人造兰宝石的化学成份和应用

蓝宝石（Sapphire）的矿物名称为刚玉，属刚玉族矿物。

目前宝石界将红宝石之外，其余各色宝石级刚玉统称为蓝宝石。 其化学成分为三氧化二铝（Al2O3），因含微量元素钛（Ti4+）或铁（Fe2+）而呈蓝色。属三方晶系。晶体形态常呈筒状、短柱状、板状等，几何体多为粒状或致密块状。透明至半透明，玻璃光泽。折光率176-177，双折射率0008，二色性强。非均质体。有时具有特殊的光学效应-星光效应。硬度为9，密度395-41克/立方厘米。无解理，裂理发育。在一定的条件下，可以产生美丽的六射星光，被称为“星光蓝宝石”，是人们喜爱的珍贵宝石之一。

蓝宝石高雅名贵，是人们喜爱的宝石；另外，由于蓝宝石硬度高，化学性质稳定，而且在功能材料制备领域有着广泛的应用，因此，对于人工方法合成蓝宝石得探索从很早就已经开始。从最初的熔焰法制备蓝宝石，到现在普遍采用的提拉法生长，人工合成的蓝宝石的造价已经十分低廉。

人工蓝宝石相比于天然蓝宝石，色泽更加艳丽纯净，晶型完整，而且可以根据需要设计合适的颜色与晶型。除了作为人工宝石制作首饰外，最重要的功能是作为晶体器件和薄膜制备的衬底。

蓝宝石的化学成分是Al2O3。铝在地壳中的克拉克值为751%，属高含量的亲氧亲石元素，大量集中于地球外层。地壳中Al2O3是仅次于SiO2分布最广的氧化物，但自然界中结晶的Al2O3却为数不多，这是因为A2O3对SiO2的化学亲合力很大，易于形成铝硅酸盐。因此，只有在高温富铝贫硅的特殊条件下才能形成结晶体，或结晶体才能保存。

在碱性玄武岩中，蓝宝石是作为巨晶矿物与普通辉石、锆石等共同产出的。因此，有人就认为其属于同时晶出，可以用辉石的形成条件近似地代表蓝宝石的形成条件，即与玄武岩同源，是岩浆早期高压熔离的矿物相，形成时的温压条件均很高，大致相当于上地幔60～100km深度（池际尚等，1988；王艺芬等，1989）。但是，蓝宝石和辉石是否属共生关系，并无确切的证据，仅由其经常同时产出不能得出形成条件相近这一结论。

昌乐蓝宝石与玄武岩的接触关系截然明显。在蓝宝石晶体外缘常有一层厚约001～003mm的黑色不透明壳，用放大镜（10×）可初步将壳分为两大类：①熔蚀壳，有明显的熔蚀坑；②熔蚀“微晶”壳，壳上有大量不规则排布的微小似微晶物质。

探针分析表明，熔蚀壳成分为Al2O3，熔蚀“微晶”壳上的“基质”和“斑晶”成分仍为Al2O3（表1-2）。用扫描电镜对熔蚀“微晶”壳进行观察，得知叶片状物质并非细小晶体，其熔蚀现象也十分明显。

表1-2　蓝宝石表面壳质成分

测试单位：中国地质大学（武汉）测试中心。

①据韩俊杰，1988。

蓝宝石的产出特征：①薄层碱性玄武岩；②玄武岩中含有大量幔源捕虏体；③与上、下层不含蓝宝石玄武岩岩石学、岩石化学特征等极为相似；④与深大断裂相伴生；⑤山东省局曾观察到幔源捕虏体中产有蓝宝石晶体。可以推断，蓝宝石巨晶并非由玄武岩浆所析离晶出，而是形成于上地幔，由于构造和岩浆活动，被碱性玄武岩浆捕获而带出地表。在捕获及上升运移过程中，温压条件改变使蓝宝石发生熔蚀，但由于新的体系富铝贫硅，因此熔蚀作用较轻微，蓝宝石晶体易于保存。同时，橄榄玄武岩浆中的橄榄石与氧化硅铝发生反应（苏良赫，1990）：

山东昌乐蓝宝石矿物学及其改色

形成细小α-Al2O3晶体附着在幔源蓝宝石晶体表面，形成熔蚀“微晶”壳的雏形。上述反应，用热力学数据加以验证，反应自由能为-6052J/mol，表明在岩浆的温压条件下，反应向右进行。岩浆继续演化和运移，温压条件不断改变，蓝宝石晶体在低压下不稳定，再次发生熔蚀，大部分蓝宝石表面的微晶刚玉全部熔掉，仅部分蓝宝石表面还残留有早期“微晶”壳的某些特征。

韩俊杰对江苏六合蓝宝石壳进行了分析，发现有的壳化学式为3MgAl2O3·2FeAl2O3（镁铁尖晶石），是岩浆喷溢过程中，蓝宝石晶体与周边富Fe、Mg离子的岩浆发生化学反应的反应边。由于采集和测试样品有限，在昌乐蓝宝石中暂未发现这种反应边，但可以推测，这种反应边可能是存在的。

蓝宝石是幔源成因的观点，可以很好地解释昌乐蓝宝石的各种产状特征，同时也使人们认识到，岩石学特征及岩石化学特征不能成为蓝宝石母岩的判别依据，蓝宝石的形成既有必然性，也有偶然性，避免了找矿的盲目性。

蓝宝石是红包是以外其它颜色刚玉宝石的统称，它的主要成分是氧化铝，蓝色的蓝宝石是由于混有少量钛和铁杂质导致的。而蓝宝石的颜色比较丰富，有粉红色、**、绿色、白色等颜色，甚至在一颗蓝宝石上面会出现多种颜色。

