肉眼就能分辨真假蛋白石.doc

如何用肉眼就能分辨真假【蛋白石】的方法撰文：林豐田( GIC珠寶鑑定師證書 )全球?qū)毷a定研習(xí)中心講師/鑑定師 桃園縣勞工局職訓(xùn)中心珠寶職業(yè)課程講師前言蛋白石(Opal)的英文譯音為歐泊，英文名稱源於拉丁文Opalus，意思是集寶石之美於一身。在寶石界中，蛋白石還有一些其它的名稱，如閃閃雲(yún)、閃山雲(yún)，這是來源於澳洲的著名產(chǎn)地閃電嶺。蛋白石是寶石中顏色最為絢麗者，古羅馬自然科學(xué)家普林尼早就說過：蛋白石五彩繽紛，美不勝收。蛋白石也象徵希望和幸福，帶給配戴者愛情及永遠(yuǎn)的快樂，它被國際珠寶界列為十月誕生石。在過去，蛋白石為皇戚貴族的寶石之一，平凡老百姓不能也無法擁有它，今日它之所以能夠轉(zhuǎn)化為大眾均能擁有的寶石，得歸功於在澳洲大量發(fā)現(xiàn)蛋白石礦。年澳洲政府將蛋白石訂為國石，也使得它成了澳洲繼無尾熊、袋鼠之後的另一個代表。以產(chǎn)量來計算，在全球二個主要蛋白石產(chǎn)地澳洲、墨西哥，及其它零星產(chǎn)地如巴西、美國、宏都拉斯中，有集中在澳洲，唯一能與之抗衡的，只有以火蛋白聞名的墨西哥還佔有一席之地。蛋白石的物理化學(xué)特性1. 英文名稱：Opal2. 化學(xué)成份：SiO2nH2O3. 結(jié)晶狀態(tài)：非晶質(zhì)體4. 常見顏色：可出現(xiàn)各種體色，白色體色可稱為白蛋白，黑、深灰、藍(lán)、綠、棕色體色可稱為黑蛋白，橙、橙紅、紅色體色可稱為火蛋白5. 光澤：玻璃至樹脂光澤6. 解理：無7. 摩氏硬度：5-68. 密度：2.159. 光性特徵：均質(zhì)體10. 多色性：無11. 折射率：1.45012. 雙折射率：無13. 紫外瑩光：黑色或白色體色：無至中等的白到淺藍(lán)色、綠色或黃色瑩光，可有磷光；火蛋白：無至中等綠褐色，可有磷光14. 吸收光譜：除綠色蛋白石660,470nm吸收線外，其他不特徵15. 放大檢查：色斑呈不規(guī)則片狀，邊界平坦且較糢糊，表面呈絲絹狀外觀16. 特殊性質(zhì)：磷光性17. 特殊光學(xué)效應(yīng)：變彩效應(yīng)，貓眼效應(yīng)(稀少)(圖一)從電子顯微鏡放大可見到蛋白石球狀微粒矽土結(jié)構(gòu)蛋白石的形成原因蛋白石為含水量豐富的二氧化矽化合而成，它的硬度不高，約度，因此在保存或使用上較忌刮傷或乾燥，這些特性倒是與珍珠類似。根據(jù)研究，蛋白石形成於年至億年前，而要破壞一顆澳洲蛋白石則需加熱至攝氏度以上。蛋白石的價值以完整的礦石最值錢，它可以做成寶石或雕刻品等，比較特殊的狀況是，當(dāng)它仍為熔融的二氧化矽液狀物時，可能與任何材質(zhì)結(jié)合，如樹木或其它礦石等。蛋白石的最大特色是其變彩（Play of Color）。變彩是怎麼來的呢?在電子顯微鏡下，可看到蛋白石的結(jié)構(gòu)是由整片的球狀微粒矽土排列構(gòu)成的(見圖一)，如果此片區(qū)域的微粒矽土的大小相同，則會產(chǎn)生光的繞射現(xiàn)象，就構(gòu)成了蛋白石的變彩，若是球狀微粒的大小不一，就無彩斑產(chǎn)生；而當(dāng)整片球狀微粒的大小一致時，顆粒的大小就決定了能通過這片區(qū)域的光之波長，也就是彩斑的顏色。