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天然祖母綠與合成祖母綠有何區別?

2021-04-19時尚

祖母綠的合成方法主要為水熱法和助熔劑法。水熱法合成祖母綠的型別主要有:俄羅斯水熱法、美國林德水熱法、澳洲貝倫水熱法、中國桂林水熱法。助熔劑法合成祖母綠的型別主要有:美國的查達姆、林德,法國的吉爾森等方法。

水熱法合成祖母綠如何鑒別?

如何區分天然祖母綠和水熱法合成祖母綠呢?我們可以透過包裹體和小型儀器將其區別。天然祖母綠在察爾斯濾色鏡(CCF)下一般為綠色或者紅色,水熱法合成祖母綠由於鉻含量比較高,部份在CCF下呈現強紅色。在熒光下的反應與在CCF下情況相似,天然祖母綠通常無熒光或者較弱的紅色熒,水熱法合成祖母綠可見強紅色熒光。天然祖母綠通常含有大量的包裹體,如果一顆祖母綠在顯微鏡下非常幹凈,則需要引起警覺。水熱法合成祖母綠也有其特征包裹體,例如水波紋、不規則的鉑金片、釘狀矽鈹石包裹體等。

天然祖母綠 水熱法合成祖母綠
CCF(察爾斯濾色鏡) 紅色或綠色 強紅色或綠色
熒光 無或弱紅 強紅色或惰性
放大檢查 二相包裹體、三相包裹體、黃鐵礦、雲母包裹體、方解石等天然包裹體,一般包裹體較多 水波紋、釘狀包裹體、六邊形鉑金片,可能較幹凈
水熱法合成祖母綠外觀圖
水熱法合成祖母綠中的水波紋
水熱法合成祖母綠中的鉑金片

助熔劑法合成祖母綠如何鑒別?

主要透過包裹體特征區別助熔劑法合成祖母綠與天然祖母綠。助熔劑法合成祖母綠中常見助熔劑殘余、不規則或者六邊形的金屬光澤鉑金片、釘狀矽鈹石包裹體等。天然祖母綠中常見三相包裹體、二相包裹體、雲母、黃鐵礦包體等。

羽狀包體(助熔劑法,左:垂直照明;右:暗域照明,×80倍)形似天然祖母綠中的氣液包體,放大可以看出是由固態物質及空洞組成,被認為是助熔劑殘余。
羽狀包體(助熔劑法,暗域照明,×20倍)
羽狀包體(助熔劑法,暗域照明,×40倍)
助熔劑殘余(助熔劑法,暗域照明,×20倍)

通常情況下,祖母綠中出現如上的典型包裹體可指示合成。但是包裹體的辨識有時候比較困難,且有內部潔凈的情況,因此需要結合其他特征來考慮。

紅外光譜

天然與水熱法合成祖母綠的透射紅外光譜圖

(a、b:水熱法合成祖母綠,c:天然祖母綠,d:助熔劑法合成祖母綠;縱座標為吸收率,橫座標為波長)

上圖a水熱法合成祖母綠中2000-4000cm-1局部放大圖

從紅外光譜圖可以看出,助熔劑法合成祖母綠不含水,4000cm-1以上無吸收,很容易與水熱法及天然祖母綠區分。

水熱法合成祖母綠譜形與天然一致,同時含I型水、II型水(峰位可能略有差異),但3000-4000cm-1的峰形不同,合成的吸收較窄。其中一種水熱法合成祖母綠在2000-3000cm-1範圍比天然祖母綠多出一些強吸收峰:2614cm-1、2886cm-1、2983cm-1。

合成祖母綠背景知識

祖母綠的合成歷史最早可追溯至1848年, Ebelman采用將天然祖母綠粉末加入鉬酸-硼酸鹽的助熔劑法合成出祖母綠;1928年R·Nacken等人采用水熱法成功合成祖母綠。

發展至今,已有多家廠商可生產處寶石級合成祖母綠,例如市場常見的查塔姆祖母綠、吉爾森祖母綠、林德祖母綠等實際為合成祖母綠,采用廠商名稱命名,要註意與產地區分。

合成祖母綠的方法主要有助熔劑法和水熱法。助熔劑法有查塔姆(Chatham)、吉爾森(Gilson)、萊尼克斯法(Lennix)、俄羅斯Tairus助熔劑法等;

水熱法有貝倫法(Biron)、林德法(Linde)、俄羅斯水熱法、桂林水熱法、萊切雷透納法(Lechleimer)等。不同廠商的合成祖母綠,其特點稍有不同,但主要差異仍體現在合成方法不同造成的性質差異。

溫馨提示

本文所述天然與合成祖母綠的特征雖然有很多區別,但大多建立在鏡下觀察的經驗和儀器檢測之上,它們的外觀還是很相似的。甚至由於合成的祖母綠通常凈度較高,可能還讓買家以為遇到了好貨而上當。因此非專業人士在不了解的情況下,建議購買配有正規實驗室出具的證書的珠寶玉石,以免造成不必要的損失。對具體合成方法感興趣的盆友可閱讀推薦文獻。

推薦閱讀

  • Giorgio Graziani, EdwardGiibelin, and Maurizio Martini. 1987.TheLennix Synthetic Emerald. GEMS &. GEMOLOGY.23(3):140-147
  • John I. Koivula and Peter C. 1985.RussianFlux-Grown Synthetic Emeralds.GEMS &GEMOLOGY, 21(2):79-85
  • Robert E. Kane and RichardT. Liddicoat, ]r..1985.The BironHydrothermal Synthetic Emerald. GEMS &GEMOLOGY, 21(3):156-170
  • Karl Schmetzer, Lore Kiefert, Heinz-JürgenBernhardt, and Zhang Beili.1997.Characterization of Chinese HydrothermalSynthetic Emerald.GEMS &. GEMOLOGY,33(4):276-291
  • Karl Schmetzer, H. Albert Gilg, and ElisabethVaupel.2016.Synthetic Emeralds Grown by Richrad Nacken in the Mid-1920s. GEMS &. GEMOLOGY,2(4):368-392
  • B y K. Schmetzer, H. Bank , and V.Stahle.1981.The Chromium Content of Lechleitner Synthetic Emerald Overgrowth.GEMS &. GEMOLOGY,17(2):98-100
  • 公 眾 號:①GUILD寶石實驗室,②寶石知識錦囊,③彩寶市場指南;

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