第二节 宝石的常规仪器鉴定
宝石的常规仪器鉴定是宝石鉴定的重要手段，是宝石鉴定中至关重要的一步，它能在宝石经验鉴别的基础上进一步确定宝石品种或进一步缩小宝石品种的范围，为宝石商贸提供可靠的保障，并为宝石科研提供科学依据和信息。
一、放大检查
放大检查是宝石鉴定中非常重要的一部分。它能揭露宝石内部存在的较细微的瑕疵和生长遗迹，进而分辨天然宝石和人工宝石，能查找出各种人工处理的迹象，并能对宝石的双折射率进行估测。
目前使用的放大设备主要有两种：宝石显微镜和宝石放大镜（见彩1-1）。
彩图1-1(a) 宝石放大镜
彩图1-1(b) 放大镜的使用
（一）宝石显微镜
1．宝石显微镜的结构
宝石显微镜主要由放大观察部分（目镜、物镜、目镜盖）、光源部分（反射光源、透射光源）、调节变换部分（瞳距调节、焦距调节、放大倍数调节、光源性质与明暗调节等）、载物部分（载物台、镊子）等组成，总体外观如图1-7所示。
图1-7 宝石显微镜的总体外观
2．宝石显微镜的使用方法
（1）样品的准备 所测宝石样品要求表面清洁。在测试前，样品必须用酒精或其他清洗剂清洗。
（2）调节显微镜
② 用不带可调旋钮的目镜对准样品，调节对焦旋钮，待看清楚后，再调节带可调焦距的目镜焦距，用双眼检查所调焦距是否合适，直至双眼同时清楚地观察到样品为止。
（3）观察样品
① 先用低倍镜全面观察宝石样品以获得一个整体印象。
② 逐渐加大放大倍数（若只用10倍目镜，为10～40倍；若加上2倍增透镜或用20倍目镜，可为20～80倍），寻找宝石样品的鉴别特征。
③ 可选用下列不同的照明方式进行观察（见图1-8）。
图1-8 宝石显微镜的照明方式
a．反射光照明：在宝石的斜上方用反射灯或光纤灯照明，用反射光可观察宝石表面的一切特征或部分内部特征。
b．暗域照明：在宝石的背部使用黑色挡板产生侧光照明，使宝石内部的包裹体在暗背景下明亮、醒目地显示出来。
c．亮域照明：光源从宝石背部直接照明，使宝石内部的包裹体（尤其是一些低突起的包裹体）在明亮的背景下呈黑色影像醒目地显示出来，并能有效地观察宝石的生长条纹。
d．散射照明：在宝石的背部放置散射器（面巾纸或毛玻璃等），使光线散射更为柔和，有助于对宝石色环和色带的观察。
e．点光照明：用锁光圈将光源缩成小点并直接从宝石的背后照明，使宝石的弯曲条纹和其他结构特征更易于观察。
f．水平照明：在宝石的侧面用细光束照明，从宝石的上方进行观察，使宝石内部的针点状包裹体和气泡呈明亮的影像十分醒目地显示出来。
g．遮掩照明：在宝石的背部用一不透明的挡光板挡住一侧的光线，能戏剧性地增加宝石内部包裹体的三维空间感，并有助于观察宝石的结构，尤其是弯曲条纹和双晶等。
h．偏光照明法：在宝石的上下部位加上下偏光片，能观察到宝石的干涉图和其他用偏光镜观察的现象，但要在照明光度足够大时才比用偏光镜观察的效果好。
● 注意：除了上述照明方式外，还可采用反射光和透射光同时照明的方式或其他复合照明方式进行放大观察，或将宝石样品放在浸液槽中的液体里进行观察。
3．宝石显微镜下可观察的内容
（1）宝石的表面特征 通常用反射光照明法观察。
① 裂隙、炸纹：多呈折线状或不规则裂缝。
② 解理、裂开和断口：特征同总体观察。
③ 擦痕和光洁度：受宝石硬度的影响，并直接影响宝石的光泽和色散。
④ 加工精细程度：主要是加工的角度、搭接和抛光质量等方面的观察。
⑤ 寻找拼合石的特征：同总体观察。
（2）宝石的内部特征
① 结构、构造特征：同总体观察。
② 包裹体：宝石内部的包裹体是宝石鉴定的一个重要内容，它对于判别宝石的产地或成因类型、区分天然宝石与人工宝石有着非常重要的意义。
宝石内部的包裹体分为单相、两相和三相三种类型。单相类分别为气、液、固态包裹体；两相类分别为气液、不混容的液液、固液包裹体；三相类为气、液、固三相共存的包裹体。
由于某些宝石有其特有的特征包裹体，所以为宝石鉴定提供了有利依据，要熟悉以下特征包裹体：
指纹状包裹体 如缅甸产的红宝石；
弧形生长纹及气泡 如焰熔法合成红宝石；
三相包裹体 如哥伦比亚产的祖母绿；
竹节状包裹体 如乌拉尔产的祖母绿；
逗号状包裹体 如印度产的祖母绿；
两种互不混容的液态包裹体 如托帕石；
睡莲叶状包裹体 如橄榄石；
管状包裹体 如碧玺；
密集排列的针状包裹体 如铁铝榴石；
蜈蚣足状包裹体 如月光长石。
③ 双晶及双晶纹：此项特征在鉴别某些天然宝石和其合成品方面有重要意义，如天然水晶与合成水晶的双晶特征不同；天然红宝石可具百叶窗式的双晶纹，合成红宝石多数没有双晶等。
④ 生长纹和色带：这也是鉴别某些天然宝石和其合成品的重要特征。
⑤ 内部裂绺：可作为评价宝石质量和所鉴定宝石样品的识别标志，也可作为某些天然宝石和其合成品的辅助鉴别特征。
⑥ 宝石颜色的真伪：主要对那些裂隙发育的单晶宝石和玉石类样品的颜色进行鉴别，判断是否炝色。
⑦ 估测宝石的双折射率：透过宝石样品观察对面的棱线、包裹体、擦痕等，若有双影，则可判断该宝石具双折射。但是，通常只有双折射率较大的宝石才能看得到。
4．宝石内部特征和表面特征的辨别
（1）改变光源性质法 用透射光照射宝石时所观察到的明显特征，若用反射光观察不到时，则说明此特征为内部特征。
（2）焦平面法 某特征与宝石表面部位可同时准焦，则说明此特征可能在该表面部位上。
（3）摆动法 在宝石围绕其中心转动的同时进行观察，根据其表面以下与表面上的物体转动的弧度不同来判断该特征所处的位置，并用上述方法核实。
5．注意事项
① 放大倍数应从小到大调节，且不宜太大。否则，会由于显微镜的工作距离太短、视域太窄、照明困难等，造成失真，影响正确判断。
② 为减弱刻面宝石对光的折射和反射或散射的干扰，可采用浸没法观察，即将宝石样品完全浸没于水或油中，并可在浸液槽下放一张面巾纸，观察效果会更好。
