刘雪婧　宋晓淳　李育洁

【摘 要】我国山东产出的蓝宝石产量大、晶体颗粒大而完整，却因明显的深色调一直无法走入世界蓝宝石销售的主流市场。山东蓝宝石的改色研究自20世纪其被发现后就从未停止，然而取得的效果甚微。本文旨在总结前人关于山东蓝宝石中黑色调的改善方法，找出山东蓝宝石改色实验存在的主要问题。

【关键词】山东蓝宝石；致色因素；热处理；离子注入技术；包裹体

1 山东蓝宝石的特点

1.1 山东蓝宝石的产状

山东蓝宝石矿区位于鲁西台背斜泰沂隆断之昌乐凹陷中，东侧紧临沂沭断裂带的鄌郚—葛沟断裂。矿区内各种成因类型的第四系皆含蓝宝石，但以冲积层底部的砂砾层和位于基岩面上的洪坡积粗碎屑堆积层为主。山东蓝宝石产在强碱性而SiO2不饱和的碱性玄武岩类岩石中，属于正岩浆矿床类型。母岩浆复杂的过渡族元素组合使这类产状的蓝宝石显示共同的深蓝带黑的色调。

1.2 山东蓝宝石的化学成分与致色因素

山东蓝宝石中主要成分A12O3的质量分数约为97%～99%，次要成分FeO、TiO2、CaO。其中FeO占绝大多数，几乎不含Cr2O3或含量极少。但有研究证明，Cr2O3是山东蓝宝石中红色、橙黄色、黄色等颜色的重要致色因素。

在理想状态下蓝宝石中Fe、Ti杂质含量只占成分的万分之几，并且Fe2+/Ti4+=1时，蓝宝石呈现美丽的蓝色。而山东蓝宝石的总铁含量很高，颜色越深含铁越高，深蓝色者Fe高达1.52%，比天然优质蓝宝石的含铁量高出1～2个数量级。顺磁共振谱的对比研究证实，蓝宝石的色调越深，Fe3+离子的浓度越高。……