第六节
尖晶石（Spinel）
在尖晶石大类中，用作宝 石材料的是镁尖晶石，由于红 色的尖晶石酷似红宝石，在历 史上曾经一度被认为是红宝石， 如英王冠上重170ct的“黑太子 红宝石”、重361ct的“铁木尔 红宝石”，后来证实都是尖晶 石。
制作人：刘 金 海 材料学院
主
要
内
容
一、宝石学特征 二、主要品种 三、成因及产地 四、质量评价 五、合成尖晶石及鉴别 六、尖晶石与相似宝石的鉴别
1、成因
尖晶石矿床主要为接触交代型(矽卡岩系)矿床，
矿体赋存于镁质矽卡岩带中，与之有关的砂矿是最
重要的矿床类型。
2、产地
尖晶石主要产地有缅甸抹谷、斯里兰卡、泰国、
肯尼亚、尼日利亚、坦桑尼亚、巴基斯坦、越南、
美国和阿富汗等。
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四、质量评价
1.颜色： 尖晶石最好的颜色是深红色，其次是紫红、橙红、 浅红和蓝色。要求色泽纯正、鲜艳。 2.透明度：越透明，价值越高。
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2．紫红色、红色的镁铝榴石、铁铝榴石外观与尖晶 石相似。关键区分点有：
a.石榴石折射率较高，红尖晶石一般小于1.73。 而镁铝榴石一般大于1.74。 b.铁铝榴石吸收光谱不同，镁铝榴石吸收谱易相 混。 c.荧光及查尔斯滤色镜下反应不同。石榴石无荧 光，滤色镜下无反应。 d.石榴石相对密度较大。 e.典型的包裹体各异。
①钴蓝色：在红区和蓝区全透过，在544、575、595和 622nm有宽吸收带，而缺失天然蓝色尖晶石中的458nm吸收线； ②绿色（带黄色荧光）：425nm为强吸收线，445nm为模 糊带； ③绿蓝色：有425nm强吸收线，443nm模糊带，及复杂的 544nm、575nm、595nm、622nm极弱的钴吸收； ④合成变色尖晶石：400～480nm宽吸收带、580nm为中心 的宽吸收带及685nm窄线。
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焰熔法合成尖晶石栅格状、斑纹状异常消光
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（4）紫外荧光：长短波下均有荧光，且短波下常呈白垩状荧 光，天然没有这种现象。浅粉色合成尖晶石呈绿白色荧光，红 色尖晶石呈红色荧光，浅蓝色尖晶石呈橙红色荧光。
（5）吸收光谱：除红色外，合成尖晶石大多具特征谱。
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二、主要品种
常以颜色及特殊光学效应来划分：
1.红色尖晶石
主要含微量Cr3+而呈各种色调的红色。其中纯正红 色的是尖晶石中最珍贵的宝石品种。
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2.橙色尖晶石：橙红色至橙色
3.蓝色尖晶石：含有Fe2+和Zn2+而呈蓝色。多数蓝色尖 晶石都是从灰暗蓝到紫蓝，或带绿的蓝色。 4.绿色尖晶石：一般是含Fe2＋所致，颜色发暗，有的 基本呈黑色。度：3.60(+0.10,-0.03)。
5.包裹体
常见小八面体尖晶石、八面体负晶等包体，呈点 线状式或曲线排列。有时还能见到锆石、磷灰石、榍 石等。另可见呈星云状分布的气液包体。
6.特殊的光学效应
尖晶石可显星光效应（四射星光、六射星光）和 变色效应。
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橙色、蓝色和绿色的尖晶石
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5.无色尖晶石
很稀少，多数天然无色尖晶石或多或少带有粉色 色调。
6.变色尖晶石
非常稀少，在日光下，呈蓝色，在人工光源下， 呈紫色。
7.星光尖晶石
一般呈暗紫色到黑色，数量很少。可呈四射或六 射星光，主要发现于斯里兰卡。
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三、成因及产地
（2）红外光谱：天然尖 晶石含水，助熔剂法合成 尖晶石不含水。
橙褐色至黑色助熔剂残余
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六、尖晶石与相似宝石的鉴别
1．红宝石及蓝色、橙色、绿色的蓝宝石与尖晶石外 观相似，关键区分点：
