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1、宝 石 学,Gemology,第一章 绪论,1.1 宝石学研究的对象 宝石学（Gemology）是研究宝石的一门科学。主要研究宝石的化学成分、物理性质、用途、生产工艺（包括宝石琢磨和贵金属镶嵌两个方面）、分类和成因产状，以达到识别宝石、利用宝石、加工宝石、寻找宝石的目的。,狭义的宝石： 所谓宝石（gem），指经久耐磨（摩斯硬度在6以上）、色彩鲜艳纯正、透明度好、光泽强、符合工艺要求的非金属矿物单晶体（单一矿物）。宝石经过加工琢磨成一定形状后，可以作为价值昂贵的首饰镶嵌品。狭义的宝石都是矿物。,狭义和广义的宝石概念,表1-1 摩斯硬度计 （Mohs scale of hardness）,矿物（m
2、ineral）是天然产出且具有相对固定的化学成分和确定内部结构的均匀固体。它们通常是天然晶体。自然界存在着3000多种天然矿物，能作宝石的不足100种。,广义的宝石： 除狭义的宝石外，还包括玉石、有机珠宝（如珍珠、琥珀、珊瑚等）、人造珠宝等，目前一般采用广义的概念。,劈山救母,玉石（jade） 是指硬度较大（摩斯硬度一般在4以上）、色彩艳丽、抛光后反光性强、质地细腻坚韧、符合工艺要求的非金属矿物隐晶质集合体（宝石的集合体）。玉石主要用来雕刻精美的工艺品，也可以琢磨成廉价的首饰用镶嵌件。相对于宝石而言，玉石制品价格较低。只有优质翡翠例外，其价格相当于高档宝石。,隐晶质结构： 晶粒非常细小，肉眼不
3、可分辨时，称之为隐晶质结构，如绿松石，其中的晶粒仅有1-5微米大小。,显晶质结构： 矿物集合体的组成晶粒肉眼可见时，称为显晶质结构；,珠宝： 人们习惯将金银铂等金属之外的天然材料（矿物、岩石、生物等）制成的，具有一定价值的首饰、工艺品或其他珍藏统称为珠宝。,人造宝石和优化处理宝石,合成宝石：人们依照某一天然宝石的化学成分、形成时的物理和化学条件在实验室或工厂里合成出来的宝石，它们的化学成分、物理、化学性质与天然宝石相同或基本相同。 这方面最典型的例子就是合成红宝石，合成红宝石的价格仅为天然宝石的1 。其它还有人造金刚石、人造水晶等。,人造宝石：合成宝石、仿制宝石（赝品）,仿制宝石最典型的例子是
4、合成立方氧化锆（即所谓“苏联钻”），它是金刚石的假冒品。这是因为立方氧化锆琢磨后其光学效果和钻石极为接近，肉眼难以区分，它属于仿制宝石。仿珍珠的塑料、仿翡翠的绿色玻璃等也是常见的赝品。,仿制宝石（赝品）：指外表与某些宝石相似的塑料、玻璃等制品或无机化合物，用它们来仿冒某些天然宝石，它们的物理、化学性质与相仿的无然宝石无一定的联系。,优化处理宝石：人们用热处理法、辐照法、染色法等改变质量较差的天然宝石的颜色，提高透明度和光泽度，使其变为品质较好的宝石，这种宝石称为优化处理宝石。 如利用热处理法改善蓝宝石、红宝石的颜色和透明度；用辐照法改善黄玉、水晶的颜色；用染色法使翡翠着色等。,优化处理宝石,当
