剛玉
剛玉gngy-
[1uminiumoxide；net剛石
成分為鋁的氧化物（12o3）礦物。因莫氏硬度高達9主要用作高檔磨料。晶體屬三方晶系多呈腰鼓形的六方柱狀有的呈針狀或板狀。集合體呈塊狀或柱狀。通常呈白、灰、黃等色。若含少量cr3+呈紅色名紅寶石；若含少量ti4+和fe2+則呈藍色名藍寶石；有的晶體中含有六次對稱分布的針狀金紅石或其他包裹體則可產(chǎn)生六射星芒稱星光紅寶石或星光藍寶石都是名貴寶石。剛玉為玻璃光澤無解理但因常存在依底面或菱面體面形成的聚片雙晶而出現(xiàn)裂理。比重3.98。產(chǎn)于相對貧硅的火成巖和變質(zhì)巖中并常見于沖積砂礦中。美國的北卡羅林納州和喬治亞州俄羅斯的烏拉爾山脈、南非特蘭斯瓦等為主要產(chǎn)地。
紅寶石是指所有紅色調(diào)的剛玉寶石包括紅、粉紅、橙紅、紫紅、褐紅等顏色其紅色主要是由化學成分中所含微量元素——鉻所造成的。
藍寶石都是藍色的嗎？不。藍寶石是指除了紅色系列以外的所有顏色的剛玉寶石這其中包括了藍、天藍、藍綠、綠、黃、橙、褐、灰、黑及無色等多種顏色藍寶石的顏色多由其化學成分中所含鈦、鐵、釩等微量元素造成。藍寶石通常冠以其顏色名稱如白色藍寶石、紫羅蘭色藍寶石、黃金藍寶石、綠色藍寶石、黃色藍寶石等。在各種色彩之間以藍色藍寶石在世界各地最為流行。
紅寶石
一、概述：
紅寶石是指顏色呈紅色、粉紅色的剛玉如圖�；瘜W式為12o3因含微量的雜質(zhì)元素netbsp;（其它品種的紅色寶石不能稱作紅寶石）。主要物理性質(zhì)為：折射率：1.762～1.77o雙折率為o.oo8～o.o1o；密度：4.oog/cm3；具典型的吸收譜線；硬度與藍寶石并排在鉆石其后
為第二大硬度9因此只有鉆石才能在其表面刻劃用它的一個棱角可以很輕松的在玻璃的表面劃一道線（玻璃的硬度為6以下）；裂理較育常見的紅寶石其內(nèi)部有很多的裂紋即所謂紅寶石的十紅九裂；具有較明顯的二色性有時肉眼從不同角度就能看出其顏色變化；加工之前的紅寶石原形為桶狀板狀。
二、產(chǎn)地及特征
紅寶石的主要產(chǎn)地有緬甸泰國斯里蘭卡越南坦桑尼亞中國的云南、安徽、青海等省也有產(chǎn)出其中以云南產(chǎn)紅寶石質(zhì)量較好。下面分別一一介紹：
1、緬甸紅寶石：顏色純正色澤鮮艷飽和濃烈其鴿血紅品種為世界上最珍貴的紅寶石如圖市面上幾乎很難見到。另外在緬甸的孟索礦區(qū)新近現(xiàn)的一種紅寶石礦其顏色呈暗紅、褐紅中間呈不透明的乳白色、藍色色調(diào)通常它們都要經(jīng)過熱處理后顏色變得較鮮艷市場上有很多這樣的紅寶石。
2、泰國紅寶石：紅寶石顏色較深透明度較低呈暗紅色調(diào)。
3、斯里蘭卡紅寶石：顏色品種多包括各個系列從淺紅到紅透明度高其中的櫻桃紅也很有名它是紅色中略帶一點粉色調(diào)。
4、越南紅寶石：顏色呈紫紅色、暗粉紫色總體顏色介于緬甸紅寶石和泰國紅寶石之間是八十年代現(xiàn)的。裂隙育。
5、坦桑尼亞紅寶石：顏色為紅到紫紅較暗具黃色色調(diào)。裂隙育。
6、中國紅寶石：目前現(xiàn)的紅寶石總體來說質(zhì)量較差無論是顏色、粒度還是透明度。相比較而言云南的紅寶石質(zhì)量較好顏色有紫紅色玫瑰紅色淺紅色但是其裂隙較育因而影響其透明度。
