白璧无瑕话宝玉
和氏璧的故事
卞和是春秋时期的楚国人，一天，他跑到荆山上游览，发现一块不同寻常的石头，表面发出白色亮光，击之发出清脆悦耳的声音。他凭着几十年的经验，认定这块不寻常的大石头的里面蕴藏着一块非常珍贵的白玉，如果打开以后，请能工巧匠取出来，再加以精心雕琢，肯定是一件“国宝”。
当卞和抱着这块“璞玉”回家以后，心中盘算着，这样的稀世之宝只有献给当今的国王才是上策。主意既定，他就离开家门，带着“璞玉”奔向国都而去。
当时楚厉王当政，听到这个好消息要亲自接见他。先听卞和讲述了一遍“璞玉”发现的经过以及“璞玉”的珍贵道理。厉王听后，将信将疑，反复察看这块“璞玉”，终究看不出玉的样子来。于是，喊来王宫里的玉匠，玉匠们也查看了一遍，皱皱眉头，毫不在意地对厉王说：“这有什么稀奇！不像玉，而是一块普普通通的石头。”
厉王大怒，再不让卞和分辩，立即下令：“卞和犯了欺君之罪，给他处以刖刑！”武士们立刻将卞和推出宫外，一刀砍掉他的左脚。
楚厉王去世后，楚武王即位。卞和又萌发了献玉的心思，他想，也许武王是位英明的君主，能够识宝，不妨再去试试。于是抱着“璞玉”一跛一跛地走向王宫，将宝玉献给楚武王。
谁知楚武王与楚厉王一样，都是不识玉的君王，于是又找来玉匠来鉴别，没想到，这个玉匠就是上次楚厉王找过的。这个玉匠自然又是漫不经心地说：“这不是玉，是一块普通的石头。上次企图以此来欺骗厉王没有成功，如今又想故伎重演，再骗一次武王，你存什么心思？”
不等卞和开口申辩，就喝令武士将卞和推出宫门，把右脚砍掉了。楚武王去世后，楚文王即位。卞和又萌发了献宝的决心。怀着一线希望，又抱起“璞玉”爬向王宫。他一面爬，一面哭，一连3天，几乎血都哭出来了，终于来到王宫。
文王十分感动，决定亲自接见。同时，文王还召来好几名熟悉玉石加工的巧匠，一起来“会诊”，经过他们再三查看，终于得出共同的结论：“表面虽是一块不起眼的石头，里边确实埋藏着一块玉，一块很珍贵的宝玉”。文王命令玉匠当场打开验看，果然是一块颇大的白色无瑕、微微透明、放射着珍珠般光芒的玉石。在场的君臣与工匠们都傻了眼，无不交口称赞卞和的耿耿忠心和他识玉的特殊本领。
随后，楚文王又命工匠们加工雕琢成一块白壁，为了纪念和表彰卞和的功劳，命名为“和氏璧”，存放在国库内妥为保管，作为传世之宝。又过了很多年月，不知什么原因，这块传世之宝的和氏璧竟流落到中原地区的赵国，当时赵惠王在位，得到了这件国宝，自然十分自豪。谁料当时赵国的西边是秦国，当政者昭襄王听到这个消息，很想得到和氏璧，凭他自己的强大，想用软硬兼施的办法威胁赵惠王。
公元前283年，秦襄王派遣使臣，带着国书来到赵国，求见赵惠王，说秦王愿意拿出与赵国相邻的15座城池交换和氏璧。赵惠王听后，心情非常矛盾——如果不同意交换，得罪了秦王，秦国出兵来攻打，肯定受不了；如果同意交换，又怕受骗上当，不仅和氏璧取走，恐怕15座城池也不一定能归属给赵国。
有人建议，请蔺相如过来想想办法，赵王召见了蔺相如，蔺相如愿意担此重任，决定亲自带着和氏璧去秦国走一趟，于是选了几位机警的随从出发了。
蔺相如一行到了秦国首都咸阳，秦襄王很高兴地在朝廷上接见了他，蔺相如把和氏璧献上去，秦襄王接过璧，看了看，笑逐颜开，顺手把璧递给左右侍女，让大伙传看，大臣们也都异常高兴，纷纷向秦王祝贺道喜。
蔺相如在朝堂上等了很久，却不见秦王提交换城池的事，他暗自思忖：
“莫非秦王不拿城池来交换？这块和氏璧已经落到秦王手中，怎么办？”他急中生智，上前对秦襄王说：“这块璧虽然说挺名贵，可是也有一点小毛病，不容易瞧出来，让我来指给大王看看。”
秦襄王信以为真，就吩咐身边的大臣将和氏璧递给蔺相如。蔺相如拿到璧以后，向后退了几步，靠在大柱子上怒目圆睁地说：“大王派使者来到赵国，说好愿以15座城池交换赵国的璧，赵王诚心诚意地派我把璧送来，可是大王并没有交换的诚意，如今璧在我的手中，如大王一定要逼我的话，我宁将我的脑袋与璧一起碰碎！”说完，他装着要向大柱碰撞的样子。秦王见此情景，怕碎了璧，连忙道歉说：“先生！别误会了，我哪能说话不算数呢！”他就命令臣子铺开地图，准备划地给赵国。
蔺相如想，可别再上当了。就说：“赵王托我送璧到秦国来之前，斋戒5天，举行了隆重的送璧仪式。大王如果真要璧，也得斋戒5天。然后举行受璧的隆重典礼，我方能将璧交给大王。”
秦王一想，反正你已到咸阳，一时也跑不了，就让蔺相如回宾馆休息。蔺相如暗地里将和氏璧让随员带着，从山间小路日夜兼程潜回赵国。5天的时光很快过去了，秦襄王召集大臣们和其他国家驻在咸阳的使节，隆重地举行接受和氏璧的仪式，传蔺相如上朝，蔺相如不慌不忙地走上殿堂，向秦襄王行了礼。
秦襄王说：“我已经戒斋5天了，现在你把璧拿出来吧！”
蔺相如说：“秦国自秦穆公以来，先后几十位君主，没有一个讲信义的。我此次来秦，怕受欺骗，丢了璧，对不起赵王。所以把璧送回赵国去了，请大王给我治罪吧！”
秦王听到这里，怒火万丈，大发雷霆说：“是你欺骗了我？还是我欺骗了你？”
蔺相如镇静地说：“请大王别发怒，让我把话说完。天下诸侯都知道秦是有名的强国，赵是弱国。天下只有强国欺负弱国，哪有弱国欺负强国之理？如果大王真想要这块和氏璧的话，请先把15座城池割让给赵国，然后打发使臣一起跟我回赵取璧，赵国得了15座城池以后，决不敢不把璧交出来的。”
