会员登陆 会员注册

证书编号:
防伪编码:

 

设为首页 | 加入收藏 | 联系我们

当前位置:首页 - 评估知识 - 鉴定评估

祖母绿序列解密


       作者:Christopher P. Smith, Elizabeth Quinn Darenius    美国宝石学实验室

                                来源:http://www.jewellery.org.cn

祖母绿分布与生长

尽管祖母绿矿遍布除南极洲之外六大洲的20多个国家,但大多数宝石级祖母绿的主要产地只有3个—哥伦比亚、巴西和赞比亚。

 

祖母绿的形成经历了漫长的地质年代,并伴随着一些重要的地质构造变化。目前所知道形成最早的祖母绿矿位于南非德兰士瓦省,其形成时间大约在29.7亿年前。非洲大多数祖母绿矿区以及巴西全部的矿区被证实形成于26亿年至5亿年前,哥伦比亚的祖母绿矿形成时间较晚,大约在6500万年至3200万年左右,而形成最晚的祖母绿矿位于巴基斯坦的Khaltaro地区,仅有900万年左右的历史。

 

祖母绿的生长与形成是一个非常复杂的过程,后面将做简单的阐述。除哥伦比亚外,世界所有的祖母绿矿的生成都跟伟晶岩和/或片岩有关,这类成因的祖母绿是热液入侵岩体后,在熔岩变质条件下发生接触、区域变质等强烈的变化后形成。而哥伦比亚祖母绿的成因不同,其主要形成于一种水热环境下的构造活动。

 

祖母绿是绿柱石的一种。由于地壳表层铍(Be)的含量较少,而铍又是绿柱石最主要的构成元素,因此绿柱石矿相对较少。事实上,祖母绿的形成需要特定的地质作用以及地质化学作用将铍(Be)元素、铝(Al)元素、硅(Si)元素结合成晶体结构,再结合致色元素铬(Cr)和钒(V)。尽管人们认为祖母绿形成的地质环境类型远多于人们之前所认为的,但人们还是将其系统的分类。Dietmar Schwarz博士、Gaston Giuliani教授和他们的同事们将祖母绿的形成分为两大类:与伟晶岩有关的祖母绿矿,即祖母绿形成于花岗岩入侵地质作用过程;与伟晶岩无关的祖母绿矿,即祖母绿形成于一些构造环境中,如上投断层、剪切区域。

 

第一大类成因,即伟晶岩成因,祖母绿通过与片岩接触生成。世界上大多数祖母绿产地都属于这一类成因,如巴西、赞比亚、津巴布韦(桑达瓦纳)、巴基斯坦、俄罗斯、马达加斯加和美国(北卡罗来纳)。这一成因中还有一小部分特例,即在接触区域内,同伟晶岩接触的是变质岩,而非片岩。典型的代表是尼日利亚祖母绿矿。

 

第二大类成因,即与伟晶岩无关的成因,在特定的地质条件下,祖母绿在片岩里或者片岩周围生长,整个环境没有伟晶岩的存在。这种类型成因的祖母绿矿主要分布在阿富汗、巴西的特雷西尼亚、巴基斯坦的斯瓦特山谷,以及中国。

 

哥伦比亚祖母绿矿属于第二大类成因矿,但其具有独特之处。这里的祖母绿形成于黑色的页岩中,并与炙热海水的蒸发有关。当周围的山体侵入页岩体内,将其内存在于有机物中的铍、铬、钒等元素释放出来,形成祖母绿晶体。

 

宝石学/光谱学分类

对于宝石学家来说,祖母绿更切实可行的分类是依据其宝石学特性和光谱学特性的分类。

通过显微镜下观察,可将祖母绿大致分为2大类:含有云母的祖母绿和不含云母的祖母绿。除哥伦比亚、阿富汗和中国外,其他产地的祖母绿均含有云母,这种祖母绿矿被称为“典型的页岩矿”,祖母绿就生长在云母页岩中或其附近。这种岩体中产出的祖母绿内部通常会有块状二相液体包体,爆炸物状包体或者晕圈状包体,以及黑色的铬铁矿、磁铁矿和钛铁矿等固体包体。有关这类包体的详细信息请参阅Eduard J. Gübelin博士和John I. Kiovula共同发表于本刊第3期的Photoatlas of Inclusions in Gemstones

 

此外,通过光谱学研究,根据祖母绿致色原理—主要通过铬(Cr3+)、钒(V3+)、铁(Fe2+和Fe3+)等元素的状况—也可将祖母绿分类。

 

I型:光谱中只有Cr3+ 的吸收光谱,或者混杂着V3+的吸收光谱。这类祖母绿矿主要位于哥伦比亚。

II型:光谱中除了Cr3+ 和V3+的吸收光谱外,还有Fe2+的吸收光谱。这类祖母绿中,有时候Fe2+的吸收光谱很不明显,如阿富汗产出的祖母绿;有时候Fe2+的吸收光谱是整个光谱中最具特征的,如津巴布韦桑达瓦纳的祖母绿。这些祖母绿的光谱中,都没有Fe3+的吸收光谱。

