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常 见 单 晶 宝 石
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一、金绿宝石的主要鉴别特征
1． 肉眼鉴定：
1）形态：斜方晶系，常见假六边形双晶，称为三连晶，厚板状、扁平板状、晶面上常有条纹。
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图3-4-1
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金绿宝石晶体及各种颜色品种
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图3-4-2
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变石的变色效应
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图3-4-3
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金绿宝石中的猫眼效应
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图3-4-4
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金绿宝石的折射率的测试
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2) 相对密度测试
天平测试 3.71-3.75
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淡黄色金绿宝石
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SG 3.709
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黄色金绿宝石
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SG 3.72
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变石（缅甸）
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SG 3.706
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重液测试：在通常使用所有重液中下沉
3) 分光镜
变石：具有典型的吸收光谱，红区有吸收线，黄绿区宽吸收带，蓝区吸收线，紫区吸收。
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图3-4-5
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变石的典型吸收光谱
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黄、褐金绿宝石：紫区444nm强吸收带，蓝绿区两条弱带。444nm为黄色金绿宝石的诊断线。
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图3-4-6
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金绿宝石的典型光谱
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4) 二色镜
变石：强多色性，具有明显的三色性，绿/橙/淡紫-红色。
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α
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β
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γ
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变石
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深红色
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橙黄色
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绿
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变石（缅甸）
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紫色
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草绿色
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蓝绿色
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黄、褐金绿宝石：弱至明显
5) 查尔斯滤色镜
变石在查尔斯滤色镜下显淡红色；黄色金绿宝石无反应。
6) 发光性测试
变石：长波紫外光 弱红色
短波：紫外光 弱红色
交叉滤色镜 淡红光
X光 暗淡红色
阴极发光 橙色
黄、褐金绿宝石： 因含微量的铁而不发光
7) 显微镜
放大观察可见"阶梯状"双晶面和羽状体及拉长的管状体及丝状体。
二、品种及鉴别
1．猫眼石：猫眼石是金绿宝石中著名品种。
（1） 颜色：以蒸粟黄或蜜蜡黄色最佳，次为浅黄色、绿黄色、褐黄。
（2） 猫眼效应：当金绿宝石中含有大量的平行排列的管状包体，而且磨成凸面 型宝石时，则会出现一条亮带，这条亮带随着光线移动而移动，故称为"猫眼活光"
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图3-4-7
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图3-4-8
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金绿宝石猫眼
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各种色调的金绿猫眼
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猫眼宝石的质量好坏，价值高低，取决于颜色，亮带（强弱），重量以及琢型的完美程度。
（3）折射率：点测1.74±
（4）吸收光谱：在蓝紫光区444nm处有一条强的吸收窄带，此吸收带具有诊断意 义。
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图3-4-9
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金绿宝石的典型吸收光谱
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（5）相对密度：3.72
具有猫眼效应的宝石还有石英猫眼、海蓝宝石猫眼、碧玺猫眼、磷灰石猫眼、矽线石猫眼、红柱石猫眼，但只有金绿宝石猫眼可以直接称猫眼石，其它宝石均需在猫眼前冠以宝石名称。猫眼石根据折射率、典型吸收光谱、相对密度以及大的硬度区别于其它具猫眼效应的宝石。
2．变石：变石是一种含微量Cr元素的金绿宝石矿物变种。
1）颜色：日光下为浅绿、黄绿至蓝绿，灯光下为浅红、紫红到深红。
2）变色效应：由于宝石对白光的选择性吸收，使能透过宝石的红光与蓝绿色的比例近于平衡。当日光照射到变石上时，透射最多的为绿光，而使宝石呈现绿色；当富含红光的钨丝或白炽灯光照射时，变石的变色效应，随产地不同，变色也有
石为艳绿色或翠绿色。
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图3-4-10
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图3-4-11
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变色效应（红色）
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变色效应（蓝绿色）
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3）折射率：RI：1.74-.75 DR：0.009 二轴（+）
4）多色性：强，三色性明显，深红、橙黄、绿色。
5）吸收光谱：为典型吸收光谱，红光区680nm处有一双线，红橙区两条弱线，以580nm为中心有一宽吸收带，蓝区一吸收线、紫区吸收。
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图3-4-12c
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变石的吸收光谱
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6）发光性：LW 紫外光为红色，SW 紫外光下橙黄色。
7）滤色镜：滤色镜下呈深红色。
8）内含物：常见黑云母片，扁平状的气液包裹体。
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图3-4-13
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图3-4-14
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图3-4-15
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变石中的晶体包体
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变石中的双晶纹
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扁平状的气液包裹体
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3．变石猫眼
变石猫眼是金绿宝石中最稀少的一个品种，它集变色和猫眼效应于一身，当变石中含有大量平行排列的针管状包裹体、琢磨成凸面型宝石时，能产生猫眼效应。在加工过程中，变色和猫眼亮带都要选择最佳方向，但往往相互矛盾，这给琢磨变石猫眼造成一定的困难。变石猫眼的鉴别特征同变石。
