《珠寶鑑定》之寶石的晶體性質

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寶石原石

文/郭穎(微博 ) 在線書院《珠寶鑑定》
寶石素以剔透晶瑩著稱，鮮豔的顏色、純淨的質地、較高的折射率等都是人們心目中默認的寶石屬性。
晶體性質
寶石是由質點(原子、分子)組成的，如果寶石的內部質點在三維空間作有規律的周期性重複排列，即寶石的生長軌蹟有一定的規律性可循，那麼這種寶石是晶體，非晶體大多數是膠體，只有很少一部分屬於寶石，如在寶石學中被歸為玉石類的歐泊。
自然界中的寶石大多數是晶體或由晶體構成，其內部質點排列具有規律性，所以自然界的寶石晶體(單晶體的寶石)可生長為規則、典型的幾何形狀。
根據結合方式，晶體可分為單晶體和多晶體(晶質集合體)，絕大多數的寶石是單晶體，如鑽石、藍寶石、祖母綠等；部分寶石是多晶體，如各種玉石，它們是由同種或不同種單晶體構成的集合體，由於組成玉石集合體的單晶體很小，所以肉眼無法看出單晶體生長的幾何形態。 非晶質體的生長是不定向的，這些非晶體寶石沒有規則的幾何外形，如屬於有機寶石的琥珀和屬於玉石的火山玻璃等。

單晶體與多晶體

根據構成多晶體寶石顆粒的大小，多晶體寶石的質地可以劃分為顯晶質和隱晶質。 顯 晶質是指借助肉眼或10倍放大鏡就可辨認出寶石中的單個晶體顆粒，也就是指顆粒較粗的寶石，如屬於玉石的東陵石；隱晶質是指借助肉眼或10倍放大鏡不能辨 認出寶石中的單個晶體顆粒，又可進一步劃分為顯微顯晶質和顯微隱晶質，如果寶石在光學顯微鏡下可以觀察到其顆粒，則此寶石的質地為顯微顯晶質，若在光學顯 微鏡下也不能觀察到其顆粒或只有微弱的光性顯示，則此寶石的質地為顯微隱晶質，如玉髓、瑪瑙等。

顯晶質與隱晶質

晶體形狀
如果寶石晶體在理想條件下生長，則寶石可以生長成為對稱性很好的規則幾何體。 根據理想條件下寶石晶體生長的對稱性特點，可以將晶體劃分為高級、中級和低級三大晶族。 高級晶族包括等軸晶系如石榴石；中級晶族包括四方晶系如鋯石，六方晶系如綠柱石、三方晶系如紅寶石；低級晶族包括斜方晶系如金綠寶石、單斜晶系如透輝石和三斜晶系如斜長石等著名寶石。
寶石實際的生長環境畢竟不是理想環境，所以寶石晶體不能按理想狀態發育成為完美的幾何多面體，再加上寶石生長過程中外界環境的不斷變化，晶體就更偏離了理想的形狀，產生了一些歪晶、凸晶和彎晶等非理想形狀的晶體。

晶體形狀

寶 石單晶體實際生長所呈現的晶體形態取決於兩個方面，一方面是該晶體趨向於生長成為的單形，如尖晶石常見的單形為八面體；另一方面是晶體在三維空間延伸的比 例，如三向等長型，指晶體在三維空間的發育程度基本相同，如石榴石、尖晶石呈現的粒狀或等軸狀；兩向延長型，指晶體在一個方向上的發育較差，如重晶石、石 膏等呈現的板狀或片狀；一向延長型，指晶體在一個方向上發育特別快，如碧璽、綠柱石、金紅石等呈現的柱狀、長柱狀、針狀或纖維狀。
多晶集合體根據其單體的形態常見為粒狀集合體、片狀集合體和柱狀集合體。 此外還有一些呈特殊形態的多晶集合體，如放射狀集合體指由呈柱狀或針狀的寶石單體組成的，以一點為中心向外呈放射狀排列而成的集合體，如輝銻礦的放射狀集合體。 纖維狀集合體指由呈纖維狀的寶石單體組成的，定向並密集排列的集合體，如纖維狀石膏等。
晶簇指以洞壁或裂縫壁作為共同基地而生長的單晶體群所組成的集合體，如石英晶簇和方解石晶簇。
晶腺指具有同心層狀結構，且外形近似球狀的寶石集合體，如膠體成因的條帶狀瑪瑙。
葡萄狀、腎狀集合體，是指由膠體逐層堆積而成的，外形呈鐘乳狀或腎狀的集合體，如瑪瑙、孔雀石的葡萄狀集合體。
晶體光性
按照寶石光學性質的不同，將寶石劃分為均質體和非均質體兩大類。
均質體
均是相同的意思，均質體強調的是各個不同方向上寶石的物理化學性質相同的寶石，包括等軸晶系寶石(如尖晶石、石榴石等)和非晶質體寶石(如玻璃、樹膠、歐泊等)，它們的光學性質在各個方向相同，即均質體寶石只有一個折射率。

均質體

非均質體
非均質體強調了隨方向的不同而呈現出不同物理化學性質的寶石，包括中級晶族和低級晶族的寶石(如石英、橄欖石)。 非均質體寶石的光學性質隨方向而變化，即同一個寶石隨其測試角度的不同將有兩個不同的折射率，如屬中級晶族的碧璽的折射率為1.624～1.644；或有三個不同的折射率，如屬低級晶族的橄欖石的折射率為1.654～1.678～1.690。
成分變化
作 為一個寶石種，其不同的化學成分在晶體中的佔位是固定的，因此其相對數量也是大體固定，個別時候只有電性一致、電價相同、離子半徑相近的其它離子才可有條 件地替代原有離子，替代的可能性即替代的程度則要依寶石品種的不同而異，如剛玉中的Al^(3+)為其主要化學成分，但Al^(3+)可以被少量的Cr ^(3+)替代，由於這兩種離子的半徑不同，Cr^(3+)的替代量是有限的，否則剛玉將無法保持三方對稱結構，這時的Cr^(3+)就可稱為剛玉中的微 量化學成分。