③ 估测宝石的双折射率时，应从三个不同的方向观察，避免正好沿光轴方向观察。为证实双影现象，可在宝石样品上方转动偏光片，任何双影都会向前或向后略微移动，并可用已知双折射率的标样来估测宝石双折射率的大小。还要考虑样品的大小、厚度以及放大倍数对估测结果的影响。
④ 调整物镜焦距时，要避免大幅度下降镜筒，以防物镜被宝石刮伤或压破。
⑤ 保持显微镜清洁，镜头勿用手指触摸，可用镜头纸擦拭。
⑥ 暂时不用时要关灯，使用完毕后要加上显微镜罩。
（二）宝石放大镜
常用的宝石放大镜是一种手持放大镜，是宝石工作者随身必备之物。
1．宝石放大镜的结构
宝石放大镜是由一个、两个或三个镜片与塑料或不锈钢套组成，见图1-9和彩1-1（a）。
图1-9 宝石放大镜
彩图1-2 宝石显微镜
宝石放大镜的倍数有10倍、20倍和30倍等，但最常用的是10倍。宝石放大镜应具备球面半径一致、焦距稳定（即无球面像差和色差）、视域宽而清晰等特点。
2．宝石放大镜的使用方法
① 用不起毛的布将宝石样品擦拭干净或用洗液清洗。
② 将放大镜尽量贴近眼睛，双眼睁开。
③ 用宝石镊子或宝石爪夹住或抓牢宝石样品，慢慢向放大镜靠近，至大约距放大镜2.54cm处，将持放大镜之手的小指抵在持宝石样品之手的食指或宝石镊子上，以保证视距稳定及准焦清晰。
④ 使光线照射在宝石样品上，用旁侧光并在无反射的暗背景下观察。放大镜本身不能被光直射。
⑤ 先观察宝石的表面特征，然后观察宝石的内部特征。
● 注意：宝石放大镜与宝石显微镜所观察的内容基本相同，但从观察的效果来看，前者远不如后者。但在宝石商贸中，涉及宝石的缺陷时，是以10倍宝石放大镜下观察的结果作为质地评价的依据。
二、偏光镜的应用
偏光镜是利用两个偏振片使自然光转化为平面偏振光，并且当上下偏振片的偏振方向处于相互垂直位置时，使光线不能通过的原理而制成的一种简单的光学仪器（见彩1-3）。在宝石鉴定中，偏光镜主要用于检测宝石的光性（判断均质体和非均质体），还可用于判断宝石的轴性、光符及检查宝石的多色性等。
彩图1-3 偏光镜
（一）偏光镜的结构
偏光镜主要由上下两个偏光片、支架和底部白色光源组成，台式偏光镜的下偏光片上还装有载物台。其中下偏光片固定在下支架上，上偏光片放在上支架上，可来回转动（见图1-10）。一些台式偏光镜的上下偏光片之间还装有“干涉球”支架，以利于观测宝石的干涉图、干涉色特征，判断宝石的轴性。
图1-10 偏光镜的工作原理及结构
（二）测定宝石的光性
1．宝石样品的要求
① 宝石样品应透明至半透明，不透明或近于不透明的宝石不能用该仪器测定；
② 宝石样品尺寸不能太小，否则对观察和解释均会造成困难；
③ 宝石样品表面应清洁干净。
2．基本操作步骤
① 开启光源。
② 转动上偏光片，使偏光镜视域处于黑暗状态（正交偏光）。
③ 将宝石样品置于下偏光片上或载物台上。
④ 将宝石样品转动360°，观察其现象并加以分析判断。
a．全黑：单折射（均质体或非均质体垂直光轴方向、均质隐晶/微晶集合体）；
b．全亮：不消光（非均质隐晶/微晶集合体）；
c．四明四暗：双折射（非均质体单晶）；
d．不规则明暗变化（斑纹状、网格状等）：双折射（非均质体单晶）或异常双折射（均质体）。
3．验证异常双折射
当宝石样品在偏光镜下出现不规则明暗变化时，需进一步判断宝石样品是异常双折射还是双折射，也即判断是均质体还是非均质体单晶。判断的方法如下：
① 正交偏光下，将该宝石样品转至最亮位置（或宝石中局部位置处于最亮状态）；
② 迅速转动上偏光片，使上下偏光片平行，此时整个视域明亮，进行观察。
若宝石样品（或最亮部位处）明显变得更亮，则为异常双折射（均质体）；若宝石样品（或最亮部位处）亮度不变或变暗，则为双折射（非均质体单晶）。
● 注意：验证时，可用黑色板或手指遮挡下偏光片的大部分照明光线，以利于观察和判断。
4．注意事项
① 至少要从三个不同方向测定宝石样品，以免仅得到宝石样品光轴方向的测试结果。
② 某些单折射宝石样品（如石榴石、玻璃、欧泊和琥珀）由于定向或各向应力不同，可呈现几乎所有类型的偏光现象，应检查双折射率、多色性或重影来确定其单折射或双折射性质。
（三）测定宝石的轴性
1．对宝石样品的要求
① 宝石样品应透明；
② 宝石样品必须为单晶体并且具双折射；
③ 宝石样品表面应清洁干净。
2．基本操作步骤
① 开启光源。
② 转动上偏光片，使偏光镜视域处于黑暗状态（正交偏光）。
③ 将折射仪的目镜倒置于上偏光片上，以减小放大倍数。
④ 手持宝石样品置于上下偏光片之间，并将干涉球放在宝石样品的正上方。
⑤ 转动宝石样品，可采用下列方法之一寻找宝石样品光轴方向的标志。
a．寻找干涉色：若有干涉色，则把干涉球置于干涉色最浓集的位置上以显示其干涉图。但对于厚度大的大尺寸宝石来说，它们呈现高级白干涉色，因此该法不奏效。
b．试用帚光技术（二轴晶）：旋转宝石样品直至能观察到暗色消光帚的窄端（可能看到干涉色），将干涉球置于暗色消光帚的窄端上以显示其干涉图。
c．若借助干涉色和暗色消光帚均无法定位，则可转动宝石样品，使干涉球与宝石的每一个部位接触。这样既可观察到干涉图，又可不必预测宝石的光轴方向。当所见干涉图不典型时，应再转动宝石，直到找到典型的干涉图为止。
⑥ 根据显示的典型干涉图（图1-11）判断宝石样品的轴性。
图1-11 测定宝石轴性的典型干涉图
● 注意：寻找干涉色时，若在某一方向观察到干涉色，则在其相反方向（转180°）也可找到干涉色。通常一轴晶宝石样品在两个相交180°的方向可见到清晰的干涉色，而二轴晶宝石样品则有四个（两对互相反向的）这样的方向（图1-12）。
图1-12 寻找宝石的干涉色
⑦ 当宝石因裂隙仅显示部分干涉图（如二轴晶干涉图的一半或一轴晶干涉图的四分之一）时需进行如下验证性测试。
a．在正交偏光下，确定部分干涉图的位置；
