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马达加斯加Andranondambo 蓝宝石的鉴定特征

(杭州宝石应用研究所宝石鉴定分级中心)

               

2001-09-03

    自1992年在马达加斯加南部Andranondambo地区发现蓝宝石到1993 年,已有数千公斤的宝石级Andranondambo蓝宝石推向国际宝石市场。就宝石贸易而言,Andranondambo蓝宝石日趋重要,因为它们至少部分地弥补了传统蓝宝石产地产量的不稳定。这些变质矽卡岩Andranondambo蓝宝石品质较高,有些可以与“缅甸型”蓝宝石媲美,有些甚至已经与克什米尔蓝宝石相提并论。

  Andranondambo 矿床与克什米尔、缅甸、可能还有斯里兰卡的矿床一样,是在变质条件下生成的。该矿床的蓝宝石形成于泛非洲等粒结构的铀-钍矽卡岩中。矽卡岩早期结晶阶段的特征矿物是铝透辉石、方柱石、榍石或尖晶石、方钍石/天然氧化铀-以及刚玉;第二结晶阶段的主要矿物反应之一是通过交代刚玉和尖晶石而使hibonite结晶。多数Andranondambo 蓝宝石结晶完好,晶面上常可见到有趣的溶融特征。溶融现象是由于在矽卡岩交代变质的第二结晶阶段中矿化环境的变化所致。

  大部分马达加斯加Andranondambo 地区蓝宝石或多或少都具发育完好的晶体习性,最常见的是双锥晶体,至少呈几个晶面,主要呈弱饱和浅蓝色至深蓝色,(切磨后的热处理蓝宝石主要呈中深到很深的蓝色调,在日光下极少呈近黑色。)并几乎都具明显的色带。色带通常肉眼可见,在20至30倍的放大观察下,即使小于一克拉成品的色带也相当清楚。但相对来说,肉眼可见的内部特征如矿物包体和裂纹就很稀少。

  美国GIA的研究结果显示,Andranondambo蓝宝石中的矿物包体主要为含钙的矿物,特别是方解石(最常见),它们反映了围岩变质碳酸岩及钙质硅酸盐主岩和这些蓝宝石共生次序的特征。其它矿物包体有:磷灰石、长石(斜长石和钾长石)、金云母、镁角闪石、辉石(钙铁辉石)、金红石、钙钾硅酸盐、尖晶石、方钍石/天然氧化铀和硫化物。

  多数Andranondambo蓝宝石中的明显生长带,其颜色浓度缺乏连贯性,这意味着晶体生长过程中培养基液体的色剂没有连贯性。更确切地说,交替色域的层序表明一种因原生环境改变而赋于的、具若干生长阶段的多级生长现象(例如,培养基成分的变化)。

  目前国际宝石市场上的大多数Andranondambo蓝宝石都在曼谷经过热处理。因热处理而产生的细晶带并非Andranondambo蓝宝石所专有。在非热处理的南越蓝宝石、其它玄武岩成因蓝宝石、克什米尔和斯里兰卡蓝宝石中都存在着沿内生长面的云状细晶微粒。由于其粒度非常小,不能为这些在Andranondambo蓝宝石中构成“热处理”带的微粒定性,以确定它们是否与其他产地的非热处理蓝宝石中的微粒有所不同。

  未愈合应力纹或延至主晶体内愈合纹在热处理过程中的外观,与所含矿物膨胀率的不同有关。新近形成的裂纹通常具:(1)“裂痕”的平圆状;(2)霜化结构的愈合纹。它们也存在于其他产地的热处理蓝宝石中。如果一块蓝宝石成品不具上述裂纹,又含有确实并非破裂或其他损伤迹象的负晶和/或矿物晶体,就充分说明它未经热处理。

  通常,非热处理Andranondambo蓝宝石的吸收光谱相似于克什米尔蓝宝石,或缅甸蓝宝石(较少见)的吸收光谱。与缅甸或斯里兰卡蓝宝石相比,前者的吸收限常位于较高值。

