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揭開綠松石處理的“神秘面紗”
作 者:村長  日 期:2016-03-23

 綠松石是世界上應用最早的玉石之一。古往今來,受到膜拜,并被賦予宗教色彩。全世界很多國家都有綠松石產出,如美國、伊朗、埃及、墨西哥等國。我國最著名的產區有湖北十堰、安徽馬鞍山(圖1-3)。

     

圖1 湖北綠松石     

 

圖2 安徽綠松石    

    

圖3 美國睡美人綠松石

 

       近幾年,綠松石銷售價格由原來的幾十元一克,漲到現在的數百元一克,有些頂級的綠松石甚至賣到了2000-3000元一克。
       綠松石最美最誘人的在于其別具特色的藍色。藍色的綠松石,顏色如蔚藍的天空,如雨過天晴般純凈、柔和、秀美,給人以清新、寧靜和幽遠的感覺。頂級的綠松石講究高瓷高藍。高瓷指的是綠松石樣品質地致密,孔隙度小,因而瓷性足,光澤強。似玻璃光澤,配以柔美的蔚藍色,實乃綠松石之上品,可遇而不可求。(圖4)

 

圖4 湖北高瓷高藍綠松石


       高檔綠松石料較為稀少,且成品率較低,因此各種處理手段層出不窮。在國家珠寶玉石質量監督檢驗中心(NGTC)的日常檢測工作中,可見各種處理的綠松石,甚至各種綠松石的仿制品、相似品。綠松石的仿制品和相似品對具備完整檢測鑒定流程的實驗室并不困難,但各種處理的綠松石造成檢測鑒定充滿爭議和挑戰。
       今天就一起來揭一揭綠松石處理的“神秘面紗”。
一、 “神秘面紗”之源——綠松石的礦物顆粒間孔隙度
        天然產出的綠松石多以綠松石的礦物集合體的形式產出。礦物顆粒間孔隙度的大小直接影響綠松石的一系列物理性質。孔隙度大,會降低綠松石的穩固性,拋光性能和可切割性能差;會使綠松石的吸附性增強,極易吸附各種污物如油脂、化學藥品等,造成顏色等外觀的改變;會造成光的散射,使綠松石呈現白色,即使材料本身有顏色,由于散射作用使顏色變淺變淡。
       簡單的浸水實驗可以表明,如果這些孔隙被填充,減弱光的散射強度,綠松石的顏色會明顯變深和變濃(圖5)。

       因此,降低孔隙度是綠松石人工優化處理的重點方向。 


圖5 美國睡美人綠松石,下半部分浸水后顏色變深

二、 “神秘面紗”的類型-綠松石的常見人工處理方法
        處理一:充填處理
        降低孔隙度最直接有效的方法就是充填處理,可以有多種充填材料。
        早期直接用油或石蠟浸泡,簡稱“浸油”、“浸蠟”。這種方法其耐久性差、易褪色,逐漸被其它材料替代。現在綠松石充填處理較多的是充填高分子聚合物,主要以環氧樹脂、聚丙烯酸酯等為主,簡稱“充膠”。近年來發現有利用有機硅或磷酸鹽對綠松石進行充填處理。綠松石經充填處理后,質地變得致密,外觀效果相對穩定。縱觀各種充填處理,可存在整體充填、局部補膠、輕微浸膠、偽造鐵線等不同情況。
        處理二:染色+充填處理
        染色處理純粹就是為了改善綠松石的顏色。在大多數情況下,染色處理都是伴隨著充填處理一起進行的,單純的染色處理并不常見。
        處理三:Zachery處理
        Zachery處理是在美國出現的一種綠松石處理方法。該方法據稱沒有加入任何染色劑和有機化合物。商家承認經過人工處理,但未公布具體處理方法和過程。經過Zachery處理的綠松石,多呈高瓷藍色,質地致密,顏色均勻、飽和度高,光澤強,明顯優于大多數優質綠松石,且外觀效果穩定性非常好。
三、 “神秘面紗”揭開步驟-綠松石的檢測步驟
        經過多年的研究及日臻完善,流程總體歸納分為兩大步驟:
       1.確定品種:目前,市場上的綠松石仿制品非常多,常見的有染色菱鎂礦、染色羥硅硼鈣石、人工玻璃、塑料及其它人工材料等,有些較難用肉眼區別;另外,天然相似品如三水鋁石、磷鋁石、纖磷鈣鋁石、異極礦等,有時跟綠松石也高度相似。所以,必不可少的第一步是確定綠松石品種,主要是用紅外光譜將綠松石與仿制品、相似品區分開。
        2.確定樣品是否經過人工處理或為再造綠松石。通過放大檢查、紅外光譜或拉曼光譜、紫外-可見光分光光譜、微量元素測試等分析檢測,判斷綠松石樣品是否經過染色、充填、Zachery處理等;判斷樣品是否為再造綠松石等。
四、 “神秘面紗”的復雜狀況
        雖然綠松石的處理手段看似不多,但具體表現形式或體現的狀況卻是五花八門,一不小心就會錯檢、漏檢。NGTC實驗室就綠松石鑒定檢測上常常遇到以下一些復雜狀況。
        復雜狀況一:染色充填,混合處理
        綠松石的充填處理,經常還伴隨染色處理。早期染色處理與充填處理常分兩個步驟完成,所以通過放大檢查很容易發現顏色富集的現象。現在更多的是直接充填有色膠,以至于很多染色的樣品在顯微鏡下無法觀察到顏色富集現象,必須通過大型儀器綜合分析才能分辨出來。
         NGTC實驗室曾經檢測過一串手鏈,看似顏色不均勻、很像天然綠松石的珠鏈,檢測結果發現有幾粒經過充填處理,更有兩粒除了充填處理,還經過染色處理。(見圖6)
         近來發現有樣品出現多種充填物混合充填,給檢測分析判斷帶來更大的難度和迷惑性。


