在珠宝首饰界准确鉴定宝石的重要性

翠花

　　在珠宝首饰界准确鉴定宝石的重要性（1.美国宝石学院研究部，加州；2.美国宝石学院宝石鉴定实验室，纽约）情况下，它们呈现出与贵重天然宝石极其相似的外观特征。尽菅某些经处理的或合成的宝石材料常显示出其独特的宝石学性质，但对于珠宝商，尤其是对那些缺乏宝石学专业培训或刚刚入门使用常规宝石鉴定方法或设备的珠宝商，鉴定起来十分困因此，到专业宝石鉴定实验室去鉴定宝石样品就显得非常必要。在专业实验室中，先进的科学仪器必须由受过培训的专业人员操作。宝石的准确鉴定对维护天然宝石的商业价值及消费者的信心都至关重要。目前大多数宝石学研究的目的是给珠宝首饰商及宝石学家提供可操作的宝石鉴定手段，以有助于确保国际宝石市场的完整性介绍了几种优化处理及合成宝石材料的鉴定实例，这些材料对当今的宝石鉴定提出了挑战。　　在珠宝首饰界，宝石材料的处理与合成方法20年，越来越多的优化处理与合成技术被运用于的信息不能被广泛的传播和认知，而这些信息对宝石材料上，其中有些方法与自然界天然宝石的准确鉴定处理的与合成的宝石至关重要过去的形成过程非常相似，即使经过专门训练的宝石学红色1淡粉色碧而。对于处理kbH将明显改变镶嵌宝石的外观。因此，：处理祖母政bookmark1研究者有时也难以准确鉴定出这些材料本文对当今珠宝业中出现的优化处理与合成宝石的种类做一简要回顾，简要讨论宝石鉴定中运用的常规技术及高科技手段，列举一些珠宝商难以认知的优化处理与合成的宝石品种。最后，针对发展中的宝石鉴定面临的挑战及当今宝石学研究的重要领域提出一些想法准确鉴定宝石材料对维护天然宝石的商业价值和消费者对珠宝业的信心至关重要，同时也使珠宝首饰商能够向消费者明示其所售宝石的正确身份。对宝石进行研究时，通常所用的分析测试都必须是无损的，不能改变宝石的形状及外观特征对那些外观特征及宝石学性质与未经处理的天然宝石几乎相一致的优化处理与合成的宝石，宝石专家也无能为力在这种情况下，就需要将其送到专业宝石实验室进行鉴定，以得出正确的结论。此种鉴定常常要求使用先进的无损成像、光谱学和化学分析技术，同时也要把待鉴定的未知宝石的数据信息与计算机中宝石学数据库的信息作对比1宝石处理当今应用的众多宝石优化处理的方法大体可归结为三类一一改变宝石颜色的方法，改善宝石净度（或外观净度）的方法及改善宝石耐久性的方法。显然，并不是所有的优化处理方法都适用于各种宝石。处理前首先要考虑待处理宝石材料及处理方法本身的费用以及处理后所获得宝石材料的价值这是衡量某种优化处理方法是否可行的重要因素在宝石处理中多采用热处理或辐照处理改变宝石的颜色（加深或淡化宝石的颜色，或是改变宝石的色调）这两种方法能产生与天然宝石颜色相同的效果。天然过程和实验室处理方法之间的对应性大大地加了宝石学家区分天然有色宝石与处理改色宝石的难度热处理刚玉（由乳白色Geuda刚玉经处理而得到蓝宝石以及由低品质红刚玉经处理得到红宝石）和热处理绿柱石（由蓝绿色绿柱石经处理得到海蓝宝石）在珠宝商贸中极其常见经辐照处理可获得蓝绿色钻石（此种蓝绿色钻石可进一步通过加热变为橙黄色钻石）、蓝色托帕石（由褐色托帕石处理而得）及小部分粉红色或蓝宝石、托帕石和海蓝宝石，考虑到这些处理宝石的广泛性及缺乏典型的鉴定特征，宝石学家们常常假定这些宝石都是经过实验室处理的，除非有特别证据证明其未经处理市场上也常见使用其它方法改变颜色的宝石（如，表面镀膜染色、填充油或染色剂或体扩散）常通过化学漂白法来去除翡翠不佳的棕色污点或其它表面杂质，然后注入蜡树脂或其它材料来填充裂隙和孔洞以达到改善外观的目的（有些处理的翡翠还通过染色进一步改善其颜色）养殖珍珠也可以通过化学漂白去除不佳的棕色或黄色有机物质，然后通过染色改善其颜色有时养殖珍珠的光泽也可通过打蜡或聚合物覆膜得到改善市场上能见到经辐照处理的灰色或黑色的养殖珍珠有时用染色剂或化学物质对浅色或颜色分布不均的刻面型蓝宝石和红宝石进行表面扩散来加深或改变其颜色，这被称为体扩散或晶格扩散处理法。