 热处理过程对Andranondambo蓝宝石的吸收习性有影响。然而,不能因为320-330nm处吸收峰的出现就想当然地认为与热处理有关,既因为许多蓝宝石样品经过热处理后就看不见吸收峰,也因为该吸收峰在某些非热处理蓝宝石中曾观察到。这种不定的吸收习性可能是由于不同的热传导或不同的天然材料。在多数情况下,热处理蓝宝石的吸收限还是高的(>315nm);只是在少数标本中显得较低(<305nm)。因此,吸收限的位置和320-330nm处吸收峰的出现(或不出现)仅限于证实Andranondambo蓝宝石是否经过热处理。与天然材料相比,作为热处理的结果之一,500-800nm范围的宽吸收带会有所增加。总的来说,Andranondambo蓝宝石的吸收光谱更相似于多数斯里兰卡蓝宝石的吸收光谱(无吸收峰时)或缅甸蓝宝石的吸收光谱(出现明显吸收峰时)。

  尽管有些Andranondambo蓝宝石在500-800nm 范围的吸收光谱类似于玄武岩蓝宝石,但375和387nm处的三价铁紫外吸收从没有象典型玄武岩蓝宝石的吸收光谱那样强。Andranondambo蓝宝石中铁、钛和镓的含量比缅甸和斯里兰卡变质岩蓝宝石要高(高达0.61 wt.%的三氧化二铁、0.10 wt.%的氧化铁和0.04 wt.%的三氧化二镓)。然而,Andranondambo蓝宝石中铁含量低于Antanifotsy 玄武岩蓝宝石。Andranondambo蓝宝石的化学性质可能与矽卡岩交代过程中特定的生长条件有关。

  相似于斯里兰卡和克什米尔蓝宝石的非热处理Andranondambo蓝宝石的内部特征包括斜方角闪石晶体、黑色立方形晶粒、无色的不规则圆形晶体以及短的金红石针状包体。然而,在Andranondambo蓝宝石中既没有斯里兰卡蓝宝石中典型的长而细的金红石针状包体,或较常见于缅甸蓝宝石的短而模糊的金红石针状包体群/带,也没有克什米尔蓝宝石(其天鹅绒似的外表主要因云雾状、线状、串状、和尘状包体的递次排列;或锆石、电气石、pargasite、斜长石、蚀变辉长石、天然氧化铀的共生而致)非常典型的内部特征。

  热处理后,许多Andranondambo蓝宝石缺少明确的内部特征。小于一克拉的蓝宝石在显微镜下会相当清晰。对这样的蓝宝石,生长特征具很少或没有检定意义,检定应该基于吸收光谱和化学数据。紫外反应是区分斯里 兰卡蓝宝石和Andranondambo蓝宝石的一种有效附加测试。斯里兰卡蓝宝石在长波紫外线下经常显示很强的红色或橙红色荧光。

  可以很容易地把Andranondambo蓝宝石和用各种生长方法合成的蓝色蓝宝石加以区别。合成蓝宝石(维尔纳叶焰熔法、查塔姆融熔法、Kyocera和日本精工合成法)通常含很少或不含镓元素。而且,Andranondambo蓝宝石中的大部分内部特征明显不同于在实验室生长的蓝宝石。

  Andranondambo蓝宝石的外观和特征与其生成时的变质地质(矽卡岩)环境有关。有些Andranondambo蓝宝石,至少在某些方面,类似于斯里兰卡、缅甸或克什米尔蓝宝石。一方面,非热处理蓝宝石含有一些与某些斯里兰卡、或克什米尔蓝宝石相似或相同的包体。另一方面,许多(热处理或非热处理)Andranondambo蓝宝石显示“缅甸型”吸收光谱。然而,在多数情况下,通过包体特征、吸收光谱与化学数据的综合,可以把这些马达加斯加蓝宝石和其他产地的蓝宝石加以区别。

  当所谓的“热处理吸收带”显现时,热处理和非热处理Andranondambo蓝宝石的区别就轻而易举了。热处理蓝宝石的另外特征是包体外貌的改变和某种程度的吸收光谱。尽管Andranondambo蓝宝石的有些内部特征可能相似于某些合成蓝宝石(尤其是热处理Andranondambo蓝宝石中和助熔剂生成的合成蓝宝石中的愈合纹),但总的包体形状应该不会搞混。对缺少(典型)包体的蓝宝石,一个相当可靠的识别方法可能是镓元素含量:已知合成蓝宝石只含少量或不含镓,而马达加斯加蓝宝石能具相当高的镓含量。

马达加斯加Andranondambo蓝宝石的标准宝石学特性

(美国GIA)

样品号(天然

/热处理)a

 

天然(非热处理)

蓝 宝 石

 