5、前国际宝石学研究的重点： 天然宝石矿床的勘探和开采；天然宝石的改色；天然宝石和人造宝石的鉴别；不同品种宝石戒面款式的设计和琢磨；宝石贵金属首饰的镶嵌款式的设计和工艺研究。,1.2宝石的利用历史和文化渊源,国外最早利用宝玉石的是公年前4000年的古埃及，当时青金石被称为“天堂之石”，用作祭神供品，其价值当时几乎与黄金相当。,公年初古罗马等国家就用未经琢磨的金刚石直接镶嵌在戒指上，一直使用到1451年，由于荷兰人发明了用金刚粉琢磨金刚石而解决了金刚石加工成钻石的工艺。 1877年世界上首次人工合成红宝石之后，各种人造宝石相继进入国际珠宝市场和人类生活中。,塞拉利昂之星（Star of Sierra
6、 Leone ）,国 石 缅甸的国石是红宝石； 斯里兰卡的国石是金绿猫眼石； 日本的国石是水晶； 澳大利亚的国石是欧泊； 哥伦比亚的国石是祖母绿； 埃及的国石是橄榄石； 南非、英国的国石是钻石，等等 一种宝石作为该国的国石往往与该国的习俗、喜爱以及出产宝石的情况有关。,软玉,生辰石,一 月 石榴石 代表忠诚、友爱真实； 二 月 紫水晶 代表诚实、心地平和； 三 月 血玉髓 代表沉着、勇敢、聪明； 四 月 钻 石 代表纯洁无暇； 五 月 祖母绿 代表幸运幸福； 六 月 珍珠(或月光石) 代表健康、长寿、富贵； 七 月 红宝石 代表火红爱情、热情、仁爱和尊严； 八 月 橄榄石 代表夫妻和睦幸福；
7、九 月 蓝宝石 代表慈爱、诚实； 十 月 欧 泊 代表安乐平安； 十一月 黄 玉 代表友谊、希望； 十二月 绿松石（或锆石） 代表成功。,15年：水晶 25年：白银 30年：珍珠 35年：翡翠 40年：红宝石 45年：蓝宝石婚 50年：黄金 55年：祖母绿 60年：钻石,结婚石：是由国际宝石行业协会商定的，以不同的宝石代表不同时间的结婚纪念日。,宝石用来代表星座,水瓶座（1月21日2月19日）翡翠； 双鱼座（2月20日3月20日）橄榄石； 牡羊座（3月21日4月20日）紫水晶； 金牛座（4月21日5月21日）祖母绿； 双子座（5月22日6月21日）珍珠； 巨蟹座（6月22日7月23日）钻石；
8、狮子座（7月24日8月23日）红宝石； 处女座（8月24日9月23日）蓝宝石； 天秤座（9月24日10月23日）蛋白石； 天蝎座（10月24日11月22日）碧玺； 射手座（11月23日12月22日）托帕石； 魔羯座（12月23日1月20日）石榴石。,中华玉文化,我国迄今发现年代最早的一件玉制品是：距今8000年前，山西湖县旧石器时代晚期遗址所出土的用水晶制的小石刀; 辽河流域以辽宁阜新查海（公年前6000年）的玉器为典型，出土的玉器全是软玉，说明当时对玉料的鉴别已达到相当高的水平； 黄河流域以河南渑池仰韶文化遗址的玉器和山东泰安大汶口文化遗址的玉器为代表，出土玉器的原料有软玉和绿松石； 长江流
