要認(rèn)識(shí)珠寶，必然要應(yīng)用到許多化學(xué)的、物理的以及礦物學(xué)和結(jié)晶學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)。我們?cè)谶@里只能將其中最基本、最簡(jiǎn)單的內(nèi)容作一概述。一、物質(zhì)構(gòu)成
　　我們知道：巖石由一至多種礦物組成，礦物又由一些多種化學(xué)元素構(gòu)成。如金剛石（鉆石）即由碳元素組成，水晶由二氧化硅（即氧、硅）構(gòu)成，歐泊由二氧化硅和水（氫、氧）構(gòu)成。
　 自然界中，寶石礦物常常并非由百分之百的純物質(zhì)構(gòu)成，即礦物中常有其他元素的混入，如紫晶即為含有微量鐵離子的水晶，所以，習(xí)慣上將構(gòu)成某一礦物必不可少的元素稱(chēng)為基本元素，如紫晶中的氧和硅，其他的元素稱(chēng)微量元素?！　?此外，礦物中還常包含有在生長(zhǎng)過(guò)程中形成或形成后侵入的其他固體、液體、氣體等微小物體，它們稱(chēng)為“包裹體”，所占的空間即為“晶體缺陷”，亦稱(chēng)為瑕疵（寶玉三的瑕疵還包括其他裂紋、雜質(zhì)及加工時(shí)造成的破損）?！　∥⒘吭睾秃桶w的存在常影響到寶石的顏色和質(zhì)量，但也成為反映寶玉石性質(zhì)、產(chǎn)地、真?zhèn)蔚挠∮?，是寶玉石研究和鑒別、評(píng)估的重要指標(biāo)。如祖母綠和海藍(lán)寶石同屬一種叫綠柱石的礦物，前者因含有鉻的微量元素而呈翠綠色，后者則因含鐵而呈現(xiàn)天藍(lán)色，其價(jià)值自然相差很遠(yuǎn)；紅寶石和藍(lán)寶石同屬剛玉，其基本萬(wàn)分均為三氧化二鋁，但紅寶石含有Cr，藍(lán)寶石含Ti或Fe，使它們顏色完全不同；又如緬甸紅寶石中含有指紋狀展布的氣液包裹體，斯里蘭卡紅寶石則含有鋯石和磷灰石包裹體，合成紅寶石包裹體很少，偶爾見(jiàn)一些圓形、淚滴形的氣泡；而在鉆石的評(píng)估中，包裹體的多寡構(gòu)成評(píng)估的重要指標(biāo)之一，包裹體（瑕疵）越多，鉆石的價(jià)值就越低。-、

二、晶體與晶形 " * 　　晶體——即為內(nèi)部具格子構(gòu)造的固體，它具一定的化學(xué)組成，其中的物質(zhì)質(zhì)點(diǎn)（原子、離子或分子）按一定規(guī)律排列成格子構(gòu)造。發(fā)育完整的晶體外表具一定的幾何形態(tài)（包括晶面、晶棱），如石鹽（食鹽），它由氯離子和鈉離子相間排列而成，其幾何外形為立方體。 
假若晶體生長(zhǎng)時(shí)空間受限制，則常不具一定的晶形，但其內(nèi)部仍具該種晶體的構(gòu)造，這時(shí)便稱(chēng)之為晶質(zhì)或晶粒，如花崗巖中的石英粒。若礦物集合體（如巖石）的組成晶粒肉眼可見(jiàn)時(shí)，稱(chēng)為顯晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，若晶粒非常細(xì)小，肉眼不可分辨時(shí)，則稱(chēng)之為隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，如綠松石，其中的晶粒僅有1-5微米大小。
　 未有過(guò)結(jié)晶過(guò)程的固態(tài)物質(zhì)，其內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)分布無(wú)一定規(guī)律，外部也無(wú)固定的幾何形態(tài)，我們稱(chēng)之為非晶質(zhì)，如玻璃、琥珀等。 　　

晶體具一定的幾何外形，礦物學(xué)家們將相交于晶體中心的三條假想直線稱(chēng)為晶軸，再根據(jù)不同晶體的晶軸長(zhǎng)短、交角和晶體的對(duì)稱(chēng)要素，將所有晶體分為七大晶系47種晶形。不同的礦物可以有相同的晶形，如尖晶石與金剛石的晶形可以相同；而同一種礦物也可以有一至數(shù)種晶形出現(xiàn)，如金剛石有八面體、四面體和菱形十二面體三種晶形。

三、寶石的光學(xué)性質(zhì)
　　寶石礦物的光學(xué)性質(zhì)包括了透明度、光澤、顏色、色散、多色性以及一些特殊的光學(xué)效應(yīng)等，它們是寶石對(duì)可見(jiàn)光的吸收、反射、透射、折射、干涉、散射、和衍射等作用所致，并與寶石的化學(xué)成分、晶體結(jié)構(gòu)、集合體結(jié)構(gòu)等密切相關(guān)，故是寶石鑒別、評(píng)價(jià)的重要內(nèi)容