在光線的照射下，可看見蛋白石上，紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫，七彩的變彩色斑，這是其他任何寶石均無的寶石效應(yīng)，也使得蛋白石愛好者稱其為最美麗的寶石。蛋白石的主要成份為球狀的非晶質(zhì)體(amorphous)二氧化矽(silica, SiO2)，內(nèi)部含約10%的水，所以硬度較其他寶石差，而且不耐高熱。在顯微鏡下，結(jié)晶蛋白石呈週期性的六角(hexagonal)晶格排列，具有光子能帶結(jié)構(gòu)，因此是自然界的光子晶體。二氧化矽的折射率在可見光波段為1.5，尚不足以形成絕對能隙。當(dāng)二氧化矽球的直徑為138 nm時，垂直入射的能隙落在紫光區(qū)，蛋白石因發(fā)出紫色光澤，隨著二氧化矽球直徑的增加，能隙漸漸偏向紅光區(qū)。除了二氧化矽球大小之外，能隙範(fàn)圍也會隨著入射角度而變，再加上大多數(shù)蛋白石都是由大小、方向不一的光子晶粒所組成的光子多晶系(photonic poly-crystals)，反射光因而呈現(xiàn)迷人的繽紛色彩。(圖二)吉爾森合成蛋白石幾乎每個區(qū)域都有彩斑蛋白石的品種具有變彩的蛋白石，其色澤可分為兩部份來討論，首先是其本體色，其次是變彩彩斑（Play of Color），而其價值高低也是依這兩部份來評斷。蛋白石的本體色，較常見的為白色，黑色，橘紅色，透明無色幾種。1白色的蛋白石是市面上較為普遍的，而若白蛋白上沒有彩斑，則稱為波次蛋白石（Potch），比較沒有商業(yè)價值。2黑色蛋白石通常被認(rèn)為較貴重，因為其上的變彩在黑色的本體色襯托之下，顯得份外亮麗，但通常，所謂的黑色蛋白石並不必得呈墨黑色，只要本體色呈深色，一般也都?xì)w類為黑蛋白。3橘紅色的蛋白石稱為火蛋白（Fire Opal），主要產(chǎn)於墨西哥，因其氧化鐵含量的多寡，使得顏色呈現(xiàn)深紅色至淺黃色的不同色調(diào)。4本體色為透明的蛋白石稱為透明蛋白石（Crystal Opal），若具有亮麗的變彩，也是相當(dāng)受人喜愛的蛋白石品種而墨西哥所產(chǎn)的透明蛋白石，其本體色特別澄透，被稱為水蛋白（Water Opal）。(圖三)吉爾森合成蛋白石表面的蜥蜴皮結(jié)構(gòu)如何用肉眼就能分辨出真假蛋白石的方法筆者根據(jù)理論與實務(wù)經(jīng)驗，針對市面上所出現(xiàn)的合成蛋白石及其仿製品與與優(yōu)化處理、拼合等方法，教導(dǎo)消費者如何用肉眼來鑑別真假蛋白石的方法，逐一為您解開其中的堂奧。1吉爾森合成蛋白石：其基本成份與原理，和天然蛋白石相同，也是在其結(jié)構(gòu)中，藉仿製天然蛋白石的微粒狀矽土以產(chǎn)生變彩，只是其組成內(nèi)沒有水分，也因此不須擔(dān)心水分失去後，可能會造成的質(zhì)變。從外形上來看，吉爾森蛋白石的變彩相當(dāng)亮麗，甚至遠(yuǎn)超過一般蛋白石，但仔細(xì)觀察，就能用肉眼將之區(qū)別開來。