b．将宝石样品绕其光轴转动并观察。若消光帚运动方向与宝石样品转动方向相反， 为二轴晶；若消光帚保持不动，则为一轴晶。
3．注意事项
① 验证性测试只有沿平行于光轴方向观察才有效。
② 某些光轴角（2V角）小的二轴晶宝石由于呈假一轴晶干涉图，因此无法进行验证性测试（如透长石和柱晶石）。
③ 某些一轴晶干涉图有变形的趋向，不要把它与光轴角（2V角）很小的二轴晶干涉图相混淆。
④ 某些一轴晶样品由于晶体结构遭破坏会呈异常干涉图（如低型锆石）。
⑤ 与石英试板配合可进一步测定宝石样品的光符。
⑥ 为减少宝石样品表面的折射和内反射干扰干涉图的清晰度，可在干涉球上滴一滴水或浸油，也可将宝石样品浸入水或浸油槽中。
⑦ 近于球形的刻面或弧面型玻璃及其他透明均质体或非均质体宝石，在偏光镜下有时会出现干涉球的聚光为锥光的效果，此时对于由应力造成的均质体异常消光干涉图而言，仅见干涉图无“牛眼”或“双牛眼”，或仅见黑帚（蛇形扭曲黑帚）而无干涉色圈。
⑧ 下偏光片本身（尤其是塑料质的）也会有假干涉图，要会区分。
⑨ 无干涉球用来作观测辅件时，也可试着用放大镜作测试辅件来寻找干涉图，但其锥光效果不如干涉球，而且放大后的干涉图也易混淆视觉。
（四）检查宝石的多色性
1．宝石样品的要求
① 宝石样品应透明；
② 宝石样品必须为单晶并且有颜色；
③ 宝石样品表面应清洁干净。
2．基本操作步骤
① 开启光源；
② 转动上偏光片，使偏光镜视域最明亮（上下偏光方向平行）；
③ 将宝石样品置于下偏光片上或载物台上；
④ 转动宝石样品观察其颜色的变化；
⑤ 若宝石样品具多色性，则宝石样品被调整到合适位置时，每旋转90°即可见不同的多色性颜色。
3．注意事项
① 应从宝石样品的多个方向进行检查。
② 在检查多色性之前，可先测定宝石的光性，以便互相验证所得到的结果。
③ 偏光镜下所测得的多色性在色品特征方面不如二色镜法测定的准确，仅可作为辅助性鉴定，但对于多色性弱的或体色浅的宝石样品而言，在偏光镜下更易发现其多色性。
三、折射仪的应用
宝石的折射率通常使用折射仪进行测定。折射仪是根据光的全反射原理而制成的（见彩1-4）。
彩图1-4 折射仪
（一）折射仪的结构
折射仪主要由折射率大于1.81的反光镜（铅玻璃，或立方氧化锆等）、半球形工作台（也称半圆柱体测台）、 1.30～1.81的刻度尺（也称标尺）、散射器（毛玻璃等）、目镜和套在目镜上的偏光片组成（见图1-13），附件有照明器、折射油及清洗液等。
图1-13 折射仪的构造
（二）折射仪的使用方法
1．测试的前提条件
① 宝石样品应有良好的抛光面。在其他条件相同的情况下，抛光越好，折射率的读数越精确，对于原石样品应有平滑的晶面或抛光面。
② 要准备好清洗剂、折射油及其他备品。
③ 光源使用单色光（钠光灯或黄光二极管灯）。
④ 开启光源后，折射仪的视域应明亮，刻度尺应清晰。
2．测定刻面宝石的折射率
（1）基本操作步骤
① 将宝石样品和工作台清洗干净，并接好光源。
② 在工作台上滴一小滴折射油（折射率通常为1.78～1.81）。
③ 将宝石样品中最大且抛光最好的刻面放在油滴上，小心移动调整至工作台中央，盖上工作台盖子。
④ 眼睛在距离目镜3～5cm处上下移动或尽量靠近目镜，寻找刻度尺上的明暗交接处（阴影边），读出此阴影截止边的刻度，即为该样品的折射率。
● 注意：载物台上必然有所加浸油本身的折射率阴影线或色散线，当宝石的折射率大于浸油的折射率时则只能见到浸油的阴影线。
（2）单折射率的测定 从0°到90°来回转动目镜上的偏光片，观察阴影边是否移动。若不移动，则从0°到90°转动工作台上的宝石样品，每转动宝石后再来回转动偏光片并观察阴影边；或者调换宝石的测试面（如将台面换为冠/亭部刻面），重复以上操作。若从互相垂直的三个方向观测后，阴影边始终不移动，则说明所测试的宝石样品为单折射，属于均质体（等轴晶系晶体或非晶质体），阴影边的读数即其唯一的折射率。
（3）双折射率的测定 同（2）中操作，在转动偏光片的同时，阴影边移动，说明所测试的宝石样品为双折射。其双折射率（简称双折率）为宝石样品在工作台上从互相垂直的三个方向观测到的阴影边移动的最大距离，即所测得的最大和最小读数的差值（见图1-14）。
图1-14 双折射率的测定
● 注意：仅从一个刻面上即使能测到两个折射率，但未必是“最大双折射率”。
（4）根据双折射率特征判断轴性和光符 具双折射率的宝石既可为一轴晶，也可为二轴晶。除测试面恰好垂直样品的光轴方向外，在同一测试面上均具两个数值不同的折射率，但二轴晶宝石的第三个折射率需调换测试面测试。根据双折率特征判断其轴性和光符的方法如下：
① 加上目镜；
② 点折射油，并将宝石样品置于工作台中央且使其长轴方向与工作台长轴平行；
③ 稍转动宝石样品，并调整目镜上的偏光片，直至能同时观察到两个折射率读数；
④ 不动偏光片，只将宝石样品缓慢转动180°，并记下两个折射率的变化情况进行判断（见图1-15）。
图1-15 据双折射率特征判断宝石的轴性和光符示意图（
可动；
不动）
3．测定弧面型宝石的折射率（点测法）
① 选用宝石样品抛光最佳的部位；
② 不放大（取下目镜）；
③ 在折射仪的金属部位滴一小滴折射油；
④ 将待测面沾上折射油并放置到工作台的中央，若样品为卵形，则使样品的长轴方向平行于工作台的长轴方向；
⑤ 在距折射仪30～35cm处观察宝石样品的点状影像，并选择下列三种点测法读数中的一种进行读数（图1-16）。
图1-16 点测法的三种读数方法
a．1/2法：取点状影像为半明半暗位置时的读数，是点测法中较为精确的一种读数方法。
b．明暗法：取点状影像急剧地由亮转暗位置的刻度值为所测折射率。
c．均值法：点状影像的亮度在刻度尺的某一区间内逐渐变化，取最后一个全暗影像与第一个全亮影像的读数的平均值为所测折射率。这是点测法中最为不精确的一种读数方法。