秦襄王听蔺相如说得句句在理，不好意思翻脸，只得说：“一块璧只不过是一块璧，不能为这件小事伤了我们两国的和气。”
最后，秦襄王也只好让蔺相如平安回到赵国去。
这个故事说明玉石在我国古代被视为非常贵重之物。
在民间玉石的利用已有很久远的历史了。近年来，在辽宁阜新查海遗址中，曾发掘出8000年前的玉器，而且全是真玉。说明当时对玉料的鉴别已经达到相当高的水平，也说明玉在人们的心目中，超过一般的装饰品，属于上层人物“德”的象征。同时也说明没有社会分工，生产不出玉器；没有社会分化，也不需要玉器。由此可见，辽西一带的社会分化应比中原地区更早。
玉的分类及分布
自古以来，玉受人们的青睐，已成事实。这里，不禁要问：“玉是什么？为什么如此珍罕？哪里能找到？”如此等等。
从地质角度回答，所谓玉石，是一类比较少见的矿物。
玉，可分为硬玉和软玉两大类。
硬 玉
俗称翡翠（翡翠应是硬玉中最主要和最多的一类，尚有少数其他的），素有“东方宝石”之称。它是硅酸盐类辉石族矿物中最为稀少者之一，通常是致密的块状体，有时成颗粒状，亦有呈不规则的柱状或纤维片状。颜色十分艳丽，以苹果绿最为常见，其它有葱绿、翠绿、淡绿、浅蓝、浅灰乃至白色。发出耀眼的玻璃或珍珠般的光泽。微透明或不透明。质地相当坚韧，如按矿物的硬度等级比较，约为6.5～7，与铁差不多，稍逊于石英。比重3.24～3.43，烧之能融熔，但酸类不会腐蚀它。正因为有这些优良的物理性质和化学性质，产量极少，因此成为名贵的装饰品，一旦经过巧妙的艺术加工以后，身价更高了。
目前所见到的硬玉，均寓存于变质岩系之中，后者在若干地区由于地壳运动将原来的岩层埋藏到地下，受到较强的压力和较高的温度使原来岩石中的矿物成分发生物理的和化学的变化，性质不一样了，岩石就成为变质岩了。
一般，此类变质岩石要比原来的岩石坚硬。硬玉往往以“岩脉”的形式和其他变质矿物一起充填于这些变质岩系的裂缝之中。由于硬玉不易风化，而其他共生矿物与围岩较易风化，所以在若干岩脉的风化露头上可以遇到这些宝石了。当然，这样的机会是极难碰到的。如果有意识地去找寻，首先要选择变质岩系广泛分布的地区，仔细检查那里的山地溪流，河谷中的河床砾石（鹅卵石），发现线索以后，缘溪而上，或能找到硬玉的老家（原生矿床）。
我国出产的硬玉比较少见，比较有名的，几乎都集中在河南省。
独山玉因产于河南南阳独山而得名，又名南阳玉。
独山玉的产状，呈不规则的脉状、透镜状、团块状。矿体是蚀变辉长岩体中的黝帘石斜长岩及其他蚀变斜长岩。在蚀变辉长岩中，单矿体宽度达几厘米至几十厘米，长度达几米至几十米不等。
独山玉以含杂质的多少呈现出不同的颜色，其中以绿色与杂色者居多，亦有紫、蓝、黄等色。硬度较大，约在6～6.5之间，呈玻璃光泽，微透明或半透明。
梅花玉产于河南汝阳西南10公里的关帝沟，又名汝玉。《水经注》有云：“其玉缜密，散见梅花，曰宝。”早在汉代即已经发现开采，光武帝刘秀曾封为“国宝”。其雕琢的玉杯国家体委指定为1988年国际象棋比赛的奖杯，雕刻成酒瓶，内装杜康酒，曾被外交部礼宾司指定为赠送给外国领导人的礼品，可见不同凡响。一位美国友人获得用梅花玉雕刻的“梅花九环玉炉”，十分感慨地说：“家藏万贯，不及梅花玉器一件。”
所谓梅花玉，是在墨绿的底色上散缀着白色、淡红色或绿色的“花朵”，宛如画家笔下的“寒梅吐艳”。再加上玉质细腻、致密坚硬，光泽照人，所以自古以来便受人们的青睐了。
据地质资料，豫西地区在18亿年以前，曾发生过强烈的火山喷发活动，其中喷出的熔岩形成安山岩，这类岩石中含有较高的铁、镁成分，所以呈墨绿色。当安山岩岩浆在近地表冷凝过程中，气体从熔岩中往外逸散，留下气孔。后来在气孔内被石英、绿帘石、绿泥石、红色长石等矿物充填，于是形成“梅花”（岩石学上称为“杏仁状构造”）。后来，地壳运动时又使这些岩石发生裂隙，黄铁矿或石英脉也就顺着裂缝充填，形成“梅枝”，于是形成独特的“梅花玉”了。
回龙玉产于河南桐柏回龙地区。这是地质学家钟华邦于1975年初次发现，1979年公布，于1987～1990年间继续研究，最后确定为新的玉种。玉石呈苹果绿、黄绿、黄以及杂色等多种色调，其中以黄绿色者最多。玉石的结构细腻，致密块状，微透明或半透明，光泽明洁，花纹俏丽，硬度较大，约6.5～7，符合硬玉要求。据地质资料，回龙玉产于前寒武纪变质岩系的矽卡岩型（碳酸盐类岩石与岩浆岩侵入体的接触边界上的变质岩）岩石中，属于独特的符山石岩玉石，在国内外都是罕见的。
国外比较有名的硬玉产地，差不多一个多世纪以来，都认为只在缅甸北部亲敦江与伊洛瓦底江汇合处的高原地带。后来，在新西兰、危地马拉、墨西哥亦有发现。但在国际市场上够得上一级宝石价格的硬玉，仍以缅甸所产者为最。
1937年开始，日本新泻县鱼川及青海川流域也发现硬玉，不到半个世纪，其出口量大增，跃居世界第二。日本发现翡翠是受到出土玉器的启示。近一个世纪以前，日本出土的绳纹时代的佩玉中发现硬玉制成的耳饰及硬玉制作的大珠（即鱼形玉饰），在江户时代晚期（19世纪50年代左右）已引起人们的注意。但直到20世纪20年代，才认识到这种玉器饰品的原料是产于本州中部地区。