热 处 理

蓝 宝 石

颜色a

800/120

浅蓝到深蓝的弱饱和色,几乎所有晶体均具明显色域。

色度适中至很深的中到高饱和蓝色,色域通常较弱。

净度

800/60

非常干净到含大量包体,多数成品稍含包体到洁净。

与非热处理蓝宝石相同。

折射率

50/50

ne=1.760-1.762

no=1.768-1.770

与非热处理蓝宝石相同。

双折射

50/50

0.008-0.009

与非热处理蓝宝石相同。

光性

50/50

单轴负晶

与非热处理蓝宝石相同。

比重b

60成品

40晶体b

3.99-4.01

3.89-3.99

与非热处理蓝宝石相同。

 

马达加斯加Andranondambo蓝宝石的标准宝石学特性

(美国GIA)

(续上表)

样品号(天然

/热处理)a

 

天然(非热处理)

蓝 宝 石

 

热 处 理

蓝 宝 石

多色性

50/50

(垂直C轴)浅蓝绿色。

(平行C轴)饱和蓝色、紫蓝色(少见)。浅色晶体有时不太强烈。

(垂直C轴)浅蓝绿色。

(平行C轴)饱和蓝色、紫蓝色(少见)。明显到强。

荧光b

(紫外

反应)

800/120

长、短波下常显惰性;有时长波下显弱的蓝白色;长波下发弱红色荧光非常少见。

迄今为止多数样品在长、短波下显惰性;鲜见在长、短波下发白垩质的蓝色或绿色荧光;罕见在长波下发弱红色荧光。

吸收光谱

50/50

* 通常多数明显吸收线

在90nm。

* 多数情况下(与缅甸

和斯里兰卡蓝宝石相

比)吸收限相对位居

较高:320-335nm或

320-340nm。

* 320nm范围的吸收峰

很少见。

* 吸收线通常移至360或

420nm。

* 320nm范围的吸收峰比

非热处理蓝宝石更明

显。

化学成份(微量和次要元素)

60/20

Fe2O3 =0.12-0.61

TiO2 =0.01-0.10

Ga2O3 =0.01-0.04

Cr2O3 <0.01

V2O5 <0.01

MnO <0.01

与非热处理蓝宝石相同。

内部特征a

(生长

特性)

200/120

* 基本平行于底面c的

强蓝色域;有时很深

的蓝色或带褐色的色

域。

* 明显的生长结构(平

行于底轴面c、不同

的双锥(面)[通常是

n、z]、次阶棱柱(体)

面a、菱形(体)面r)。

* 不同结构的愈合纹;

常具“霜状”外表。

热处理后的变化:

* 矿物包体变得“浓雾

状”-半透明或甚至不

透明;包体呈玻璃状或

镜面状,有时呈瓷状外

观。

* 沿晶体包体和负晶形成

的应力纹显示一种镜面

效应(常具霜状外观)。

在其他愈合中,原生液

态包体变成圆而具强反

马达加斯加Andranondambo蓝宝石的标准宝石学特性

(美国GIA)

(续上表)

样品号(天然

/热处理)a

 

天然(非热处理)

蓝 宝 石

 

热 处 理

蓝 宝 石

内部特征a

(生长

特性)

200/120

* 大小不一、形态各异

的负晶。

* 排列无序的针点状包

体细脉。

* 含有多晶物质的细小

空管。

* 矿物包体有:方解

石、磷灰石、 长石(斜

长石、钾长石)、金

云母、镁闪石、辉石

(钙铁辉 石)、金

红石(颗粒状、针状)、

铁质矿物(确切属性

待定,可能是赤铁

矿)、钙钾硅酸盐(确

切属性待定)。

* 被推测定性的(以可

见外观为依据):“硫

化物”、“尖晶石”、

方钍石/天然氧化铀。

射的球状。与某些熔融

法合成刚玉相似的结构

很少见。

* 多数弧形色带晶粒细

小、中等或粗, 呈灰白

色,可能具蓝色微光。

* 平行于底轴面c、不同

的双锥(面)、 次阶棱柱

(体)面a和菱形(体)面

r的色域(常具弱到中

等色调的浅至中蓝

色)。

a 800块非热处理蓝宝石标样中的60块在热处理后也做了“颜色”

和“荧光”检查。

b 有些晶体含大量矿物包体。

c 多数矿物包体是采用扫描式电子显微镜-能量色散谱仪检定

的;通过拉曼分光镜还发现方解石、磷灰石、长石以及金红石包

体。


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