蓝宝石主要是由什么引起的颜色

蓝宝石是刚玉宝石中除红宝石之外，其它颜色刚玉宝石的统称，这种宝石的主要成分是氧化铝，而蓝色的蓝宝石是由于混有少量钛和铁杂质导致的。

需要注意蓝宝石的颜色并不是只有蓝色，它的颜色比较丰富，有粉红色、**、绿色、白色等颜色，甚至在同一颗蓝宝石上面会出现多种颜色。

蓝宝石最大的特点是颜色不匀，可以看到平行六方柱面排列的、深浅不同的平直色带和生长纹，这种宝石在泰国、斯里兰卡、老挝、柬埔寨等地区都有产出，但是以克什米尔地区的蓝宝石最稀有，以缅甸产出的蓝宝石最多。

蓝宝石的主要特点

蓝宝石最大的特点是颜色不均，可见平行六方柱面排列的，深浅不同的平直色带和生长纹。聚片双晶发育，常见百叶窗式双晶纹。裂理多沿双晶面裂开。二色性强，世界不同产地的蓝宝石除上述共同的特点之外，亦因产地不同各具特色。

蓝宝石(Sapphire)和红宝石互为姐妹宝石，他们都属于刚玉矿物，是除了钻石以外地球上最硬的天然矿物，基本化学成份都为氧化铝。除星光效应外，只有半透明或透明且色彩鲜艳的刚玉才能称做宝石。红色并含铬元素的刚玉呈红色调，故被称为红宝石。蓝色的蓝宝石(Sapphire)则是因为含有了微量的钛和铁元素。事实上，除了红色的刚玉宝石，其他所有色调的刚玉在商业上被统称蓝宝石(Sapphire)。所以，蓝宝石(Sapphire)并不是仅指蓝色的刚玉宝石，它除了拥有完整的蓝色系列以外，还有着如同烟花落日般的**、粉红色、橙橘色及紫色等等，这些彩色系的蓝宝石(Sapphire)被统称做彩色蓝宝石(Sapphire)。

蓝宝石的象征意义

蓝宝石象征忠诚、坚贞、慈爱和诚实。星光蓝宝石又被称为“命运之石”，能保佑佩戴者平安，并让人交好运。蓝宝石属高档宝石，是五大宝石之一，位于钻石、红宝石之后，排名第三。蓝宝石是9月和秋季的生辰石，它与红宝石有“姊妹宝石”之称。

蓝宝石以其晶莹剔透的美丽颜色，被古代人们蒙上神秘的超自然的色彩，被视为吉祥之物。早在古埃及、古希腊和古罗马，被用来装饰清真寺、教堂和寺院，并作为宗教仪式的贡品。它也曾与钻石、珍珠一起成为英帝国国王、俄国沙皇皇冠上和礼服上不可缺少的饰物。自从近百年宝石进入民间以来，蓝宝石分别跻身于世界五大珍辰石之列，是人们珍爱的宝石品种。

世界宝石学界定蓝宝石为九月的生辰石。日本人选其作为结婚23周年(蓝宝石)、26周年(星光蓝宝石)的珍贵纪念品。

蓝宝石怎么选购

第一颜色，因为蓝宝石从浅蓝色、天蓝色、偏其它色调的蓝色再往上走，有矢车菊再过渡到皇家蓝，这些颜色和其它彩色宝石一样，肯定也是看饱和度和浓郁度，但矢车菊和皇家蓝就是萝卜青菜各有所爱，其实两者都很好看，都比较浓郁，矢车菊之所以能那么贵，是因为克什米尔产区附加的一个历史意义，当然现在克什米尔已经绝矿了，所以说从总体上来讲，矢车菊可以贵过皇家蓝，但是目前来讲说还是皇家蓝会更贵一些。

第二晶体，蓝宝石经常会出现色带，这个是不太可避免的，而且还会出现比如斯里兰卡就会经常出现金红石针，这些其实都是很自然的现象。

第三切割，一般来说蓝宝石采用的都是混合切割，也就是上面可能会切成明亮式，下面会切成阶梯式，但是不管怎么讲，咱们还是要尽量不要漏底的，尽量的要达到全反火的。

第四大小，蓝宝石和红宝石相比虽然它们都是刚玉家族的宝石，但是蓝宝石经常会有大颗的，大家经常会看到10多克拉的、20多克拉的、30多克拉的，所以蓝宝石就尽量收大的就可以了。

蓝宝石怎么鉴别真假

1、测试硬度

鉴别蓝宝石的真假可以测试硬度，天然蓝宝石的硬度为9，是硬度仅此于钻石的物质，用刀在蓝宝石表面不能划出痕迹。而仿冒的蓝宝石多为玻璃材质，可以用刀划出痕迹。

2、看光泽

此外鉴别蓝宝石真假也可以看光泽，真正的蓝宝石在强光下看起来颜色较浅，在日光下外观看起来颜色较深，而玻璃或塑料仿冒的蓝宝石不会有这种变化。

3、感受手感

蓝宝石还可以通过感受手感来鉴别真假，天然蓝宝石的传热快，用手触摸有并晾干，但是冰凉感会因为吸收体温而很快消失。而假的蓝宝石传热慢，手感比较温和。

水晶和玛瑙主要成分是二氧化硅，水晶是一种无色透明的石英结晶体矿物。它的主要化学　是二氧化硅，跟普通砂子是“同出娘胎”的一种物质。当二氧化硅结晶完美时就是水晶；二氧化硅胶化脱水后就是玛瑙；二氧化硅含水的胶体凝固后就成为蛋白石；二氧化硅晶粒小于几微米时，就组成玉髓、燧石、次生石英岩。红宝石，是刚玉的一种，主要成分是氧化铝(Al2O3)，红色来自铬(Cr)。自然没有铬的宝石是蓝色的蓝宝石。