● 注意：过多的折射油会使影像过大或产生暗色环，还可产生弯曲的阴影截止边，甚至明/暗域颠倒。若折射油过多，可将宝石样品垂直拿起，擦去工作台上的折射油，再将样品置于工作台中心，如此反复操作，直至点状影像的大小覆盖2～3个刻度，再进行读数。
（三）注意事项
① 折射仪法测折射率有其局限性，能测得的折射率下限值约为1.35，上限值（取决于折射油的折射率）约为1.80或1.81。
② 由于工作台的硬度低，易被划伤，因此要在镜头纸上滴些酒精，用平行拖洗的方法清洗工作台；并且要用手小心地拿放工作台上的样品，切不可使用镊子。
③ 刻面宝石折射率读数应精确到千分位（即误差＜0.005），并且其精度和可靠性还取决于宝石样品的清洁程度及抛光质量、工作台的状态、所用折射油的多少、折射仪是否标定（可用已知样品标定）等因素。
④ 弧面型宝石样品底部若有抛光的平面，可采用测定刻面宝石折射率的方法，因为阴影截止边的读数总是比点测法的读数更为精确。
⑤ 折射率超过折射油极限的宝石样品，在1.80或1.81读数附近可见阴影边或光谱色会造成误判。但光谱色也有可能是由过多的折射油、不平整的刻面或上部光源的散射引起，并且当测台棱镜脱胶时，即使不加浸油其边棱也可见光谱色（色散）。
⑥ 折射油有较强的腐蚀性和毒性，测试完毕后要立即清洗工作台。
四、二色镜的应用
二色镜是根据非均质体宝石对不同振动方向的光进行选择性吸收从而产生不同颜色的原理而制作的。二色镜主要用于检测宝石的多色性，根据宝石多色性的类型、各方向颜色色调和/或纯度差异及明度强弱的变化，对多色性明显的宝石进行鉴定或识别。
（一）二色镜的结构
二色镜是利用具高双折射率的冰洲石棱镜将光穿过非均质体宝石后形成的两束偏振光分离开，即让宝石不同方向对白光选择吸收不同而呈现为两种不同颜色的光分别同时出现在两个亮视域中的仪器（见彩1-5）。二色镜主要由目镜、窗口、冰洲石棱镜块、玻璃棱镜及镜筒组成，也可用偏光片代替冰洲石制成简易二色镜（图1-17）。
彩图1-5 二色镜
图1-17 二色镜的结构
（二）测定宝石的多色性
1．对宝石样品的要求
① 宝石样品应透明（或近于透明）；
② 宝石样品必须为单晶并且有颜色；
③ 宝石样品表面应清洁干净。
2．基本操作步骤
① 将二色镜窗口对准强白光光源，从目镜中观察两个平行相连的方形或圆形亮视域。
② 用宝石爪或镊子抓牢或夹住宝石样品放在二色镜窗口的前面，使透过宝石样品的光进入二色镜窗口并进行观察。此时，眼睛、二色镜和宝石样品三者呈一线，且三者间应相距很近（各间距应为2～5mm）。
③ 边观察边转动宝石样品或二色镜。
④ 当观察到二色镜两窗口有色差时，需将二色镜转动90°，若两窗口颜色互换，则表明宝石样品具多色性。必须从三个互相垂直的方向观察，若宝石样品总共只有两种颜色变化则表明具二色性；若宝石样品有三种颜色变化则表明具三色性。
3．常见宝石的多色性
常见宝石的多色性见表1-3。
表1-3 常见宝石的多色性
4．注意事项
① 应使用透射白光光源，不能使用偏振光，并且观察时应选择无反射的白色背景。
② 宝石的长、宽、厚差异大时，不同方向的颜色差异也可能是由于宝石样品体色色调的浓淡变化，而非多色性的表现。
③ 在测定多色性之前或之后，可测定宝石的光性，以便互相验证所得到的结果。
④ 至少要从宝石样品的三个方向进行检测（避免沿光轴方向）。
⑤ 具三色性的宝石为二轴晶，但具二色性的宝石既可为一轴晶也可为二轴晶。
⑥ 勿将两种颜色的过渡色当成是第三种颜色，而误认为宝石具三色性。
⑦ 勿将宝石样品直接放在光源上，以免宝石样品受热引起多色性的变异。
⑧ 勿将宝石样品的色带或色斑与多色性相混淆。
⑨ 测定宝石的多色性不仅要观察多色性的颜色还应观察多色性的强弱，并做好记录。
⑩ 同一宝石品种，其多色性的颜色和强弱可不同。
⑪ 宝石的厚度和本身颜色的深浅也会影响多色性的明显程度。
⑫ 对于弱多色性的宝石样品应慎重对待，不要轻易下结论，必须通过其他鉴定手段（如使用偏光镜）验证。
⑬ 某些宝石在不同方向既有明显的色调变化，又表现出强烈的明暗变化（即具明显的吸收性），在这种情况下，应单独记录这种吸收性特征。
五、宝石密度的测定
宝石的密度值是鉴定宝石的一个重要的物理常数。目前用于测定宝石密度的方法主要有静水力学法和重液法两种。
（一）静水力学法
静水力学法是根据阿基米德定律来测定宝石相对密度的一种方法。 静水力学法测定宝石相对密度通常使用电子克拉天平法，所使用的仪器是由电子克拉天平改装而成的（见彩1-10），其主要组成部分为电子克拉天平、烧杯和烧杯支架、金属丝筐及其支架等附件（图1-18），使用水作为介质液体。由于电子克拉天平是一种带电脑的单盘天平，可直接显示出两个数据的差值，所以测定宝石样品相对密度的计算公式为：
彩图1-10 电子克拉天平测宝石密度
式中 D宝——宝石的相对密度；
D液——介质液体的相对密度，通常指的是4℃时水的相对密度为1；
M ——宝石在空气中的质量；
∆M ——宝石在空气中的质量与宝石在介质液体中的质量之差值。
操作步骤如下（图1-18）：
图1-18 电子克拉天平的装置及操作步骤
① 在烧杯中注入2/3～3/4容积的水；
② 将金属丝筐挂在金属丝筐支架上（其中第二个金属丝筐浸没在烧杯的液体中），按动操作键使天平数据显示为零；
③ 清洁宝石样品并擦干，将宝石样品置于第一个金属丝筐中，天平数据显示为M，记录该数据；
④ 再次按动操作键，将M数值储存在天平电脑中；
⑤ 将宝石样品再置于第二个金属丝筐中，并确保宝石样品完全没入液体中，按动操作键，此时天平数据显示的数值即为∆M值；
⑥ 将M值、∆M值和D液代入公式计算即可得出宝石样品的相对密度D宝。
● 注意：每次测定时都要校准天平的零位；电子克拉天平灵敏度较高，操作时动作要轻，以确保读数准确；多孔宝石、复合矿物宝石（多矿物宝石）及镶好的首饰不宜用静水力学法测定宝石的相对密度。
