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浅析天然刚玉宝石的角状生长纹是否能作为 其饰品宝石的主要鉴定依据
时间: 2018-03-13 15:08:12     文章来源: 朱亚江  作者:朱亚江

如何鉴定刚玉饰品宝石的天然与人工合成,在宝石鉴定中是一个让许多人头痛的难题,也是刚玉饰品宝石鉴定的重中之重。面对让人“头痛”的天然与人工合成刚玉饰品宝石鉴定,绝大多数人不是以系统的学习、系统的思维、系...

如何鉴定刚玉饰品宝石的天然与人工合成,在宝石鉴定中是一个让许多人头痛的难题,也是刚玉饰品宝石鉴定的重中之重。面对让人“头痛”的天然与人工合成刚玉饰品宝石鉴定,绝大多数人不是以系统的学习、系统的思维、系统的分析、客观的认识问题,而是主观片面的扩大宝石学中的某一个知识点,并以此作为经验应用于实践。如:将天然刚玉宝石的六方角状生长纹作为鉴定天然与人工合成刚玉饰品宝石的主要依据,就如同将“弧形生长纹”作为人工合成刚玉饰品宝石的唯一鉴定依据一样。细细想来:无论是将“六方角状生长纹”作为天然刚玉饰品宝石的主要鉴定依据,还是将“弧形生长纹”作为人工合成刚玉饰品宝石的唯一鉴定依据,都是简单思维的产物。今天我们就来系统的分析一下:天然刚玉宝石角状生长纹在刚玉饰品宝石中的出成率、出成范围和作为主要鉴定依据的可靠性。


1、刚玉宝石的基本化学组成、理论生长方式和晶形。

刚玉宝石属世界五大名贵宝石,又名“红蓝宝石”,化学组成三氧化二铝,三方晶系。三方晶系与六方晶系相同,晶体有四个生长轴,其纵轴(Z轴)与其他三个水平轴(X、Y、U轴)不等长。三个水平轴等长且彼此呈120°相交。

晶体的基本生长方式是化学组成中的质点(原子、离子或分子)作规律的周期性重复排列(格子构造)。这种规律的周期性重复排列总是沿着晶体化学组成固有的生长轴发展。不同形式的生长轴对应着相应的生长纹,造就了不同形式的晶体形状。许多宝石学教材和文献这样描述刚玉宝石的原石晶形:呈六方柱状或六方桶状,少数呈板状或叶片状(如图1.1)。如此看来:将与刚玉宝石生长方式密切相关的六方角状生长纹作为刚玉饰品宝石的主要鉴定依据似乎是科学的。

然而,教材和文献所讲述的刚玉宝石,即三氧化二铝晶体的生长方式、晶形等完全是理论的、纯理想化的。

1.1 刚玉宝石晶体的理想晶形


2、刚玉与刚玉宝石。

目前无论国外或国内宝石学教材或文献就刚玉和刚玉宝石还没有一个具体的界定标准,对具有星光效应的刚玉宝石与没有星光效应的刚玉宝石也没有在名称上做明确的划分,给刚玉宝石鉴定的教与学造成一些混乱。客观的讲:宝石级刚玉虽然属于刚玉矿物,但在颜色、透明度和包裹体含量方面二者具有明显的差别。同样非星光刚玉宝石与星光刚玉宝石在这三个方面也有明显的差别。

这里为了让读者对本文所讨论的问题有一个较清晰的概念,本文暂以“非星光刚玉宝石”代替没有星光效应的宝石级刚玉,以“星光刚玉宝石”代替具有星光效应的宝石级刚玉和不透明的低档宝石级刚玉。


3、现实中六方柱状和六方桶状晶形的出成率。

如今,传媒技术高度发达,人们通过各种纸质和电子读物看到的刚玉宝石原石晶形基本是这样的:1、90%以上的非星光红色刚玉宝石是不规则几何块状和颗粒状。2、80%的非星光蓝色刚玉宝石是不规则几何块状和颗粒状。3、只有5-20%的非星光红蓝刚玉宝石原石为较完整的六方柱状或六方桶状,且粒度较小。4、较为完整的六方柱状和桶状原石多见于净度较低、腰直径不超过2-3cm的星光刚玉宝石原石(如图3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、)。     


