一、解理、斷口和裂理
寶石的解理、斷口和裂理,都屬於外力作用下發生破裂的性質,但破裂的原因和破裂後表現出的形態不同。
1、解理
寶石在外力作用下,沿著一定的結晶面網發生破裂的性質稱為解理。解理是由寶石的晶體結構決定的,由於晶體具有異向性,在不同的結晶方位化學鍵力存在差異,解理往往沿著面網間化學鍵力最弱的方向產生。根據解理產生的難以程度,可以分為五個等級,見表1
極完全解理易剝成薄片,形成非常平滑的解理面完全解理易裂成規則的小塊,形成平滑的解理面中等解理不易形成平滑的解理面不完全解理很難形成解理面極不完全解理不形成解理面表1
可以觀察到解理的寶石主要有:黃玉、鑽石、螢石、月光石、拉長石、翡翠等。
拉長石(細紋為解理,粗紋為雙晶)
2、斷口
寶石在外力作用下,呈不規則裂開的現象稱為斷口。斷口的發育情況與解理髮育的程度大致成反相關關係,即:解理髮育的寶石斷口不甚發育;反之斷口發育的寶石解理不甚發育。常見的斷口有:呈貝殼狀裂開的稱為貝殼狀斷口,可見於水晶、瑪瑙、石榴石等寶石;呈不規則的參差狀裂開的稱為參差狀斷口,常見於多種玉石。
石英(貝殼狀斷口)
3、裂理
寶石在外力作用下沿著雙晶面、以及層帶狀包裹體發育面等結構薄弱部位裂開的現象稱為裂理,也稱為裂開。這是寶石的一種非固有特性,通常可以觀察到裂理的寶石主要有紅寶石、藍寶石等。
紅寶石(沿聚片雙晶面的三組裂理)
二、密度
把某種物質單位體積的質量叫做這種物質的密度。密度是寶石的一種重要的定性判別依據。部分寶石的密度見表2精確測定寶石的密度,需要比較專業的方法與儀器。在日常情況下,可以通過用手掂重,來大致估計寶石的密度,具體操作是將寶石放在中指的前端,由上向下掂,看有沒有重感。一般密度在3.3g/cm3以上的寶石,有比較明顯的重感;密度在2.7g/cm3—3.3g/cm3的寶石,可以感覺到寶石的存在;密度在2.7g/cm3以上下的寶石,重感比較微弱。
表2、部分寶石的密度(g/cm3)
寶石名稱
密度
寶石名稱
密度
鑽石
3.47-3.55
橄欖石
3.3-3.5
綠柱石
2.67-2.78
託帕石
3.53-3.56
藍晶
2.65-2.85
水晶
2.65
貓眼
3.5-3.7
翡翠
3.3-3.4
紅寶石
3.99-4.02
軟玉
2.9-3.1
藍寶石
3.97-4.08
綠松石
2.6-2.85
歐泊
1.98-2.20
青金石
2.4-2.5
石榴石
3.5-4.2
瑪瑙
2.6-2.65
月光石
2.56-2.62
孔雀石
3.75-4.05
金綠寶石
3.73
鋯石
3.9-4.8
碧璽
2.9-3.2
岫玉
2.4-2.8
三、包裹體
寶石內部包裹體,可以使不強烈的光線平行寶石的腰圍入射,使用10倍或20倍手持放大鏡,眼睛與放大鏡、放大鏡與寶石之間的距離在1釐米左右,進行肉眼觀察,通常一種寶石具備2~3種鑑別依據即可。
包裹體是寶石生長過程中,生長環境留下的微觀痕跡,是識別天然寶石和人造寶石的主要依據。天然寶石在其生長過程中,捕獲了生長介質中氣體、液體和早期結晶的礦物微粒,以及由於結晶環境的動蕩而造成的裂隙癒合等。而人造寶石是在穩定的環境中,在容器中把定量配比的化學組分熔解,隨著溫度的降低而結晶,所以人造寶石中的包裹體較少(助熔劑法合成的寶石除外),常常只能見到孤零零展布的氣泡、子晶片等,或者快速冷卻而形成的旋渦狀流動構造等。因此,不同成因的寶石有不同的包裹體。包裹體就成為識別不同成因寶石的最原始、穩定可靠的、具有重要鑑定價值的識別依據。
寶石中的包裹體可以分為:氣—液包裹體、固態(礦物)包裹體,以及癒合裂隙、初始解理等。
1、氣—液包裹體
氣—液包裹體是指以氣 泡或液體形式,賦存於寶石內部的包裹體。依據液相比率(VL)可進一步分為:氣態包裹體(VL<5%)、氣-液態包裹體(VL=5%~95%)和液態包裹體(VL>95%)等三類。
天然寶石多數生長於地殼內部溫度較高的成礦熱液(一般情況下主要成分為水)中,寶石在結晶過程中捕獲了少量的成礦熱液,隨著溫度、壓力的降低,混溶於熱液中的氣相組分由於溶解度的降低而從溶液中分離出來聚集在一起形成氣泡,出現了氣—液包裹體的微小空間裡大圈套小圈的現象,中間圈裡包裹的是氣體,邊緣為液體。氣—液包裹體的形態複雜多樣,有淚滴狀、橢(圓)球狀、管狀、不規則狀等,並常常呈層帶狀展布在一個平面內。氣—液包裹體是天然寶石中最常見的包裹體類型,但在大多數的人造寶石中卻很少見到(水熱法和助熔劑法合成的寶石除外)。
氣—液包裹體
2、固態包裹體
寶石中的固態包裹體,是指寶石在結晶過程中,捕獲了比寶石結晶早的礦物晶體,或者是在寶石結晶過程中由於固熔體分離而形成的其他礦物。包裹於寶石中的礦物晶體或其他固態物質的微粒。例如,紅寶石、藍寶石除包裹有早結晶的礦物晶體外,還有在結晶過程中由於固熔體分離而形成的針狀金紅石包裹體;金剛石中常見到橄欖石、鎂鋁榴石等的小晶體。固態包裹體的共同特點,是都具有自己固有的結晶形態、顏色和透明度等。
紅寶石中的針狀金紅石包裹體
而人造寶石中的固態包裹體,主要是一些沒有完全熔化的不規則狀熔質或玻璃質熔劑,或者是容器壁掉下來的貴金屬碎片,它們可顯示一定的顏色,但大多沒有特定的外形。
助熔劑合成紅寶石中的助熔劑殘餘和鉑金屬片
3、癒合裂隙
癒合裂隙是寶石在生長過程中,因結晶環境不穩定而導致寶石沿晶體生長面網局部發生裂開,其後隨著晶體的繼續生長,做為結晶缺陷封閉在寶石內部。這種癒合的裂隙多呈貝殼狀或階梯狀,在光的照射下呈明亮的反光面,或由於光線的相互幹涉而呈多色的彩光面。癒合裂隙是天然寶石的特有現象,不見於任何一種人造寶石,可以作為鑑別天然寶石與人工寶石的有利依據
4、初始解理
初始解理是寶石結晶過程中,由於局部面網發生錯動而出現的解理,這種解理僅見於解理髮育的寶石內部。
參考文獻:
[1]潘兆櫓. 結晶學與礦物學(第三版). 地質出版社,1994.
[2]李兆聰. 珠寶首飾肉眼識別法. 地質出版社,1999.
下一期預告:寶石肉眼鑑定知識:色散、雙折射、多色性、特殊光學效應、電學性質
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