（二）重液法
重液法是将待测宝石样品放入一套密度值不同的重液中，观察其沉浮情况而确定宝石相对密度的一种方法。在没有天平或流动作业环境中，重液法测定宝石的相对密度是一种有效的鉴定手段，尤其对小颗粒宝石样品更为方便快捷。
1．重液及其配制
（1）重液系列 通常由四瓶重液组成，每瓶所盛重液大约为25mL。在有条件的情况下，可配制四瓶以上的重液系列。
① 美国宝石仪器公司提供的重液系列，其相对密度为2.57、2.67、3.05和3.32。
② 英国FGA（英国宝石协会和宝石检测实验室）重液系列，其相对密度为2.65、2.89、3.05和3.33。
（2）配制方法 将一小粒标准宝石放入纯原液中，边加稀释剂，边用玻璃棒充分搅拌，直至标准宝石呈悬浮状态为止，所得混合液的密度即为标准宝石的密度。
① 常用标准宝石及其相对密度：
琥 珀 1.08； 月光长石 2.56； 水 晶 2.65；
方解石 2.71； 软 玉 2.95； 电气石 3.05；
萤 石 3.18； 翡 翠 3.33； 橄榄石 3.34；
钻 石 3.52； 托帕石 3.53； 刚 玉 4.00。
② 常用重液配方：
饱和盐水（1.13） 原液1.13；
三溴甲烷（2.89）＋甲苯（0.88） 配成重液2.65；
三溴甲烷（2.89） 原液2.89；
三溴甲烷（2.89）＋二碘甲烷（3.33）配成重液3.05；
二碘甲烷（3.33） 原液3.33；
克列里奇液（4.15）＋水（1.00） 配成重液3.33～4.15。
2．操作步骤
① 用酒精清洁样品并擦干。
② 手掂样品估计其相对密度，以决定最先用哪种相对密度的重液。
③ 用镊子把样品完全浸入已知相对密度的重液中，并把镊子靠在重液瓶内侧，以逸去气泡，而后松开镊子。
④ 观察样品在重液中的沉浮情况进行如下判断（见图1-19，D宝和D液分别表示宝石和重液的相对密度）。
宝石样品上浮 D宝 ＜ D液；
宝石样品悬浮在重液中 D宝 = D液；
宝石样品下沉 D宝 ＞ D液。
图1-19 重液中宝石沉浮情况
⑤ 若样品下沉或上浮，则根据其下沉或上浮的速度判断D宝与D液的差距，得出D宝的估计值。
⑥ 取出样品并清洗擦干，再次放入另一重液瓶中进行观察。直至判别出D宝更接近或等于哪一瓶重液。
⑦ 取出样品，清洗擦干。
3．注意事项
① 测试时，应将宝石样品最平的面向下或向上放入重液中，以利于观察。
② 可用标样进行对比测试。
③ 每一次测试仅能使用一个重液瓶，并且一个重液瓶中只能放入一个样品。
④ 在更换使用另一瓶重液测定时，应擦净样品和更换镊子。
⑤ 重液可反复使用，但温度会影响重液的相对密度，因此，每次使用之前，都要用标样检查重液。
⑥ 若宝石样品的折射率与重液的折射率接近时，宝石样品的轮廓会不清晰。
⑦ 观察宝石样品沉浮速度时，应使眼睛与重液保持在同一水平面上，以求得出较为精确的估计。
⑧ 由于结构、构造不同及杂质和包裹体的影响，同一种宝石的不同样品的相对密度会有所变化。
⑨ 重液有一定的毒性、挥发性和腐蚀性，应避免吸入其蒸汽或黏附皮肤和衣物。
⑩ 应将重液密封贮藏于阴暗处，并在含碘化合物重液中放入一小片铜可防止重液分解和发黑。
⑪ 有机宝石、塑料、组合石和有空隙的宝石样品不宜用该法测定其相对密度。
六、分光镜的应用
分光镜是为了测定宝石的特征吸收光谱而设计制作的。宝石中的致色元素或结构缺陷对可见光可进行选择性吸收，在可见光谱中会形成固定的吸收波段，因此，若用分光镜将宝石所透射或反射的可见光进行分解，就会发现可见光谱中存在着亮度不同、位置各异的暗色垂直线（即吸收线）和/或宽窄不一的线段（即吸收带），即为宝石的吸收光谱。吸收光谱既可用来研究宝石的颜色成因，也可用于宝石鉴定；特别是宝石的特征吸收光谱可作为鉴定和识别宝石品种或亚种的辅助依据之一。
（一）分光镜的结构
分光镜是利用色散元件将白光分解成一个连续的可见光谱的装置。根据有无标尺和操作方式的不同，分光镜可分为台式和手持式两种（见彩1-6），其中手持式分光镜根据色散元件的不同，又可分为棱镜式和光栅式两种。
彩图1-6(a) 分光镜演示图
彩图1-6(b) 分光镜演示图
彩图1-6(c) 手持式分光镜
彩图1-6(d) 台式分光镜
1．台式分光镜
台式分光镜由其分光镜（一组棱镜、透镜、目镜、狭缝板、狭缝调节装置、滑管、波长标尺）和标尺光源及其配套装置（宝石夹、光圈、强光灯、变阻器）等组成（图1-20）。
图1-20 台式分光镜的结构及工作原理
台式分光镜所采用的色散元件是棱镜，所以其特点是蓝紫区相对拓宽，红光区相对压缩，红光区的分辨率比蓝光区的差。但是其透光性好，视域较明亮。
2．手持式分光镜
（1）棱镜式分光镜 采用棱镜为色散元件，由一组棱镜、透镜、目镜、狭缝、内套管及外套管等组成，如图1-21（a）所示。
图1-21 手持式分光镜的结构
（2）光栅式分光镜 采用的色散元件是衍射（绕射）光栅，由棱镜、绕射光栅、透镜及目镜等组成，如图1-21（b）所示。
光栅式分光镜的特点是各色区大致相等，因此其红光区的分辨率比棱镜式分光镜的红光区分辨率要高。但是光栅式分光镜的透光性较差，需用较强的光源。
（二）宝石吸收光谱的测定
1．操作步骤
（1）台式分光镜
① 透射法：适用于半透明至透明的宝石样品，见图1-22（a）。
图1-22 台式分光镜测定宝石的吸收光谱
a．将宝石样品置于锁光圈上，根据宝石样品的大小调节锁光圈的开孔，仅让透过宝石样品的光线进入分光镜。若要改变宝石样品的方向应使用宝石夹。
b．调节光源的位置和距离以使更多的光线透过宝石样品。
c．通过变阻开关调节光源的强度：浅色宝石用低强度；深色或半透明的宝石用高强度。
d．完全闭合分光镜的狭缝，然后慢慢打开，直至能看到完整的光谱。通常在狭缝近于完全闭合的瞬间最易观察吸收光谱，且对于透明样品，狭缝要几乎完全闭合；而对于半透明样品，狭缝则要开大些。