a.刚玉具有双折射、多色性明显，正交偏光下为四明四 暗；尖晶石则为单折射宝石。 b.刚玉的折射率1.76-1.78,DR=0.008,一轴负光性。 c.吸收光谱特征各异，特殊是红宝石中红区荧光线的位 置不同及蓝区有吸收线。 d.刚玉SG＝3.99～4.01,尖晶石SG=3.60。 e.可能存在的典型包裹体特征。刚玉中可见金红石针状 包体和生长色带、双晶纹等。
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一、宝石学特征
1.化学成分
化学式为MgAl2O4，其中Mg2+可被 Fe2+、Zn2+、Co2+、 Mn2+等类质同像替代，而 Al3+可被Fe3+和Cr3+等类质 同像替代。
2.晶系及结晶习性
等轴晶系，晶体常呈八面体，有时呈八面体与 菱形十二体的聚形。砂矿中的尖晶石常呈磨圆度较 好的卵形。
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尖晶石单晶和双 晶形态示意图
天然尖晶石晶体 左：八面体 右：砂矿型
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3.光学性质
（1）颜色：红、粉红、紫红、黄、橙、褐、蓝、绿、 紫和无色等多种。 （2）强玻璃光泽，透明至半透明。 （3）光性特征：均质体。 （4）折射率：1.718(+0.017,-0.008)。富铬的红尖晶 石可高达1.74，镁尖晶石可高达1.77-1.80，镁锌尖晶 石在1.725-1.753之间或更高。无双折射率。 （5）无多色性。 （6）LW：弱至强；SW无至弱。
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（6）内部特征：内部常洁净，偶见气泡、弧形生长 纹或弧形色带、未融的氧化铝残余。
合成尖晶石中的气泡
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2.助熔剂法合成尖晶石
助熔剂法合成尖晶石于20世纪80年代进入市场，常见红色 和蓝色，其次有浅褐黄色、粉、绿等色。化学成分与天然尖晶 石相近，MgO：Al2O3比例接近1：1，折射率、相对密度等一些 物理性质常数也与天然尖晶石接近。主要区别表现在： （1）内部特征：助熔剂 法合成尖晶石常见橙褐色 至黑色助熔剂残余，单独 或者呈指纹状分布。
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（7）吸收光谱
红色、粉红色尖晶石：Cr致色，其红区具685nm、684nm双 线，另见656nm弱吸收线，在黄～绿区595-490nm普遍吸收，蓝 区无吸收线。
蓝色尖晶石：Fe和Zn致色（钴致色极罕见），橙、黄和绿区 有三条吸收线，蓝区有两条吸收带。
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3.净度：内部瑕疵越少，越干净，价值越高。
4.切工和大小：
尖晶石在切割时，不必过多考虑方向性，尽可能切 磨得越大越好，并需要精细抛光。对于大小，超过10ct 以上的尖晶石是较少的。因此，每克拉价格也比一般尖 晶石高一些。
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五、合成尖晶石及鉴别
合成尖晶石最初是用焰熔法合成蓝宝石过程中偶
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然获得的。 合成尖晶石一般用作其他宝石的仿制品，但随着 天然红色、蓝色尖晶石的价格不断升高，合成尖晶石 也用来冒充天然的尖晶石。 目前市场主要有焰熔法和助熔剂法合成尖晶石。
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1.焰熔法合成尖晶石
颜色有红、粉、黄绿、绿、浅至深蓝、无色等。 也可合成具有变色效应的尖晶石。主要特征： （1）折射率：比天然略高，为1.728（＋0.012，0.008），合成红色尖晶石为1.722～1.725，合成变 色尖晶石为1.73。 （2）相对密度：一般3.52～3.66，比天然的3.60略 高。合成红色尖晶石为3.60～3.66。 （3）异常双折射：由于加入过多的氧化铝，使其晶 格多发生扭曲，而产生异常消光现象。偏光镜下常 呈栅格状或者斑纹状异常消光图，天然的则没有。