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宝石是怎么形成的_宝石的形成过程和原因(实用6篇)

宝石是很多人喜欢的饰品,但是对于绚丽的宝石背后的形成过程,很多人都不太清楚。以下就是读文网小编给你做的宝石的形成过程和原因整理,希望对你有用。

宝石开采的艰辛之路

人类很早就开始了宝石的开采,最开始均为原始的人工挖掘,其效率低、进度慢、安全系数低,且受天气变化影响较大。随着现代工业的发展,高科技机械的应用节省了大量的劳动力,开采效率得到大幅度的提高。走进现代许多大型宝石开采矿区,满目皆是机械化开采的繁忙景象:先进的挖掘机、自动翻转卡车、电脑筛选器等,人类开采宝石的速度达到了史无前例的高度。

例如,钻石原生矿的开采多采用露天开采与地下开采相结合的方式,露天开采通常是把矿岩划分成一定厚度的水平分层, 逐层自上而下地开采, 在开采过程中露天矿场形成了阶梯状。随着开采深度的增加,有越来越多的围岩需要搬掉,因搬掉围岩所需的成本不断加大,致使在达到一定深度后,采用成本较高的地下开采法已变得比用露天开采更经济合算。对许多矿床,这个深度大致为300米。

钻石矿床的地下开采有多种方法,最常用的是矿块崩落法。该方法就是先在矿管边上开出一条地下竖井,在一系列进出平巷的上方挖出洞室,使上面的金伯利岩有控制地崩落到平巷中。

但是受到矿床所处地域、宝石品种、经济条件等因素的影响,许多宝石的开采直至今日仍然依靠原始的人工挖掘,开采过程非常艰辛,矿工的生活条件恶劣,个人安全得不到保障,常常挖数月却一无所获。

如盛产各种宝石的斯里兰卡目前许多宝石开采仍是人工进行的。通常在接近河流的岸边,用铲子进行人工挖掘,将挖出来的小石块放置在筛子上用水进行淋洗或者在附近的河流中淘洗。

要从大量砾石中逐步筛选出精致美丽的宝石犹如大浪淘沙般。例如平均每400吨的红宝石矿石中,只能筛选出1克拉左右的红宝石原石,在加工前再次精选,每一千颗原石中才能挑选出一颗在颜色、净度、质量等方面均达到宝石级的红宝石。

宝石历来被视作财富与权力的象征,其神秘的传说、缤纷的色彩以及耀眼的光芒深受世人珍爱,然而在这华丽的背后,有谁知道一粒宝石从形成、开采直至最后加工完成要经历怎样的艰辛才能绽放光彩呢?

宝石的加工

分拣好的宝石根据品质做好分类后就可以加工了。宝石加工是指将宝石材料加工成宝石成品的工艺过程。一件精美的宝石原石,只有经过匠心独运的构思设计,再通过宝石切磨师的精雕细琢,才能充分展示她的美。

根据工艺原理、工艺条件及加工工艺,宝石的加工通常分为两大类:钻石加工工艺和彩色宝石加工工艺。其中彩色宝石加工工艺中的弧面型和珠型宝石工艺也适用于某些玉石(如翡翠、和田玉等)和有机宝石(如琥珀、珊瑚等)材料的加工。

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宝石的形成过程

目前世界上已发现4000种左右的矿物,可用作宝石的矿物仅有200余种。宝石作为地质作用的产物,其形成的地质条件非常复杂,在各种不同的环境下要经历至少几百万年的时间才能形成。通常,按岩石性质,宝石可分三类:岩浆岩、变质岩与沉积岩。

(1)岩浆岩

岩浆岩又称火成岩,是由岩浆喷出地表或侵入地壳冷却凝固所形成的岩石。在岩浆从上地幔或地壳深处沿着一定的通道上升到地壳形成侵入岩或喷出到地表形成喷出岩的过程中,各种矿物特别是宝石会在特定的条件下形成结晶。

在岩浆岩中形成的宝石晶体种类繁多,有金刚石、祖母绿、红宝石、蓝宝石、水晶、橄榄石、镁铝榴石等。

(2)变质岩

变质岩是在高温、高压和矿物质的混合作用下由一种岩石自然变质成的另一种岩石。变质岩中产出的宝石主要有:祖母绿、红宝石、蓝宝石、堇青石、夕线石、蓝晶石、十字石、翡翠等。

(3)沉积岩

沉积岩,又称为水成岩,是在地表不太深的地方,将其他岩石的风化产物和一些火山喷发物,经过水流或冰川的搬运、沉积、成岩作用形成的岩石。

沉积岩中可有多种优质宝石,如钻石、红宝石、蓝宝石、玛瑙、欧泊、翡翠等。

宝石的分类

现代宝石学最新根据宝石的用途将宝石分为三个类别,它们分别是:彩色宝石、钻石和玉石。[2]

钻石:

无色的宝石,由于钻石的产量很大,而且本身又是无色的,所以将钻石单独拿出来归为一个类别。

彩色宝石:

指那些有颜色的宝石,比如红宝石、蓝宝石、祖母绿、海蓝宝石、猫眼宝石、变色宝石、黄晶宝石、欧泊、碧玺、尖晶宝石、石榴石宝石、锆石宝石、橄榄绿宝石、翡翠绿宝石、石英猫眼、绿松石、青金石、珍珠等。

玉石:

这一类别是专门针对中国人划分的,指翡翠和白玉等多晶体集合体矿物。而钻石和彩色宝石都是单晶体。

玉从色彩上分有:白玉、碧玉、青玉、墨玉、黄玉、黄岫玉、绿玉、京白玉等。 从地域上分有:新疆玉、河南玉、岫岩玉(又名新山玉)、澳洲玉、独山玉、南方玉、加拿大玉等,而其中新疆和阗玉是我国的名特产。

玛瑙:

从色彩上分有:白、灰、红、兰、绿、黄、羊肝、胆青、鸡血、黑玛瑙等。 从花纹上分有:灯草、藻草、缠丝、玳瑁玛瑙等。在我国的东北、内蒙、云南、广西均有出产。且有含水玛瑙,称为水胆玛瑙。

石:

寿山石、绿松石、青金石、芙蓉石、木变石(又名虎皮石)、桃花石(又称京粉翠)孔雀石、兰纹石、羊肝石、虎睛石、东陵石等,其中绿松石是我国湖北郧阳一带的名产。

晶:

白水晶、紫水晶、黄水晶、紫黄晶、红水晶、粉晶、蓝水晶、钛晶、墨晶、幽灵晶、茶晶(又名烟晶)、软水晶、鬃晶、发晶。我国南北各地均有出产,其中江苏东海县盛产天然水晶。

翡翠:

具有紫、红、灰、黄、白等色,但以绿色为贵,它是我国近邻缅甸的名特产。

珊瑚:

分红、白两色,是一种海底腔肠动物化石,我国台湾省出产的质量很好。[3]

珠:

珍珠(海水珍珠、淡水珍珠)、养珠(海水养珠、淡水养珠)。

天然水晶:

又称石英石,在一定温度和压力的自然环境中结晶而成,,成分是二氧化硅。颜色多为无色透明(少量因结晶过程中,环境变化而混入杂质,形成紫色、茶色、绿色、金丝状、珊瑚状等不同形态),硬度大约在6-8左右,熔点1713℃,纯净的天然水晶体是最佳的光学材料。因水晶体内的包裹物千姿百态、形象生动而极具观赏、收藏价值。

碧玺:

碧玺又称为电气石,英文名称tourmaline,是从古僧伽罗(锡兰)语turmali一词衍生而来的,意思为“混合宝石”。碧玺因为其身上带有各种颜色,又被称为“落入人间的彩虹”。

宝石的保养

·红蓝宝石,水晶,碧玺,祖母绿质地坚硬,但是同样具有脆性要避免剧烈撞击,也要避免接触油污。

·宝石的清洗应浸泡在稀释的中性清洁剂中,以软毛刷轻擦,然后再用清水冲洗干净。

·祖母绿不宜用超声波清洗机进行清洗。

各种首饰,硬度不同会互相磨擦而耗损,切勿将饰品堆放一起。

运动、粗重工作或烹饪时,一定要先将饰品除下。

切勿使用漂白水、化学品或用含研磨性的洗衣粉、清洁剂、牙膏清洗,更不允许用清洁剂或硫酸水煮。

首饰清洁液或性质温和的肥皂水或家用洗洁剂混合温水,浸泡20分钟左右,用小软刷刷洗,用清水冲洗后用软布吸干水份。

不含蜡质的手线或牙签、牙刷可清除托瓜之间的污垢。

忌摔、忌曝晒、忌近火、忌硬物、忌有害的化学物质。

红宝石

经常穿戴的珠宝首饰应每月检查一次,查看是否有磨损或镶嵌松脱的现象,然后加以补救修理

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宝石的鉴定方法

宝石的鉴定一般可以分为原石和成品两大类。

对于原石的鉴定,又可以分为野外鉴定和室内鉴定。野外鉴定多数采用放大镜和小刀等简单工具,用以初步对宝石矿物进行定名。室内鉴定主要是利用各种手段和仪器,进一步测定宝石矿物的数据,为鉴别宝石提供重要依据。

红宝石

对于宝石成品的鉴定,必须是在不破坏宝石完整性的前提下去鉴别所测定的宝石。

目前常用的、易于掌握的宝石鉴定仪器有以下几种:

1.笔式聚光手电:用来观察浓色宝石的透明度。聚光手电的电珠应凹于笔头面,不能凸出笔头面,否则不便于观察。

2.放大镜:是宝石放大观察的仪器之一。最常用的是10倍放大镜,还有20、30倍的几种。放大镜是宝石专家的关键工具和必备之物,便于携带。可用它来鉴定宝石的品种和真伪。用放大镜可以观察:(1)宝石的表面损伤、划痕、缺陷。(2)琢型质量。(3)抛光的质量。(4)宝石内部的缺陷、包裹体。(5)颜色的分布和生长线等。鉴定时,应将宝石置于离10倍放大镜约2.5厘米的强光之下,慢慢调节距离,直到看清楚为止。选择放大镜的质量也很重要,质量差者在放大时将产生图形畸变。

