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出版者:Butterworth-Heinemann

作者:O'Donoghue, Michael/ Joyner, Louise

出品人:

页数:328

译者:

出版时间:2002-12

价格:$ 86.95

装帧:Pap

isbn号码:9780750655125

丛书系列:

图书标签:

• 宝石鉴定
• 宝石学
• 矿物学
• 地质学
• 珠宝
• 宝石
• 鉴定
• 矿物
• 宝石识别
• 地质

探秘珠宝的微观世界：现代宝石鉴定学与矿物学基础 图书简介 本书旨在为宝石学爱好者、珠宝鉴定师、地质学专业学生以及对自然界奇妙晶体结构充满好奇的读者，提供一本全面、深入且极具实践指导意义的宝石鉴定与矿物学基础读物。我们不关注具体某一种宝石的身份识别，而是聚焦于支撑整个宝石鉴定科学的底层原理、技术方法和物质基础。 本书的叙事结构围绕着“理解物质的本质”展开，从最基础的晶体结构、光学性质的物理学原理，逐步过渡到现代实验室中常用的精密仪器分析技术，最终构建起一套严谨、科学的宝石鉴定知识体系。我们将宝石视为特定的矿物集合体，其价值和独特性根植于其内部的原子排列和外部的物理化学环境。 第一部分：晶体世界的基石——矿物学与晶体光学导论 第1章：矿物学的科学边界与宝石的矿物学定义 本章首先界定宝石学与矿物学的关系，阐明宝石并非一个科学分类，而是具有特定审美价值和耐久性的矿物或有机宝石材料。我们将深入探讨矿物的基本定义、化学成分的周期性规律及其在自然界中的形成环境（岩浆作用、沉积作用与变质作用）。重点分析影响宝石形成的关键地球化学因素，如压力、温度和挥发性物质的存在。 第2章：晶体的宏观与微观对称性 这是理解宝石光学特性的物理基础。我们将详细介绍晶体学的基本概念，包括晶胞、晶带轴、晶系（七大晶系）的划分标准及其在宏观形态上的表现——晶习。读者将学习如何通过观察宝石的刻面形状和天然晶体形态，初步推断其内部的对称性特征。此外，本章将引入点群与空间群的概念，解释为何某些晶体具有特定的物理性质（如压电效应）。 第3章：光的本性与宝石学中的光学现象 宝石的美感几乎完全依赖于光与物质的相互作用。本章从电磁波理论出发，阐述光在真空和介质中的传播特性。我们将详细解析宝石学中至关重要的概念：折射率（Refractive Index, RI）、色散（Dispersion）和吸收光谱。深入探讨光线在各向同性晶体（如立方晶系和非晶质）与各向异性晶体（如三方晶系、单斜晶系等）中传播路径的根本差异，为理解双折射现象打下坚实基础。 第4章：双折射的数学与实际应用 双折射（Birefringence）是区分许多宝石的关键光学指标。本章将运用波面板理论，解释光在晶体内部如何分解为寻常光和非常光，并引入光轴的概念（一轴晶、二轴晶）。通过数学推导，读者将掌握如何根据宝石的特征光轴、光性方位（正光性/负光性）来确定其晶体系统。本章还将介绍偏光仪的工作原理及在实际操作中对光轴倾角和光带的准确判读方法。 第二部分：物理性质的量化：检测与工具的应用 第5章：硬度、密度与比重：结构稳定性的量度 硬度（Mohs Scale）是评价宝石耐久性的直观指标，但其局限性在于缺乏绝对性。本章将介绍更精确的硬度测试方法，如维氏硬度（Vickers Hardness）和努氏硬度（Knoop Hardness），并解释硬度与晶体键合强度的内在联系。密度与比重（Specific Gravity, SG）的精确测定是鉴定的核心步骤之一，本章将详述静水称重法、重液法以及现代电子密度仪的操作规范与误差控制。 