新泻县鱼川市的姬川流域发现的硬玉饰物是当时从北陆至信州一带发掘古墓群时得到的。从墓葬玉器追寻到山上的原生玉料，则是翡翠商的功劳，其中体积达1米见方者可有十几处，确实是名产地。
软 玉
曾被誉为“中国玉”，是我国的特产。由于其硬度低于硬玉（翡翠），故名为软玉。其质地致密而坚韧，色泽光亮而柔润，多用于工艺美术品的雕琢，充作饰物者较少。
软玉，是硅酸盐类矿物，属角闪石类。由于铁、镁含量的不同或因含其他杂质成分多少而有所区分，品种很多。一般以颜色划分为白玉、青玉、青白玉、黄玉、碧玉和墨玉，还有以表面颜色或花纹取名的，如糖包玉、虎皮玉等。软玉中以白玉为优质，尤以羊脂白玉最为名贵。
软玉的颜色也随矿物的类别而异，属透闪石类，通常呈白色，但其中含铁量的多少不同，有浅灰、灰白之异，属阳起石类者，通常呈淡绿色，亦因含铁量不均匀，尚有翠绿、墨绿之分。这些特征，正好是选择软玉的标志。一般软玉多呈颗粒状，少数为致密块状。但均具有灿烂的玻璃光泽。微透明或不透明。硬度低，约为5～6。软玉的比重因含铁量多少而不同，约在3.02～3.44之间，亦不溶于酸类。我国软玉的蕴藏量十分丰富，品种也较多，著名的有新疆的和田玉、四川的龙溪玉、陕西的蓝田玉以及台湾玉等。
和田玉，产于和田地区，古代“于阗国”所在地。亦称昆山玉，有“玉出昆仑”之美名。自喀什至若羌，千里之遥的山间，有成层或成带状的和田玉分布。它是古生代晚期的中酸性侵入体与前寒武纪的变质岩系（含镁的碳酸盐岩石）的接触带上及其附近产出。矿体呈团块状、囊状、条带状。同时，这些岩石伴有强烈的透闪石化、蛇纹石化、透辉石化等，是找寻此种玉石的标志。
和田产玉之盛名，已有5000年的悠久历史，和田素有“玉城”或“玉都”之称。
和田玉的种类很多，以羊脂白玉为上品，还有一种石包玉，属于璞玉的一类。
据《中国地质矿产报》驻江苏记者顾龙友1992年报道：中国矿业大学高级工程师荣际凯最近在昆仑山脉东段海拔4000米以上的崇山峻岭中发现一种命名为“美酒玉”的玉石，可能也是“和田玉”产地的延伸，地质条件有些相似，只是玉石的具体性质有所不同。
美酒玉以海蓝色为主，质地细腻，硬度约为6～6.5度。它具有加速催化酒中乙醇变为脂的作用，故名美酒玉，有如此神奇特性的玉石，我国尚属首次发现。
把美酒玉制成酒杯、酒壶、酒碗、酒坛或把小块碎玉投入酒器中，可以在几分钟内使烈性酒变得醇香可口，且玉杯、玉块等可以重复使用，而效果不减。经徐州医学院理化测试，认为对人体无毒害。
美酒玉也可做成玉佩、玉镯、玉项链等装饰品，不仅可以给佩带者增加俊美的风韵，而且对人体的某些穴位起到按摩的作用，通过皮肤表面的触摩使人体从玉石中吸收某些有益的微量元素，起到防病治病、强身健体的作用。但目前对美酒玉的“醇酒”化学作用以及对人体的物理作用的机制还不十分清楚，颇有研究的必要。
通过近千人对美酒玉“醇酒”的尝试和品评，都认为确是名不虚传。
另一种蓝田玉，也属于软玉的一种。古语云：“玉种蓝田”表示陕西蓝田是产玉的地方。可是长期以来，对此颇有争议，原因是玉石在自然界极难发现，一旦见到以后，即迅速发掘，而且很容易挖完，见不到痕迹。
《尚书·禹贡》中提到玉石的主要产地在古雍州，即今之西安市。《汉书·地理志》也提到美玉产京北（长安的北面）的蓝田山。此外，在《后汉书·外戚传》、张衡的《西京赋》、三国时期的《广雅》、郦道元的《水经注》以及唐代的《元和郡县图志》中皆有蓝田产玉的记载。但到明代万历年间，宋应星著《天工开物》时却否认道：“所谓蓝田，即葱岭（昆仑山）出玉之别名，而后世误以为西安之蓝田。”
到1921年，我国近代地质学的创建人之一章鸿钊在其《石雅》中提出：蓝田是制作玉器的地方，并非产玉的地方。况且近代均未有见蓝田玉的出产。认为宋应星的说法是可靠的。
直到1987年下半年，陕西的地质工作者在蓝田发现与玉石相关的石料（蛇纹石化大理岩）的消息。同年11月23日《人民日报》作了报道：用蓝田玉料作碗杯、酒具等在陕西出售，作旅游者选购的纪念品。可见“蓝田种玉”之语是可信的。
1982年，周南泉将北京地质博物馆收藏的“蓝田玉”与故宫博物院收藏的汉玉佩以及出土于茂林的汉代“玉铺首”（嵌在古墓门上的玉器）相比较，两者极为相似，可见蓝田玉真的出产于蓝田。但是，具体的原生“蓝田玉矿”至今尚不甚清楚，未能找到。
现在所见到的玉石，基本上都是绿色的，为什么？矿物学的研究表明，各种矿物的颜色是由于矿物中包含的不同色素离子之故，如Fe2＋呈绿色、Fe3＋呈砖红色、Mn2＋呈玫瑰红色、Cu2＋呈绿色等。Ti、Fe、Mn、Cr、Ni、Y、U等都是矿物中主要的色离子。但是Fe的含量最高，大部分玉石都埋藏在地下深处，呈还原环境，也就是说，大部分玉石均含Fe2＋，所以绿色的玉就最为常见了。
绿色的玉，讨人喜欢，不仅数量多，而且价格也高，自古以来就重视所谓“碧玉”，诚如唐代著名诗人李贺在其《老夫采玉歌》中写道：“采玉采玉须水碧，琢作步摇徒好色。”翡翠之绿，最为纯正，无怪乎位居群玉之首了。
玉石的保健作用
一般人只知道玉的宝贵在于制作装饰品或工艺品，后发现玉还有医疗疾病的功效。事情发生在辽宁省岫岩满族自治县，这里是著名的“岫玉”（一种软玉）产地。将岫玉制成玉枕，作为床上保健用品，还是90年代初期的事，这个5万人左右的小县城，现已有几千人卷入睡玉枕的风潮。