 圖6 一串手鏈發現多種處理方式

        復雜狀況二:微浸殘余,不易察覺

        在出產地,有些綠松石原料被直接放進膠中,常溫下浸泡。因為沒有加壓,膠滲入不深,這種在商業上稱為“微浸”。去皮加工后,有的樣品充膠層被全部去除,而有的樣品會有充膠層的殘余,造成樣品顏色深淺不一,看似像天然綠松石顏色不均勻現象,單憑肉眼不易察覺。但就其進行紅外光譜分析時,會發現顏色深的地方會有膠的吸收特征。(圖7)


 圖7 顏色深淺分區,可能經“微浸”

 

        復雜狀況三:局部補膠,容易“漏診”
        有些綠松石樣品,在表面凹坑和裂隙中經常可以看到膠狀充填物。在加工前(后)人為填補進去的,這些部位往往面積小,非常不顯眼,容易“漏診”。檢測人員會從數量眾多如108粒的珠串、珠鏈中,發現幾粒珠子存在局部凹坑、裂隙經補膠的。這是一個非常辛苦而需要耐心的工作!(圖8、9) 
       

圖8 表面充填的凹坑          

  

圖9  表面凹坑的膠可以用針尖劃動

        復雜狀況四:鐵線造假,看似天然
        鐵線是綠松石獨有的特征,做假鐵線一方面在于掩蓋表面裂隙、凹坑,另一方面是為了提高綠松石的價值(圖10、11)。NGTC實驗室檢測的一件綠松石掛件,巧克力色的鐵線非常像美國比斯比礦的綠松石特征。但是,檢測人員發現它的光澤異常,經過檢測,鐵線是人為造假的。(圖12、13)

   

圖10 鐵線造假

圖11 放大檢查,鐵線處的膠一目了然


圖12 美國比斯比礦綠松石,鐵線為巧克力色

   

圖13 鐵線造假冒充美國比斯比礦綠松石

        復雜狀況五:Zachery處理的綠松石,迷惑性增強
         Zachery處理所用的原料多是美國“睡美人”綠松石,據了解,安徽馬鞍山出的綠松石用該方法處理效果不亞于“睡美人”綠松石。起初,Zachery處理的綠松石幾乎一眼可以區分開來。隨著技術的不斷提高,處理后的樣品,顏色、光澤與天然“睡美人”極為相似,很難區分。NGTC檢測一件108粒的“睡美人”綠松石珠串,顏色、光澤都均勻一致,但檢測分析發現有十多粒綠松石經Zachery處理(圖14)。


圖14 其中一粒Zachery處理的綠松石

        復雜狀況六:看似充填處理的再造綠松石,冒充新品種

        一些小料(顆粒很小的原料,或邊角余料、或粉末)中加入粘合劑,通過加壓的方法人為壓結成一個整體。如果再將顆粒邊界的縫隙做成漂亮的鐵線,會更象天然綠松石。足以達到“瞞天過海”的效果。(圖15、16)

 圖15 再造綠松石

      

圖16 再造綠松石表面分區不自然

        市場上有一種黃綠色的綠松石,號稱是土庫曼斯坦發現的新品種(圖17)。NGTC檢測發現,這種樣品分區特別明顯,不同區域間結構不同,紋理不連續,顏色差異大,沒有過渡。進一步用紅外光譜等分析檢測,發現有高分子聚合物,顏色也不是天然的。最終定名為再造綠松石。這種樣品不全面觀察檢測,很可能會誤當作經染色充填處理的綠松石,而造成“誤診”。

圖17 再造綠松石(土庫曼斯坦料

 

        綠松石處理的重重“神秘面紗”,遠不止以上所列這些,而且依然存在某些尚未完全解決的問題。但相信隨著綠松石方面科研工作的不斷深入,有實驗室完整嚴密的檢測方法和流程作為保證,以及檢測人員的周全辨別思維和耐心細心作為保證,綠松石的“神秘面紗”最終可以層層全面揭開!
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