e．调节滑管的焦距。滑管向上推，蓝端的吸收谱清晰；滑管向下推，红端的吸收谱清晰。
f．将滑管朝上并使波长刻度尺准焦。
g．观察记录宝石的吸收光谱。
② 表面反射法：适用于不透明的宝石样品，见图1-22（b）。
a．将宝石样品置于锁光圈或宝石夹上，应以无反射的黑色为背景。
b．调节光源的位置和距离以使从宝石表面反射出来的光线更多地进入分光镜中。
c．按透射法所述步骤调节分光镜的狭缝和滑管的焦距。
d．观察记录宝石的吸收光谱。
③ 内反射法：适用于颜色很浅或很小的透明宝石样品，见图1-22（c）。
a．将宝石样品台面向下置于锁光圈或无反射的黑色背景上。
b．调节光源的位置和距离，使光线从宝石的斜上方射入并从宝石台面的内表面反射出来后再进入分光镜中。
c．按透射法所述步骤调节分光镜的狭缝和滑管的焦距。
d．观察记录宝石的吸收光谱。
（2）手持式分光镜
a．采用强光源，使光线透射或从宝石表面反射。
b．用手平稳地持住分光镜（或者用一支架分别固定分光镜和光源），置于所测宝石前几毫米处。
c．按台式分光镜所述步骤调节分光镜的狭缝和滑管的焦距。
d．观察记录宝石的吸收光谱。
2．宝石吸收光谱的记录
（1）描述吸收线或吸收带的位置 通常用光的波长或分布的色区来表示，如某宝石的特征吸收光谱中有三条吸收线，分别为450nm、653nm和670nm；还有两条宽吸收带，分别为400～440nm和480～600nm。若分光镜中不带标尺，此吸收光谱也可表示为分别在蓝区有一条、红区有两条吸收线，在紫区有一窄吸收带，并有一条宽吸收带覆盖了整个青、绿、黄区。
（2）描述吸收线或吸收带的亮度比 由于宝石内部致色离子浓度的不同会造成吸收光谱中吸收线或吸收带的深浅不同，因而吸收线或吸收带的明亮程度有差异。在记录宝石的吸收光谱时，还应描述吸收线或吸收带的亮度比，如在红区有三条深色（或暗色）的吸收线，在紫区有一浅色的窄吸收带。
（3）注意正确描述截边吸收 某些宝石的吸收光谱会出现可见光谱末端全吸收（即全暗）现象。可用类似“450nm以下全吸收”的方式描述。
（4）除用纯文字的方式描述宝石的特征吸收光谱外，还可借助简单明了的绘图方式进行记录。绘图时，应先认定吸收线和吸收带的起止色区、相对距离等，再在相应的可见光谱波段上准确画出吸收线或吸收带的位置及宽窄，还应在说明栏中对吸收线或吸收带的准确位置（波长数）、亮度比、截边吸收加以简单的说明。
3．分光镜测定结果的应用
分光镜是一种非常有用的检测仪器，特别是当折射仪对某些折射率大于1.80的宝石无能为力时。由于每种宝石的结构和致色元素离子的种类及含量不同，所以某些宝石具有其特征的吸收光谱。利用分光镜测得的宝石特征吸收光谱有以下用途：
① 帮助鉴定宝石的品种；
② 可以分辨同颜色而品种不同的宝石；
③ 可以区别某些品种的天然宝石和合成宝石；
④ 可以辨别某种宝石的颜色是天然的还是改色的；
⑤ 研究宝石颜色的组成、色品特征。
4．注意事项
① 组合宝石不宜作吸收光谱的测试。
② 测试前分光镜要校准且宝石样品应清洗干净，以免宝石表面的脏物干扰测试结果。
③ 应使用具等能光谱的白色冷光源，温度过高会使宝石的吸收光谱漂移或模糊，且光源强度与宝石吸收光谱的清晰度成正比。
④ 宝石样品的粒度不能太小，否则宝石的吸收光谱太弱且不清晰。
⑤ 宝石的透明度和颜色深度与宝石吸收光谱的清晰与否关系密切。通常是浅色透明宝石应从长轴方向透射观察；深色半透明宝石应从短轴方向透射观察。
⑥ 人体血液会造成592nm波长的吸收，所以勿用手持宝石样品进行观察。
⑦ 要注意某些具多色性的宝石在不同方向上吸收光谱会有所不同。
⑧ 尽量避免未透过宝石样品的光线（眩光）进入分光镜（即尽量用反射法或内反射法）。
七、滤色镜和荧光灯的应用
1．滤色镜的应用
滤色镜，顾名思义是它能将可见光中某些波长的光滤掉（吸收），而允许剩余的其他波长的光通过，如只允许红光和黄绿光透过的一种宝石检测仪器。由于该仪器是由英国查尔斯科学院和英国宝石测试实验室联合制成的，所以又称为查尔斯滤色镜。
（1）滤色镜的设计原理和结构 滤色镜的设计原理可用下列等式来表示：
白光－宝石吸收的光－滤色镜吸收的光＝观察到的光
滤色镜的结构很简单，多数是由塑料或金属框固定某种滤色片组成（见彩1-7和图1-23）。
彩图1-7 滤色镜
图1-23 滤色镜的结构
（2）滤色镜的使用方法
① 将宝石置于黑色或白色无反射的背景上。
② 使用白色强光源从斜上方尽量近距离照射宝石。
③ 将滤色镜紧贴着眼睛，在距宝石样品20～40cm处进行观察。
（3）滤色镜的用途 查尔斯滤色镜最早是用来鉴别祖母绿及其仿制品的，之后，该滤色镜的进一步运用是检测人工染色处理的宝石和人工宝石。但是，随着科学技术的发展，某些仿制和处理技术也得到了提高，目前市场上的一些染色处理品和仿制品已不能通过查尔斯滤色镜得以鉴别。滤色镜下常见宝石颜色的变化见表1-4。
表1-4 查尔斯滤色镜下宝石颜色的变化
（4）注意事项
① 必须使用强白光作为光源，否则会达不到检测效果。
② 所测宝石样品应尽量靠近光源，同时不要使强光直接照射观察者的眼睛，以免影响观察。
③ 要注意宝石的多色性对检查结果的影响。
2．紫外荧光灯的应用
一般的荧光灯即紫外荧光灯，是测定宝石发光性的一种装置（见彩1-8）。紫外荧光灯是通过其中特殊的灯管发出紫外线来激发宝石发光（包括荧光和磷光）从而帮助鉴定宝石的。
彩图1-8(a) 紫外荧光灯（一）
彩图1-8(b) 紫外荧光灯（二）
（1）荧光灯的结构 常用的荧光灯主要由两个紫外线灯管（长波365nm和短波253.7nm）、铅玻璃窗口和暗箱组成（见图1-24）。
图1-24 荧光灯的结构及工作原理
