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海蓝宝石热处理工艺及其包裹体特征
杨如增 廖宗廷 丁 倩 陈 桃
同济太学宝石学教育中心
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我国海蓝宝石资源十分丰富，主要分布在新
疆、内蒙古、湖南、云南、海南等地，其中新疆阿
尔泰地区的海蓝宝石产量大、品种多，但宝石晶
体质量不十分理想，多数宝石晶体颜色偏淡或者
裂隙发育。市场对海蓝宝石的需求量越来越大，
而优质天然海蓝宝石的产量却越来越少。解决这
一供求矛盾比较有效的途径就是对有某种缺陷或
颜色不佳的天然海蓝宝石进行人工改善．以弥补
天然海蓝宝石资源的不足。笔者对新疆阿尔泰地
区产出的海蓝宝石进行了热处理．并对海蓝宝石
热处理工艺和处理前、后包裹体形态特征的变化
进行了研究，旨在为海蓝宝石的优化处理和鉴别
提供理论依据。
1 实验测试
1．1 实验及样品
实验样品为新疆阿尔泰地区产出的淡蓝绿色
海蓝宝石晶体和已切磨的成品(图版Ⅲ一1)。晶体主
要为随形块状体，质量约为10～15 ct；成品宝石
为阶梯形刻面，粒度为4 mm×6 mm 和6 mm ×
9 m m 。
1．2 实验设备及测试仪器
实验使用的设备为可控硅控温电阻加热炉，
额定最高加热温度为1 200C，功率为3 kw ，采
用Philips扫描电子显微镜(EI 30ES EMTMP)和
能谱仪(EDAX)对宝石晶体和黑色包裹体的成分
进行了分析。

1．3 热处理工艺
以空心氧化铝球粒作为填料，将海蓝宝石置
于氧化铝坩埚中，分别在还原性气氛和氧化性气
氛中加热，以3～4 C／min的速度升温．至480～
500 C后保温3 h，并以缓慢的速度冷却至室温。
考虑到海蓝宝石晶体中存在液态包裹体，因此在
加热的过程中，在液态包裹体汽化和逃逸的温度
区间严格控制升温速度，以免造成宝石晶体开裂。
热处理前、后海蓝宝石颜色的变化见图版Ⅲ一2。
2 实验分析与讨论
2．1 热处理前海蓝宝石晶体中包裹体的主要特征
为了了解热处理前、后海蓝宝石晶体内部包
裹体形态特征的变化及其对海蓝宝石性能的影响，
热处理前对试样进行了镜下观察 新疆阿尔泰地
区产的海蓝宝石晶体多有管状包裹体、空晶、气
液包裹体、指纹状包裹体等。液态包裹体一般呈
无色透明状；管状包裹体的管线比较平直+有一
定长度，连续平行排列+呈现出“纤维状”或“雨
状”特征 部分样品内部裂隙比较发育，多数裂隙
以圆盘状垂直于c轴平行排列。
海蓝宝石晶体中的包裹体具有明显的特征，
负晶包裹体晶形完整，少量负晶呈柱状，拄面与c
轴方向平行 在新疆产的海蓝宝石中存在大量的
短而粗的管状包裹体，管中充填有液态 水”，由
于 水 的折射率与基体晶体不同+对光的干涉作
用而引起的彩虹效应比较明显(图版Ⅱ一3)；常见
的网状或指纹状包裹体纹线清晰，指纹状包裹体
的部分纹线由小而密集的液滴组成；晶体包裹体
边缘规则整齐，并与基体宝石结合紧密。
2．2 热处理后海蓝宝石晶体中包裹体的变化
在热处理后+多数包裹体的形态特征发生了
很大的变化。如，气液包裹体在晶体形成的过程
中由于温度下降、液体收缩或液体中的气体析出，
形成的气泡呈圆形(图版Ⅲ一4，5)。经热处理后，
部分气液包裹体因加热、气液蒸发而形成空洞(罔
版Ⅱ一6)+或爆裂成盘状裂隙，裂隙往往“气液包
裹体为中心呈放射状或荷包蛋状(图版Ⅱ 7)，部
分低熔点相被熔蚀形成焙蚀空洞。
若热处理工艺参数(如加热或冷却速度)不当
或海蓝宝石中含有大量的气液包裹体+经热处理
后均会出现大量的盘状裂隙，该裂隙面垂直c轴
或平行(0001)面，同时可见管状包裹体垂直穿过
裂隙面，呈荷叶状多层分布+大量的盘状裂隙或
使晶体呈晕彩干涉色，或降低晶体的透明度呈现
白雾状外观，甚至出现开裂现象，造成严重损坏
2．3 海蓝宝石晶体中黑色包裹体的成园
具有丰富气液包裹体或管状包裹体的海蓝宝
石在还原性气氛中热处理时，常出现黑色斑点状
包裹体+在氧化性气氛中这种现象则不太明显。
经仔细观察发现，原来近于无色的管状包裹体已
部分转变为黑色管状包裹体+管状包裹体中原来
无色透明的“水”已经干枯，原来的干涉色现象已
经不复存在(图版Ⅲ一8)，部分点状气液包裹体呈
现出黑色的蜘蛛状或烟雾状包裹体特征 分析认

