本書針對常見天然寶石的優(yōu)化處理方法,分析其主要原理及優(yōu)化處理后寶石的鑒定特征。主要內(nèi)容包括:寶石優(yōu)化處理的概念、歷史及分類;優(yōu)化處理寶石的鑒定儀器和鑒定要點;寶石顏色呈色理論(經(jīng)典礦物學顏色成因理論、晶體場理論、分子軌道理論、能帶理論、物理光學效應(yīng));寶石的優(yōu)化處理方法及主要設(shè)備;常見單晶寶石、玉石及有機寶石的優(yōu)化處理及鑒定方法。
本書可作高等教育寶石學、寶石鑒定與加工技術(shù)、設(shè)計學等專業(yè)學生的教材,也可供寶石加工和鑒定人員、寶石愛好者參考閱讀。
寶石因具有獨特魅力而深受人們的喜愛,面對市場上琳瑯滿目的珠寶玉石,消費者卻不知如何選擇。尤其是市場上存在大量的經(jīng)過優(yōu)化處理的寶石,人們在購買時更不敢輕易出手。如何正確區(qū)分天然寶石與優(yōu)化處理寶石,常見的優(yōu)化處理寶石有哪些品種,優(yōu)化處理寶石具有哪些鑒定特征等問題,不僅是珠寶鑒定者所關(guān)心的,也是消費者所關(guān)心的。
寶石優(yōu)化處理是寶石學研究的一個重要組成部分。珠寶玉石市場上寶石種類繁多,經(jīng)過優(yōu)化處理的寶石占有很大的比例?陀^上來說,天然寶石經(jīng)過優(yōu)化處理后會提升寶石的品質(zhì),增加寶石的經(jīng)濟價值和使用價值。優(yōu)化處理寶石是天然寶石的有益補充,能夠彌補天然寶石的不足和缺陷。優(yōu)化處理寶石在提升天然寶石質(zhì)量的同時,也給市場帶來了負面的影響,有些不法商人以優(yōu)化處理寶石來冒充天然寶石,擾亂了市場,給消費者心理帶來了恐慌。
隨著科學技術(shù)的發(fā)展,寶石優(yōu)化處理技術(shù)不斷更新,寶石優(yōu)化處理的種類也不斷增加,從最初的熱處理、染色、充填、拼合等優(yōu)化處理方法,到后來出現(xiàn)的輻照、擴散、高溫高壓處理及多種處理綜合應(yīng)用的方法。優(yōu)化處理后的寶石從外觀上與天然寶石相似,利用常規(guī)的寶石學儀器及方法很難區(qū)分,因此,不斷更新的優(yōu)化處理方法給寶石鑒定帶來了很大的困難和挑戰(zhàn)。針對這一情況,本書在闡述寶石優(yōu)化處理概念、分類及寶石顏色成因等內(nèi)容的基礎(chǔ)上,對市場上常見寶石的優(yōu)化處理方法、類別及鑒定特征進行總結(jié),將鑒定特征與圖片相結(jié)合,力求讀者在閱讀文字的基礎(chǔ)上,通過圖片加深對優(yōu)化處理寶石特征的記憶,增強理解。
本書內(nèi)容共分7章,第1章和第2章主要介紹了寶石優(yōu)化處理的概念、分類、歷史及鑒定優(yōu)化處理寶石的主要儀器;第3章主要是寶石礦物的呈色機理,如經(jīng)典礦物學顏色成因理論、晶體場理論、分子軌道理論、能帶理論、物理光學效應(yīng)等;第4章內(nèi)容主要是目前常見的寶石優(yōu)化處理方法、常用的設(shè)備、處理條件及優(yōu)化處理后寶石的鑒定特征;第5~第7章主要介紹常見單晶寶石、玉石及有機寶石的優(yōu)化處理方法及鑒定特征。
“寶石優(yōu)化處理及鑒定方法”是中國地質(zhì)大學(北京)珠寶學院寶石及材料工藝學專業(yè)的專業(yè)主干課之一,為了適應(yīng)教學目標及提升教學質(zhì)量,作者以“寶石改善”課程講義為基礎(chǔ),在總結(jié)多年教學和實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,參考珠寶玉石國家相關(guān)標準,收集了國內(nèi)外寶石優(yōu)化處理的最新研究成果編著了本書。作為教育部教研教改項目規(guī)劃教材,本書適合高等院校寶石鑒定專業(yè)的在校生和寶石鑒定相關(guān)人員使用,也適合具有高中以上文化程度的讀者自學。