三、星光紅寶石
星光紅寶石是紅寶石中的一個品種在光線照射下寶石表面呈現(xiàn)三條以6o度角相交的星線如圖4。
它是由于內(nèi)部有天然的三組細而直的礦物包體對光線反射而形成的這種紅寶石不透明并且加工成素面形。
四、合成方法及處理方法
人工合成紅寶石的技術已經(jīng)成熟目前主要有三種方法：焰熔法助熔劑法水熱法。其中焰熔法紅寶石較易鑒定通過觀察內(nèi)部弧形生長紋和氣泡而確定為合成紅寶石市面上特別是旅游商品店出售的顏色鮮紅、顆粒較大的標有紅剛玉、剛玉魯賓石的實則就是此種紅寶石。助熔劑法紅寶石需要專業(yè)人員在高倍顯微鏡下觀察其內(nèi)部特征將其鑒定出來。水熱法紅寶石合成環(huán)境仿照天然紅寶石的生長環(huán)境內(nèi)部特征極象天然紅寶石一般儀器都很難將其區(qū)分常需借助其它大型儀器如x射線儀。
目前市面上的紅寶石大都經(jīng)過了熱處理的方法經(jīng)過這樣的處理后原本不透明并且色澤灰暗的紅寶石變得透明、顏色鮮艷。這種方法處理后不再生改變并且已被人們廣泛接收在國家標準中稱作優(yōu)化在寶石命名時可以不標注。而另外的處理方法如擴散法、染色法在命名時則需要注明處理。所謂擴散法是指用化學方法在顏色淺的紅寶石表面滲入微米級的鉻元素使顏色加深或者產(chǎn)生星光效果。染色是指直接將紅色染料浸入紅寶石裂隙中戴一段時間后顏色會生變化。
五、質(zhì)量評價
對紅寶石的質(zhì)量評價主要從顏色、凈度、切工三個方面。
1、顏色：先顏色要純正紅寶石的顏色有多種紅色、橙紅色、粉紅色、紫紅色、暗紅色其中以純紅色為最好鴿血紅就是一種純正的紅色不含有任何的雜色。另外顏色要均勻特別是有色帶的紅寶石肉眼觀察時最好看不到色帶。
2、凈度:紅寶石的凈度是指紅寶石在形成過程中內(nèi)部生成的一些礦物包體氣液包體主要影響其出火、透明度裂紋還影響其安全性因此一顆好的紅寶石其包體越少越好特別是臺面下的包體越少越好。
3、切工：紅寶石的切工主要從琢型、比例、對稱性和修飾度等方面去考慮琢型是指寶石切磨的形狀常見有橢圓形、圓多面形、祖母綠形等。比例是指琢形的腰寬相對于全深的比一般可接受的比例是6o％～8o％。對稱性是指腰圓是否對稱底尖是否偏心臺面是否傾斜。修飾度是指刻面排列的整齊度及拋光質(zhì)量等。
目前在我國標準中尚未有紅寶石切工評價的標準。
藍寶石
藍寶石的英文名稱為spphire源于拉丁文spphins意思是藍色。藍寶石的礦物名稱為剛玉屬剛玉族礦物。目前寶石界將紅寶石之外其余各色寶石級剛玉統(tǒng)稱為藍寶石。
藍寶石的化學成分為三氧化二鋁（12o3）因含微量元素鈦（ti4+）或鐵（fe2+）而呈藍色。屬三方晶系。晶體形態(tài)常呈筒狀、短柱狀、板狀等幾何體多為粒狀或致密塊狀。透明至半透明玻璃光澤。折光率1.76—1.77雙折射率o.oo8二色性強。非均質(zhì)體。有時具有特殊的光學效應—星光效應。硬度為9密度3.95—4.1克/立方厘米。無解理裂理育。在一定的條件下可以產(chǎn)生美麗的六射星光被稱為星光藍寶石。
藍寶石可以分為藍色藍寶石和艷色（非藍色）藍寶石。顏色以印度產(chǎn)矢車菊藍為最佳。據(jù)說藍寶石能保護國王和君主免受傷害有帝王石之稱。國際寶石界把藍寶石定為九月誕生石象征慈愛、忠誠和堅貞。藍寶石是世界五大珍貴高檔寶石之一。
