宝石学概论：红宝石和蓝宝石化学成分与物理性质

宝石学概论：红宝石和蓝宝石化学成分与物理性质

化学成分

（1）主要化学成分：铝的氧化物，化学分子式为Al2O3。

（2）微量组分：当刚玉不含杂质元素时，为无色；当含其它杂质元素时则呈现各种不同的颜色，并构成不同的宝石品种。如含Cr2O3 0.01-0.05%者为浅红；含Cr2O3 0.1-0.2%为桃红；含Cr2O3 2-3%为深红色；含Cr2O3 0.2-0.5%+ NiO 0.5%为橙红色；含TiO2 0.5% + Fe2O3 1.5% + Cr2O30.1%为紫色；含TiO2 0.5% + Fe2O31.5%为蓝色；含NiO 0.5% + Cr2O3 0.01-0.05%为金黄色；含CoO 1.0% + V2O3 0.12%+NiO 0.3%为绿色；含V2O5在日光灯下为蓝紫色，在钨丝白炽灯下红紫色，即具变色效应。

物理性质 1、光学性质

（1）颜色：变化大，并决定宝石的品种，红色者为红宝石，其它颜色者为蓝宝石。 （2）光泽：亮玻璃光泽。 （3）透明度：透明-不透明。 （4）折射率：1.76-1.78。 （5）双折射率：0.008。 （6）色散：低，为0.018。

（7）多色性：中等到强，具体取决于品种。

（8）光学效应：最重要的是星光效应，极少见猫眼效应。也有似变石的变色效应。

（9）发光性：红宝石在长波紫光下具弱至强的红色荧光，短波紫外线下微弱至中等的红色荧光；蓝色蓝宝石一般无荧光；斯里兰卡的一些黄色蓝宝石可具杏黄橙黄色荧光。 （10）吸收光谱：红宝石为典型的铬光谱；蓝色蓝宝石为典型的铁光谱。 2、力学性质

（1）解理和断口：刚玉解理差，但由于叶片状双晶的原因，常发育有平行底面和菱面体面的裂开。断口呈贝壳状。

（2）硬度：9，在天然材料中仅次于钻石。不同的产地的红宝石和蓝宝石，硬度稍有不同。 （3）韧度：极好，蓝宝石一般要好于红宝石。

（4）密度：3.9-4.1g/cm3，平均为4.0 g/cm3，具体视纯净度而变。

包裹体

刚玉类宝石内部含有十分丰富的包裹体，不同产地的宝石具有不同的包裹体特征。

缅甸的刚玉类宝石，特别是红宝石，常含有三个方向排列的短金红石针，针状内含物常发育不完整而呈现出“丝光”光泽。缅甸红宝石富丽鲜明的红色往往呈漩涡状，颇似糖浆搅拌时的效果，称为“糖浆”状包裹体。

斯里兰卡的红、蓝宝石常含粗而长的金红石针状包裹体，具应力晕圈的锆石包裹体，六边形色带等。 克什米尔蓝宝石含有极细的纱状羽状体和液态内含物包裹体，并造成这种蓝宝石具有特征的轻淡乳白色。

泰国红、蓝宝石常含网脉状的羽状体，中心为黑色晶体，往往含有管状液态内含物及交切双晶面等包裹体。