝石的二色性为红/橙红；红色碧玺的折射率值1.620到1.640和相对密度值3.05明显小于红宝石；双折射率0.014～0.020大于红宝石；在偏光下可见黑十字光轴图；在显微镜甚至放大镜下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以及不规则状的扁平状液态包体。

4.与红色绿柱石的区别

红色绿柱石的折射率值和相对密度值明显低于红宝石，故光泽比红宝石光泽弱，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；折射率值由于超过折射仪的测试范围而无法测到；锆石的相对密度较高，掂重明显大于红宝石；锆石通常显示653.5nm的特征吸收谱；无紫外荧光；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，通常小于红宝石的1.77；相对密度多变，在2.60左右，也小于红宝石的4.00；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；显微镜下可见气泡、漩涡纹等内部特征。

另外，红宝石的典型吸收光谱能与其仿制品进行区分。图5－6。

图5－6　红宝石及相似宝石吸收光谱

二、蓝宝石及相似宝石的鉴别

与蓝宝石相似的宝石有蓝色尖晶石、蓝锥矿、堇青石、黝帘石、蓝色电气石、蓝玻璃及蓝宝石拼合石。具体见表5－4，拼合石鉴别特征同红宝石拼合石。

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4条铁吸收谱，内部有八面体晶体包体和负晶。

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，显微镜下刻棱重影明显。蓝锥矿色散很强（0.066），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），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。

4.与黝帘石的区别

黝帘石的蓝到紫色品种为坦桑黝帘石，它具有强的三色性分别为蓝色、紫色和绿色，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。黝帘石折射率1.70左右比蓝宝石小很多。

5.与蓝色碧玺的区别

蓝色碧玺为灰蓝色，二色性极为明显，为蓝/浅蓝，蓝宝石的二色性为蓝/蓝绿；碧玺的折射率值1.620到1.640和相对密度值3.05明显小于蓝宝石；双折射率0.014～0.020大于蓝宝石，在显微镜甚至放大镜下适当方向可见到碧玺的后刻面棱重影。

6.与蓝色玻璃的区别

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，通常小于蓝宝石的1.77；相对密度多变，在2.60左右，也小于蓝宝石的4.00；吸收光谱可在黄、绿区吸收显示稀土谱；显微镜下可见气泡、漩涡纹等内部特征。

表5－4　　　　　　蓝宝石及相似宝石的鉴别

三、合成红、蓝宝石及鉴别

1.焰熔法合成红、蓝宝石的鉴别

（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。焰熔法合成蓝宝石有多种颜色，产生颜色杂质元素可与天然的不同。

（2）弯曲生长纹

弯曲生长纹是由于合成红宝石的生长过程中熔滴汇成的熔融层往往呈弧面状，并且逐层冷凝而造成的（图5－7）。颜色深的蓝宝石中也可以观察到弯曲生长纹，但是，在浅色的，例如黄色品种中，很难发现弯曲生长纹。

（3）气　泡

焰熔法合成红蓝宝石的另一个重要特征是含有气泡（图5－7），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。

图5－7　焰熔法合成红宝石的弯曲生长纹和气泡（彩图26）

（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低廉的红宝石仿制品，在加工中不注意取向，从台面观察常能见到红和橙红色的二色性。

（5）发光性

天然红宝石和合成红宝石在紫外光下发生红色荧光，但由于合成宝石成分较纯，紫外荧光通常比天然红宝石强。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、合成的无色蓝宝石在短波下有淡蓝色荧光、合成的绿色蓝宝石在长波紫外光下可具橙色荧光、合成的橙色蓝宝石在长波紫外光下显淡红色荧光。

（6）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450nm吸收线，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处的极细的由V^3＋离子产生的吸收线，也可因含少量Cr而叠加有Cr的吸收光谱。合成红宝石的吸收光谱和天然的相同，相对更明显。

（7）火　痕

合成红宝石由于价廉，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。

（8）普拉托效应

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（图5－8）。据报道坦桑尼亚某些天然红宝石也能观察到这样的现象。

图5－8　普拉托效应（彩图27）

2.焰熔法合成星光红、蓝宝石

焰熔法合成的星光红、蓝宝石具有典型易于识别的特征：

（1）弯曲生长带

焰熔合成星光红、蓝宝石弯曲生长带的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。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（图5－9），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。