3.二色镜:有的宝石具有多色性,观察宝石多色性最好的仪器是二色镜。二色镜是一种结构合理、价格便宜、小巧简单的光学仪器。二色镜使用的是一块合适的透明的无色方解石(冰洲石)菱面体,由于冰洲石的双折射率较高,该仪器可以将穿过宝石的两条平面偏振光线分离开来。要求必须是有颜色透明的单晶体宝石才能够检测出多色性,玉石不能检测多色性。二色镜主要用于区别红宝石和红色尖晶石、红色紫牙乌;区别蓝色尖晶石和细小的蓝碧玺;区别蓝宝石和蓝色人工合成尖晶石等。用二色镜检测宝石时必须不断转动宝石,直到两个差异最大的颜色出现在窗口上为止。对于宝石的三色性的确定,必须认真地反复检测,从三个不同的方向观测,出现三种颜色才是三色性。检测时注意:眼睛、二色镜和宝石样品,其间距应不超过2-5毫米。

4.折光仪:折光率是透明宝石重要的光学常数,是鉴定宝石品种的主要依据。测折光率的方法主要有两种:一种是直接测量法,用折光仪测量;另一种是相对测量法,用液体浸没法。折光仪是根据光的全反射的原理制造的。目前常用的折光仪只适用于折光率为1.36-1.81范围内的宝石。宝玉石的折光率(N)的计算方法为光在空气中的传播速度(V1)与在宝石中的传播速度(V2)之比为一个常数,即N=V1 /V2 。均质体宝石,光在其中传播,传播速度不变,折光率相等,称之为单折光率。非均质体宝石,在折光仪中有两个读数,最大、最小折光率值之间的差值,称之为双折光率。折光仪是宝石学家最常使用的仪器之一,它的体积小,使用方便。他既可以测试刻面宝石的折光率,还可以用点测法测出弧面宝石的折光率。

5.查尔斯滤色镜:滤色镜是利用吸收光的特定波长这一特征而设计的。它由两片仅让深红色和黄绿色光通过的明胶滤色镜组成的宝石鉴定仪器。滤色镜小巧轻便,便于携带,对识别一些染色宝石和人造宝石特别有效,对识别炝色翡翠非常有效。它可以鉴别祖母绿和其它仿造品,而要准确地确定,还要借助于其它方法综合考虑。在滤色镜下祖母绿呈现红色或粉红色,而其它和祖母绿相似的天然绿色宝石,在滤色镜下观察不显红色。

6.宝石显微镜:宝石放大观察的一种重要的仪器。它能够检测10倍放大镜不能清晰地确认或观测到宝石外部和内部特征。宝石显微镜可以观察宝石内部的包裹体、解理、双晶纹、生长线、色带;观察宝石的磨工、抛光度和意外损伤;鉴别拼合宝石二层石、三层石。宝石显微镜的结构合理,辅助设备齐全,放大倍数可变幅度较大,一般是10至70倍。宝石显微镜有两种光源,一般用底灯观察宝石的内部缺陷,如包裹体、裂隙等;用反射灯观察宝石的表面特征,如断口、色带、解理面等。宝石显微镜是精密仪器,要严格按操作规则使用。

7.热导仪:热导仪是根据钻石具有良好的传热性而设计制作的。绝大多数宝石不具备热导性或热导率极低,所以一般热导仪均为区别钻石与人造仿钻制品而设计的,是鉴别钻石与其它仿钻制品的专用仪器。钻石热导仪由金属针状测头与控制盒组成,当测头尖端触及钻石表面时,温度明显降低,由仪器表头信号灯或鸣叫声显示测定结果。热导仪长十多厘米,便于携带,使用极为方便。

8.偏光器:是使平面偏振光垂直相交,光线通不过的原理制造的一种简单的光学仪器。偏振器是由两个震动方向垂直的偏光片、支架和底部照明灯组成。用以检测宝石的光性(是均质体还是非均质体)和多色性。在打开照明灯的偏光器中,转动观察宝石样品的明暗变化情况。(1)如果样品明亮,没有明暗变化,可能是隐晶质或微晶集合体,如玉髓、翡翠等。(2)如果样品全黑,没有明暗变化,将样品变换一个角度继续观察,如果仍然无明暗变化,样品属均质体。属均质体的宝石有等轴晶系和非晶质宝石。(3)如果转动宝石360°时,宝石样品发生四次明暗变化,这表明样品为非均质体。属非均质体的宝石有四方、六方、三方、斜方、单斜、三斜晶系中的宝石。(4)如果样品在正交偏光下转动时,可看到灰暗的蛇纹状、网格状或不规则的现象,则可能是均质体宝石所呈现的异常干涉色,此时应十分注意。利用偏光器,还可以检测宝石的多色性,能够验证宝石的非均质性和均质性。

此外,常用的宝石鉴定仪器还有吸收光谱摄谱仪、荧光灯、X射线衍射仪、电子探针等。

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