第6章：热学性质与导热性在鉴定中的作用 宝石对热的反应各不相同。本章聚焦于热导率（Thermal Conductivity）的差异，这是区分钻石与常见仿制品（如立方氧化锆、莫桑石）的决定性因素。我们将剖析热探针仪的工作原理，包括探头接触面积、加热功率和热流传导的物理模型，强调在操作中必须考虑宝石的尺寸和热容对读数的影响。 第7章：光谱分析的深度解析：从可见光到红外波段 光谱分析是揭示宝石内部“指纹”的关键技术。本章详尽阐述不同元素和致色团（Chromophores）在吸收光谱中留下的特征吸收线或带。我们将区分电子跃迁（如d-d跃迁和电荷转移跃迁），并重点讲解： 1. 可见光吸收光谱（UV-Vis-NIR）：如何利用特定波段的吸收峰来判断致色元素（如Fe, Cr, V）的存在。 2. 红外光谱（FTIR）：如何利用分子振动和晶格振动模式来鉴定有机宝石（如琥珀、珍珠）和检测填充物（如环氧树脂）。 3. 拉曼光谱（Raman Spectroscopy）：作为一种无损、高分辨率的识别工具，如何用于鉴定内含物和确定矿物相态。 第8章：显微结构与包裹体的形态学研究 内含物（Inclusions）是宝石的“历史记录”。本章引导读者掌握宝石学显微镜（偏光、暗场、荧光模式）的操作技巧，并建立一个详尽的内含物图谱知识库。我们将分类讨论晶体包裹体（如金红石、云母）、液态包裹体（如三相液态包体）和愈合裂隙的形态特征，并说明这些特征如何作为“天然性”和“优化处理”的证据。例如，特定晶体在特定矿物中的共生关系，往往指向特定的产地环境。 第三部分：现代无损检测技术与优化处理的识别 第9章：荧光反应与短/长波紫外光下的行为 紫外光在宝石鉴定中扮演着重要角色，因为它能激发某些元素或结构缺陷发出可见光（荧光）。本章将详细讨论活性离子（如Mn2+、U6+）和结构缺陷如何导致特定波长（短波或长波）的荧光现象。我们将分析荧光强度、颜色与宝石内部杂质的关联性，并强调其在区分天然品与合成品中的应用，同时指出其局限性，即并非所有天然宝石都会发出荧光。 第10章：导电性、磁性和其他物理参数的辅助鉴定 高纯度合成材料往往表现出与天然材料截然不同的物理特性。本章探讨了导电性（特别是用于区分钻石和莫桑石）的测量方法。此外，我们还将介绍磁性测试在某些含铁矿物中的应用，以及通过X射线衍射（XRD）技术来确定材料的晶体结构纯净度与晶格参数的精确测定，这是判定材料是否为特定矿物相的最终手段。 第11章：优化处理的物理化学痕迹追踪 现代宝石学面临的最大挑战之一是区分天然宝石与经过各种优化处理的样品。本章系统地梳理了常见的处理手段，并从物理学角度分析其留下的可检测痕迹： 1. 热处理（Heating）：可能导致内部应力释放、颜色改变或包裹体溶解/重结晶。 2. 辐照处理（Irradiation）：常在致色中心留下永久性缺陷，通过低温退火实验可以观察其稳定性。 3. 扩散处理（Diffusion）：如铍扩散或铅扩散，将在宝石表层形成富集层，可通过梯度分析或切片分析来检测。 第12章：科学总结与综合鉴定流程的构建 本书的最后一部分强调了“多重证据链”的构建。真正的鉴定不是依赖单一的测试结果，而是将光学、物理、化学和显微镜观察数据进行交叉比对，形成一个逻辑严密的综合判断。本章提供了一套标准化的、分步骤的鉴定流程图，指导读者如何从宏观观察到微观分析，系统地对任何未知宝石样品进行科学定性与定量评估。 --- 本书的深度和广度超越了简单的“是什么”和“如何找”，而是深入到“为什么会是这样”的物理和化学根源，为读者提供了一个坚实的、超越潮流的宝石科学基础。

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