9、域以浙江余姚河姆渡文化遗址、浙江余杭良渚文化遗址和上海青浦菘泽文化遗址的玉器为著名。河姆渡文化遗址中出土的玉器以岫玉为主，菘泽文化遗址中出土的玉器既有软玉，也杂有其他玉石制品，而良渚文化遗址出土的大件玉器全是软玉。,大禹治水图玉山 自古以来，我国最大的一件玉制品是大禹治水图玉山，现藏故宫博物院，为青白玉，高224厘米，宽96厘米，重约5300多公斤，由清代扬州玉工制作，前后共用了10年时间完成。,北京玉器厂1989年的巨型翡翠玉雕岱岳奇观 岱岳奇观作品高78cm、宽83cm、厚50cm、重363.8kg。表现泰山双面景色，突出了十八盘、玉皇顶、云步桥等奇景，显示泰山雄伟的气势和深邃的意境，在倒
10、悬崖上的一轮红日，将这座名山点缀成人间仙境(现存中国工艺美术馆)。,翡翠花薰 含香取聚瑞 高71cm、宽56cm、厚39.5cm、重274kg。薰的主体是以两个半圆合成的球体，集圆雕、深浅浮雕、镂空雕于一体，反映了高、 精、尖的琢玉技艺。（北京玉器厂设计雕刻，现存中国工艺美术馆）,1.3宝石的价值观及其评价的依据,一、天然宝石必须具备的条件 作为宝石，必须具备以下几个特点 ： 1.美： 首饰和工艺品必须给人以奇特和美感，使人观之富贵而高雅。用做宝石的矿物必须颗粒粗大，颜色艳丽、透明、少瑕。如果透明度稍差，就必须具有特殊的光学效应，如变彩(欧泊)，变色(变石)，星光(星光蓝宝石)，猫眼(猫眼石)
11、等。 目前世界上已发现矿物3000余种，但常见宝石矿物仅20余种。宝石仅是宝石矿物中的色美、透明或具特殊光学效应的变种。,2.久： 即质地坚硬耐磨，能够经久不变。由于宝石的价值高，人们必然期望它能够经久耐用，可保值甚至成为世袭的物品。钻石之所以成为最昂贵的宝石，除折光率高，光泽灿烂之外，更主要的是因为它是世界上最硬、又不怕腐蚀的宝石，具有“永久不变”的含义。所以世上价值较高的宝石多为一些硬度大、耐腐蚀的硅酸盐矿物（如翡翠）、少数氧化物（如红宝石、蓝宝石）及单质矿物（如钻石），而质软、易受腐蚀的宝石（如岫玉等）本身价值较低，常用于制作工艺品，以工艺取胜；但也有少数宝石不在此列，如欧泊、珍珠。,返
12、回,3.稀： 即产量少。物以稀为贵，任何美丽的东西如果遍地皆是就不显其名贵了。某些常见的岩石，经琢磨后也具美观耐久的特点，但却不能成为宝石大家庭中的一员，其原因就是物易得必贱。,返回,二、天然宝石经济评价的依据,1.宝石品种,国际市场常见的20余种宝石按美观、耐久、稀少三个因素综合考虑，可分为高、中，低三个档次，可将其划分为贵宝石(高档宝石)和半宝石(中-低档宝石)。贵宝石就是通常指的五大宝石：钻石、红宝石、蓝宝石、祖母绿和金绿宝石(猫眼石、变石)。它们的优质品价格均在150美元克拉以上。半宝石(中-低档宝石)：坦桑石(蓝色黝帘石)、欧泊、海蓝宝石、绿柱石、电气石、尖晶石、橄榄石、锆石、方柱石
13、、锂辉石、透辉石、黄玉、水晶、月光石、翡翠等，一般10-150美元/克拉，但质优者可超过此价。,2.宝石的质量,宝石质量主要表现在颜色、净度(透明度)、抗磨、抗腐性上，其中颜色是评价宝石质量非常重要的指标。如颜色的色相、亮度、饱和度、透明度、净度、特殊的光学效应及清晰程度，均属经济评价的参数。 净度是指含杂质和瑕疵的多少，如果杂质多势必影响其美观和透明度；抗磨、抗腐性则依据其硬度和化学稳定性，宝玉石都要求有高的硬度，并对酸、碱等物质具有抗化学腐蚀的性能。质地细腻、坚韧、致密则是玉石质量的一个主要条件。 通常优质的半宝石价格会比劣质的贵宝石价格高，这说明任何品种的劣质宝石均不受欢迎，宝石本身的质
