尖晶石—大红宝石

后勤部长

一、概述    在尖晶石大类中，用作宝石材料的是镁尖晶石，由于红色的尖晶石酷似红宝石，在历史上曾经一度被认为是红宝石，如英王冠上重170ct的“黑太子红宝石”、重361ct 的“铁木尔红宝石”，后来证实都是尖晶石。
    二、宝石学特征
    1、化学成分
    化学分子式为MgAl2O4，其中Mg2+可被 Fe2+、Zn2+、Co2+、Mn2+等类质同像替代，而 Al3+可被Fe3+ 和Cr3+ 等类质同像替代。
    2、晶系及结晶习性
    等轴晶系，晶体常呈八面体，有时呈八面体与菱形十二体的聚形。砂矿中的尖晶石常呈磨圆度较好的卵形。
    3、光学性质
    （1）颜色：有红、粉红、紫红、黄、橙、褐、蓝、绿、紫和无色等多种颜色。
    （2）光泽与透明度：强玻璃光泽，透明至半透明。
    （3）光性特征：均质体。
    （4）折射率和双射率：1.718(＋0.017，－0.008)。富铬的红尖晶石可高达1.74，镁尖晶石可高达1.77～1.80，镁锌尖晶石在1.725～1.753之间或更高。无双折射率。
    （5）多色性：无。
    （6）发光性：长波紫外光下：弱至强；短波紫外光下，无至弱。
    （7）吸收光谱：红色、粉红色的尖晶石由铬元素致色的，其红区（685nm、684nm）具双线，另见一组弱吸收线，构成所谓的“风琴管状”，在黄-绿区（595～490 nm）普遍吸收，蓝区无吸收线；蓝色尖晶石主要为Fe和Zn致色（钴致色的极为罕见），橙区、黄区和绿区有三条吸收线，在蓝区有两条吸收带。
    4、力学性质
    （1）解理：无解理。
    （2）硬度：摩氏硬度为8。
    （3）相对密度：3.60(＋0.10，－0.03)。
    5、包裹体
    尖晶石中常可见到小八面体尖晶石、八面体负晶等包裹体，呈点线状式或曲线排列。有时还能见到锆石、磷灰石、榍石等包裹体。另外还可见到呈星云状分布的气液包裹体。
    6、特殊的光学效应
    尖晶石可显星光效应（四射星光、六射星光）和变色效应。
    三、主要品种
    尖晶石常以颜色及特殊光学效应来划分尖晶石宝石的品种，常见的品种有：
    1、红色尖晶石
    主要含微量致色元素Cr3+ 而呈各种色调的红色。其中纯正红色的是尖晶石中最珍贵的宝石品种，过去常把它误认为是红宝石。
    2、橙色尖晶石
    橙红色至橙色的尖晶石品种。
    3、蓝色尖晶石
    含有Fe2+ 和Zn2+ 而呈蓝色。多数蓝色尖晶石都是从灰暗蓝到紫蓝，或带绿的蓝色。
    4、绿色尖晶石
     一般是含Fe2+所致，颜色发暗，有的基本呈黑色。
    5、无色尖晶石
    很稀少。多数天然无色尖晶石或多或少带有粉色色调。
    6、变色尖晶石
    非常稀少。在日光下，呈蓝色，在人工光源下，呈紫色。
    7、星光尖晶石
    这种尖晶石一般呈暗紫色到黑色，数量很少。可呈四射或六射星光，主要发现于斯里兰卡。
   四、成因及产地
    尖晶石矿床主要为接触交代型(矽卡岩系)矿床，矿体赋存于镁质矽卡岩带中，与之有关的砂矿是最重要的矿床类型。
    尖晶石主要产地有缅甸抹谷、斯里兰卡、泰国、肯尼亚、尼日利亚、坦桑尼亚、巴基斯坦、越南、美国和阿富汗等。
    五、质量评价
    尖晶石的质量主要从颜色、透明度、净度、切工和大小等方面进行。
    1、颜色：尖晶石最好的颜色是深红色，其次是紫红、橙红、浅红和蓝色。要求色泽纯正、鲜艳。
    2、透明度：越透明，价值越高。
    3、净度：内部瑕疵越少，越干净，价值越高。
    4、切工和大小：尖晶石在切割时，不必过多考虑方向性，尽可能切磨得越大越好，并需要精细抛光。对于大小，超过10ct以上的尖晶石是较少的。因此，每克拉价格也比一般尖晶石高一些。
    六、合成尖晶石及鉴别
    合成尖晶石最初是用焰熔法合成蓝宝石过程中偶然获得的。合成尖晶石一般用作其他宝石的仿制品，但随着天然红色、蓝色尖晶石的价格不断升高，合成尖晶石也用来冒充天然的尖晶石。目前市场主要有焰熔法和助熔剂法合成尖晶石。
    1、焰熔法合成尖晶石
    焰熔法合成尖晶石的颜色有红、粉、黄绿、绿、浅至深蓝色、无色等。也可合成具有变色效应的尖晶石。合成尖晶石的主要特征为具有较高的折射率、异常双折射和内部弧形生长纹。异常双折射在偏光镜下呈现栅格状消光现象。
    （1）折射率：比天然略高，为1.728（＋0.012，－0.008），合成红色尖晶石为1.722～1.725，合成变色尖晶石为1.73。
    （2）相对密度：一般为3.52～3.66，比天然尖晶石相对密度（3.60）略高。合成红色尖晶石为3.60～3.66。
    （3）异常双折射：焰熔法合成尖晶石由于加入过多了氧化铝，使其晶格多发生扭曲，而产生异常消光现象。偏光镜下常呈栅格状或者斑纹状异常消光图，这是天然所没有的。
    （4）紫外荧光：长短波下均有荧光，且短波下常呈白垩状荧光，天然没有这种现象。浅粉色合成尖晶石呈绿白色荧光，红色尖晶石呈红色荧光，浅蓝色尖晶石呈橙红色荧光。
    （5）吸收光谱：除红色外，大多数合成尖晶石具有特征的吸收光谱：
    ①钴蓝色：在红区和蓝区全透过，在544nm、575nm、595nm和622nm有宽吸收带，而确实天然蓝色尖晶石中的458nm吸收线；
    ②绿色（带黄色荧光）：425nm为强吸收线，445nm为模糊带；
    ③绿蓝色：有425nm强吸收线，443nm模糊带，及复杂的544nm、575nm、595nm、622nm极弱的钴吸收；
    ④合成变色尖晶石：400～480nm宽吸收带、580nm为中心的宽吸收带及685nm窄线。
   （6）内部特征：通常内部洁净，偶尔可见气泡、弧形生长纹或弧形色带、未融的氧化铝残余。
    2、助熔剂法合成尖晶石
    助熔剂法合成尖晶石于20世纪80年代进入市场，常见红色和蓝色，其次有浅褐黄色、粉、绿等色。
    助熔剂法合成尖晶石在化学成分上与天然尖晶石相近，MgO：Al2O3比例接近1∶1，折射率、相对密度等一些物理性质常数也与天然尖晶石接近。主要区别表现在：
    （1）内部特征：助熔剂法合成尖晶石常见橙褐色至黑色助熔剂残余，单独或者呈指纹状分布。
    （2）红外光谱：天然尖晶石含水，助熔剂法合成尖晶石不含水。

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