 寶石的透明度與光澤

　透明度——是光線透過(guò)寶石的程序，它與寶石的化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)有關(guān)。寶石的透明度一般可以分為三級(jí)： 　

　 透明：通過(guò)寶石可較清晰地見(jiàn)到背后物體，如水晶、鉆石等； 　　

 半透明：部分光線能透過(guò)晶體，但不能透視背面物體，如優(yōu)質(zhì)翡翠、月光石等；
不透明：光線基本不能通過(guò)，如孔雀石等。
　　光澤——是寶石表面反射光線的能力，它的強(qiáng)弱剛好與透明度相反，透明度高的寶石光澤弱。寶石的光澤可分為：

　　 金屬光澤：反射極強(qiáng)，有如閃亮的電鍍面一般，如赤鐵礦；

半金屬光澤：反射較強(qiáng)，如磁鐵礦； 
金剛光澤：表面反射較玻璃為強(qiáng)，并有燦爛耀眼的感覺(jué)，如鉆石；
　 玻璃光澤：只能反射小部分的光線，如玻璃、水晶、黃玉等；
　 油脂光澤和松脂光澤：表面像涂上油脂般的反光（如水晶的斷口）和類(lèi)似松脂表面的反光（如琥珀的斷口）；}
　　 蠟狀光澤：如蛇紋石類(lèi)玉石的反光；

　　 珍珠光澤：如珍珠般反射出柔和和多彩的光線；
　 絲絹光澤：有如絲絹般反光，為纖維狀集合體寶石（如虎睛石）所特有。

寶石的顏色、多色性和色散 　可見(jiàn)光按光波的長(zhǎng)短分解為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫等波段，顏色就是寶石對(duì)不同波長(zhǎng)的可見(jiàn)光吸收程度不同的反映。假若一顆寶石對(duì)白光中的藍(lán)色和綠色光波吸收，則寶石呈現(xiàn)紅色色調(diào)，它是余下的光波的混合結(jié)果，也稱(chēng)為減色。要準(zhǔn)確觀察寶石的顏色，一定要在自然光或標(biāo)準(zhǔn)白色光源下進(jìn)行，方可避免因光源造成的假色調(diào)。除了色調(diào)之外，寶石學(xué)上還常用到飽和度和亮度的術(shù)語(yǔ)：飽和度指顏色的鮮艷程度呈正比關(guān)系。如祖母綠與孔雀石同為綠色色調(diào)，但前者比后者要鮮艷得多。亮度為彩色的明亮程度，它與寶石本身的光學(xué)性質(zhì)及加工質(zhì)量有關(guān)。名貴的有色寶石常要求色調(diào)純正、飽和度和亮度大。

　　 多色性——指非均質(zhì)的寶石晶體因各向異性使晶體的不同方向呈現(xiàn)不同的顏色這種特性，有二色性和三色性之分。如藍(lán)寶石晶體順其柱體處長(zhǎng)方向呈藍(lán)綠色，垂直延長(zhǎng)方向呈藍(lán)色，故為二色性；多色性強(qiáng)的寶石肉眼便可覺(jué)察出，但多數(shù)寶石的多色性需用特殊的儀器（如二色鏡）方可觀察到?！　?色散——指自然光斜射入某種介質(zhì)中時(shí)產(chǎn)生的光的分解現(xiàn)象，如用三棱鏡能將日光分解成七色一樣道理。琢磨后的寶石均會(huì)造成色散現(xiàn)象，但產(chǎn)生的程度因?qū)毷恼凵渎什煌胁町悺Ｃ恳粚毷茉斐缮F(xiàn)象的能力稱(chēng)為該寶石的色散度，如鉆石的色散度高，能產(chǎn)生燦爛的光彩，十分耀眼奪目；水晶的色散度則較低。
2、特殊的光學(xué)效應(yīng) * 、