为，管状包裹体中的“水”可能是液态CO，在还原
性气氛中加热导致CO分解成黑色碳。经电子探
针分析证实，黑色斑点中碳元素的质量分数明显
高于海蓝宝石基体中的质量分数(图1)
(图片转不出来- - ~)
3 结论
1．对我国新疆阿尔泰地区产的黄绿色海蓝宝
石采用还原性气氛中加热480～500C、保温3 h
的热处理工艺，可获得较理想的处理效果
2．海蓝宝石中包裹体的形态特征在热处理
前、后发生了较大的变化，因此根据不同的包裹
体特征，可以鉴别天然的与热处理的海蓝宝石
3．海蓝宝石的热处理工艺对包裹体的形态特
征有明显的影响，为了获得高质量的宝石晶体，
严格控制热处理工艺参数是必要的。
4．海蓝宝石晶体经处理后出现的黑色蜘蛛状
或烟雾状包裹体主要是其气液包裹体或管状包裹
体中的Co分解后形成的碳所致
参考文献
[1：王实．中国宝玉石资掉太皇[M]．北京：科学文献出版社，
l999
[z 何金明．史军．郭福丈．等宝玉石加工改色工艺与检~IEM]．
乌鲁术齐：新疆^民出版社，

d、激光照射：也是一种高科技的成果，需要
较高的费用。
(2)加热处理包括：
a、高温热处理：12∞ 一1800"(]属于高温热
处理。该方法不适合海蓝宝石热处理。
b、低温热处理：2∞ 一8∞ ℃范围内，海蓝宝
石适用于20O一600℃之间
c、真空热处理：该装置需带有一套真空机
组，同时有加热处理装置。
(3)化学处理法：
a、离子处理法：将有色离子注入宝石体内，
然后再热处理。
b、化学蒸镀法：将变色离子镀在宝石表
面．再用热扩散来改变宝石颜色。
c、化学染色法：不适台完整晶体。
三、实验结果与分析
1、海蓝宝石着色处理后颜色变化结果
曲于新疆天山南北均产海蓝宝石，但以阿
勒泰地区产量最多 因各地产出成矿条件的差
异，经过人工改色后其颜色改善结果如下：
(图表转不出来)

