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NGTC实验室见闻:揭开绿松石处理的“神秘面纱”
 

 

国家珠宝玉石质量监督检验中心(NGTC)     邓谦

绿松石是世界上应用最早的玉石之一。古往今来,受到膜拜,并被赋予宗教色彩。全世界很多国家都有绿松石产出,如美国、伊朗、埃及、墨西哥等国。我国最著名的产区有湖北十堰、安徽马鞍山(图1-3)。

 




图1 湖北绿松石

 



图2 安徽绿松石
 

 


图3 美国睡美人绿松石


近几年,绿松石销售价格由原来的几十元一克,涨到现在的数百元一克,有些顶级的绿松石甚至卖到了2000-3000元一克。

绿松石最美最诱人的在于其别具特色的蓝色。蓝色的绿松石,颜色如蔚蓝的天空,如雨过天晴般纯净、柔和、秀美,给人以清新、宁静和幽远的感觉。顶级的绿松石讲究高瓷高蓝。高瓷指的是绿松石样品质地致密,孔隙度小,因而瓷性足,光泽强。似玻璃光泽,配以柔美的蔚蓝色,实乃绿松石之上品,可遇而不可求。(图4)

 


图4 湖北高瓷高蓝绿松石


高档绿松石料较为稀少,且成品率较低,因此各种处理手段层出不穷。在国家珠宝玉石质量监督检验中心(NGTC)的日常检测工作中,可见各种处理的绿松石,甚至各种绿松石的仿制品、相似品。绿松石的仿制品和相似品对具备完整检测鉴定流程的实验室并不困难,但各种处理的绿松石造成检测鉴定充满争议和挑战。

今天就一起来揭一揭绿松石处理的“神秘面纱”。

一、神秘面纱之源——绿松石的矿物颗粒间孔隙度

天然产出的绿松石多以绿松石的矿物集合体的形式产出。矿物颗粒间孔隙度的大小直接影响绿松石的一系列物理性质。孔隙度大,会降低绿松石的稳固性,抛光性能和可切割性能差;会使绿松石的吸附性增强,极易吸附各种污物如油脂、化学药品等,造成颜色等外观的改变;会造成光的散射,使绿松石呈现白色,即使材料本身有颜色,由于散射作用使颜色变浅变淡。

简单的浸水实验可以表明,如果这些孔隙被填充,减弱光的散射强度,绿松石的颜色会明显变深和变浓(图5)。

因此,降低孔隙度是绿松石人工优化处理的重点方向。
 

 


图5 美国睡美人绿松石,下半部分浸水后颜色变深


二、
神秘面纱的类型---绿松石的常见人工处理方法

处理一:充填处理

降低孔隙度最直接有效的方法就是充填处理,可以有多种充填材料。

早期直接用油或石蜡浸泡,简称“浸油”、“浸蜡”。这种方法其耐久性差、易褪色,逐渐被其它材料替代。现在绿松石充填处理较多的是充填高分子聚合物,主要以环氧树脂、聚丙烯酸酯等为主,简称“充胶”。近年来发现有利用有机硅或磷酸盐对绿松石进行充填处理。绿松石经充填处理后,质地变得致密,外观效果相对稳定。纵观各种充填处理,可存在整体充填、局部补胶、轻微浸胶、伪造铁线等不同情况。

处理二:染色+充填处理

染色处理纯粹就是为了改善绿松石的颜色。在大多数情况下,染色处理都是伴随着充填处理一起进行的,单纯的染色处理并不常见。

处理三:Zachery处理

Zachery处理是在美国出现的一种绿松石处理方法。该方法据称没有加入任何染色剂和有机化合物。商家承认经过人工处理,但未公布具体处理方法和过程。经过Zachery处理的绿松石,多呈高瓷蓝色,质地致密,颜色均匀、饱和度高,光泽强,明显优于大多数优质绿松石,且外观效果稳定性非常好。

三、神秘面纱揭开步骤---绿松石的检测步骤

经过多年的研究及日臻完善,流程总体归纳分为两大步骤:

1.确定品种:目前,市场上的绿松石仿制品非常多,常见的有染色菱镁矿、染色羟硅硼钙石、人工玻璃、塑料及其它人工材料等,有些较难用肉眼区别;另外,天然相似品如三水铝石、磷铝石、纤磷钙铝石、异极矿等,有时跟绿松石也高度相似。所以,必不可少的第一步是确定绿松石品种,主要是用红外光谱将绿松石与仿制品、相似品区分开。

2.确定样品是否经过人工处理或为再造绿松石。通过放大检查、红外光谱或拉曼光谱、紫外-可见光分光光谱、微量元素测试等分析检测,判断绿松石样品是否经过染色、充填、Zachery处理等;判断样品是否为再造绿松石等。