3.1、非星光红色刚玉宝石原石晶形

3.2、非星光红色刚玉宝石原石晶形

3.3、非星光蓝色刚玉宝石原石晶形

3.4、非星光蓝色刚玉宝石原石晶形

3.5、星光红色刚玉宝石原石晶形


    细心的读者肯定已经发现:本文作者有关刚玉宝石六方柱状和六方桶状原石出成率的观点与宝石学的观点出入很大。其实出入的原因在于:宝石学理论所讲述的是整个刚玉宝石原石,没有品级之分。所登载的截图则是与文字相吻合,具有典型的晶形、颜色、透明度较好的刚玉宝石原石。


4、刚玉宝石晶体的实际生长。

环境因素在晶体生长过程中至关重要。介质过饱和度、杂质浓度、温度、气压等因素决定着宝石晶体的生长质量。然而自然界的宝石晶体生长环境极其复杂、变幻莫测,一切都处于反复与动荡之中。所有这些虽改变不了宝石晶体的固有生长方式,但给宝石晶体造成了诸多缺陷,这些缺陷必然在宝石晶体内部和晶形等方面上留下烙印。

4.1、晶体的缺陷。

通俗的讲:无论天然的还是人工合成的宝石晶体,理想的、没有缺陷的晶体是不存在的。

晶体缺陷是晶体内部结构完整性受到破坏的所在位置。按其延展程度,可分为点缺陷、线缺陷、面缺陷和体缺陷。

在理想完美的晶体中,原子按一定的秩序严格地处在空间有规则周期性的格点上。但在实际的晶体中,由于晶体形成条件、原子的热运动及其它条件的影响,原子的排列不可能那样完整和规则,往往存在偏离了理想晶体结构的区域。这些与完整周期性点阵结构的偏离就是晶体中的缺陷,它破坏了晶体的对称性。

晶体缺陷有的是在晶体生长过程中,由于温度、压力、介质组分和杂质浓度等的变化而引起的,有的则是在晶体形成后,由于质点的热运动或受应力作用而产生。它们可以在晶格内迁移,以至消失;同时又有新的缺陷产生。

4.2、刚玉宝石晶体发育的双晶与裂隙。

刚玉宝石的化学成分为三氧化二铝,主要出熔物为水铝矿。出熔的水铝矿常分组出熔,分组出熔的水铝矿削弱了水铝矿组与组之间的三氧化二铝晶格结合力,造成刚玉晶格易于沿一定方向面网滑动和机械滑动,形成双晶和裂隙。这些双晶与裂隙或于晶体漫长动荡的生长期形成,或于成矿期在环境作用下形成。这些双晶与裂隙并不与生长轴或光轴平行或垂直,它们是晶体机械性破碎的内在因素。

4.3、刚玉宝石的塑性变形与脆性变形。

从矿物学的角度讲:在环境作用和晶体缺陷的共用作用下,晶体的塑性变形和脆性变形贯穿于晶体的生长和成矿期。就天然刚玉宝石千百万年的生长期而言:介质过饱和度、环境温度、压力等变化无常,结晶、溶蚀,再结晶、再溶蚀等构成了其复杂的生长过程。当然这种复杂动荡的生长环境并不是持续不断的,相对平稳的间歇期提高了晶体的生长质量,这期间晶体的体积持续增长,受压面增大、自身负荷也逐步增大,点、线和面缺陷日积月累,成为日后塑性变形和脆性变形的内在因素。一旦环境温度、压力等再次升高,晶体局部或整体发生开裂、崩塌、破碎,这就是塑性变形。

经历了塑性变形的晶体有时虽不至完全崩塌、破碎,但晶体内部的各种缺陷被进一步扩大形成新的更大的缺陷,晶体的抗压和抗受剪切力的能力随即下降,为日后的脆性变形创造了更加有利的条件。


5、矿物开采时的人为脆性变形。

   我们知道刚玉宝石矿藏的相当一部分产自岩浆冷却后所形成的玄武岩中。这部分宝石晶体个体不大,晶形完整。坚硬的玄武岩虽然保护了大部分刚玉宝石晶体免遭自然环境变化所带来的脆性变形,但也给人们获取它们带来了不小的困难。加之这些矿区地处欠发达地区,人们往往以最原始的方法将玄武岩敲碎以得到目标刚玉宝石晶体。接下的情形就可想而知了。