（2）荧光灯的用途 尽管由于宝石结构缺陷不同或类质同象代换以及外来混入物、杂质的影响，造成了同品种不同宝石样品的发光性有所不同，发光性对品种或亚种鉴别还是有一定参考价值的。此外，根据宝石不同的发光性，可分辨出某些天然宝石和其合成品；并可检测某些宝石中的油渍、蜡剂和染料，还可估测出某些宝石样品中可能含有的次要元素种类。
（3）荧光灯的使用方法
① 清洗宝石样品。若用有机液清洗，必须待洗液挥发完毕后才能进行测试。
② 将宝石样品置于暗箱中的黑背景上，并关闭暗箱的门。
③ 接通电源，按下波段选择开关。
④ 从铅玻璃窗口分别观察宝石样品在长波或短波紫外光下的发光现象。
⑤ 若宝石样品不发光，则为惰性；若关闭紫外线灯管后，宝石样品仍发光，则宝石样品具有磷光。常见宝石的荧光颜色见表1-5。
表1-5 宝石的荧光颜色
（4）注意事项
① 宝石样品必须清洗干净，因为油脂、纤维及各种污物均有可能导致发光。
② 紫外线对人眼有很大的伤害，操作时勿直视紫外荧光灯。
③ 测试时勿用镊子或手持宝石样品。
④ 要正确判断光线是从宝石样品表面反射出来的，还是来自宝石样品的内部。
⑤ 同类宝石不同样品的发光反应可以明显不同。
⑥ 同一宝石样品的不同部位可有不同的发光现象。有时，宝石无发光性，而其包裹体（或共存矿物、后期充填物）却可发光。
⑦ 宝石样品的透明度不同其发光现象也可不同。
⑧ 要慎重对待发弱荧光的宝石样品。
⑨ 在宝石鉴定中荧光只能作为辅助测试手段。
八、宝石鉴定的其他仪器
（一）热导仪的应用
热导仪也称钻石分辨仪，是根据钻石优良的导热性能（在已知的物质中，除α-碳硅石外，钻石的热导率最高）而设计的一种电子仪器。因此热导仪的用途主要是用于鉴别钻石及其仿制品。
1．热导仪的结构及类型
热导仪主要由金属针状测头（也称测针或探笔）和控制盒组成（局部结构如图1-25所示），其中控制盒又由探笔外管、热敏元件（加热器和铜制热电偶）组成的电路和发光二极管或液晶显示屏或表头组成。热敏元件可加热测头，发光二极管、液晶显示屏及表头用于显示测试结果。另外，热导仪还配有一至两块金属质的样品座，每块样品座上有3～6个大小不等的漏斗形孔，用以放置不同大小的样品。
图1-25 热导仪的结构
热导仪的种类很多，但根据其结果显示的方式不同，热导仪可分为以下三种类型。
① 发光二极管式热导仪（见彩1-9）：应用较广泛的一种热导仪，测试结果主要是以发光二极管被激发的数目来显示。
彩图1-9(a) 热导仪
彩图1-9(b) 热导仪检测钻石
② 液晶式热导仪：结果以液晶显示。
③ 指针式热导仪：结果可在表头上用指针的摆动范围来显示。
2．热导仪的使用方法
（1）发光二极管式热导仪
① 将宝石样品置于样品座上适当的孔中，使宝石样品台面向上。若待测样品为镶宝首饰，则只需用手持稳首饰托即可。
② 取下热导仪测头上的保护套，并打开热导仪的电源开关，开始对测头进行预热。
③ 待“Ready”（准备好）窗口红灯亮时，转动调节旋钮，根据宝石样品的大小和环境的温度条件按照表1-6选择设定发光二极管的基数。
表1-6 发光二极管基数表
④ 将热导仪测头垂直地触及宝石样品的台面，此时持热导仪手的中指必须压在热导仪背面的三角形不锈钢片区域。
⑤ 若发光二极管发光的数目为9个或9个以上时，随之发出“嘀嘀”的声响，表明所测宝石样品为钻石或合成碳硅石（即α-碳硅石）；若发光二极管发光的数目不增加（仅为基数值）或增加不到9个，并不发出“嘀嘀”声响时，表明所测宝石样品不是钻石或合成碳硅石；若发光二极管发光的数目不增加，且伴有“吱吱”的蜂鸣声时，则表明测头触及了金属。
● 注意：勿用手直接把持宝石样品，以免影响测试结果。
（2）液晶式热导仪
① 同发光二极管式热导仪一样地放置宝石样品，并打开电源进行预热。
② 待液晶显示屏上显示“Ready”字样时，将热导仪的测头与宝石样品的待测表面垂直接触。
③ 若液晶显示屏上显示“Diamond”字样时，表明宝石样品为钻石或合成碳硅石；若液晶显示屏上显示“Simulant”字样时，表明宝石样品为除合成碳硅石以外的仿制品。
● 注意：测试时，要求环境温度为10～40℃。
（3）指针式热导仪
① 将热导仪的测头与宝石样品的待测表面垂直接触。
② 观察热导仪指针在表头（刻度盘）上的反应：
a．若宝石样品为钻石或合成碳硅石，则指针指向“Diamond”区。
b．若宝石样品为除合成碳硅石以外的仿制品，则指针指向“Simulant”区。
● 注意：该仪器灵敏度较高，即使宝石样品很小也能准确测定。
3．注意事项
① 使用热导仪测定宝石样品时，测针的测头必须与宝石样品待测表面垂直。
② 测定时，不要靠近测针呼吸，以免影响测试结果。
③ 测定完毕，应立即关闭电源开关，并将测头的保护套戴上。
（二）电导仪的应用
电导仪是根据宝石的导电性而设计制造的一种检测仪器，主要用于天然蓝色钻石与改色钻石的辅助鉴别。
1．电导仪的设计原理与结构
天然蓝色钻石（Ⅱb型）因为含有微量的硼元素而使钻石呈半导体性质（具有导电性），而改色蓝色钻石是由于辐照产生色心而致色的，无导电性。电导仪正是根据这一特点对其进行鉴别的。
电导仪主要由伏特计、可动电极、金属盘电极和夹子组成。
2．电导仪的使用方法
① 将宝石样品放在金属盘电极上（若为已镶好的宝石首饰样品，则可放在夹子上）。
② 用可动电极触及宝石样品。
③ 观察伏特计指针的反应：
a．若为天然蓝色钻石，则指针偏转显示电压。
b．若为改色蓝色钻石，则指针无反应。
● 注意：使用电导仪进行鉴定只能作为一种辅助手段。
（三）宝石硬度的测定方法
宝石硬度的测定方法有很多种，但最为常用的方法是标准硬度计法。
1．标准硬度计的设计原理和结构
宝石标准硬度计是根据莫氏矿物硬度计的应用原理而设计制作的一种宝石检测装置。
宝石标准硬度计分为两种：
① 标准硬度笔（也称为硬尖）：是将滑石（1）、石膏（2）、方解石（3）、萤石（4）、磷灰石（5）、正长石（6）、石英（7）、托帕石（8）、刚玉（9）、金刚石（10）这10种矿物的碎片镶在金属笔尖上制成的。
