焰熔法合成宝石的鉴定

焰熔法合成宝石的鉴定

三、焰熔法合成宝石的鉴定

1.焰熔法合成刚玉

(1)原始晶形:焰熔法合成的宝石晶体都是梨形。而天然刚玉的晶体是三方晶系的几何多面体。市场上也出现过将焰熔法合成的梨晶碎块，并在滚筒中打磨成坯料，仿天然原料销售。

(2)内含物:合成红、蓝宝石中常可见气泡、未熔粉末及弯曲生长纹或色带(图10-2-3)。一般气泡小而圆，或似蝌蚪状，可单独或成群出现。合成红宝石中常为细密的弧形生长纹，类似唱片纹;蓝宝石中色带较粗而不连续;黄色蓝宝石很少含有气泡和色带。天然红宝石和蓝宝石都显示直角状或六方色带。

图10-2-3　焰熔法合成蓝宝石中的弯曲色带

(3)吸收光谱:合成蓝宝石见不到天然蓝宝石中通常可以见到的蓝区的吸收宽带，或十分模糊的450nm吸收带。

(4)荧光:合成蓝宝石有时显示蓝白色或绿白色荧光，天然的为惰性;合成红宝石通常比天然红宝石的红色荧光明显强。

(5)柏拉图法:将刚玉浸于盛有二碘甲烷的玻璃器皿中，在显微镜下沿光轴方向，加上正交偏光片下，合成刚玉可以观察到两组夹角为120°的结构线(图10-2-4)。

图10-2-4　焰熔法合成刚玉的柏拉图法结构线

(6)焰熔法合成星光刚玉鉴别特征见表10-2-2。

表10-2-2　合成星光刚玉与天然星光刚玉的区别

各种颜色的合成星光蓝宝石见图10-2-5。

图10-2-5　各色合成星光蓝宝石

(7)加工质量:合成红、蓝宝石加工质量通常较差，常见火痕，加上合成梨晶常因应力作用会沿长轴方向裂开，其长轴方向与光轴方向夹角为60°，为了充分利用原料，其台面常会平行长轴方向切磨。所以合成刚玉在台面常可见多色性。

2.焰熔法合成尖晶石

(1)原始晶形:焰熔法合成尖晶石晶体是近正方形横断面的梨晶。

(2)内含物:合成尖晶石中气泡和未熔粉末较少出现，偶尔出现的气泡多为异形，很少显示色带。

(3)光谱:合成蓝色尖晶石显示典型的钴谱，合成的红色尖晶石在红区仅有1条荧光光谱线，一般在交叉滤色镜下观察明显。

(4)荧光:合成蓝色尖晶石为强的红色荧光。

(5)异常消光:在偏光镜下合成尖晶石显示斑纹状异常消光，但红色者除外。

(6)折射率和相对密度:合成尖晶石(红色者除外)的折射率1.72和相对密度3.63稳定。合成尖晶石与天然尖晶石的区别详见表10-2-3。

表10-2-3　焰熔法合成尖晶石与天然尖晶石的区别

3.焰熔法合成金红石

(1)化学成分:TiO₂。

(2)晶体结构:四方晶系。

(3)光泽:金刚光泽。

(4)透明度:透明。

(5)颜色:无色者常带浅黄色调。还有红、橙、黄、蓝色。

(6)硬度:6～6.5。

(7)相对密度:4.25。

(8)折射率:2.616～2.903。

(9)双折射率:0.287。

(10)光性:一轴晶正光性。

(11)色散:火彩极强，0.28～0.30。

(12)光谱:紫区末端有强吸收带。

(13)内含物:气泡、未熔粉末。

合成金红石具有极高的色散值使其泛出五颜六色的火彩。这种特征使之不易与其他任何材料相混淆。其极高的双折射率使其刻面棱重影异常清晰。仅此二特征就足以确认它了。

4.焰熔法合成钛酸锶

(1)化学成分:SrTiO₃。

(2)晶体结构:等轴晶系。

(3)光泽:亚金刚—金刚光泽。

(4)透明度:透明。

(5)颜色:无色为主，偶见红、黄、蓝、褐色材料。

(6)硬度:5.5～6。

(7)相对密度:5.13。

(8)断口:贝壳状。

(9)折射率:2.41，单折射。

(10)色散:0.19，火彩极强。

(11)内含物:气泡;钛酸锶作为仿钻材料，极易识别。钛酸锶极强的火彩使它明显不同于钻石。尽管标准圆多面型的钛酸锶在线试验中不透光，但它明显较低的硬度使之表面显示出明显的磨损痕迹、圆滑的刻面棱和不平整的小面。尽管反射仪上可获得与钻石相同的折射率，但热导仪检测时却无钻石反应。静水称重都可测出未镶品的相对密度，从而确认它。