颜色是宝石一个重要的属性,尤其是对于彩色宝石来说,颜色往往被摆在了评价宝石价值的第一要素。宝石级刚玉主要有两大品种:红宝石和蓝宝石。红蓝宝石从古至今一直占据着珠宝市场重要的地位,因此对于红蓝宝石的研究一致是行业的热点课题,备受宝石学家们的关注。宝石级刚玉的颜色范围十分广泛,几乎包含可见光谱范围内的所有色调。前人在红蓝宝石颜色成因方面的研究投入了很多的工作和精力,其研究目的大多是解决珠宝行业所关心的检测问题,以及对热处理实验提出理论上的指导。但是,很少有人进行红蓝宝石的颜色定量研究工作。实际上,宝石级刚玉的颜色定量研究对刚玉类宝石的品种划分,检测以及精准控制优化处理后的颜色都有着重要的意义。本次研究工作选取了一些高品质合成刚玉,以及一些天然含Fe较高的黄色蓝宝石,结合前人研究资料,应用了紫外可见光谱(UV-Vis),激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪(LA-ICP-MS),数码相机精准拍照的研究方法。与此同时,大部分样品进行了精准的定向切割,以便获得不同方向上的光谱以及色彩特征。整体实验分四部分完成,首先利用晶体定向设备对样品进行精准的定向切割,拍照并进行偏光UV-Vis光谱的测量(o-ray,e-ray);其次对样品进行LA-ICP-MS微量元素测试;然后结合微量元素数据和光谱测试数据进行单个致色集团颜色定量计算;最后通过编写的刚玉宝石颜色计算程序,计算多个致色集团按照不同比例组合的色彩特征。研究结果如下:1.实现了刚玉中各个致色集团的色彩复原。2.解释了Fe在蓝宝石吸收不符合朗伯比尔定律的原因。3.定量对比了各个致色集团的致色效率强弱。4.实现了不同致色集团组合的色彩复原。5.变色蓝宝石(由蓝到紫)的变色成因可能与Cr和V相关。