(1)只要從不同方向觀察，會發(fā)現(xiàn)吉爾森合成蛋白石在每一塊區(qū)域上都會有彩斑，而且彩斑的形狀雖然是不規(guī)則的，但不會有特別大或特別小的區(qū)塊，天然蛋白石要想在每塊區(qū)域都有彩斑，其等級可是相當(dāng)高，相當(dāng)昂貴的，而且，彩斑的大小也很少像吉爾森蛋白石那樣一致。 (見圖二)(圖四)合成火蛋白(2)吉爾森蛋白石色斑結(jié)構(gòu)很特殊，斑塊界線分明邊緣呈鋸齒狀進(jìn)而產(chǎn)生一種鑲嵌狀的感覺稱為蜥蜴皮結(jié)構(gòu)(見圖三)；而合成火蛋白可見到苔蘚狀多棱的包裹體(見圖四)。2斯洛克姆石：這種乍看起來極像，其質(zhì)地是一種特殊的玻璃，放入長條狀或片狀的閃光物質(zhì)，使其模仿蛋白石變彩的閃光效應(yīng)，但斯洛克姆石無法仿製出如吉爾森蛋白石的變彩區(qū)塊。要分辨斯洛克姆石和天然蛋白石，放大觀察我們會發(fā)現(xiàn)到斯洛克姆石這些彩片具有固定不變的界限，邊緣相對整齊，它缺少天然蛋白石的結(jié)構(gòu)特徵，更像一片片皺起的有色金屬片，並可見到氣泡(見圖五)。(圖五)斯洛克姆石3拼合石：在收購蛋白石時除了應(yīng)該注意是否為合成品也該注意是否有夾層處理？較常見的優(yōu)化處理拼合石，有分二層石和三層石兩種(Doublet or Triplet)。所謂的二層石，是將一片薄的蛋白石貼在另一材料的底托上，此底托通常選用黑色的瑪瑙，因其硬度夠，且上層的蛋白石在黑色的背景襯托之下，更能見其變彩。三層石則是在蛋白石層上，再加一層水晶，以做保護(hù)之用，若用放大鏡觀察，?？稍谒c蛋白石之間發(fā)現(xiàn)被擠壓的氣泡。(圖六)三層拼合石我們要分辨是否為拼合石，要用強頂光放大檢查，可看到接縫中有球形或扁平狀氣泡，如果是三層石，從側(cè)面看其頂部不顯變彩，折射率高於蛋白石，也會看到接縫。(見圖六)拼合石的價格比起原本的蛋白石低得多，且又有底托及上層水晶的保護(hù)，很適宜用做首飾。(圖七)糖酸處理蛋白石4糖酸處理：還有另外一種優(yōu)化處理的方法，由於黑蛋白石的市場價值高，因此也曾出現(xiàn)以加工法使其變黑，以增加其價值性，稱之為糖化處理Sugar Treated Matrix，它利用硫酸與糖的化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生黑色，澳洲的安達(dá)莫卡蛋白石(Andamooka Opal)，其優(yōu)化處理仿照了黑瑪瑙的染色處理方式。安達(dá)莫卡蛋白石本身是多孔隙的巖片，而被蛋白石成份侵入，造成隱約可見的蛋白光，但其本體色不夠深，不能將蛋白石的變彩強烈地表現(xiàn)出來，因此其優(yōu)化處理的目的便是將其染黑，使其更美觀。開始的步驟先將安達(dá)莫卡蛋白石浸入溫糖水中，之後風(fēng)乾，使糖份進(jìn)入母巖孔隙；再將母巖置入硫酸中，糖的化學(xué)式是C6H12O6，碰到硫酸後會脫水，只剩下黑色碳粒(C)，如此便將母巖染黑了。我們放大觀察會發(fā)現(xiàn)色斑呈破碎小塊，並局限在蛋白石的表面，結(jié)構(gòu)為粒狀，可見小黑點狀碳質(zhì)染劑在隙縫中聚集(見圖七)。維護(hù)保養(yǎng)蛋白石應(yīng)注意事