图5－9　合成星光红宝石和蓝宝石（彩图28）

（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40倍的放大下，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10倍放大条件下就能清楚地分辨出金红石针的形态。

3.提拉法合成红宝石

提拉法合成红宝石的特征与焰熔法合成红宝石有相似之处，例如合成红宝石通常十分干净，有时可观察到弯曲的生长纹，以及与之相伴的微小气泡。小气泡必须在暗域下观察，可见小气泡亮点组成平行并略为弯曲的“雨点”状图案（图5－10）。

图5－10　提拉法合成红宝包体（彩图29）

4.提拉法合成星光红、蓝宝石

用提位法合成星光红、蓝宝石似乎只有我国上海的一家公司于90年代初投入市场。提拉法合成的星光红宝石或蓝宝石，在外观上与天然星光红、蓝宝石更为相似，例如星光不那么清晰。特征如下：

（1）外　观

颜色多为粉红至浅红色，半透明，透明度较焰熔法的高，同时星线不如焰熔法的明显清晰，也易出现所谓的“宝光”，在外观上比焰熔法的更接近天然星光红、蓝宝石。

（2）弯曲生长纹

弯曲生长纹呈颜色浓度不一的条带，相当粗大，用肉眼即可从宝石的侧面观察到。

（3）色　带

除了与弯曲生长纹相伴的色带外，提拉法合成星光红宝石往往还有更大范围的色带，弧面型宝石的中央与外围的颜色存在差异，中央部分颜色较深，外围颜色较浅，但色带仍然是弧线型的，不同于天然的平直色带。

5.助熔剂法合成红、蓝宝石

助溶剂合成红、蓝宝石的重要特征如下：

（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。

（2）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、彗星状等形态。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，与热处理充填的硼酸盐很像，反射光照射呈橙色或银白色疙瘩状，透射光照射下透明度差，甚至不透明，形态不规则故认识其可能出现分布图式也是非常重要的。

（3）面纱状愈合裂隙

助溶剂法合成红、蓝宝石，由于内应力等原因，在生长过程中会自发产生不规则的裂隙，这些裂隙通常又在随后晶体的继续生长中得以愈合，通常呈面纱状（图5－11），其上分布了大量的呈指纹状、网状或树枝状的助溶剂包体。天然红宝石也会出现不规则的面纱状愈合裂隙，但其上分布的是气液包体。另外，天然红宝石常常会发育裂理裂隙，裂理裂隙比较平直，并往往有多个裂隙互相平行，这种特征是助溶剂法或其他方法合成红、蓝宝石所没有的。

图5－11　面纱状愈合裂隙（彩图30）

（4）铂金片

在部分助溶剂合成宝石中可见到从铂坩埚溶蚀又重结晶的铂金片，它们常具有三角形、六边形、长条形或不规则的多边形，容易与天然宝石中的黑云母矿物包体相混，黑云母在宝石中通常呈片状，透射光下透明，晶体表面常有结晶纹。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。

（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。

（8）发光性

助溶剂红宝石有较强的红色荧光，对红宝石的鉴定可起到指示作用，拉姆拉合成红宝石加入了某些稀土元素，具特殊的橙红色荧光。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，以至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或暗红色荧光。

（9）微量元素

可测到Pb、Bi、La。

6.水热法合成红蓝宝石

虽然水热法合成红蓝宝石的生长条件，更接近于天然红蓝宝石的生长环境，但是，由于生长技术等方面的原因，水热法合成红蓝宝石具有许多典型的特征，可与天然红蓝宝石区别。

（1）外　观

水热法合成红、蓝宝石有深红色、浅红、橙红色，蓝色、蓝紫色等，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。

（2）内含物

种晶像晶体包体及围绕的愈合裂隙；铂金片（黄金片）：具有金属光泽，反射光照为银白色反光，透射光照为不透明黑色，易与云母片相混；有典型的近于平行状、波浪状的纹理水波纹状生长带（图5－12）；液态包体和平直生长色带无法与天然区分，发育有面纱状的愈合裂隙（图5－13），并在愈合裂隙上分布有形态各异的气液两相包裹体。