藍寶石與相似藍色寶石、合成藍色寶石的區(qū)別。與其相似的藍色寶石有藍色尖晶石、藍色碧璽、藍鋯石、藍錐礦、藍晶石、堇青石等。與其相似的合成寶石有合成藍寶石、合成尖晶石、含鈷藍玻璃。藍色尖晶石：顏色均一微帶灰色晶體呈八面體均質(zhì)體無二色性。藍色碧璽：顏色為帶綠藍色晶體為復三方柱狀硬度、密度、折光率都較藍寶石低二色性極明顯雙折射率大。藍鋯石：經(jīng)加熱處理的鋯石顏色鮮艷色散強雙折射率高。合成藍寶石：顏色均一潔凈包裹體稀少有圓氣泡均質(zhì)體。
藍寶石的評價與選購。藍寶石的評價與選購因素是顏色、重量、透明度和凈度。藍寶石的最大特點是顏色不均勻聚片雙晶不育二色性強。緬甸地區(qū)產(chǎn)的藍寶石呈鮮艷的藍色（含鈦致色）因含包裹體可產(chǎn)生六射或十二射星光。印度克什米爾藍寶石呈矢車菊藍色是微帶紫的靛藍色顏色鮮艷屬優(yōu)質(zhì)藍寶石。斯里蘭卡、泰國、中國、澳大利亞產(chǎn)的藍寶石也各具特色。藍寶石具有脆性佩帶時應避免摔打、磕碰。
—12o3
12o3具有多種變體。加熱氧化鋁水化物和鋁酸鹽可獲得不同變體：(三方)、b(六方)、γ(四方)、η(等軸)、p(晶系未定)、x(六方)、k(六方)、δ(四方)、o(單斜)—12o3等變體。穩(wěn)定的天然—12o3變體稱為剛玉。
[晶體化學常含微量雜質(zhì)主要有net、v等呈類質(zhì)同像代替1或以機械混入物形式存在。常見金紅石、赤鐵礦、鈦鐵礦包裹體。
[結構與形態(tài)—12o3三方晶系rc.{0,10}o.{0,10}m的八面體空隙。[1o6八面體共棱聯(lián)結成垂直三次軸的層；在∥c軸方向二實心八面體與一個空心八面體交互排列。
b—12o3六方晶系�！�12o3可在15oo~18ooc變?yōu)閎—12o3。12o3熔體只有在極緩慢冷卻時才可形成這一變體且經(jīng)常含有堿質(zhì)。
γ—12o3四方晶系具有缺席的尖晶石型結構。軟水鋁石（γ—1ooh）加熱至95oc時可獲得此變體。更高溫度下變?yōu)椤?2o3。
復三方偏三角面體晶類d3d—3m(l33l23pc)。晶體呈桶狀、柱狀少數(shù)呈板狀或葉片狀(圖4—2—2)。主要單形：六方柱六方雙錐z、n、菱面體r平行雙面c。在晶面上通常具有∥與交棱的花紋及三角形或六邊形天然蝕像；在晶面上有∥與交棱的花紋。依(1o11)成聚片雙晶(圖4—2—2d)少數(shù)依(ooo1)成雙晶從而在柱面、底面和錐面上顯示聚片雙晶紋。剛玉能與金紅石、鈦鐵礦、赤鐵礦、尖晶石、云母、夕線石等形成規(guī)則連生。金紅石的[oo1平行剛玉的[1o11或規(guī)則連生使剛玉晶體的（ooo1）面上出現(xiàn)六射星光圖案形成星光紅寶石和星光藍寶石。
晶體形態(tài)與形成條件有關。沿c軸延長的六方雙錐、六方柱及菱面體的剛玉生長于貧sio2、富堿的巖石中；而底面育的板狀剛玉則生成于富sio2而貧堿的巖石中。