14、量好坏是宝石评价的关键。,3.宝石的重量,重量对宝玉石，特别对高档宝石的价值是一个重要的影响因素。自然界中产出的宝石颗粒均较细小，所以宝石的价值通常以宝石个体重量的平方增长， 宝石的价值重量21克拉的价格 由此可见重量对高档宝石的重要性。精确地对高档宝石称重是必须的。,“克拉”(carat),由于宝石一般重量都很小，所以在宝石贸易中用“克拉”(carat)作为重量单位。克拉一词来源于希腊文，意即欧洲地中海沿岸一种角豆树的种子稻子豆。古代人认为稻子豆个个都一样重，因此用来作为称量宝石的砝码，而宝石的重量就用若干克拉表示。 1877年当时的主要贸易国家商定以205mg为1克拉。到了1907年，为了
15、方便与公制换算，全世界统一规定1克拉为200mg，即0.2g。这叫“米制克拉”。,非洲之星（530.2克拉）,1905年南非发现的世界上最大的宝石级金刚石“库里南”，以旧克拉(1克拉205mg)计算为3021.75克拉，以米制克拉(1克拉200mg)计算则为3106克拉。 发现后，“库里南”被作为贡品献给了英国国王爱德华三世。“库里南” 被琢磨成 105粒大小不等的钻石后，将最大的一粒“非洲之星”(重530.2克拉)，镶在英王的权杖上，第二大的“库里南号”(重317.4克拉)，镶在英国国王的王冠上。,返回,4.宝石的款式和磨工,宝石的价格，除自身的品质和重量外，切工（琢型）的工艺水平是决定其价
16、值的一个很重要标准。宝石学家按照不同矿物的光性和折光率设计了特定宝石款式，如58个刻面的圆钻石型，长方祖母绿型、两头尖的橄榄型、方型、泪滴型等，每种款式的上、下刻面均有一定比例，棱面之间有一定交角。此外，抛光技术更为重要，直接地影响宝石的反光效果。 “三分材料七分工” ，同样的原料，磨工不同，宝石效果就相差甚远。中国玉雕工艺品所以闻名于世久盛不衰，关键就在于造型逼真，工艺精湛。,标准圆钻型切工各刻面名称示意图,返回,5.买主的喜爱,由于购买宝石的买主各自的文化修养和爱好不同，所以对宝石的颜色、品种和款式的要求也不同。日本人偏爱钻石、珍珠、红宝石，祖母绿和紫晶，而其它宝石则很少有人问津。欧美人士
17、除喜爱五大宝石以外，凡是色美、粒大、透明的宝石均受欢迎，特别是蓝色宝石，如蓝宝石、海蓝宝石、改色蓝黄玉和珍珠等。美国西南部人喜爱绿松石和橄榄石。东南亚一带流行的是翡翠、红宝石、钻石和绿松石。阿拉伯人喜爱珊瑚，绿松石等。,返回,综上所述，各类宝石，特别是高档宝石，均以重量、品质和切工等的不同来综合评价其价值的。 目前世界上对钻石就以所谓“4C”标准，即颜色(color)、净度(clarity)、重量(carat)和切工（cut）四大因素作为统一的评价标准和判断价格的依据。,三、宝石的应用价值,1.吉祥、权力、富贵的象征 “御邪魔、斥鬼神” 祭物、礼器和装饰品 祭物如祭天的玉璧、祭地的玉琮； 礼器
