商業用途之寶石處理及其鑑定方法

商業用途之寶石處理及其鑑定方法


幾世紀來各種改變珠寶外貌的技術被廣為運用,較早簡單的技術被用於寶石上,像染色塗裝或用金屬薄墊底等等,但是隨著時間進展較精緻的寶石處理方法也不斷出爐,如今尚有一大串的方法用來改良珠寶之外表,及大部份寶石的性質,從初級的染色方法至高科技製程的高溫高壓處理鉆石等等。雖然許多較普通的處理方法較容易用基本珠寶訓練,經驗及設備去辨別,更多的處理的市場貨需要用較精緻的儀器及較高的精驗去鑑定,重要的是目前珠寶界認為並非所有處理的寶石都可檢測出來,這基本上由於天然處理物或寶石材或這,有些不一定可以鑑定出來。以下是函蓋會發生在這些寶石身上所有處理方法及其鑑定的方法。

1. 染色:就是將色料滲入多孔性寶石內部(如瑪瑙或土耳其石等)或滲入外表裂痕內(或水晶,剛玉)去增加寶石顏色。

偵測方法:大部份用顯微鏡放大即可觀查,有時要配合擴散光源,色料通常會集中在表面裂縫或在多孔寶石的細孔內。但是像珊瑚、玉、土耳其石的染色也不容易用以上方法察看,又如灰色至黑色或黃金色珍珠,需要動用較精密的儀器如:能量色散X光螢光儀紫外線及紅外線光譜儀,或必要用到拉曼光譜儀。染綠色硬玉可用手持光譜儀察看,但染紫色、黑色、棕色、黃色就可能沒辦法了。
 
2. 化學漂白:本方法是使用化學劑去淡化或漂白些寶石或除去不均的色。
 
偵測方法:基本上是無法偵測.所以通常這方法都用在珊瑚、玉、象牙或珍珠,但是硬玉的漂白可用放大鏡偵測。
 
3. 表面塗層:1顏色塗於珠寶表面以改變其外表
                          2塗上金屬層使產生表面閃光的效果
                          3用臘及樹脂塗外層以增加表面光澤或使寶石更耐用。
 
偵測方法:通常用顯微鏡觀查寶石表面之刮痕或刮一刮面與面的交接菱線會有脫落的塗裝及小氣泡,金屬塗層較易觀查因為天然寶石表面不會有這種現象。
 
4. 灌填法:將臘或膠填入寶石,使寶石之光澤透明度、耐力及顏色外表都獲得改善。
 
偵測方法:基本上臘塡充寶石,可用“熱針”試測或顯微鏡觀察之,紅外光拉曼光譜可以可靠地鑑定出膠質或臘質的填充物。
 
5. 熱處理:熱處理用於許多寶石材料之處理,主要在改變寶石之顏色及淨度,有些寶石只有用1000℃以下之低熱度即可處理。有一些則需高於1000℃(如紅藍寶石),有些寶石(如鑽石)不但要用高溫也同時要用高壓力來處理即所謂HPHT。因為大部寶石都可借由加熱來改變顏色,因為紅藍寶石經由加熱不但可以改變顏色,並可熔散寶石內的金紅石內包物,而改良寶石之淨度,另外剛玉可經由加熱 無論加不加化學物質都可溶合裂紋,另外在高溫下,紅藍寶石也可用添加物,在天然原石外層加上一層人造剛玉表層,這種加熱過程也常在紅寶的裂縫中留下玻璃狀的填充物質。
 
偵測方法:剛玉經過加熱與否,可以從加熱程中遭到改變的內包物來判斷之,(例如:明顯遭扭曲的內包物結晶或癒合的裂紋)或特別的顏色集中現象(例如:在藍寶內的藍色點狀物)這些都可用顯微鏡放大來觀察。
 
  無論怎樣,還是有些寶石(如水晶、碧壐、丹泉石)這些很少有內包物或裂紋的寶石他們顏色是同源的,就不容易用顯微鏡看出是否加熱,這些都需要用更先進的精密分析技術(如:紫外及近紅外光譜拉曼光譜)來鑑定,另外還有些像“鉆石或剛玉” 加熱與否大部份都可能偵測出來,但不見得完全百分之百。
 