由表1可知，新疆各地产出的海蓝宝石经
过人工改色处理后其颜色变化趋势均由浅色、
杂色向纯蓝色方向转变(辐照处理均向金黄色
方向转变)，其变色一致性重复性很好。由于各
地产海蓝宝石含变色离子基本相同，只是含量
有差异，故在人工改色处理过程中，随着处理的
环境(温度、压力、气氛、介质等因素)不同，海蓝
宝石变色深浅程度各异 有的呈现深海水蓝
色；有的呈现中等海水蓝色；有的呈现水蓝色，
这也充分证明海蓝宝石工艺处理后颜色深浅完
全由宝石晶体内所含变色离子多少决定，其色
泽的深浅变化是改色成功的关键因素，手段仅
仅是促成变色成功与否的必要条件。
在此需要说明的是，有人说：“海蓝宝石如
不注入新的浓度离子Fe就不会加深其海水蓝
色”，我们实验证明该种论点是不全面的，因为
我们没有注入新的Fe离子，照样使浅色海蓝
宝石变成海水蓝色．只要工艺处理方法、手段恰
当，时间、温度台适，完全能够实现海蓝宝石颜
色的转变．这就是我们的结论
2、海蓝宝石三种改色方法优缺点
虽然上述三种方法均可以改变海蓝宝石的
3、实验结果简单分析
(1)辐照致色原因 请参考“新疆阿勒泰绿
柱石宝石辐照致色机嗣 鉴定论文，在康雪雅文
中讲(1989)其海蓝宝石吸收光谱位于短渡方向
的吸收边都向长波方向移动，移动后吸收边位
置约在40Ohm，而吸收(12500Cm。。)峰明显加
强．并有明确结论是Fe”一Fe 电荷转移，和隧
道中Fe”增加Fe 减少台成效果造成辐照后
海蓝宝石变成金黄色 由图一看到，海蓝宝石
辐照后使短波吸收边明显地向长波段移动，而
这个吸收边的爵移，随着辐照时间加长，爵移量颜色，但各种方法各有长处，现列表2说明。(图表转不出来)

申请加精�

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新疆海蓝宝石中包裹体特征、形成条件和鉴别专属性

刘斌 沈昆


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新疆海蓝宝石为绿柱石矿物，产于阿勒泰可可托海花岗
伟晶岩脉之中。大地构造位置处于西伯利亚板块南缘的阿勒
泰陆缘活动带，哈龙一青河岩浆弧的中段，富蕴复背斜带内
(卢焕章，1995) 医内发育下古生代变质岩系列．侵入岩分布
广泛，除少量基性岩外，主要为加里东期中-酸性岩。矿化伟
晶岩的形成与阿拉尔复式花岗岩体密切相关，该岩体出露面
积百余平方公里，由似斑状黑云母花岗岩和中细粒二云母花
岗岩组成，其周围分布着一系列中细粒二云母花岗岩的岩
枝、岩眯和小岩钟。沿着阿拉尔岩体的内外接触带，伟晶岩脉
成群断续分布，形成一个长数十公里的伟晶岩环带。在阿勒
泰六千平方公里范围内已发现的花岗伟晶岩脉近十万条之
多，其中数千条具有不同程度的稀有金属矿化和白云母矿
化，这些矿化的眯岩，是开采宝石的基地．众多岩脉中以可可
托海三号伟晶岩脉最为著名 岩眯分布于黑云母擞斜长石花
岗岩岩体顶部凹陷的辉长岩闪长岩体之中。岩眯由岩钟状
和缓倾斜脉体两部分组成。岩钟走相NNW，倾向NE，上盘
倾角4O。，下盘8O。。伟晶岩脉具有典型的同心环带构造，根据
矿物组合和结构构造从外到内，可将伟晶岩眯分成十个带
(卢焕章，1997)，作为海蓝宝石的绿柱石矿物在各个带中赋
存数量不一，主要在第三带至第六带之中，呈现优质海蓝宝
石的亦不多见。不同结构带中矿物内广 分布不同的包裹
体，其中里海蓝宝石的绿柱石中分布特有的包裹体类型

太专业了

晕了~~

好帖!!!受教了~

我还是比较喜欢看图说话

图呢？

星座石、、、

没有图看不出区别啊，今天看到有卖新疆的海蓝宝还挺蓝的，差点就买了，这么看来是经过了热处理了

现在市面上 看着很蓝的 海蓝宝，八十九十都是改色的！别带耳钉就好，辐射没准儿引起 脑瘤都可能！