18、如传达王令的玉圭、封官拜爵用的玉佩、玉桁 装饰品如凤钗、耳坠、项链、手镯、戒指等 2.人民赖以为生的经济来源 宝石的开采中心为扎伊尔、南非、博茨瓦纳、马达加斯加、巴西、哥伦比亚、印度、斯里兰卡、泰国、澳大利亚等，而加工中心为荷兰、以色列、美国、德国、意大利。,世界四大钻石加工中心,1小颗粒钻石加工中心印度孟买 2大颗粒钻石加工中心美国纽约 3精湛钻石加工城比利时安特卫普 4精致小件钻石加工中心以色列特拉维夫,世界五大宝石加工中心是,1世界宝石城德国依达尔奥伯斯坦 2祖母绿粗加工城印度贾普尔 3蓝宝石城泰国曼谷 4翡翠加工中心香港 5中低档宝石加工城日本甲府,世界宝石贸易中心是纽约、东京和香港,
19、1.4世界宝石资源,宝玉石就产值而论，钻石占80，有色宝石占20。而其中有色宝石中的祖母绿占43，红宝石14，欧泊10，蓝宝石6，翡翠6，绿柱石5，其它16。 就宝石品种来说，用来镶首饰的宝石主要是钻石、红宝石、祖母绿、蓝宝石，其他还有欧泊、翡翠、海蓝宝石、紫晶、石榴石、珍珠、黄水晶、橄榄石、黄玉、电气石、含铬的钙铝榴石等。,世界五大宝石出产国,（1）澳大利亚： 已发现和开采的宝石有金刚石、欧泊、蓝宝石、红宝石、玛瑙、黄宝石、绿宝石、海蓝宝石、锆石、橄榄石、碧玺、紫牙乌、紫晶、芙蓉石、蔷薇辉石、萤石及软玉等20多种重要宝石。其中以欧泊和蓝宝石最著名。欧泊产量占世界的98，所产的黑欧泊尤负盛名。
20、澳大利亚占世界蓝宝石产量的80，产值的50。,（2）缅甸： 是世界著名的翡翠、红宝石、蓝宝石生产国。所产优质翡翠，在中国、香港地区和东南亚一些国家制作成高档玉器后极受欢迎。该国抹谷矿区所产的优质红宝石“鸽血红”，艳红如鲜血，光彩灿烂夺目，在国际市场享有盛名。此外，还有星光辉石、月光石、镁铝榴石、尖晶石、 锆石、电气石、橄榄石、水晶等。,世界五大宝石出产国,2.62克拉鸽血红宝石 7 10mm,（3）哥伦比亚： 以产出优质祖母绿著称于世。每年所产祖母绿占世界总产量的50左右。所产纯绿而无瑕疵的祖母绿，其价格比钻石还要贵10倍。,世界五大宝石出产国,（4）斯里兰卡： 以盛产红宝石、蓝宝石、猫眼石、
21、海蓝宝石、星光宝石和月光石闻名于世。已知为世界最大的蓝宝石（重 19公斤）和保存于美国纽约博物馆的著名星彩蓝宝石，均产自斯里兰卡。它所产的变色金绿猫眼，质量极佳，每克拉价值1万美元以上。此外，还有镁铝榴石、橄榄石、紫晶、尖晶石、葡萄酒黄色黄玉、电气石、锆石等。,世界五大宝石出产国,星光蓝宝石 重363ct,（5）南非： 非洲大陆的金刚石产量占世界总产量的90以上。而南非的产量名列前茅，尤以出产100克拉以上的巨粒金刚石所占比例最大。1905年产出的重达3106克拉的特大金刚石库里南，被誉为“金刚石之王”。南非还盛产祖母绿和紫晶，1966年产出一颗重达24万克拉的祖母绿，堪称世界之最。,世界五大