6. 滲色處理:目前我們更了解其實各種型式的熱處理也都涉及一些滲色處理的方式,擴散這個字是說寶石內部的結晶格內之分子移位或短少所致。這些寶石內部的分子移動或可稱為內部擴散。擴散處理是外來致色分子填入寶石內部形成。如只填入在表面層則稱為表面擴散處理,如果填入內部,則稱為區晶格擴散處理。
 
許多元原都可從外處被滲入寶石之晶格內來致色或呈星石現象,這些輕的元素像(鈹、鈦或鉻等等)。
 
偵測方法:當較重的元表從外界滲入寶石內,這種可由放大鏡或用比重液觀察或用EDXRF或電子顯微掃描能量色散光譜(SEM-EDS)當這些輕的元素被用上時,就比較不容易被察覺,因為這些元素可能滲入並結合內部致色元素,這些都很難透過標準化學分析來鑑定。
 
如果導入的顏色沒有滲入整個寶石內部,這些表面上的滲透物即可用顯微鏡及比重浸液來觀察就可清晰看到擴散處理的痕跡。而且,因為一些輕的元素存在,剛玉從事擴散處理,需要極高的溫度,剛玉內包物在這種方法處理後會顯現比低溫處理的寶石產生更大的損害現象。過度集中的致色元素會較傳統元素要輕 如:鈣可以用EDXRF儀器來化學分析;SEM-EDS儀器的分析能力可以用到偵察到硼元素 無論如何,輕的元素如Be(鈹)或鋰(Li)元素只能用更敏銳及較高難度的分析技術,如(LA-ICP-MS)或(SIMS)光譜分析。
 
7. 雷射:許多寶石的顏色都可能運用各種不同雷射去照射而改變之,如電子、干瑪射線、中子等等,雷射照射能導致晶格缺陷,即所謂色核,這些致色物可能是局部或延伸致整個寶石,有些在熱或光線之下會呈現不穩定的現象。
 
偵測方法:雷射處理的寶石大部份非常困難或許跟本無法鑑定,在有些可鑑定的情況下,通常用較精密的儀器如紫外光/近紅外光譜拉曼光譜。無論如何,一些雷射處理寶石也不必用精密儀器鑑定憑經驗就可感覺出來.如不曾見過的異色鑽石,或呈現雷射後特殊顏色集中現象的鑽石。
 
8. 淨度改良處理:這種處理是用液體,半固體、固體(如油、臘、膠、環氧樹脂、玻璃)滲入石表面裂縫去減少裂紋的可見度,可改變其淨度,重要的是淨度處理的範圍簡直可以函蓋任何寶石。
 
偵測方法:淨度處理通常很容易用放大鏡跟少許經驗即可觀察,無論如何,當寶石之析光率與充填物的析光率很接近時,而且雜質很多的時候,需要用各種方向更仔細去觀察。在許多例子中,當裂紋方向平行的方向觀察即可發現裂紋的“反光作用”。
 
氣泡,水流狀物與充填物同時存於裂紋中也都很容易可以察覺。
 
其他方法:還有一些處理方法是各別在特定的寶石所採用。例如:再製琥珀,這種用雜碎的琥珀聚合成大塊的琥珀,雷射鑽石穿孔,是將鑽石表面用雷射鑽個孔道,並用化學漂白黑色內包物。適當地減低寶石密度也可改善土耳其石的顏色。有些採用兩種方法以上如:鉆石及拓帕石,會用雷射後再加上熱處理。
 
圖片31 這些是經過高壓處理的Ia 型鑽石。
 
  32 這些顏色都是經由雷射處理而來。
 
  22 鈹擴散處理剛玉,可看到橘色外層
 
  47 珍珠可以被染成黃金色
 
  64 淺粉紅色碧壐可經由加熱而變成紅色
 
  67 加熱後棕色鋯石也可變成藍色
 
  68 加熱後棕色鋯石變成紅色
 
  41 青金石內可看到色料集中的染色現象
 
  M 在高熱下,寶石內包物已變形
 
  15 白色珊瑚可染成紅色


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