最先兴起睡玉枕的地方是这个县的哈达碑村，不到一年时间里，全镇便有中老年为主的700多人与玉枕结下不解之缘，平均每40个人就有1个人睡玉枕。1991年8月，哈达碑镇生产的长寿牌保健玉枕获得国家专利，以后向国内外大力推广。
睡玉枕有什么效果呢？据哈达碑镇有“风潮领袖”之称的唐吉珍说：“我差不多秃顶多年了，睡玉枕不到一年，头上长出一些黑发来了。徐文珠用后，也得到同样的效果。本村现有100多位老人睡玉枕，并对234人作睡玉枕的跟踪调查，已证明对患高血压、脱发等10多种疾病者均有疗效。”
以中国针灸学会常务理事、辽宁省中医学院教授马瑞林为首的专家组对玉枕的保健原理与应用的效果作了论证和实地考察，认为玉枕具有冬暖夏凉的特性，含有对人体有益的若干微量元素。由玉枕产生的降温效果和静电磁场，可以稳定脑压，镇静安神，促使气血流畅，脏腑安和。
有人通过实验证明：玉石具有特殊的光电效应，例如在切割或研磨过程中，这些效应能聚焦蓄能，形成一个电磁场，相当于电子计算机中的谐振器，会使人体产生谐振，使人体各部位、各器官更协调，更精确地运转，从而稳定情绪，增加快速反应。
另外，根据岩矿分析表明，在玉石中含有诸如硒、锌、镍、铜、钻、锰、铁、镁、铬等多种有益于人体的元素。经常佩带玉器饰物，有益元素会逐渐渗透进皮肤，到身体各个部位，有平衡生理机能的作用，从而起到祛病的功效。有些玉石，白天能吸收光线，到晚上时，会发光。如果光对着人体的某些穴位连续不断地四照射，像针灸一样，有保健的作用。
玉质鉴别法
鉴定古代玉器，除了器形、纹饰和做工的鉴别外，还应进行玉质鉴别，而玉质的鉴别方法是考古工作者所不熟悉的。
概括地说，玉质鉴别可分肉眼鉴别和借助仪器鉴别两类方法，它们是相辅相成的。肉眼鉴别法主要有观察颜色、玉石质地特征以及用小刀等简单的工具大致确定其硬度等。然而，肉眼鉴别毕竟是粗略的，有时是不可靠的，特别是对相似的玉石往往得不出可靠的结果。为了精确地鉴别玉质，必须借助宝石学和矿物学的方法，通过各种仪器进行科学的鉴别。用科学方法鉴别玉质，不仅精确可靠，而且鉴别数据还有助于为进一步研究玉料的来源提供科学的依据。
下面介绍的一些鉴别玉质的方法，有些考古者可自己进行，有些则需要送样到有关部门进行。然而不管是自己动手还是请别人鉴别，都要对其方法和手段以及效果有所了解，这样才能起到真正的作用，让科学鉴别方法和鉴别数据为考古学服务。
从“辄以色别”说起
章鸿钊曾说过，古代人“每遇宝石，辄以色别”，这是因为当时条件所限，无法鉴别宝石或玉石的矿物成分，才特重色彩。唐末五代道士杜光庭在《录异记》中记载和氏壁“侧而视之色碧，正而视之色白”，就是单纯从颜色着眼的。今天，我们虽然已经有了矿物学知识，但在进行玉质鉴别时，玉石的色彩仍然为重要依据之一，因为颜色是最直观而又便于识别的标志。肉眼鉴别如此，用显微镜鉴别也如此。
玉石呈现各种颜色的原因，同其组成矿物有关。也就是说，玉石的颜色同矿物对可见光（白色）不同波长的吸收程度有关。同时颜色也同矿物中所含色素离子以及晶体缺陷等有关。
1644年，科学家萨斯·尼乌斯是第一个研究白光组成的人，他让白光通过棱镜，出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光。七色光中每一种颜色都在白光波长（3900～7700A之间）中占有一定的位置。已知紫光在3900～4200A；蓝光在4200～4912A；绿光在4912～5750A；黄光在5750～5850A；橙光在5850～6470A；红光在6470～7700A。
矿物学家和宝石学家告诉我们，矿物吸收某种颜色的波长后，呈现出其他波长的颜色，称为“补色”。如吸收绿色光，呈现出红色；吸收蓝色光，呈现橙色；全部吸收，呈现黑色；对所有波长各色光吸收程度差不多，呈现灰色；完全不吸收，则呈白色或无色。
那么，矿物为什么会吸收某种光波呢？这是一个有趣而复杂的问题。目前常见主要有下面三种原因：
第一，矿物吸收光波，同矿物的成分中含有某些“色素离子”有关。常见色素离子的元素有钛（Hi）、钒（V）、铬（Cr）、锰（Mn）、铁（Fe）、钴（Co）、铜（Cu）、镍（Ni）、铀（U）和钍（Tr）等。它们在白光的照射下，电于发生“激发”或“跃迁”而吸收某种光波，于是出现了颜色（补色）。
这些在矿物中能引起颜色的元素，在矿物中都呈离子形式存在，矿物学家称其为“色素离子”。如，翡翠的翠绿色，就是色素离子Cr3＋引起的；碧玉呈绿色，同透闪石或阳起石矿物中含Fe2＋有关。然而，各种色素离子吸收哪种颜色的光波，并非一成不变，而是因受“激发状态”和“离子极化”等许多因素的影响，有不同的表现。如，同是Cr3＋离子，由于“离子极化”的强度不同，在翡翠中呈翠绿色，而在红宝石（刚玉矿物）中却呈红色。矿物中所含色素离子的种类、含量多少及其它杂色的干扰等也会影响颜色的深浅和色调的不同。我们详细测定和研究玉石中矿物所含色素离子的特征，不仅能从科学上深入理解玉石的颜色，而且通过它们的含量和分布状态，还可以进而了解玉石产出的某些地质环境，从而有可能对探索玉石的产地或来源地提出某种依据。尽管目前对玉石矿物中色素离子研究得还不够，但这一研究势将对古玉鉴别起到应有的作用。
