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珠宝鉴定微课堂——合成星光蓝宝石

更新于:2019-08-26 08:56:06

第八讲

合成星光蓝宝石

一、标本出处
该标本出现在复赛中,可使用的仪器及测试包括:10×放大镜、偏光镜、折射仪、分光镜、二色镜、滤色镜、紫外荧光灯、宝石显微镜。


二、错误定名
根据考官报告,一些选手将其错误定名为:星光蓝宝石、星光蓝宝石(处理)。在上一期微课堂的留言中,有一些观众也将其错误定名为以上两种。


三、标本分析
标本呈深蓝色,同时具表星光及透星光效应,六射星光,星线清晰、细直,浮于表面,中心无宝光;整体呈明亮玻璃光泽,透明。使用仪器测试可得以下数据:正交偏光下见四明四暗现象,为非均质体;锥光下见“黑十字”干涉图,为一轴晶。折射仪点测其折射率为1.77;明显二色性:绿蓝/蓝;放大观察可见三组垂直于星线平行定向排列的细绒毛状包体,以及大量气泡和未熔粉末。

标本分析

据此可判断该标本为:合成星光蓝宝石


四、品种简介

合成星光蓝宝石标本

合成星光红、蓝宝石因生产成本较低、生长速率快,其在市场中较为常见。合成星光刚玉常采用焰熔法(维尔纳叶法),利用氢氧火焰产生高温将原料粉末加热熔化。熔体向下滴落在籽晶上,逐渐形成梨形晶体,籽晶棒以一定的速度旋转下降,保证晶体生长。要合成星光红、蓝宝石,除原料氧化铝外,另需加入致色元素以及能生成金红石针的TiO2。晶体生长完成后需再经退火处理:将温度降到1500-1100℃,并保持这一温度24小时。退火过程中,TiO2在刚玉单晶中出溶,形成定向排列的细针状晶体,从而产生星光效应。
合成的星光红、蓝宝石星线明亮、纤细、均匀且连续,但浮于表面,中心无宝光(交点光斑);多为不透明,近几年也可见透明度很好的合成品。内部常见棉丝状或绒毛状的金红石针,大量气泡及未熔粉末,弯曲的生长色带或纹理。

合成星光蓝宝石中的金红石及气泡


五、区分要领


在选手提交的错误答案中,天然和扩散处理的星光蓝宝石在外观和性质上与样品有相似之处,但天然的星光蓝宝石的星线两端细,中间粗,在星线汇聚处多可见宝光。放大观察可见三组垂直星线平行定向排列的长针或短针状包体,常带有干涉色,且常可见角状色带或其它天然包裹体。因此通过星线特征和包裹体可将二者区分。
经过扩散处理的星光蓝宝石其星线浮于表面,中心无宝光,此特征与合成星光蓝宝石非常接近。但放大观察可见扩散样品表面有一层絮状物,其是由细小的白点聚集而成,未见定向排列的金红石针。此外,扩散处理蓝宝石还常见合成品中无法出现的天然包裹体,故通过包裹体特征可将二者进行区分。


六、小知识拓展

经扩散处理的星光蓝宝石

通过表面扩散处理可使蓝宝石产生星光效应。处理方法:需在一定温度段恒温,使涂在宝石表面的TiO2扩散进入宝石表面,并以金红石的形式,呈点状、纤维状、棉丝状析出且定向排列。通过扩散处理产生星光的蓝宝石体色常带黑灰色调,星光效应完美,有时可具丝绢光泽;在显微镜下观察宝石表面为一薄层丝絮状闪光物质。如样品具达表面的裂隙,在裂隙处颜色加深;浸入二碘甲烷中观察可见宝石表面具轮廓清晰、反差明显的红色色圈;经成分测试,样品表面的Cr含量异常高,其存在的目的是有利于形成产生星光效应的物质。


特殊的星光蓝宝石


十二射星光蓝宝石

泰国东部产出一种奇特的蓝宝石品种:黑色十二射星光蓝宝石。该品种的黑色体色是由非常密集的赤铁矿和钛铁矿包裹体掩盖体色所致,当从背面强烈照射时,可以看到宝石中的蓝绿色体色。如果板状富铁颗粒以120度的夹角取向,则会产生六射的星光效应,星线常呈浅金色。另一种包裹体则是金红石针,当它们在晶体中丰富且正确定向时,也可能产生六射星光,其星线常为银白色。当两种包裹体共存、星线图案重叠时,则可形成十二射星线的星光效应,即一组金黄色的光线和一组银白色的光线。


“达碧兹型”蓝宝石

GIA考察团队曾在澳大利亚塔斯马尼亚岛上发现达碧兹型的蓝宝石,几乎都产出在与玄武岩相关的地区。达碧兹型的蓝宝石为深蓝色的体色,半透明至不透明,常具有六边形的核和六条放射状的臂,颜色较浅,与体色形成明显的对比;肉眼常可见铁质浸染裂隙、云雾状颗粒、色带等包裹体。
放射状臂与生长带的位置关系是确定“达碧兹”与“达碧兹型”宝石的关键。根据目前文献记载,真正意义上的达碧兹宝石应被放射状的“臂”分隔成等大的结晶区域,“臂”与生长带角相交(如图1);而塔斯马尼亚产出的这种特殊蓝宝石其六条臂垂直于生长带(如图2),因此其被称为“达碧兹型”蓝宝石。

成分测试显示多数元素(Mg,V,Fe,Zr,Nb,Ta)随蓝色变浅而降低,尤其核心位置最低;Ti的含量在臂中浓度较高,其他蓝色区域浓度较低,在核心处浓度更低;Ga的含量在整个宝石中保持不变,但在核心部位略微升高;此外这种达碧兹型蓝宝石含Be,核心处浓度最高。



星光刚玉中的双色双星

星光刚玉中的双色双星


在经过扩散处理和未经扩散处理的合成星光红、蓝宝石以及天然星光刚玉中,有时可观察到白色六射星光和体色(例如红色,橙色,黄色,绿色,蓝色)六射星光的图案。研究人员指出,白色星光是由近表面微小的金红石针状物引起,其反射和散射了进入宝石拱顶的光进而形成表星光。体色星光也是由金红石针引起,是光在弧面宝石的底部被包裹体反射和散射,然后二次穿过样品形成。观察该现象的先决条件是宝石必须透明或半透明且具有抛光的底部和拱顶。由于天然星光红、蓝宝石为保重等原因底部常不抛光,且透明度多较差,故该现象较常见于合成星光红、蓝宝石。

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