本書在編寫過程中得到很多專業(yè)人士的幫助。感謝我的導師吳瑞華教授,感謝中國地質(zhì)大學(北京)珠寶學院何明躍教授、余曉艷教授、郭穎副教授、白峰副教授在專業(yè)方面的幫助和鼓勵。
本書作為高等院校專業(yè)教材,內(nèi)容編排和體系上側(cè)重于教學的需要,書中圖片大部分是作者在實踐教學過程中拍攝的。由于時間倉促,書中難免出現(xiàn)疏漏,敬請讀者批評指正。
盧 琪
2019年12月
盧琪,中國地質(zhì)大學(北京),講師,寶石學專業(yè)博士畢業(yè),主要從事寶石學、礦物學的教學和科研工作。主要教學課程有《寶石改善》、《人工晶體和合成寶石》、《鉆石分級》等。這些課程均為中國地質(zhì)大學(北京)寶石及材料工藝學學生大三、大四的專業(yè)課,從事教學工作多年,積累了很多的教學經(jīng)驗和成果。
1 寶石優(yōu)化處理的概念、歷史及分類 / 1
1.1 寶石優(yōu)化處理的概念和主要內(nèi)容 / 2
1.1.1 寶石優(yōu)化處理的概念 / 2
1.1.2 天然寶石、合成寶石、優(yōu)化處理寶石的區(qū)別和聯(lián)系 / 2
1.1.3 寶石優(yōu)化處理的主要手段 / 3
1.1.4 寶石優(yōu)化處理的意義 / 4
1.1.5 優(yōu)化處理寶石的工藝要求 / 5
1.2 寶石優(yōu)化處理的歷史 / 5
1.2.1 古代寶石優(yōu)化處理 / 6
1.2.2 近代(15~19世紀)寶石的改善 / 6
1.2.3 現(xiàn)代(20世紀和21世紀)優(yōu)化處理寶石技術(shù)的新發(fā)展 / 6
1.3 優(yōu)化處理方法的分類 / 8
1.3.1 按優(yōu)化處理原理分類 / 8
1.3.2 按GB/T 16552—2017《珠寶玉石名稱》進行分類 / 12
2 優(yōu)化處理寶石的鑒定儀器和鑒定要點 / 17
2.1 優(yōu)化處理寶石鑒定方法和步驟 / 18
2.2 放大鏡 / 19
2.2.1 手持放大鏡結(jié)構(gòu) / 19
2.2.2 放大鏡的作用 / 20
2.3 寶石顯微鏡及其應(yīng)用 / 20
2.3.1 寶石顯微鏡的類型和結(jié)構(gòu) / 20
2.3.2 寶石顯微鏡的照明 / 21
2.3.3 寶石顯微鏡常用的浸液 / 22
2.3.4 寶石顯微鏡使用注意事項 / 23
2.3.5 寶石顯微鏡在寶石鑒定中的作用 / 23
2.4 折射儀 / 30
2.4.1 折射儀使用前提條件及局限性 / 31
2.4.2 折射儀操作步驟 / 31
2.4.3 折射儀的用途 / 32
2.5 寶石分光鏡 / 32
2.5.1 分光鏡的原理 / 32
2.5.2 分光鏡的類型和作用 / 33
2.5.3 分光鏡的結(jié)構(gòu)和特點 / 33
2.5.4 使用分光鏡的注意事項 / 34
2.5.5 寶石的致色離子與適用范圍 / 35
2.5.6 優(yōu)化處理寶石的吸收譜線特征 / 37
2.6 寶石密度的測定 / 38
2.6.1 天平測定寶石相對密度的方法 / 38
2.6.2 重液法測定寶石相對密度 / 39
2.6.3 重液(浸油)測試優(yōu)化處理寶石的特征 / 40
2.7 長波和短波紫外光鑒定 / 40
2.7.1 紫外燈工作原理 / 40
2.7.2 紫外燈使用方法 / 41
2.7.3 紫外燈在寶石鑒定中的作用 / 41
2.7.4 熒光觀察注意事項 / 42
2.7.5 部分寶石長波紫外光下特征 / 42
2.7.6 部分寶石短波紫外光下特征 / 43
2.8 查爾斯濾色鏡 / 44
2.8.1 查爾斯濾色鏡使用方法 / 44
2.8.2 查爾斯濾色鏡的應(yīng)用 / 44
2.8.3 查爾斯濾色鏡使用注意事項 / 45
2.9 大型儀器在寶石優(yōu)化處理鑒定中的應(yīng)用 / 45
2.9.1 傅立葉紅外光譜分析 / 45