第二，矿物吸收光波同晶体结构有关。矿物学家发现，如果矿物晶体有缺陷（如错位、填隙、空位等），电荷在缺陷处不稳定，当受到光的照射时，电子会发生“激发”而吸收光波。如方解石晶体有缺陷时，则可能出现黄、蓝、绿等色。晶体为什么会有缺陷，这同晶体生长时的环境有关。深入研究晶体缺陷，将来也有可能提供玉石产地的辅助证据。
第三，矿物，特别是某些宝石，吸收光波还同某些裂纹、解理以及气孔等有关。这些特征能对光产生干涉，出现颜色或出现变彩及游彩等。如水晶的裂纹可对光干涉出现晕色；全绿宝石晶体内的平行“管状”气孔以及木变石的纤维构造能对光集中反射出现游彩，形成猫眼石品种。此外，有一种叫“欧泊”（定宝蛋白石）的宝石，因内部的二氧化硅（SiO2）球粒有规则的堆积，能对光起光栅作用，从而出现五颜六色的变彩等。根据矿物产生颜色的成因，玉石或宝石也可分为自色（固有的颜色，如孔雀石的绿色）、它色（混入色素离子引起的颜色）和假色（如水晶裂隙产生的晕色）三种。
在鉴别和描述玉石的颜色时，我国珠宝工艺美术界多年来积累了不少的经验，并出现了许多有形象的颜色名，如翡翠有“宝石绿”、“蛙绿”等。同时，在单色的基础上出现了许多中间色，如“黄绿色”、“红褐色”等。
古书“玲珑”一词原指玉石的“明彻”而言，也就是今天我们所说的“透明度”。李白《玉阶怨》诗：“却下水晶帘，玲珑望秋月。”就是借“玲珑”一词，“明彻”或“清彻”地欣赏秋天的月光。古书“璀璨”一词是指玉石的“光辉灿烂”而言，也就是今天我们所说的“光泽”。白居易《偶以拙诗寄呈裴少尹侍郎蒙以盛制酬和》：“报我之章何璀璨，累累四贯骊龙珠。”就是借“璀璨”一词形容文章的“光辉灿烂”。
玉石的透明度和光泽，同玉石的颜色一样，都是玉石的光学性质，也是肉眼鉴别古玉时容易观察的标志，但不是很重要的标志。
透明度：是指玉石或宝石透过光的能力。透明和不透明都是相对的，鉴别时要以一定的厚度为标准。通常以两毫米厚为准，光完全透过时称“透明”；完全透不过时称“不透明”；部分透过时则称“半透明”。
矿物学家利用特制的薄片在显微镜下鉴别矿物，以薄片的厚度（0.03毫米）为准，凡光能透过薄片，一律称“透明矿物”，凡透不过者一律称为“不透明矿物”。从这个概念上讲，组成玉石的矿物几乎都是“透明矿物”。
严格地说，玉石的透明度是由反射光和吸收光的程度决定的。通常，吸收光强，反射光也强，这时透过的光就少，从而透明度也小或不透明。玉石颜色的深浅，包裹体、裂纹、解理以及有无放射性元素影响等，也影响到透明度的强弱。许多玉石透明度比宝石低还有一个重要的原因是玉石几乎都由细粒或显微矿物集合体组成，它们对光会产生多次折射和反射，造成光在各个方向上发生乱散射，所以比单晶体的宝石透明度低得多，只有少数达到透明或半透明。从这里可以看出，玉石的透明度只反映玉石质量的好坏，在鉴别上不是很重要的标志。
光泽：是指玉石表面反射的强度。反射率越大，光泽越强。
反射率和折射率可用仪器测定。根据它们的数值可将玉石或组成玉石的矿物分为玻璃光泽、金刚光泽、半金属光泽、金属光泽。这四种光泽同反射率、折射率的数据界限。
我国传统的玉石，其组成矿物的反射率在4%～10%，折射率在1.3～1.9，所以绝大多数是玻璃光泽。然而，由于玉石是矿物的集合体，集合体的形态和反射面的性质不同，对光泽产生不同的影响，结果出现其他光泽，如油脂（或脂肪）光泽、树脂光泽、丝绢光泽、土状光泽和珍珠光泽等。
油脂光泽和树脂光泽产生的原因，是因为玉石矿物的反射面不平滑，使原来的玻璃光泽（包括金刚光泽）带有暗淡的阴影，出现部分反射光紊乱的散射现象，使玉石表面好像涂上了一层油脂，故而称“油脂光泽”或“脂肪光泽”。如岫玉的光泽就常常为这种光泽。如果油脂光泽很浓，像蜡一样，则称“蜡状光泽”。这种光泽如果出现在深色的玉石上，通常称“树脂光泽”。
丝绢光泽产生的原因，是因为组成玉石的矿物呈平行纤维状构造，对光产生相互干扰，结果出现象丝绢一样的光泽，故而得名。我国河南浙川产出一种木变石玉石（硅化青石棉），由于青石棉呈平行纤维构造，呈现强烈的丝绢光泽。这种玉石目前在出土古玉中尚未见到。
土状光泽产生的原因，是因为组成玉石的矿物非常细小，而且表面粗糙或经过了风化、火烧之后有许多微小的孔隙，对光产生一种“陷井”，使光在各个方向上散射，出现像泥土一样的暗淡无光，称为“土状光泽”。如某些风化后的绿松石以及火烧后的岫玉就具有土状光泽。
珍珠光泽产生的原因，是因为有层状结构的矿物，对光连续反射而出现像珍珠固有的光泽，故称“珍珠光泽”。如珍珠产生珍珠光泽就是因为组成矿物霰石（成分同方解石）围绕珍珠核呈同心层构造，对光发生了连续反射造成的。
某些玉石和宝石，在外来能量作用下（如紫外线、阴极射线、X射线的照射、加热、机械力作用等），可以发出各种颜色的可见光波。因此，我们可以利用这一现象鉴别玉石和宝石。这种鉴别最大的优点同肉眼观察玉石的颜色一样，可以不破坏玉器或玉石的完整性。
玉石和宝石的发光性同矿物一样，分荧光、磷光和热发光三种。如果在外来能量作用下同时发光（去掉照射光源后发光即行消失），称为“荧光”；如果去掉光源后，被照射的物体仍然会在一段时间内继续发光，则称“磷光”；因加热而发光者，即称“热发光”。如萤石加热至300℃～400℃时，发出浅紫的光，一些碳酸盐矿物加热至200℃～300℃时，发出浅粉红色的光，都是热发光。