前年，珠宝贸易中出现了大量橙色一粉红色蓝宝石，随之引发了一场争论，其焦点集中于产生表面橙色或黄色色带的处理方法是不是仅有热处理，或仅是致色元素的扩散当今宝石鉴定面临的最大困难是寻求对高温高压处理钻石的可操作性鉴定方法，这一处理方法是用来去除或是改变钻石的颜色有些宝石必须经过处理，以改善其净度来加销售的可能性低净度的切割抛光钻石可以用特殊的高折射率的玻璃充填其内部达表面的裂隙，使充填后的解理或裂隙不易被观察到，以此来提高钻石的外观净度一部分钻石含有深色矿物包裹体，可用激光在钻石表面到内部包裹体之间打出一个通道，于通道中注入强酸来溶解包裹体或减淡包裹体的颜色，由此减低包裹体对钻石外观的负面影响。一种新引进的技术是运用多脉冲激光扩大暗色矿物包裹体周围的裂隙，使这些裂隙到达钻石的表面并形成孔道，于孔道中注入强酸来溶解包裹体或减淡包裹体的颜色许多天然祖母绿受其形成条件的影响含有到达表面的内部裂隙，使抛磨成刻面的祖母绿不美观这些开放裂隙可用多种与祖母绿折射率相近的液体或熔融体来充填（如油、树脂，某些情况下用绿色染料），降低裂隙的可见度遗憾的是，处理钻石和祖母绿所用的填充物在首饰镶嵌加工及修复的过程中并不稳定和耐久，充填物质的变化绿而言，由于考虑到耐久性，宝石实验室不仅要鉴定它是否经过处理，还要鉴定出是用何种物质充填的充填处理祖母绿和其它充填处理的宝石通常可以通过仔细观察和光谱学技术鉴定出来2宝石合成当今的宝石合成方法通常分为两类：从流体中结晶（如熔剂或热水溶液）以及从与合成宝石化学成分几乎相同的熔体中结晶在高温高压下从金属助熔剂中合成钻石，自20世纪70年代第一批合成宝石级钻石晶体面世以来就一直备受珠宝界的关注但由于合成钻石所需条件的限制，合成的费用高昂，因此，在珠宝贸易中实际能见到的宝石级合成钻石非常有限能见到的合成钻石大多为褐黄色晶体，约1ct或更小，能被切磨成0.5ct或更小的刻面钻石。蓝色及近无色的合成钻石更为罕见黄色合成钻石能通过生长后期的处理如辐照及高温高压煺火改变颜色与合成钻石相比，用于仿制钻石的无色或近无色材料种类很多。立方氧化锆由于其低费用及其与抛磨钻石相似的外观而成为应用最广泛的钻石仿制品立方氧化锆（及其它大多数钻石仿制品）能非常容易地根据热传导性差异与钻石相区另1.对合成碳化硅的鉴定是珠宝商面临的一个严重问题，因为它不能用热传导性进行鉴别。但由于它在光学性质上为各向异性，故可根据放大时可见棱线双影很容易地将其鉴定出来合成有色宝石中最重要的品种是合成刚玉（蓝宝石和红宝石）合成祖母绿合成尖晶石和合成紫晶它们是用溶液法与熔融结晶法生长出来的珠宝贸易中焰熔法与晶体提拉法合成宝石（如合成刚玉和合成尖晶石）相对来说比助熔剂法与水热法合成宝石更便宜，数量也更多。由于现有的大规模生产设备用于电子工业合成石英，故以高温热水溶液结晶法合成的紫晶仍被归为费用较低的合成宝石类而水热法与助熔剂法合成的红宝石、蓝宝石及祖母绿被一些人称为“奢侈”合成宝石，其价格也更高一些。　　3宝石鉴定镜它常与多种明暗场照明手段结合使用，使宝石学家能检测宝石中的包裹体生长特征、色区及其它外观特征使用折射仪测量宝石的折射率也极其重要，因为宝石的折射率彼此不同使用棱镜式或光栅式分光镜能让宝石学家把宝石的颜色与其吸收光谱联系起来，进而间接地确定其化学成分吸收光谱提供了宝石颜色成因的信息，为鉴定提供非常有诊断意义的依据。热导仪和电导仪及反射仪常被用于区分钻石与其仿制品，如立方氧化锆。　　光谱学仪器能记录宝石的可见光谱、红外光谱、荧光光谱阴极发光光谱或拉曼光谱（所记录的光谱可用于研究宝石中的包裹体）有时很难在光谱仪上安放好一颗宝石（或者是一颗镶嵌在首饰上的宝石），使得足够的光线能由光源射出，经过宝石到达探测仪，以便记录下宝石的光谱可见光吸收光谱可提供有关宝石颜色及处理的信息测试钻石的可见光吸收光谱，使用低温液氮设备冷却钻石，以提高光谱吸收带的分辨率要确定宝石颜色为何种成因时，十分重要的一点是使用偏光片各向异性宝石专用），把吸收光谱记录为定向光谱（即平行或垂直光轴定向）这些光谱有时可被用于狡算宝石的颜色外观指数红外光谱常用于检测处理宝石中是否含有外来有机物质，如处理祖母绿开放裂隙中的油或树脂，或处理欧泊中的塑料。　　