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图3-4-16
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图3-4-17
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变石中的针状包体
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变色猫眼
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4．金绿宝石
金绿宝石是达到宝石级的透明品种，由于含铁量的不同，颜色可呈淡黄、蜜蜡黄、金黄和黄绿色，其中以蜜蜡黄最好，通常琢磨成刻面型。主要鉴别特征是折射率1.74-1.75，DR0.009二轴（+），具有典型吸收光谱，蓝紫区444nm处的吸收窄带，硬度大（H8），耐磨性能好，相对密度3.72，较为稳定。
由于变石稀少而昂贵，人们在19世纪末就已开始合成变石，目前，合成变石方法有晶体提拉法、助熔剂法和水热法合成。
表1 合成变石的主要鉴别特征
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合成方法
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主 要 鉴 别 特 征
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晶体提拉法
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RI1.740-1.757，DR0.009二轴（+），内部较干净，有时含有未熔粉末，拉长气泡和小黑点状气泡群，弯曲生长纹，紫外荧光较强。 |
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助熔剂法
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RI1.740-1.750，DR0.009，二轴（+），内部常含面纱状的愈合裂隙和助熔剂的残余，铂晶片等，紫外光下呈较强的红色到橙色荧光。 |
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水热法
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此方法合成变石少见，内部特征为长条状的气液两相包体，以及多相包裹体，紫外荧光较强。 |
合成变石与天然变石的物理性质基本一致，主要识别特征为内含物，当它们内部较干净时，用红外光谱来区别。
天然变石具有最强的O-H振动吸收峰（位于3200cm-1），水热法合成变石缺少3200cm-1吸收峰，具有3000cm-1吸收峰，提拉法和助熔剂法合成变石则无上述吸收峰。
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图3-4-18
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图3-4-19
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晶体提拉法合成变石的弯曲生长纹
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合成变石中的助熔剂残余
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图3-4-20
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图3-4-21
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合成变石中的平行生长纹
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合成变石的铂金片
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1．变石仿制品
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参数
宝石 |
RI
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DR
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光性
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多色性
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变石
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1.74-1.75
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0.008-0.010
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B+
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绿/橙/红
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合成刚玉
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1.76-1.78
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0.009
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U-
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紫蓝/紫红
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合成尖晶石
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1.727
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/
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I
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无
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红柱石
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1.63-1.64
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0.008-0.013
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B-
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绿/红褐
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合成刚玉仿变石：放大观察可见弯曲生长纹和变形气泡，具有典型的吸收光谱，表现为红光区有吸收线，黄绿区宽的吸收带，蓝区475nm有吸收线，紫区吸收。
合成尖晶石：放大观察可见弯曲生长纹和变形气泡，由于为单折射宝石，无多色性，偏光镜下为异常消光。低的折射率、单折射、无多色性与变石相区别。
红柱石：由于强的多色性，并显示出红和绿色的方向性变化特征，常被误认为是变石。二者的区别在于红柱石的红色和绿色是在不同方向下进行观察，而变石的红色和绿色是在不同的光照条件下进行观察。
2． 猫眼及其相似宝石的鉴别
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参数
宝石 |
RI（点）
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SG
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其他
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猫眼
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1.74-1.75
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3.72
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大量而平行排列的丝状及针管状内含物
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石英猫眼
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1.54-1.55
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2.65
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针状、晶体、内含物
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人造猫眼
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1.52
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2.6可变
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蜂窝状结构
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金绿宝石猫眼：具有典型的光谱，蓝区444nm处可见一条强的吸收窄带，比重大，在所有的重液中都下沉。
石英猫眼：无典型的吸收光谱，低折射率RI1.54,相对密度2.65,在2.65的重液中呈悬浮状态；而金绿宝石 相对密度高3.72,在2.65重液中快速下沉。
人造猫眼:为玻璃纤维聚集而成,由于玻璃硬度低,耐磨性差,表面有大量的磨擦痕,易于区别。
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