古今中外传颂的“夜明珠”（亦称“夜光石”、“夜光壁”、“放光石”等），现在已知是具有强“磷光”的萤石（含硫化砷）、钻石（含碳氢化合物）、粉红色水晶和冰晶石等。李约瑟在《中国科学技术史》一书中提到，中国古代尤喜叙利亚产的“诳明珠”，别名“孔雀暖玉”，它同印度古代发现的夜明珠“蛇眼石”一样，都是一种含硫化砷的萤石。据记载，最亮的“夜明珠”，在无灯光的黑夜，距它半英尺远可借助“磷光”观看印刷品。1982年底，我国广东某地发现的“夜明珠”确实存在。因此，我们在考古工作中，对那些出土的萤石制品，应注意观察是否也有“夜明珠”。据《太平御览》载，李斯上书秦始皇就提到过“夜明珠”（夜光壁）一事。
发光现象与矿物中电子的移动有关，它同矿物含有某些元素杂质以及晶体缺陷关系更大。当能量（如光能）作用于某些杂质元素，其中一部分电子被“激发”，从低能带跃入高能带，当电子从高能带再返回低能带时，将获得的能量以可见光的形式释放出来。
玉石和宝石的各种发光现象不仅可以用来鉴别玉质品种，而且对矿物成因及矿物中微量元素存在状态的研究也有意义。如果同是一种矿物或玉石，它们在各方面的性质差不多，但发光现象不一样，则说明两者有不同的成因环境或得到不同的变化。从而，为研究和探索其来源地，提供一些依据。这方面的研究以往仅限于对现代玉石和宝石品种的鉴别，现在又引起了考古工作者的兴趣。
关于玉石的具体发光现象，资料不如宝石多，目前只有岫玉、绿松石、青金石有荧光资料。岫玉在紫外线长波或短波照射下，至今尚未发现有荧光和磷光者。绿松石在紫外线长波照射下有荧光，荧光的颜色从淡黄绿色到亮蓝色之间变化，而在紫外线短波照射下，则无莹光和磷光现象；青金石在紫外线长波照射下有突变和条纹状橙色荧光，在紫外线短波照射下，多数呈现淡粉色的荧光。
测定荧光或磷光的方法十分简单。只要把要测的古玉器或出土的宝石制品放在荧光仪下照射，即可通过肉眼观察到有无发光现象。我们将荧光的颜色和亮度强弱记录下来，同已知玉石和宝石有发光现象的资料比较，就可以鉴别玉石或宝石种类，对于那些无发光现象的样品则须进行其他方法的鉴别。
测定古玉矿物的光性常数
1982年，地质矿产部南京地质矿产研究所，利用矿物光性测定法，成功地鉴别出一批江苏省吴县新石器遗址出土的古玉器的玉质，并对某些玉器原料的产地提出了新的看法。如，有一件玉管，通过光性鉴别，发现玉质不是高岭石，也不是软玉，而是由蛇纹石组成的岫玉，加上其他方法配合鉴别，提出玉料可能来源于江苏镇江所产的绿色岫玉经火烧而成的白色“火烧玉”。
测定古玉矿物光性的方法是一种“晶体光学法”。许多有经验的岩石学家、矿物学家及宝石学家，都充分利用矿物“薄片”（一种磨成0.03毫米厚的矿物小薄片），放在偏光显微镜下鉴定。在偏光显微镜下不仅可以观察矿物的颜色、多色性、结构、结晶习性等，而且通过一些辅助设备（如费氏旋转台等）和辅助方法（如油浸法等）测定出矿物的折光率、重折率、消光角、轴性、色散等一系列的光性常数，从而令人非常信服这种鉴别方法的准确性和可靠性，并获得进一步研究玉质特征和探索玉料来源地的科学数据。
在晶体光学原理的指导下，现今测定矿物光性常数已有完整的已知数据可供鉴别未知矿物时查对。不过，掌握具体的鉴定方法，不像测定比重和硬度那么简单，鉴定人员都需要经过较长时间的培训才能胜任这项工作。具体方法和鉴别技术，在《晶体光学》、《光性矿物学》、《油浸法》、《费氏旋转台》等专门书籍中均有详细介绍，对此感兴趣的考古工作者可以参阅，在此不做赘述。当前，出土的古玉要测定矿物的光性常数都送交地质部门鉴别。但必须说明，光性常数都是《光性矿物学》中的数据，并非实测数据，但所有实测数据，通常均超不出这些常数的范围。
利用化学分析法鉴别古玉
1978年，中国科学院，地质研究所张培善同志在研究河北省满城汉墓出土的金缕玉衣时，对两件玉衣进行了化学分析。分析结果：二氧化硅（SiO2）55.11%～55.60%，氧化铝（Al2O3）0.62%～1.24%，氧化亚铁（FeO）5.13%～5.12%，氧化镁（MgO）22.02%～23.02%，氧化钙（CaO）12.15%，氧化纳（Na2O）0.35%氧化钾（K2O）0.25%，结晶水（H2O＋）0.57%～0.62%，吸附水（H2O－）0.18%～0.47%。
将上述化学成分换算成矿物晶体化学式后发现，两件玉衣的玉石组成矿物是透闪石——阳起石矿物。由此断定，玉衣的玉质不是岫玉（岫玉由蛇纹石矿物组成），而是软玉。当进一步把化学分析结果同已知产地的软玉比较时，又发现很像新疆和田玉，由此推测玉材可能来源于新疆和田玉，为考古工作者探索古玉来源地提出了科学鉴定依据。
那么，要获得古玉的化学成分都有些什么方法呢？下面我们简要地介绍一些重要的科学方法，并说明其特点。
（1）普遍化学分析：即用化学方法来分析古玉的矿物成分。其中有多项分析（或称“全分析”）和单项分析两种。这种化学方法分析的特点是：分析样品量较多（一般数十克，个别情况下可用数克）分析速度较慢，但比较精确。由于出土的古玉或玉件是珍贵的历史文物，分析样品用量多，容易损坏文物，只有当玉件碎片多时，才可选用这种方法。