6、六方角状生长纹在饰品宝石中的出成率。

有了六方柱状和六方桶状刚玉宝石晶体或刚玉宝石晶体中具有六方角状生长纹就一定能产出100%具有六方角状生长纹的饰品宝石吗?要回答这个问题还得先了解刚玉宝石的六方角状生长纹的具体形状和宝石加工的基本原则。

6.1、刚玉宝石六方角状生长纹的具体形状。

六方角状生长纹的关键在于“角状”。99.9%的刚玉宝石的六方角状生长纹并不是规则的、完整的六方形,而是不规则的六方U字形,即U字的底部呈六方角状结构。由此可见:六方角状结构的生长纹仅占刚玉宝石原石垂直Z轴切面的30-40%。这一比例随宝石原石粒度的增大而逐步下降。

6.2、宝石加工对六方角状生长纹的破坏。

刚玉宝石颜色不均匀、包裹体丰富、双晶和裂隙发育。如何对宝石原石进行设计、加工才能最大限度的展现刚玉饰品宝石的价值,在长期的实践中人们总结出了一套基本原则:1、鲜艳夺目的色彩是刚玉饰品宝石的价值所在,加工后的饰品宝石应最大限度的展示宝石美丽的色彩。而天然刚玉宝石不均匀的颜色等特性是宝石加工首先要考虑的重点。2、宝石加工应尽可能的去除宝石中影响宝石色彩、透明度的包裹体。实在无法去除的则应将其尽可能的设计到宝石光反射最弱的位置,以达到弱化的目的。3、饰品宝石的粒度必须服从宝石的颜色与净度。只有在颜色和净度都不足以体现宝石价值的情况下,粒度才能被作为考虑的重点。4、原料石或去除了部分包裹体后的原料石必须满足预加工饰品宝石的琢形比列。5、饰品宝石的不同琢形对宝石的净度要求不同。六方角状生长纹作为宝石的包裹体之一同样被排除在某些琢形之外。

刚玉宝石中的六方角状生长纹并不能体现宝石的价值,在最大限度体现饰品宝石价值的前提下,原料石中的六方角状生长纹必然在宝石加工过程中被分割。


7、六方角状生长纹与低档星光刚玉饰品宝石。

曾在什么地方看到过一篇有关刚玉宝石六方角状生长纹的文章。文章将六方角状生长纹归为:多出现于低档星光刚玉饰品宝石。客观的讲:这一说法具有一定的事实和科学依据。

     首先、低档星光刚玉宝石大多透明度低,颜色欠佳。透明度低、颜色欠佳的星光刚玉饰品宝石其六方角状生长纹必然更加明显。

其次、低档星光刚玉宝石生长环境复杂,杂质浓度较高、梯级温区复杂等致使晶体生长受阻,晶体粒度有限。较小的晶体自身负荷和结构缺陷有限,环境作用于晶体的热力和压力也有限,晶体的塑性变形和脆性变形机率也有限,故原石晶形较完整。

再者、低档星光刚玉饰品宝石主要以星光或粒度体现价值,应有的琢磨形状对原料石各项指标要求较低,加工过程中无需对原石做过多切割。

客观的讲:六方角状生长纹并不是低档星光刚玉饰品宝石专有,只是在低档星光刚玉饰品宝石中较为完整、明显、常见。

总结。

    六方角状生长纹虽然是天然刚玉宝石晶体的固有包裹体之一。将六方角状生长纹无条件的作为天然刚玉宝石饰品的主要鉴定依据不仅脱离了晶体实际生长环境、脱离了晶体矿物学、热力学、宝石加工学等一系列基础性学科,更重要的是它严重脱离了天然刚玉饰品宝石各品级间六方角状生长纹的出成率。

我们不妨重新审视一下我们曾以这一主要鉴定依据鉴定过的,被确信为天然刚玉饰品宝石的检样,看看、仔细的看看:伴随着六方角状生长纹,这些刚玉饰品宝石还有没有其他矿物包裹体,假如把这些六方角状生长纹去掉,我们将作出什么样的鉴定结论。在此我不禁要再次强调:宝石鉴定学是一门严谨的系统学科,任何主观片面的“依据”都将让我们误入歧途。

 

参考文献

1】《系统宝石学》

2】《宝石学基础教程》

3】《宝石鉴定法》

4】《晶体缺陷》

5】《晶体的生长机理及条件对晶形的影响》

6】《晶体的塑性变形与脆性变形》

7】《宝石加工工艺学》

   图片来源

1】《系统宝石学》

2】互联网

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