22、宝石出产国,其他著名的宝玉石出产国,泰国：蓝宝石、红宝石、锆石及尖晶石。 印度：红宝石、蓝宝石、祖母绿、石榴石、绿柱石、琥珀、金绿宝石、金刚石、橄榄石、紫晶、尖晶石、电气石、黄玉等。 阿富汗：青金石、蓝宝石。 原苏联：祖母绿、金刚石、紫晶、软玉、青金石、绿松石、碧玺、黄玉、亚历山大石等。钻石年产量居世界第四位。 巴西：玛瑙、祖母绿、红宝石、海蓝宝石、紫晶、碧玺、黄玉、水晶、金绿玉（猫眼）。金刚石产量居世界第七位；海蓝宝石占世界产量的70，黄玉占世界产量的95，是天然蓝色黄玉唯一的生产国；彩色电气石占世界产量的50-70，是紫晶的主要供给国。,美国：碧玺、绿松石、石榴石、橄榄石、绿柱石，水晶、黄
23、玉和软玉等。世界红色电气石主要供给国。 加拿大：软玉。 墨西哥：玛瑙、欧泊、黄玉。 智利：孔雀石、青金石。 坦桑尼亚：坦桑石（黝帘石）、金刚石、红宝石、蓝宝石、碧玺。 扎伊尔：金刚石、孔雀石。 津巴布韦：祖母绿、猫眼石。 赞比亚：紫晶、祖母绿。 马达加斯加：蓝宝石、祖母绿、绿柱石、紫晶、电气石、透长石、黄水晶、堇青石等,钻石（金刚石）：贵州 、辽宁、山东,我国最大的一颗金刚石发现于山东临沭县岌的镇常林村，其重量达到158.786克拉（相当79.393克重），极为罕见，被称为常林钻石。,蓝宝石、红宝石：山东省昌乐县 我国蓝宝石资源丰富，但品质一般，其颜色比较深暗发黑，透明度也较差。随着现代科学技
24、术的不断发展，已经找到了提高蓝宝石品质和加工工艺的新方法，即通过高温改色后，再来用来磨制成较好的宝石成品，其成色大有改观。蓝宝石主要产在山东省昌乐县。,绿柱石和电气石：新疆阿尔泰山区 绿柱石中透明并有美丽绿色的就是祖母绿。优质的祖母绿，碧绿清彻、晶莹凝透，比翡翠还要耀眼夺目，是宝石中的珍品。 透明、色美的电气石称为碧玺，是一种十分名贵的宝石。 我国新疆阿尔泰山区是出产碧玺和祖母绿的聚宝盆，中外驰名。这里的电气石和绿柱石一般呈长柱状，晶体比较大，品质极优，产于构造带的伟晶岩脉中。,绿柱石,碧玺,水晶：海南、江苏东海市 水晶在矿物学上称石英，石英既有透明无色的，也有烟色的，后者被称为墨晶，此外还有
25、芙蓉石。水晶除了琢磨成晶莹的装饰品，作为一种宝石资源外，还在工业上大有用途，如压电石英，镜片原料和光学仪器的特殊镜片和滤光片等。,红尖晶石：湖南常宁 有各种美丽的颜色，既有透明的，也有不透明的，硬度为7.58，制成宝石后很耐磨损。红尖晶石有些相似于红宝石，而蓝晶石相似于蓝宝石。尖晶石是不纯的氧化铝、它有相当量的镁成分，而红、蓝宝石是氧化铝，不含过量的镁。,珍珠：广东、广西和海南 珍珠是我国南方的特产品之一，被称为“南珠”，广西的北海市即为著名的珍珠城,“海之皇冠” 由广西北海出产的228颗珍珠以及1880枚钻石和18K黄铂金镶嵌而成,世界优质橄榄石、软玉供给大国，此外还有海蓝宝石、镁铝榴石、紫色方柱石、淡绿色黝帘石、绿松石、玛瑙、祖母绿和琥珀等。,1.5 学习宝石学必需的基础知识,结晶学和矿物学的有关知识和基本技能。这里主要包括晶体的概念、晶体的对称分类、晶体的光性分类、矿物的物理性质、矿物的成因等方面基础知识。要掌握使用简单的鉴定仪器，如放大镜，以补充肉眼能力的有限；折射率仪，测定宝石的折射率；二色镜，观察宝石的多色性；偏光器，确定宝石的均质性、非均质性；双目实体宝石显微镜(立体显微镜)，观察宝石的立体形象。此外，还有一些其他的鉴定仪器和方法。,