（2）光谱分析：光谱分析即秒光谱化学分析，是根据组成物质的原子受激发后直接发出可见光谱（即发射光谱）来确定化学成分。光谱分析有定性、定量和半定量几种。定性分析根据各种元素都有各自的特征谱线，确定都含些什么元素，定量和半定量分析根据特征谱线的强弱，测定元素含的多少。这种分析的最大特点是样品用量极少，考古工作者可在玉器上刮下一些粉末（只需火柴头大小），即能利用光谱仪快速、准确地得到古玉的化学成分。
（3）极谱分析：也是一种仪器（极谱仪）分析方法。根据溶液中被测物质在滴汞电极（汞从毛细管滴入深溶液中，能在管尖形成汞滴）或在旋转时铂微电极（转动的白金丝）上进行电解时，如果改变外加电压，能得到电流电压曲线，再根据这种曲线可以定性、定量地分析化学成分。这种分析方法的最大特点同光谱分析一样，样品用量很少，特别是对分析古玉中的Cu、Pb、Zn等微量元素最方便可靠。
（4）激光显微光谱分析：1960年，当美国科学家梅曼制造出第一台红宝石激光发射器后不久，科学家便用激光作能源并在显微镜下使样品气化成光谱，用气化后的光谱可以测定元素种类和含量。激光源可用红宝石，也可用钕玻璃受激产生，输出的激光波长分别为694.3μm（红光）和1060μm（红外光）。由于激光有能量高度集中、单色性高和定向性好的特点，所以聚焦后可以获得极小的光斑和摄氏一万度的高温而使样品气化成光谱。这种分析方法的最大特点是样品用量少（样品用量同光谱），可进行古玉矿物的微区分析，即用玉器的极小碎片便可得到所需要的化学成分。
（5）原子吸收光谱分析：也称原子吸收分光光度分析。它是根据分散成原子蒸气的元素，从辐射源发射出来的特征辐射吸收率来测定元素和其含量的。分析时利用的仪器称“原子吸收分光光度仪”。最大的特点也是样品用量少，同时还有操作方便、选择性好、干扰性少、灵敏度高和分析速度快等优点。用少量样品（样品要求同光谱）可分析出约七十多种元素和含量，特别是近来这种仪器与电子计算机结合能同时分析几个元素以及自动处理和记录所测的数据。
（6）X射线荧光光谱分析：是根据所发射的X射线特征光谱与原子序数的关系，来进行元素定性和定量分析的一种方法。分析时所用的仪器为“X射线荧光光谱仪”。当样品元素受到一次射线照射后，便产生一级的特征X射线。特征的X射线通过准光器后，聚成近似平行的射线束，当射线束投到分光晶体上时，只有一种波长能够按照布拉格公式（一种用X射线研究晶体结构的公式）发生衍射。这样，就可以根据X射线角度及面网距离，计算出X射线的波长，从而确定这种X射线元素种类，从波长强度又可知道元素的含量。这种分析方法的最大特点也是样品用量少（样品要求同光谱），操作简便，可直接对样品无损伤地进行快速测定。
（7）电子探针，是根据电子形成的探测针（细电子束）作为激发源，来进行显微X射线光谱分析。这种分析方法的仪器，实际上是由扫描电子显微镜和X射线分光光度计两种仪器组合而成的，可测定4号（铍）到92号（铀）元素。原子序号大于22号（钛）的元素，可在空气中测定；原子序号小于22号的元素，需要附加设备方可测定。这种分析方法的最大特点能像激光光谱一样测定样品微区的元素和含量。在分析古玉时，可将古王小碎片制成小型光片或薄光进行测定。
（8）红外吸收光谱分析：是在红外线照射下，利用分子振动能级产生的吸收光谱来分析样品成分的方法。由于每一种矿物都有自己特别的吸收谱带，所以根据谱带的位置、数目、宽度和强度，就能分析出元素的种类和位置。目前，一般都采用双光束红外分光光度计来进行分析。这种分析方法的最大特点同鉴定矿物的X射线粉晶衍射谱线一样，不仅可以鉴定矿物成分，而且可以测定矿物成分中的结晶水、化合水、阳离子置换等。在古玉鉴别中，可用来研究软玉组成矿物透闪石—阳起石中阳离子的置换关系。
（9）核磁共振分析：核磁共振现象发现于1946年，它是指原子核在恒定强磁场中，能对一定波长电磁波共振所发生的一种吸收现象。科学家根据这一原理制出“核共振仪”，可以分析样品中H11、B13、C19、F23、Na27、Al31、P40、Ca等元素同位素。同时，还能测定样品中氢原子之间的距离。它的最大特点，也是分析样品用量少（20～80mg），可用来研究古玉矿物的同位素，进行古玉来源地的深入对比工作。
（10）电子自旋共振分析：电子自旋共振也称“电子顺磁共振”，或简称“顺磁共振”。电子自旋共振的现象发现于1944年，其现象产生的原因类似核共振，不同的只是电子自转是由未成的电子自旋产生磁矩所引起的共振吸收。科学家根据上述现象制成了“顺磁共振仪”，可以分析矿物中10－3－10－6微量的顺磁离子。这种分析方法的最大特点是不破坏试样样品，灵敏度高。这种分析方法在研究矿物方面最有前途，所以在分析古玉矿物方面也大有可为。这种分析方法还可以配合X射线衍射、红外吸收光谱、核磁共振以及穆斯堡尔效应等方法同时使用。
（11）穆斯堡尔效应：是一种无反冲的核γ射线的共振吸收现象，因1957年被德国物理学家穆斯堡尔所发现，故称“穆斯堡尔效应”。它同红外吸收、核磁共振、电子顺磁一样，都是一种共振吸收现象，其差别在于各个波谱区域能量不同。与其他波谱共振技术比较，这一效应最简单，可预示测定四十多种元素、七十多种同位素。然而，由于一些条件所限，当前仅在57Fe、119Sn两种同位素研究上广泛利用。在古玉鉴别中，可用来分析软玉中铁的氧化态、电子构型、配位数及分布特征，从而为将来深入科学地探索古玉来源地，获得又一方面的依据。
