金绿宝石（金绿猫眼、变石）

后勤部长

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。

图3-4-1

金绿宝石晶体及各种颜色品种

　　2）颜色：黄色、黄绿色、绿色、淡绿色到红褐色、褐色、无色
　　3）光泽：亮玻璃光泽
　　4）特殊光学效应：①变色效应：日光下显示绿或蓝绿色，钨丝灯下显示红或淡红-紫色

图3-4-2

变石的变色效应

　　② 猫眼效应： 当金绿宝石中含有大量而密集并平行排列的针管状包体，当加工取向正确时可产生猫眼效应。

图3-4-3

金绿宝石中的猫眼效应

　　5) 解理：不完全到中等
　　2．仪器鉴定：
　　1) 折射仪： 折射率1.74-1.75 双折射率 0.008-0.010 二轴晶正光性
　世界不同产地典型数值如下：

	RI 品种 γ β α DR 黄色金绿宝石 1.753 1.747 1.744 0.009 黄色金绿宝石 1.755 1.746 1.744 0.011 变石（乌拉尔） 1.759 1.743 1.749 0.010 变石（斯里兰卡） 1.755 1.749 1.745 0.010 变石（缅甸） 1.755 1.748 1.746 0.009
图3-4-4
金绿宝石的折射率的测试

　　2) 相对密度测试
　　天平测试 3.71-3.75

淡黄色金绿宝石	SG 3.709
黄色金绿宝石	SG 3.72
变石（缅甸）	SG 3.706

　　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。

图3-4-5

变石的典型吸收光谱

　　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。

图3-4-6

金绿宝石的典型光谱

　　4) 二色镜
　　变石：强多色性，具有明显的三色性，绿/橙/淡紫-红色。

	α	β	γ
变石	深红色	橙黄色	绿
变石（缅甸）	紫色	草绿色	蓝绿色

　　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。

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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" 。

图3-4-7	图3-4-8
金绿宝石猫眼	各种色调的金绿猫眼

　　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。

图3-4-9

金绿宝石的典型吸收光谱

　　（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。

图3-4-10	图3-4-11
变色效应（红色）	变色效应（蓝绿色）

　　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。

图3-4-12c

变石的吸收光谱

　　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。

图3-4-13	图3-4-14	图3-4-15
变石中的晶体包体	变石中的双晶纹	扁平状的气液包裹体

　　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。

图3-4-16	图3-4-17
变石中的针状包体	变色猫眼

　　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。

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三、合成变石的鉴别

　　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

合成方法	主 要 鉴 别 特 征
晶体提拉法	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。
助熔剂法	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。
水热法	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。

图3-4-18	图3-4-19
晶体提拉法合成变石的弯曲生长纹	合成变石中的助熔剂残余
图3-4-20	图3-4-21
合成变石中的平行生长纹	合成变石的铂金片

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四、金绿宝石与仿制品的鉴别

　　1．变石仿制品

参数 宝石	RI	DR	光性	多色性
变石	1.74-1.75	0.008-0.010	B+	绿/橙/红
合成刚玉	1.76-1.78	0.009	U-	紫蓝/紫红
合成尖晶石	1.727	/	I	无
红柱石	1.63-1.64	0.008-0.013	B-	绿/红褐

　　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　　

参数 宝石	RI（点）	SG	其他
猫眼	1.74-1.75	3.72	大量而平行排列的丝状及针管状内含物
石英猫眼	1.54-1.55	2.65	针状、晶体、内含物
人造猫眼	1.52	2.6可变	蜂窝状结构

　　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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