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天然祖母绿与合成祖母绿有何区别?

2021-04-19时尚

祖母绿的合成方法主要为水热法和助熔剂法。水热法合成祖母绿的类型主要有:俄罗斯水热法、美国林德水热法、澳大利亚拜伦水热法、中国桂林水热法。助熔剂法合成祖母绿的类型主要有:美国的查达姆、林德,法国的吉尔森等方法。

水热法合成祖母绿如何鉴别?

如何区分天然祖母绿和水热法合成祖母绿呢?我们可以通过包裹体和小型仪器将其区别。天然祖母绿在查尔斯滤色镜(CCF)下一般为绿色或者红色,水热法合成祖母绿由于铬含量比较高,部分在CCF下呈现强红色。在荧光下的反应与在CCF下情况相似,天然祖母绿通常无荧光或者较弱的红色荧,水热法合成祖母绿可见强红色荧光。天然祖母绿通常含有大量的包裹体,如果一颗祖母绿在显微镜下非常干净,则需要引起警觉。水热法合成祖母绿也有其特征包裹体,例如水波纹、不规则的铂金片、钉状硅铍石包裹体等。

天然祖母绿 水热法合成祖母绿
CCF(查尔斯滤色镜) 红色或绿色 强红色或绿色
荧光 无或弱红 强红色或惰性
放大检查 二相包裹体、三相包裹体、黄铁矿、云母包裹体、方解石等天然包裹体,一般包裹体较多 水波纹、钉状包裹体、六边形铂金片,可能较干净
水热法合成祖母绿外观图
水热法合成祖母绿中的水波纹
水热法合成祖母绿中的铂金片

助熔剂法合成祖母绿如何鉴别?

主要通过包裹体特征区别助熔剂法合成祖母绿与天然祖母绿。助熔剂法合成祖母绿中常见助熔剂残余、不规则或者六边形的金属光泽铂金片、钉状硅铍石包裹体等。天然祖母绿中常见三相包裹体、二相包裹体、云母、黄铁矿包体等。

羽状包体(助熔剂法,左:垂直照明;右:暗域照明,×80倍)形似天然祖母绿中的气液包体,放大可以看出是由固态物质及空洞组成,被认为是助熔剂残余。
羽状包体(助熔剂法,暗域照明,×20倍)
羽状包体(助熔剂法,暗域照明,×40倍)
助熔剂残余(助熔剂法,暗域照明,×20倍)

通常情况下,祖母绿中出现如上的典型包裹体可指示合成。但是包裹体的识别有时候比较困难,且有内部洁净的情况,因此需要结合其他特征来考虑。

红外光谱

天然与水热法合成祖母绿的透射红外光谱图

(a、b:水热法合成祖母绿,c:天然祖母绿,d:助熔剂法合成祖母绿;纵坐标为吸收率,横坐标为波长)

上图a水热法合成祖母绿中2000-4000cm-1局部放大图

从红外光谱图可以看出,助熔剂法合成祖母绿不含水,4000cm-1以上无吸收,很容易与水热法及天然祖母绿区分。

水热法合成祖母绿谱形与天然一致,同时含I型水、II型水(峰位可能略有差异),但3000-4000cm-1的峰形不同,合成的吸收较窄。其中一种水热法合成祖母绿在2000-3000cm-1范围比天然祖母绿多出一些强吸收峰:2614cm-1、2886cm-1、2983cm-1。

合成祖母绿背景知识

祖母绿的合成历史最早可追溯至1848年, Ebelman采用将天然祖母绿粉末加入钼酸-硼酸盐的助熔剂法合成出祖母绿;1928年R·Nacken等人采用水热法成功合成祖母绿。

发展至今,已有多家厂商可生产处宝石级合成祖母绿,例如市场常见的查塔姆祖母绿、吉尔森祖母绿、林德祖母绿等实际为合成祖母绿,采用厂商名称命名,要注意与产地区分。

合成祖母绿的方法主要有助熔剂法和水热法。助熔剂法有查塔姆(Chatham)、吉尔森(Gilson)、莱尼克斯法(Lennix)、俄罗斯Tairus助熔剂法等;

水热法有拜伦法(Biron)、林德法(Linde)、俄罗斯水热法、桂林水热法、莱切雷特纳法(Lechleimer)等。不同厂商的合成祖母绿,其特点稍有不同,但主要差异仍体现在合成方法不同造成的性质差异。

温馨提示

本文所述天然与合成祖母绿的特征虽然有很多区别,但大多建立在镜下观察的经验和仪器检测之上,它们的外观还是很相似的。甚至由于合成的祖母绿通常净度较高,可能还让买家以为遇到了好货而上当。因此非专业人士在不了解的情况下,建议购买配有正规实验室出具的证书的珠宝玉石,以免造成不必要的损失。对具体合成方法感兴趣的盆友可阅读推荐文献。

推荐阅读

  • 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 众 号:①GUILD宝石实验室,②宝石知识锦囊,③彩宝市场指南;

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