分析仪器用于进行化学分柝大多数宝石鉴定实验室使用能散X荧光设备（EDXRF）分析抛光宝石中是否含有Mg到U的元素，将未知样品与标样进行对比分析，获得未知样品的半定量化学组成分析数据EDXRF分析方法迅速，除要求样品有一个平整的抛光面外，对样品无特殊制备要求电子探针设备与EDXRF相比昂贵得多，它能提供样品微区的定量分析，样品本身必须有一个平整的抛光表面，且镀上一层碳膜激光融蚀是一种新方法，能对宝石样品作更全面的化学分析。在这种方法中，微量的待测样品被激光束蒸发，然后在电感耦合等离子（ICP）质谱仪中分析蒸发出的物质。　　1徽宝石学仪器中中最的lfC筐IbHs备，进行破坏性分那么衍射/仪或粉末照时bookmark2 X射线摄像仪是获取珍珠内部结构图像的重要仪器，用于区分天然与养殖珍珠这种仪器也被用于检测裂隙充填钻石，因为充填玻璃与钻石相比在X光下不透明如果有足够的样品用于制相机就能为鉴定彩色宝石或矿物包裹体提供X射线衍射图像鉴定人员也可以观察宝石的阴极发光图像，方法是在真空仓中使用电子束照射宝石4鉴定面临的挑战宝石优化处理与合成技术的发展对珠宝商及宝石学家提出了严峻的挑战。目前应予关注：（1）对高温高压处理改色的钻石，有时可据其在高温下的可见热损伤做出鉴定，但结论性的鉴定需要使用大型光谱仪器；（2）宝石级合成钻石由于极难获得，目前对其没有足够的关注，但合成钻石有着大规模生产的潜力由于其特殊的实验室生长条件，合成钻石常显现出独特的生长性质（如色区）阴极发光反应、金属或金属化合物包裹体光谱特性及微量化学元素，可据此进行鉴定；（3）对于热处理红宝石和蓝宝石，如今采用更高的温度不仅使致色元素扩散，同时也会发生合成刚玉或其它相的结晶在劣质宝石中沿开放裂隙形成新的结晶相可使部分裂隙愈合。在这一处理过程中，低原子量元素如Be或Mg在刚玉中深度体扩散（或晶格扩散）产生晶格缺陷，导致产生新的颜色虽然对刚玉进行的低温热处理己成为一个可接受的商业操作，但这种在更高温度下对刚玉进行热处理往往加了扩散及结晶过程发生的可能性这种处理介于宝石优化处理与宝石合成的中间状态，对这种处理宝石需要新的术语来描述，以警示珠宝商和消费者，使他们了解这种产品的真正属性这类新的热处理刚玉其颜色可能分布不均，鉴定这类宝石需要在高倍显微镜下仔细检查，并用化学分析手段检测低原子量元素是否存在；（4）检测用多种油和树脂充填的天然祖母绿（这些充填物改善祖母绿的外观，但其化学稳定性和热稳定性与祖母绿不同）需要使用光谱学技术在高倍显微镜下仔细检查能确定其充填程度；（5）一般用化学试剂溶解处理翡翠的褐色污点，用有机物质填充细小裂纹和孔洞以提高其光泽，通过染色改善其颜色对这类翡翠也可以通过仔细检查及使用光谱学技术得出鉴定结果。使用常规的宝石学测试方法能鉴定出多种翡翠仿制品；（6）由于水热法合成紫晶费用低廉，产量很大，对其准确鉴定也是常见问题解决这些问题需要通过仔细放大检查以及使用光谱学技术；（7）用染色法改善养殖珍珠的颜色，用某些物质改善其光泽对这类养殖珍珠可以通过仔细放大检查、观察荧光反应以及运用光谱学技术得出鉴定结论。　　5结语除天然宝石外，当今市场上出现了越来越多的优化处理与合成的宝石材料，这种趋势还将继续发展，为消费者提供了一个宽的选择宝石材料、颜色质量价格的范围虽然受过训练的宝石学家常能鉴定出这些宝石材料，但仍需不断地更新有关宝石新材料的知识即使应用先进的测试手段，但准确地鉴定某些优化处理与合成的宝石材料也十分困难随着现代科技的进步，宝石优化处理与合成方法不断更新，因而需要不断地研究新的宝石鉴定方法以及改进宝石鉴定标准这正是珠宝界宝石鉴定面临的挑战。　　amesE.Shigley博士的这篇文章由国家珠宝玉石质量监督检验中心张辉翻译，在此致谢第29届国际宝石学会议将在武汉召开由中国地质大学（武汉）和香港珠宝学院联合主办的第29届国际宝石学会议将于2004年9月13-17日在中国地质大学（武汉）召开。　　届时，会议将邀请100多位来自40多个国家的著名宝石学家汇聚一堂，共同研讨宝石学领域的学术问题，围绕宝石矿物学、宝石鉴定和测试技术、宝石内含物研究、宝石矿床学和产地特征、合成和优化处理宝石技术等方面的问题进行深入的探讨和广泛的交；流会议前后，与会代表还将对上海、江苏、山东、北京、河北等地的宝石矿床和宝石市场进行考察。