广大考古工作者，可以根据上述化学成分分析方法的特点，选择自己需要的项目进行。在科学发展的现代，出现了许多“边缘学科”，在不久的未来，随着大量古玉的发现，将会出现鉴别古玉的边缘学科。因此，考古工作者应将研究矿物的许多先进方法应用到古玉鉴别中来，让它也为考古服务。
1982年，上海测试技术研究所的一些同志，曾利用电子顺磁共振和电子探针等现代方法，对湖北郧县及其他少数产地的绿松石进行了有关绿松石颜色变化的研究。他们发现：随着绿松石成分中Fe、Cu比值的增加，颜色发生蓝灰、淡蓝、蓝绿、绿、灰绿、土黄的依次变化。如果我们对出土的绿松石也能如此研究，进而同某些产地的绿松石数据对比，很可能会找出其中的某些联系来，为探索玉石来源地找出更多的科学证据。
观察古玉矿物的微观世界
1982年，南京大学地质系钱汉东同志利用电子显微镜，观察了安徽省所产绿松石的微观世界。当样品在电子显微镜下放大到3000倍时，发现一般显微镜难以看到的最小矿物；当放大到5000倍时，终于看到了绿松石矿物的鳞片状晶体。与此同时，还发现绿松石矿物空洞中伴生有针铁矿、高岭石、钠长石和石英更微小的晶体。
以往，人们只知道绿松石的块体特征和伴随有粘土、铁质等，而安徽绿松石除伴随有粘土矿物高岭石外，还有石英和纳长石。那么，湖北、甘肃、新疆产的绿松石，其微观世界又如何呢？古墓中出土的绿松石又如何呢？不能不引起我们考古工作者的注意。凡玉石因产地不同或地质环境不同，其矿物形成也会有微妙的差别。寻找微观世界的差别，恰好是我们考古工作者可以利用的宝贵资料。
电子显微镜是利用电子光学原理制成的一种高级显微镜。它由电子枪、聚光镜、物镜、投影镜（目镜）、真空系统、供电系统和荧光屏等部件组成，放大80万倍时，线分辨本领可达到1.44A，已经接近原子的直径，在荧光屏上能直接看到晶格的图像。许多出土的古玉都可以借助它深入研究玉石和矿物的微观世界，从而找出古玉的千差万别。从某种意义上讲，电子显微镜不仅是地质学家、生物学家等的得力助手，同时也应该是考古学家新的考古“眼睛”。它所需要的样品用古玉小碎片即可。
探索古玉微观世界的另一种方法同研究矿物的微观世界一样，是X射线衍射分析。它根据X射线的波长同结晶物质内部原子（或离子）间距离相近的现象，利用X射线通过晶体发生的独特衍射图像，便可按前面我们提到的布拉格公式，计算出每条衍射的、反射面的面网间距（d）及其相对强度（I/IO），再与已知矿物数据对比，来鉴别矿物。这里，探索微观世界是靠X射线，在必要时可以把晶体内部的结构搞清，甚至通过电子计算机把晶体结构的图像迅速画出来。
1982年，地质矿产部南京地质研究所利用X射线粉晶分析，探测了一件新石器时代古玉管的微观世界，从d和I/IO的数据得知，这件灰白色土状光泽的玉管既不是高岭土，也不是由其他石头制成，而是岫玉。经过光谱分析、显微镜下矿物鉴别，进一步证明X射线分析是可靠的。
这种发白的岫玉原料产地在何处呢？于是又找来了另一种探索微观世界的方法试图解决这一问题。这种方法就是“热分析”。
热分析是根据矿物在不同温度下所发生的脱水、分解、氧化等热效应特征的一种仪器分析方法。它包括热重分析和差热分析等。
热重分析是测定矿物在加热过程中的重量变化。由于大多数矿物（软玉矿物、岫玉矿物、孔雀石等）在加热时脱水，因而失去一部分重量，故又称失重分析或脱水实验。通常采用热天平测定矿物在不同温度下所失去的重量而获得热重曲线。曲线的形式决定于水在矿物中的存在形式和在晶体结构中的位置，组成玉石的矿物不同，脱水曲线也不同，由此来鉴别玉石。
差热分析是将矿物粉末与“热中性体”分别放在高温炉中，在加热过程中，矿物发生吸热或放热反应，而中性体则不发生这种效应。将两者的差热通过热电偶，借助差热电流计记录出差热曲线，曲线上明显的峰谷分别代表矿物的放热和吸热效应。不同的矿物有不同的热效应。我们根据已知矿物的标准差热曲，就很容易鉴别出是什么矿物。差热分析发展很快，特别是它又较成功地应用于考古领域，并能进行快速和自动化分析。
1982年，鉴别江苏吴县新石器晚期的那件灰白色土状光泽的玉管时，利用差热分析发现，样品（玉管粉末）在710℃出现吸热谷，813℃出现放热峰；同标准差热曲线比较，这支玉管是纤维蛇纹石，不仅同其他方法鉴别一致，而且进一步确定是组成岫玉的那种蛇纹石。为了解决这种岫玉玉管为什么会变白以及它的玉料来自何地的问题，研究者特将已知江苏所产的绿色岫玉也进行了差热分析。开始，他们把绿色的岫玉加热200℃时，岫玉变成了白色。
据此，玉管变白可能是历史上的所谓“火烧玉”。当加热至1000℃时，再经差热分析发现710℃出现了比出土玉管更明显的吸热谷，810℃也出现了放热峰，与玉管差热分析曲线基本上一致，加上其他鉴别（显微镜观察、X射线分析等）以及地理位置的特点等综合考虑，研究者大胆提出这种新石器晚期的玉管，其玉料完全有可能来自江苏镇江。
上述各种方法，我们不妨用来对新石器时代（包括其他时代）的软玉来源问题进行重点研究，就有可能得到满意的结果，出现新的考古成果。
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