② 标准硬度板（也称为硬片）：是由正长石（6）、石英（7）、托帕石（8）、 刚玉（9）四种矿物的小方块正面经抛光并镶在同一块金属板（或塑料板）上而制成的。
2．宝石标准硬度计的使用方法
（1）标准硬度笔
① 选择待测宝石样品不显眼（且较平坦）处作为测试的部位。
② 将硬尖垂直放在宝石样品的待测面上，小心地划一短道（2～4mm长）。
③ 将被测表面擦净，用放大镜进行观察。
④ 若被测表面光滑如初，说明宝石样品的硬度＞所使用的硬尖；若被测表面有划痕，说明宝石样品的硬度≤所使用的硬尖，需使用小一号的硬尖再进一步测试。
● 注意：该方法不能用于宝石成品的鉴定，也不能在玉雕的观赏面上进行测试。对于这类样品，只能通过观察宝石的表面有无划痕、棱线是否浑圆以及表面光泽和抛光度来估计其硬度。
（2）标准硬度板
① 将硬片擦净。
② 先用放大镜在莫氏硬度为6的硬片上找一合适的（平坦无划痕的）部位。
③ 将待测宝石样品不显眼的部位（如腰部）与硬片选定的部位紧贴，并稍用力移动2mm左右。
④ 用放大镜进行观察。
⑤ 若硬片上有擦痕，说明宝石样品的硬度≥所使用的硬片，可进一步选择莫氏硬度为7的硬片再次测定；若硬片上无擦痕，说明宝石样品的硬度＜所使用的硬片。
● 注意：该方法用于鉴别真假钻石较为简捷有效。测定时要注意不要损伤宝石样品的腰部。
3．注意事项
① 标准硬度计法属于有损检测，它通常主要用于宝石原料、不透明—半透明素面宝石底部及玉雕品的检测。
② 测定时，不可用力过度或用力过猛，否则会使宝石样品受到损伤。
③ 测定时，硬度相差太大会“打滑”或刻痕较深。
（四）热针的应用
热针也称热反应检测器，是由一个可加热的金属丝和温度调节器构成的，主要用于检测一些有机宝石及其仿制品和某些经人工处理的宝石。这种方法属于有损检测，应谨慎使用。
1．检测某些有机宝石及其仿制品
① 调节温度使热针的尖端呈暗红色。
② 将热针轻轻触及待测宝石样品不显眼的部位。
③ 把宝石样品放在鼻下，嗅其发出的气味。
④ 根据下列特征气味进行鉴别：
龟壳 焦发味；
黑珊瑚 焦发味；
金珊瑚 焦发味；
煤玉 焦油或沥青味；
琥珀 树脂或松香味；
塑料 樟脑味、碳酸味、糖果味、甲醛味及辣味等。
● 注意：注塑处理的绿松石等宝石样品在热针检测时，也发出塑料的特征气味。
2．检测经石蜡处理的宝石
将热针靠近被测宝石样品（约1.5mm处），在反射光下用放大镜观察宝石样品是否出汗。若出汗，说明该宝石样品经过石蜡浸泡。
● 注意：常见经石蜡处理的宝石为绿松石和青金石及鸡血石。注油的样品在热针靠近时也会“出汗”。
3．检测注油处理的宝石
将热针靠近被测宝石样品表面，用放大镜观察。若有油流动甚至流出，则表明该宝石样品经过注油处理。
● 注意：常见注油处理的宝石为祖母绿和红宝石。该测试方法破坏性较大，容易损伤宝石样品的外貌，甚至会使之破裂。
（五）化学测试法
化学测试法是一种利用化学试剂检测宝石的方法，其应用原理是使化学试剂与宝石样品进行化学反应或局部溶解，所以该方法破坏性很强，应慎重使用。该方法常用于宝石原料的检测。
1．盐酸法
（1）使用方法 将5％～10％的稀盐酸滴一小滴在宝石样品不显眼的位置上，观察宝石样品是否产生气泡或气味，并立即将酸擦去，用放大镜检查宝石表面的反应特征。
（2）可产生气泡的物质
方解石类 （墨西哥玉等）； 菱锰矿；
珍珠； 蓝铜矿；
珊瑚（钙质）； 菱锌矿；
贝壳； 文石；
孔雀石。
（3）发出气味的宝石
① 青金石：滴入盐酸数秒后，由于产生硫化氢气体而发出臭鸡蛋味。若待测样品含有大量的方解石，则还会伴有气泡产生。
② 吉尔森（Gilson）合成青金石：不仅发出臭鸡蛋味，而且将酸液擦去后，用放大镜可观察到测试部位会留有白斑。
● 注意：宝石样品的抛光面不如粗糙面反应强烈和效果明显。
2．丙酮法
该法主要用于检测染色的青金石或染色的大理石等。方法是将蘸有丙酮的棉签在宝石样品不显眼的部位进行擦拭，若棉签变为浅蓝色，则说明为染色品。
● 注意：用丙酮测试吉尔森仿制青金石时，棉签也会变为浅蓝色。
3．硝酸法
该法主要用于检测染色黑珍珠。方法是将蘸有2％硝酸的棉签在宝石样品不显眼的部位进行擦拭，若棉签变色，则说明为染色品。
● 注意：测试完毕后，应立即用湿布将珍珠擦净。
（六）条痕测试法
条痕测试法主要用于半透明—不透明的宝石原料的检测。其方法是选择宝石原料某一不显眼的部位，使其在无釉白瓷板上划一条6mm左右的短道，然后观察留在瓷板上的宝石原料的碎粉末（特征条痕）进行判断。
某些宝石原料的特征条痕如下：
青金石 浅蓝色；
孔雀石 浅绿色；
绿松石 淡绿色或白色；
赤铁矿 红—褐红色；
仿赤铁矿 褐黑色。
● 注意：测试前，应先清除瓷板上的粉尘，以免引起判断失误。
（七）红圈效应和透视效应
红圈效应和透视效应均是局限性很强的测试方法，只适用于某些特定宝石品种。
1.红圈效应
主要用于检测石榴石和玻璃二层石。方法是将待测样品台面向下置于白色背景上，用笔式手电从不同的角度照射样品的底部进行观察。若为二层石，则可以看到从平底面反射出的围绕腰部的红色圈，如图1-26（a）所示。
图1-26 红圈效应和透视效应
● 注意：石榴石冠部很薄或颜色过深的样品有可能观察不到红色圈。
2．透视效应
主要用于检测刻面透明宝石样品折射率的相对大小，尤其适用于折射率大于1.80的宝石样品。测定方法是将待测样品台面或底尖向下放在有字迹的纸上，透过样品观察可识别字迹的范围；或者放在彩色的背景上，透过样品观察呈现背景颜色的范围。若可识别字迹或者呈现背景颜色的范围越小，则表明样品的折射率越大，如图1-26（b）所示。
● 注意：① 宝石样品的切工越好，则透视效应越差。
② 对同一品种的宝石样品，其琢型不同，则透视效应亦不同。