四、神秘面纱的复杂状况

虽然绿松石的处理手段看似不多,但具体表现形式或体现的状况却是五花八门,一不小心就会错检、漏检。NGTC实验室就绿松石鉴定检测上常常遇到以下一些复杂状况。

复杂状况一:染色充填,混合处理

绿松石的充填处理,经常还伴随染色处理。早期染色处理与充填处理常分两个步骤完成,所以通过放大检查很容易发现颜色富集的现象。现在更多的是直接充填有色胶,以至于很多染色的样品在显微镜下无法观察到颜色富集现象,必须通过大型仪器综合分析才能分辨出来。

NGTC实验室曾经检测过一串手链,看似颜色不均匀、很像天然绿松石的珠链,检测结果发现有几粒经过充填处理,更有两粒除了充填处理,还经过染色处理。(见图6)

近来发现有样品出现多种充填物混合充填,给检测分析判断带来更大的难度和迷惑性。
 

 


图6 一串手链发现多种处理方式


复杂状况二:微浸残余,不易察觉

在出产地,有些绿松石原料被直接放进胶中,常温下浸泡。因为没有加压,胶渗入不深,这种在商业上称为“微浸”。去皮加工后,有的样品充胶层被全部去除,而有的样品会有充胶层的残余,造成样品颜色深浅不一,看似像天然绿松石颜色不均匀现象,单凭肉眼不易察觉。但就其进行红外光谱分析时,会发现颜色深的地方会有胶的吸收特征。(图7)

 




图7 颜色深浅分区,可能经“微浸”


复杂状况三:局部补胶,容易
漏诊

有些绿松石样品,在表面凹坑和裂隙中经常可以看到胶状充填物。在加工前(后)人为填补进去的,这些部位往往面积小,非常不显眼,容易“漏诊”。检测人员会从数量众多如108粒的珠串、珠链中,发现几粒珠子存在局部凹坑、裂隙经补胶的。这是一个非常辛苦而需要耐心的工作!(图8、9)

 





图8 表面充填的凹坑

 



图9  表面凹坑的胶可以用针尖划动


复杂状况四:铁线造假,看似天然

铁线是绿松石独有的特征,做假铁线一方面在于掩盖表面裂隙、凹坑,另一方面是为了提高绿松石的价值(图10、11)。NGTC实验室检测的一件绿松石挂件,巧克力色的铁线非常像美国比斯比矿的绿松石特征。但是,检测人员发现它的光泽异常,经过检测,铁线是人为造假的。(图12、13)
 

 


图10 铁线造假

 



图11 放大检查,铁线处的胶一目了然

 




图12 美国比斯比矿绿松石,铁线为巧克力色
 

 


图13 铁线造假冒充美国比斯比矿绿松石


复杂状况五:
Zachery处理的绿松石,迷惑性增强

Zachery处理所用的原料多是美国“睡美人”绿松石,据了解,安徽马鞍山出的绿松石用该方法处理效果不亚于“睡美人”绿松石。起初,Zachery处理的绿松石几乎一眼可以区分开来。随着技术的不断提高,处理后的样品,颜色、光泽与天然“睡美人”极为相似,很难区分。NGTC检测一件108粒的“睡美人”绿松石珠串,颜色、光泽都均匀一致,但检测分析发现有十多粒绿松石经Zachery处理(图14)。

 



图14 其中一粒Zachery处理的绿松石


复杂状况六:看似充填处理的再造绿松石,冒充新品种

一些小料(颗粒很小的原料,或边角余料、或粉末)中加入粘合剂,通过加压的方法人为压结成一个整体。如果再将颗粒边界的缝隙做成漂亮的铁线,会更象天然绿松石。足以达到“瞒天过海”的效果。(图15、16)

 



图15 再造绿松石

 



图16 再造绿松石表面分区不自然

市场上有一种黄绿色的绿松石,号称是土库曼斯坦发现的新品种(图17)。NGTC检测发现,这种样品分区特别明显,不同区域间结构不同,纹理不连续,颜色差异大,没有过渡。进一步用红外光谱等分析检测,发现有高分子聚合物,颜色也不是天然的。最终定名为再造绿松石。这种样品不全面观察检测,很可能会误当作经染色充填处理的绿松石,而造成“误诊”。

 



图17 再造绿松石(土库曼斯坦料)


绿松石处理的重重“神秘面纱”,远不止以上所列这些,而且依然存在某些尚未完全解决的问题。但相信随着绿松石方面科研工作的不断深入,有实验室完整严密的检测方法和流程作为保证,以及检测人员的周全辨别思维和耐心细心作为保证,绿松石的“神秘面纱”最终可以层层全面揭开!

《中国黄金珠宝》2015年12月15日第12期

 

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