III型:光谱中不但含有Cr3+ 和很明显的V3+吸收光谱,还有Fe2+和Fe3+吸收光谱。产于巴西和赞比亚的祖母绿属于该类。

一些祖母绿矿区,包括中国,出产的祖母绿既有II型又有III型吸收光谱。还有一些矿区,出产的大多数祖母绿呈现II型光谱特征,同时还出产一小部分石头呈现III型光谱特征(Fe3+吸收)。

 

IV型:呈现这一类光谱特征的祖母绿数量较少,其吸收光谱同铁(Fe2+和Fe3+)、钒(V3+)有关。这类祖母绿通常会带有很强的蓝色调,产区在尼日利亚和其他矿区。

 

 

净度优化

祖母绿的优化处理只为一个目的—提升其净度,即在祖母绿表面裂隙中填充某种物质,以增加祖母绿的净度。当宝石表面开放的裂隙中只有空气时,光线进入裂隙会发生反射或折射,使得裂隙处光线较强。而当使用同祖母绿折射率相似的材料填充到裂隙内,光线更容易直接透过裂隙而不会在裂隙处出现亮光。

 

祖母绿的净度优化及其所使用的优化材料可以通过观测和光谱学仪器检测。目前大多数实验室都有红外光谱仪和/或拉曼光谱仪,用于检测评估祖母绿的填充物。

 

检测祖母绿中的填充物往往不是件容易的事,这主要取决于填充物的折射率同祖母绿折射率的相近程度。在检测中,人们往往先看到存在于裂隙中没有填充完整的小空间或者空间内的空气,从而找出祖母绿被填充的蛛丝马迹。相较于填充完整的祖母绿,这种情况的检测更为简单,人们仅用放大镜或显微镜,通过观测裂隙内部是否存在空气的反光即可判定祖母绿是否被填充。通常,祖母绿使用有机物填充来提升其商业价值,填充物主要有:油、树脂、聚合物和蜡。

 

:浸油是祖母绿净度优化的传统方法。过去,人们使用多种油来提高祖母绿的净度,而现在,业内更认可的是松木油。用来优化祖母绿的油可以是天然的,也可以是人造的,通常将两种油混合在一起使用。

 

松木油的折射率为1.51,而祖母绿折射率为1.57-1.58或者更高。用松木油填充祖母绿后,填充裂隙仍然可见。使用放大镜在纤维光源下观测,可以看到填充部位有彩虹效应。将祖母绿放置于长波紫外灯下,一段时间后可见松木油微微发黄。

 

树脂:可使用两种不同树脂的混合物填充祖母绿,树脂可以是天然的,也可以是人造的。尽管用来填充祖母绿的树脂种类繁多,但是业内使用最多的是加拿大香脂。合成树脂类别很多,尽管化学成分同天然树脂不同,但性质相似,其被用于祖母绿净度填充优化的历史已有20多年。

 

加拿大香脂取自于香脂冷杉,性粘,透明,折射率为1.55,较油更接近祖母绿的折射率。经过一段时间后,加拿大香脂中的一些基本油脂成分挥发,香脂会变成像干油漆一样坚硬、透明的状态。待香脂固化后,用显微镜观测会发现,香脂内部呈黄色砂状或者脉状结构。同样,将祖母绿放置于长波紫外灯下,一段时间后可见香脂变黄。

 

聚合物,也称环氧树脂:目前,多种人工合成的树脂被直接用于祖母绿填充处理,或者同聚合剂混合,生成更硬的环氧树脂后用于祖母绿填充。这种聚合物品类多,其折射率从1.3-1.7不等。目前,祖母绿净度优化中使用最多的是折射率为1.57左右的聚合物材料,如内髓,Permasafe和棕榈油。这些填充材料在显微镜下呈现典型的黄色和蓝色闪光效应,在长波紫外灯下聚合物呈现蓝白色到垩黄色。

 

,也称作石蜡:业内使用蜡填充祖母绿的做法不知始于何时,但这种做法看起来很合乎道理:蜡的熔点很低,很容易将其熔化后渗入祖母绿表面裂隙,冷却至室温,蜡即可凝固,且粘性较小。蜡的折射率只有1.43,使用同观测加拿大香脂填充祖母绿相同的显微镜条件观测蜡填充祖母绿,会发现填充部位有微小的砂状结构,且蜡在长波紫外灯下会变黄。

 


联系我们

深圳国艺珠宝艺术品资产评估有限公司
电话:0755-22917250
传真:0755-22927558
邮编:518020
地址:深圳市罗湖区贝丽南路4号国家珠宝检测中心大厦13楼

企业文化

我们的服务宗旨:

客观    公正    独立 

我们的服务目标:

致力于向委托方提供优质的珠宝评估服务  

友情链接