2.9.2 拉曼光譜分析 / 47
2.9.3 紫外-可見分光光度分析 / 50
3 寶石顏色呈色理論 / 53
3.1 顏色及寶石顏色的測量 / 54
3.1.1 研究寶石顏色的意義 / 54
3.1.2 顏色的物理學 / 55
3.1.3 表征顏色的三要素 / 58
3.1.4 寶石顏色的測量 / 59
3.1.5 測量寶石顏色的儀器 / 62
3.2 寶石礦物學顏色成因理論 / 63
3.2.1 經(jīng)典礦物學顏色成因理論分類 / 63
3.2.2 寶石礦物的致色離子 / 65
3.2.3 稀土元素致色 / 68
3.3 晶體缺陷及色心產(chǎn)生的顏色 / 69
3.3.1 晶體缺陷及類型 / 69
3.3.2 色心致色的寶石 / 71
3.4 晶體場理論 / 74
3.4.1 晶體場理論基本概念 / 74
3.4.2 過渡金屬離子致色特征 / 76
3.4.3 有關(guān)寶石礦物的顏色 / 79
3.5 分子軌道理論 / 80
3.5.1 分子軌道理論基本概念 / 80
3.5.2 電荷轉(zhuǎn)移致色特征 / 81
3.6 能帶理論 / 84
3.6.1 能帶理論基本概念 / 84
3.6.2 能帶躍遷致色的特征 / 85
3.6.3 能帶躍遷致色的寶石礦物 / 86
3.7 物理光學效應(yīng) / 87
3.7.1 與物理光學效應(yīng)有關(guān)的寶石礦物 / 87
3.7.2 干涉與衍射效應(yīng) / 88
3.7.3 散射與包裹體 / 89
3.7.4 色散 / 91
4 寶石的優(yōu)化處理方法及主要設(shè)備 / 93
4.1 寶石化學處理法 / 94
4.1.1 染色和著色 / 95
4.1.2 漂白 / 97
4.1.3 注入填充 / 98
4.2 寶石物理處理法 / 99
4.2.1 表面涂層 / 99
4.2.2 表面鍍膜 / 99
4.2.3 附生 / 100
4.2.4 夾層和襯底 / 100
4.2.5 拼合 / 100
4.3 熱處理法 / 101
4.3.1 熱處理的設(shè)備 / 101
4.3.2 熱處理改善寶石原理 / 106
4.3.3 熱處理的條件 / 108
4.3.4 熱處理中的熱效應(yīng) / 109
4.3.5 氧化還原和氣體擴散 / 110
4.3.6 熱處理法的分類 / 111
4.3.7 常見熱處理法改善寶石的條件 / 112
4.4 放射性輻照法 / 113
4.4.1 輻照射線的類型和輻射源 / 113
4.4.2 輻照寶石的常用設(shè)備 / 114
4.4.3 輻照技術(shù) / 115
4.4.4 輻照中色心的形成與消除 / 116
4.4.5 輻照引起寶石顏色變化 / 118
4.4.6 輻照處理對寶石的影響 / 119
4.5 高溫高壓處理法 / 119
4.5.1 高溫高壓改色發(fā)展歷史 / 120
4.5.2 高溫高壓主要改善類型 / 120
5 常見單晶寶石的優(yōu)化處理及鑒定方法 / 121
5.1 剛玉藍(紅)寶石 / 122
5.1.1 剛玉寶石的寶石學特征 / 122
5.1.2 剛玉寶石的優(yōu)化處理及鑒定方法 / 123
5.2 綠柱石族寶石 / 135
5.2.1 綠柱石族寶石的寶石學特征 / 135
5.2.2 綠柱石族寶石的優(yōu)化處理及鑒定方法 / 136
5.3 鉆石 / 142
5.3.1 鉆石的寶石學特征 / 142
5.3.2 鉆石的優(yōu)化處理及鑒定方法 / 143
5.4 黃玉 / 150
5.4.1 黃玉的寶石學特征 / 150
5.4.2 黃玉改善前后顏色的變化 / 150
5.4.3 黃玉常用的優(yōu)化處理方法 / 151
5.4.4 優(yōu)化處理后的黃玉鑒定特征 / 153
5.5 碧璽 / 154
5.5.1 碧璽的寶石學特征 / 154
5.5.2 碧璽優(yōu)化處理及鑒定方法 / 155