　　暈色效應(yīng)——是由于寶石內(nèi)部物質(zhì)的特殊排列而造成反射光波的互相干涉所呈現(xiàn)的現(xiàn)象，如珍珠便具有其特有的彩虹般的柔和暈色，即所謂“珠光”。 　　 變彩效應(yīng)——是指像歐泊一類(lèi)的寶石，由于內(nèi)部規(guī)則排列的層狀微球使自然光發(fā)生衍射而造成的五彩齊現(xiàn)的現(xiàn)象，酷似油畫(huà)家的畫(huà)板。 
月光效應(yīng)——是光的一種散射現(xiàn)象，如月光石（微斜長(zhǎng)石），由于內(nèi)部具格子狀雙晶構(gòu)造，引起光線的無(wú)規(guī)律反射（散射），形成有如月光般柔和可愛(ài)的白色暈，朦朧而帶淡藍(lán)色。
　 星光效應(yīng)——指表面琢成弧形的寶石在光線照射下，呈現(xiàn)相互交匯的四射、六射、十二射的星狀光芒的現(xiàn)象。它是由于寶石所含的包裹體垂直弧面定向反射光線造成，如星光藍(lán)寶石、星光尖晶石等均可呈現(xiàn)星光。
　 貓眼效應(yīng)——是指琢成弧面的寶石，在光線的照射之下，呈現(xiàn)出像貓眼中的條帶狀瞳孔一樣的絲絹狀光帶的現(xiàn)象，該光帶隨觀察者的位置變化而平行移動(dòng)。其產(chǎn)生的原因是寶石垂直孤面存在密集排列的平等纖維狀包裹體，由包裹體反射光點(diǎn)聚集而成。具貓眼效應(yīng)的寶石有金綠寶石、電氣石、磷灰石、綠柱石等。其中以金綠寶石最明顯、最像貓眼，故“貓眼石”特指具貓眼效應(yīng)的金綠寶石。  

　　 變色效應(yīng)——是指某些寶石在不同光源照射下能呈現(xiàn)不同顏色的現(xiàn)象，如綠色變種的金綠寶石具紅、綠兩個(gè)透光區(qū)，在含紅色光波成分較多的白熾光下能夠使寶石紅色加濃，在含綠色光波成分較多的日光下能夠使寶石的綠色加濃，故這種寶石也稱(chēng)為“變石”。泰國(guó)綠色藍(lán)寶石等也可出現(xiàn)變色效應(yīng)。,

四、寶石的力學(xué)性質(zhì)

 1、硬度 2 　

　硬度——指寶石抵抗外來(lái)機(jī)械作用的能力。硬度又分相對(duì)硬度和絕對(duì)硬度。相對(duì)硬度利用摩氏硬度計(jì)劃分，它由十種常見(jiàn)礦物組成。十級(jí)硬度從小到大依次為：①滑石；②石膏；③方解石；④螢石；⑤磷灰石；⑥長(zhǎng)石；⑦石英；⑧黃玉；⑨剛玉；⑩金剛石。測(cè)試方法是用寶石去刻劃這些礦物，刻得出痕時(shí)，寶石比該種礦物硬，如用金綠寶石可以刻得到黃玉，而刻不動(dòng)剛玉，則其相對(duì)硬度約為8.5。除了標(biāo)準(zhǔn)硬度礦物外，還常用其他簡(jiǎn)便工具測(cè)試硬度，如指甲硬度約為2.0～2.5，銅鑰匙為3.0，小鋼刀為5.0～5.5，玻璃為6.0。需要注意的是不要隨便用已琢磨好的寶石去刻劃，以免損傷寶石。絕對(duì)硬度是利用顯微硬度計(jì)測(cè)得的數(shù)據(jù)，但在實(shí)際中并不常用。

　　 除了等軸晶系及非晶質(zhì)的寶石外，其余大部分寶石由于各向異性的性質(zhì)，在不同的晶體方向上硬度不同，最明顯的是藍(lán)晶石，平行柱面上的晶面硬度為4.5，垂直柱面的方向上硬度則為6.5。
　 利用硬度鑒別寶石是十分有效的方法。
2、解理、斷口、裂理
　　解理——是指寶石晶體在外力打擊時(shí)，沿一定的結(jié)晶方向裂開(kāi)的性質(zhì)，裂開(kāi)的平整的現(xiàn)面稱(chēng)解理面。礦物學(xué)上將解理產(chǎn)生的易難程度分為5級(jí)，即極完全、完全、中等、不完全、極不完全。如白云母具極完全的一組解理，沿其方向可將白云母剝成極薄的薄片；薔薇輝石具完全解理，而石榴石、石英、電氣石等則不解理。利用解理可鑒別部分寶石，但解理也是制約寶石質(zhì)量及其加工的不利因素。
　　 斷口——指寶石受打擊后任意破裂開(kāi)的斷面，常參差不齊或凹凸不平。難產(chǎn)生解理的寶石晶體便易產(chǎn)生斷口。如石英（水晶）受打擊后易產(chǎn)生貝殼狀的斷口。
　　  裂理——指某些具有雙晶連生的寶石受力打擊后沿雙晶接合面裂開(kāi)的性質(zhì)，如月光石內(nèi)部常沿格子雙晶的雙晶面出現(xiàn)裂理。
3、韌性和脆性

　寶石抵抗外力破壞的能力稱(chēng)寶石的韌性，韌性小的寶石則脆性大。韌度（性）與硬度并不一定有固定的比