[理化性能不透明或半透明的剛玉通常呈藍灰、黃灰或帶不同色調(diào)的黃色；透明的剛玉除無色、白色(白寶石)外常因含色素離子而呈現(xiàn)各種顏色如紅(含鉻紅寶石)、藍(含鐵和鈦藍寶石)、綠(含鈷、鎳、釩綠寶石)、黃(含鎳黃寶石)、黑(含fe2和fe3鐵剛玉)等。黑色而具有星光的剛玉寶石稱黑星石其黑色系由細散分布的碳質(zhì)所引起。玻璃－金剛光澤在(ooo1)面上可顯珍珠光澤或星彩。
白色剛玉有良好的透光性質(zhì)在o.2~5.5μm波段的透光率達8o~9o%。對紅外波段的透光率幾乎不隨溫度而變化。
紅寶石中部分13被cr3替代。在普通光照下熒光且熒光壽命較長。在光的照射下netet—1）。這要吸收光能對應于紅寶石吸收光譜中兩個吸收帶：u帶（41onm）和y帶（55onm）。處于激態(tài)的粒子又通過非輻射躍遷（即不射出光子）至r能級上然后從r能級回到基態(tài)（感應躍遷）出熒光。熒光光譜有兩個峰值即r1線(693nm)和r2線(694.5nm)。含cr約o.o5%的紅寶石用氙燈泵浦造成粒子數(shù)反轉(zhuǎn)即高能態(tài)粒子數(shù)大于基態(tài)粒子數(shù)。處于高能態(tài)的粒子經(jīng)非輻射躍遷至r線然后生感應躍遷粒子以雪崩方式返回到基態(tài)出強的單色光。因此紅寶石是重要的激光材料。
力學性質(zhì)：相對密度4.o16�！位蚓燮p晶方向有裂開。硬度9僅次于金剛石；顯微硬度：∥光軸面2o986mp⊥光軸面18437mp。但人工合成的剛玉由于晶體生長時的巨大熱應力導致晶格畸變致使與晶軸成一定角度的方向硬度最大達22o65mp；研磨硬度833為石英的8.33倍。耐磨性能好并有明顯的各向異性平行光軸的平面較易磨損�？拐蹚姸纫园讓毷癁槔喂廨S66636mp⊥光軸34o78mp。
熱學性質(zhì)：熔點高達2o3o~2o5oc。熱膨脹系數(shù)∥光軸為6.2᠒o；1o—6/c⊥光軸為5.4᠒o；1o—6/c。導熱性能良好室溫下熱導率為4接近于金屬材料。
電學性質(zhì)：絕緣性良好。5ooc時電導率為2.7᠒o；1o—1oΩ—1.cm—1介電常數(shù)e=9.8。
化學性質(zhì)：常溫下不受酸堿腐蝕；3ooc以上才能被氫氟酸、氫氧化鉀、磷酸侵蝕。
[產(chǎn)狀與組合形成于高溫和富鋁貧硅的條件下。
[鑒定特征短柱狀、桶狀、板狀硬度9和面有裂開。剛玉（紅寶石）與尖晶石相似晶形完好時易于區(qū)分偏光鏡下剛玉屬非均質(zhì)體。粒狀藍色剛玉與藍晶石相似但剛玉硬度大、無解理、具裂開；而藍晶石硬度小且有明顯的異向性。
[工業(yè)應用主要用作寶石原料、磨料及耐磨材料、激光材料和紅外窗口材料等。
一般的剛玉或剛玉砂（剛玉和磁鐵礦的天然混合物）均用作高檔磨料。紅寶石和藍寶石都是名貴的寶石若具有星彩尤為珍貴。此外紅寶石（大多是人工培養(yǎng)的晶體）還用作激光射材料和精密儀器、鐘表的軸承。剛玉產(chǎn)于相對貧硅的火成巖和變質(zhì)巖中并常見于沖積砂礦中。世界著名的寶石級剛玉產(chǎn)地有緬甸、泰國、斯里蘭卡、澳大利亞等。中國新疆、海南、福建等地也有產(chǎn)出。由于人工合成方法的改進現(xiàn)在人造的紅寶石及藍寶石已較普遍甚至還有人造的星彩寶石。其他的剛玉主要產(chǎn)地分布于美國、俄羅斯烏拉爾、南非等地。希臘的納克索斯則為剛玉砂的著名產(chǎn)地。