5.6 鋯石 / 158
5.6.1 鋯石的寶石學特征 / 158
5.6.2 鋯石與鉆石的區(qū)別特征 / 159
5.6.3 鋯石的優(yōu)化處理及鑒定方法 / 160
5.7 水晶 / 161
5.7.1 水晶的主要品種及鑒定特征 / 161
5.7.2 水晶的優(yōu)化處理及鑒定方法 / 163
5.8 尖晶石 / 164
5.8.1 尖晶石的寶石學特征 / 164
5.8.2 尖晶石的優(yōu)化處理及鑒定方法 / 165
5.9 石榴石 / 166
5.9.1 石榴石族寶石學特征 / 166
5.9.2 石榴石的優(yōu)化處理及鑒定方法 / 169
5.10 坦桑石 / 170
5.10.1 坦桑石的寶石學特征 / 170
5.10.2 坦桑石的優(yōu)化處理及鑒定方法 / 170
5.11 長石 / 172
5.11.1 常見長石族寶石品種及其寶石學特征 / 172
5.11.2 長石族寶石的優(yōu)化處理及鑒定方法 / 174
6 常見玉石的優(yōu)化處理及鑒定方法 / 175
6.1 翡翠 / 176
6.1.1 翡翠的寶石學特征及品種劃分 / 176
6.1.2 翡翠的優(yōu)化處理及鑒定方法 / 177
6.2 軟玉 / 185
6.2.1 軟玉的寶石學特征及品種劃分 / 185
6.2.2 軟玉的優(yōu)化處理及鑒定方法 / 186
6.3 石英質(zhì)玉石 / 188
6.3.1 石英質(zhì)玉石的寶石學特征及品種劃分 / 188
6.3.2 石英質(zhì)玉石的優(yōu)化處理及鑒定方法 / 189
6.4 歐泊 / 193
6.4.1 歐泊的寶石學特征 / 194
6.4.2 歐泊的主要優(yōu)化處理方法 / 194
6.4.3 優(yōu)化處理歐泊的鑒定 / 195
6.5 蛇紋石玉 / 198
6.5.1 蛇紋石玉的寶石學特征 / 198
6.5.2 蛇紋石玉的優(yōu)化處理及鑒定方法 / 198
6.6 綠松石 / 199
6.6.1 綠松石的寶石學特征 / 199
6.6.2 綠松石品種分類 / 200
6.6.3 綠松石的優(yōu)化處理及鑒別方法 / 200
6.6.4 綠松石與相似玉石的鑒別 / 202
6.7 青金石 / 203
6.7.1 青金石的寶石學特征 / 204
6.7.2 青金石的優(yōu)化處理及鑒定方法 / 204
6.7.3 青金石與常見仿制品的鑒定特征 / 205
6.8 螢石 / 205
6.8.1 螢石的寶石學特征 / 205
6.8.2 螢石的優(yōu)化處理及鑒定方法 / 206
7 珍珠及其他有機寶石的優(yōu)化處理及鑒定方法 / 207
7.1 珍珠 / 208
7.1.1 天然珍珠和養(yǎng)殖珍珠的鑒定特征 / 208
7.1.2 珍珠優(yōu)化處理的方法及鑒定特征 / 210
7.1.3 處理珍珠的鑒定方法 / 213
7.1.4 珍珠與仿制品的鑒別 / 214
7.2 琥珀 / 215
7.2.1 琥珀的優(yōu)化及其鑒定特征 / 216
7.2.2 琥珀的處理及其鑒定特征 / 217
7.2.3 琥珀與相似品的鑒別 / 219
7.3 珊瑚 / 221
7.3.1 珊瑚的內(nèi)外部特征 / 221
7.3.2 珊瑚的優(yōu)化處理及其鑒定特征 / 222
7.3.3 珊瑚與相似品的鑒別 / 223
7.4 象牙 / 225
7.4.1 象牙分類及結(jié)構(gòu) / 225
7.4.2 象牙的優(yōu)化處理及鑒定特征 / 226
7.4.3 常見的仿制品與鑒定特征 / 226
附錄 / 227
附錄1 寶石優(yōu)化處理實習課程 / 228
附錄2 常見寶石的優(yōu)化處理方法及典型特征 / 229
附錄3 常見天然寶石的鑒定特征 / 235
附錄4 常見合成寶石的鑒定特征 / 240
參考文獻 / 242