宝石物理与化学基础

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1、宝石物理与化学基础程雪梅、吕刚绪论专业培养目标：具备珠宝首饰设计、制作、评价、经营、管理、鉴定、加工所必须的基础理论和专业知识，熟练掌握相关工艺技能。要求：掌握扎实的宝石学基础理论、宝石鉴定和基本知识。本门课程学习了解宝石的化学成份、物理特性、结晶学特征。物理特征包括：力学性质、光学特征、发光性、电学性质、磁性、热学性质、放射性及表面性质，为以后学习宝石设计、加工、评价、经营、管理、鉴定等打下牢固的基础。宝玉石研究的发展历史宝玉石的研究在国内外已经有了很长的历史。国内的考古资料表明，从元古时代起人们就非常喜爱宝石和玉石，根据考古学家和历史学家考证，中国玉器诞生于原始社会新

2、石器时代早期，至今有七、八千年的历史。新石器中晚期，随着社会生产力的发展，出现了大师的古质工具，石器和宝玉石工艺品，如岫玉、绿松石等制成的珠、环、坠、镯等，使宝玉石开始向独立的行业迈进。从出土的玉器考证，公元前四、五千年前左右的浙江余姚河姆渡文化、辽河流域的红山文化、黄河流域的龙山文化、太湖流域的良渚文化均发现不少玉器，玉器时代距今4000～6000年之间，其工与形已极为精致优美，玉料多为蛇纹石玉，部分为青白玉，此后玉器与钢器并用了约1000年，玉器盛行上下约为3000年，我国是世界上用玉最早且绵延时间最长的国家，素有“玉石之国”的美誉。东汉许慎《说文解字》中说，玉，石之

3、美兼五德者。所谓五德，即指玉的五个特性。凡具坚韧的质地，晶润的光泽，绚丽的色彩，致密而透明的组织，舒扬致远的声音的美石，都被认为是玉。广义的玉为“湿润而有光泽的灵石”。狭义的玉，1863年，法国地质矿物学家德莫尔，根据传到欧洲的中国清代乾隆朝玉器，进行物理化学实验，结果表明，玉材有两种，即角闪石和辉石类。角闪石亦称软玉，硬度为莫氏6～6.5度，比重2. 55～2.65，其主要成分是硅酸钙的纤维矿物，属于角闪石的一种。角闪石的色泽较近于油脂的凝脂美，纯者色白，俗称羊脂玉，细腻温润，非常名贵，经济价值极高。又因角闪石含有少量氧化金属离子而呈现青、绿、黑、黄等色或杂色。辉石类亦

4、称硬玉，因翠绿者质地最佳，在中国又有翡翠之雅称。硬度为6.75～7度，比重3.2～3.3。辉石类则以硅酸钠和硅酸铝为主，有隐约的水晶状结构，质地坚硬，密度较高，具有玻璃的光泽，清澈晶莹。翠绿色、苹果绿、雪花白、娇嫩的淡紫色，都是辉石类的典型色泽。辉石类18世纪后方被中国玉匠大量采用。因此，中国古代玉器绝大部分为角闪石制品。这是矿物学上的玉。玉的定义1、要有一定的湿润晶莹和半透明的质感。目前，文物界提出一个比较合理的定义，它应符合以下条件。2、必须有一定的硬度，通常是摩氏硬度4.5～6.5之间，不足4.5者视为石，6.5超过者可视为宝石。3、其比重要在2.5～3之间。4、其

5、颜色，表现在一块玉料上，原则上要有单纯的一色，即白、青、黄、碧、墨五色中的一色，凡无色或上述五色以外的其它色及各色混在一块石料上者，原则上不能视为玉，最少它不能称其为真正的好玉。5、必须是天然形成的矿石物体。心上五个条件，相辅相承，缺一不可，为迄今所知关于玉料定义中最科学的论断。宝玉石从根本上说，是一种矿物或单矿物的集合体，是一些可以作为装饰用的矿物和物质，是自然作用和人类劳动的共同产物。目前，自然界已发现矿物3000多种，但可以作为珠宝的仅百余种，其中主要宝石矿物仅有14种(金刚石、绿柱石、刚玉、欧泊、硬玉、金绿宝石、黄玉、电气石、石英、绿松石、石榴石、尖晶石)。矿物是

6、在漫长的地质年代中，在自然界中由于各种地质作用慢慢结晶出来的，宝石都是矿物晶体。在自然界中，矿物晶体的生长往往需要几千、几万甚至几十万年，而且生长出的宝石晶体大多数质量不高，有着这样或那样的缺陷。作为珠宝玉石，应具备以下几方面的条件(宝石材料必备的四大主要特征：瑰丽、耐久、稀少、无害)。1、美观(瑰丽：晶莹艳丽、光彩夺目)作为宝石的首要条件是构成宝玉石的最重要的条件，如红、蓝宝石和祖母绿具有纯正艳丽的色彩；无色的钻石可显示不同的光谱色，我们称之为显示火彩；欧泊拥有各种颜色和色斑，这是一种变形；某些宝石能产生猫眼似的亮带和星状光带，教师美的体现。颜色、光泽、奇特光学效应、透

7、明度和纯净度等众多因素构成宝石漂亮美丽的外表，当然，大多数宝石的美丽是潜在的，只有经过适当的加工才能充分的显现出来。2、耐久质地坚硬，经久耐用，这是宝石的特色，绝大多数宝石能够抵抗磨擦和化学侵蚀，使其永葆艳姿美色。宝石的耐久性很大程度上取决于宝石的硬度，通常宝石的硬度较大，也就量大于摩氏7度，这样的硬度可以使宝石代代相传。而玻璃等仿制品因为硬度太低，不能抵抗外在的磨蚀，所以很快就失去了它的光彩。要求宝玉石的美丽能恒久稳定，即要有较高的硬度或韧性，以及较强的抗腐蚀性等稳定的物化性质。3、稀少物以稀为贵是市场的格言，稀少是决定珠宝