宝石肉眼鉴定知识：基础篇（一）颜色

编辑：探矿者
宝石，一般指用来制作首饰或工艺品的矿物晶体或其集合体。随着生活水平的提高，宝石作为物质和精神生活的一种载体，走入了千家万户。虽然借助专业仪器，可以较准确地鉴定宝石的属性，但此方法由于多方面因素制约而不易普及。因此，对于一般的消费者和销售者，掌握基本的肉眼鉴定方法是很有必要的。这里，将陆续介绍宝石肉眼鉴定的基本知识。
一、        颜色
颜色是物质对可见光（约380~740纳米）中不同波长的彩色光进行选择性吸收后，透射或反射出的剩余波长彩色光的混合色。

图1、可见光谱
http://sciencecity.oupchina.com.hk/npaw/student/chi/glossary/img/visible_spectrum.jpg
宝石形成各种颜色的机理比较复杂，主要的致色原因有：色素离子致色、色心致色和物理因素致色等三种。
1、             色素离子致色
使宝石致色的化学元素，主要属于过渡族的金属元素，如钛（蓝）、钒（绿、蓝、黄）、铬（红、绿）、锰（粉红）、铁（蓝、黄、绿）、钴（蓝）、镍（绿、黄）、铜（绿、蓝）等8种金属元素，它们可以是成分中的主要元素或次要元素。根据这些元素在宝石中的赋存状态，可以将宝石分为自色宝石和它色宝石。
1）自色宝石：由化学成分中的主要元素所致色的宝石。宝石的颜色由于宝石内在的原因所引起，颜色稳定且少有变化。如橄榄石的化学成分主要为（Mg，Fe）2SiO4，由于铁的致色而呈现深浅略有差异的黄绿色。因此，自色宝石的颜色是准确可靠的鉴定特征。

图2、橄榄石
（http://farm3.static.flickr.com/2200/1523490452_e11e9b8e71.jpg ）
2）它色宝石：由化学成分中的微量元素所致色。这类宝石的成分纯净时，往往无色，而当含有微量的致色元素时，才能使宝石产生颜色。由于致色元素不同而导致一种宝石出现多种颜色，使其宝石的颜色丰富多彩。各类颜色的产生及颜色的深浅，主要取决于微量元素含量的变化。例如，纯刚玉化学成分为Al2O3，为无色晶体。当混入微量的铬，就呈现红色，称红宝石；混入微量的铁，就呈现蓝色、绿色等，称蓝宝石。

图3、红宝石
（http://www.hkarasia.com/data/userpic/20060520230748.jpg ）

图4、蓝宝石
（http://images.rednet.cn/articleImage/2008%5C03%5C18%5C16314613.jpg ）
2、             色心致色
就是指由于宝石结晶时质点的排列偏离严格的周期性重复规律，而形成的晶格缺陷；或者含有的微量放射性元素发生衰变，而对其晶体结构造成损害所引起的颜色。例如：天然环境中生长的紫水晶、烟水晶、锆石等。天然的色心致色，颜色多不均匀，但明亮耐久，与人工色心方法致色的宝石颜色均匀枯涩，形成鲜明的对比。

图5、紫水晶
（http://img3.mtime.com/mg/2007/49/6e51eb90-2b9f-44ac-a845-404cee9c4bf2.jpg ）
3、             物理因素致色
宝石结晶时形成的裂隙、包裹体、双晶纹等缺陷，与可见光发生干涉、衍射、散射等光学现象而使宝石呈现颜色。
1）光的干涉致色
当多条波长相同或不同的光波沿同一方向传播时，它们的波峰与波谷就可能相互干涉，这样某些特定波长的颜色就会因为光的相互干涉而增强或降低，而呈现多种颜色的变彩。例如：晕彩拉长石具有聚片双晶，不同双晶面反射出来的光相互干涉，就呈现黄色、绿色或蓝色的变彩。

图6、晕彩拉长石
（http://www.kepu.gov.cn/zlg/ks/images/273-lachangshi.jpg ）
2）光的衍射致色
光的衍射，一般是指光照射到一个规则的平面上后，向某一方向振动传播的现象。例如：欧泊是由隐晶质（粒径约150~400纳米）的SiO2球粒，作规则的层状堆积而成。当光线照射到层面上时，便向某一方向衍射而呈现一种颜色。粒径大的球粒（层）呈红色，而粒径小的球粒（层）呈蓝色或紫色。因此，造成欧泊特有的绚丽变彩。

图7、欧泊
（http://u.zhubaohe.com/w/2006/10/13/200610131017224497.gif ）
3）光的散射致色
是指宝石内部结构不规则或者包裹体大小超出了衍射的条件时，入射光通过宝石内部的散射中心并相互作用，造成不同方向的漫反射而呈现的颜色。例如，月长石是钾长石和钠长石交替平行排列、具有格子状双晶的条纹长石。当入射光照射在双晶面上时，便造成光的漫反射而产生淡蓝的晕色。

图8、月长石
（http://www.kepu.gov.cn/zlg/ks/images/264-yuechangshi.jpg ）
主要参考文献:
[1]潘兆橹. 结晶学与矿物学（第三版）. 地质出版社，1994.
[2]李兆聪. 珠宝首饰肉眼识别法. 地质出版社，1999.
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