宝石的优化处理

宝石的优化处理过程是通过改变宝石的颜色、光学效应或韧度改善宝石外观，它不包括宝石的切磨和抛光。

对于优化处理的宝石，已经被市场所接受，可以当作天然宝石出售。例如，斯里兰卡灰白色蓝宝石经加热处理变为蓝宝石，坦桑尼亚褐色黝帘石经热处理变为蓝色黝帘石，无色黄玉经辐射处理变为蓝色黄玉，以及玛瑙经过染色和熔烧呈现出各种颜色等。一些处理宝石出售时需注明也能被市场接受。如，辐射处理的蓝色钻石，裂隙充填的红宝石和祖母绿，染色的翡翠和石英岩等。而一些经处理后带有有害物质的宝石，则不能被公众接受。如带有残余放射性的黄玉等。

近年来，随着优质珍贵宝石资源的枯竭，随着新技术新材料的发展，改善宝石品级、丰富宝石市场越来越重要，宝石优化处理工作成为宝石科研的重要课题。

常用的宝石优化处理方法有表面处理、染色处理、热处理、辐射处理等。

1表面处理

在透明宝石底部涂上一层颜色或贴上一小块彩色箔，然后采用封闭式背面镶嵌以改善宝石的颜色，在不透明或半透明宝石表面涂上一层蜡，以增加宝石的光泽和色彩。

这些古老的改色方法，现在有时仍在使用。将浅**钻石亭部涂以一薄层蓝色以抵消色彩；在玻璃仿制品背部涂上不透明涂料以增加亮度；将绿松石表面进行蜡处理以改善光泽和颜色。

鉴定时用放大镜仔细观察不难发现各种处理的痕迹，这些处理一旦被除去，将会使宝石的外观发生变化。

2染色处理

这种处理方法常用于多孔的材料或含相当多裂纹和裂隙的宝石，染料可以渗透进宝石的孔隙或裂隙中。

染料可以是有机染料或无机的化合物，前者通过溶剂的扩散而致色，后者经过化学反应而沉淀。无机染色通常着色耐久，而有机染料颜色鲜艳但会退色。

市场上大多数祖母绿都经过油浸染色处理，有时是有色油注入其裂隙之中，改善了祖母绿的清晰度和颜色。石英岩、大理岩、玛瑙、玉髓等常染成各种鲜艳的颜色。染色翡翠大量出现常常以假乱真。灰玉髓和一些多孔隙的蛋白石在糖溶液中煮过，经浓硫酸处理后，除去糖中的氢和氧，所剩下的是均匀的黑色的碳，使宝石变为黑玉髓和黑欧泊。也可用硝酸银将珍珠染成黑色。

染色处理的品种很多，仔细观察时可能发现，颜色的分布与裂隙和孔隙度有关；吸收光谱和紫外荧光能显示染色剂的存在，查尔斯滤色镜和热针等也能发现疑点。

3加热处理

加热处理是在高温条件下改变色素离子的含量和价态，调整晶体内部结构，消除部分内含物等内部缺陷，以改变宝石的颜色和透明度。

加热处理是天然地质过程的重复和延续，对于他色宝石改善氧化还原条件，调节温度和时间，可以得到效果令人满意的适销商品。

浅色或无色蓝宝石在还原环境中加热处理，可变为蓝色蓝宝石；黑蓝色和深蓝色蓝宝石在氧化环境中加热可以退色。

热处理可以出溶或溶解刚玉中的金红石，以增强星光效应，或减少丝光使宝石透明度提高。热处理可使绿色、淡黄绿柱石变为海蓝宝石，使褐色黝帘石变为蓝色，使黄玉去黄，含铬的**变为粉红色。热处理还可作为染色的前期处理步骤以增加孔隙度，可以是辐射的后期处理增加颜色的稳定性，或改变及消除辐射的效果。

加热处理的过程与天然过程类似，故其结果常难以检测。有时可根据常见颜色经验、吸收光谱和内部色带的模糊、晶体的浑圆化等特征来识别。通常热处理属于宝石优化。检测中无需指明。

4扩散处理

扩散处理是另一种特殊的热处理方式，主要用于对无色或浅色刚玉的处理。是通过所需化学元素朝晶体内部扩散，在红宝石或蓝宝石的外层可诱发颜色和星光。表面扩散的办法是把氧化铝和其他适用组分涂在宝石的表面，而后在很高的温度下加热数日。蓝色是由铁和钛的扩散产生的，红色是由铬的扩散产生的，而**则是由于镍。为产生星光，需添加多余的钛。

扩散的穿透深度是很小的，只零点几个毫米。这是因为，即便是在很高的温度下，扩散过程也是受限的，而且非常缓慢。当重新抛磨宝石时，颜色层可能被磨掉。

扩散处理的宝石显示与热处理宝石的内部和表面同样会受损伤，但颜色层提供了补充的证据。宝石必须在处理前先琢磨成形，为保持薄的改色层只能极轻微地抛光以去除刻面上的损伤和某些标志。

扩散处理宝石表层颜色分布不均匀，颜色还可渗入开放的裂缝中。将宝石浸没在二碘甲烷（RI174）中，或使用散射光，宝石的腰棱和刻面棱会显示颜色的浓集。

5辐射处理

辐射处理是用原子微粒辐射和放射性物质辐射，使晶体结构产生缺陷，造成着色中心，使宝石产生颜色。

在宝石的优化处理中主要应用三种辐射源：①γ射线；②线性加速器产生的高能电子辐射；③核反应堆产生的中子辐射。

其中，核反应堆技术较线性加速器技术成本低，但其弱点是可带有放射性。中子辐射大量用于黄玉改色，而黄玉中的杂质元素如钪（Sc46）、钽（Ta182）和铯（Cs137）等可能被中子治化，产生长半衰期放射性核素。半衰期随宝石的产地不同，宝石中杂质元素的种类和含量不同而发生变化。世界很多国家都有自己的放射性标准，我国尚需制定有关首饰放射性的标准，以保障消费者的利益。

辐射处理可使无色和**钻石变成蓝色、绿色及粉红色；无色和粉色刚玉变成红色；无色锆石变成棕色、**；使含铁水晶变成紫色，使锂辉石、电气石变色等。

辐射处理的宝石有时是稳定的，难以检测。有时颜色在太阳曝晒或低温加热后会退色，颜色的分布可能不均一，如钻石出现平行于琢型宝石刻面的色带。吸收光谱和热发光曲线可能发生变化。

6激光处理

钻石常用激光打孔以减少深色包裹体的明显影响。用激光束烧出直径小于002mm的非常细的孔穿过钻石到达包裹体。包裹体可用激光束烧掉或用酸去除。随后可用玻璃或环氧树脂将孔充填以防尘埃进入。

许多激光处理的钻石是从冠部打孔的。用10倍放大镜从钻石侧面仔细观察，可看出这些孔。将钻石镶在首饰中会掩盖孔口，使激光处理的检测较为困难。

新近已开始采用一种称为“KM激光处理”的新类型。

这种新的处理方法用激光加热包裹体，使应力裂隙延伸到钻石的表面。这时可用酸处理这些裂隙以去除深色包裹体。这种处理，主要用于深色包裹体靠近钻石表面。如果包裹体原先张性环绕它，那将是较为理想的。这种处理通常留下一个具之字形横向管道，达到表面的裂隙。

7高压高温处理（HPHT）

高压高温处理是近年受到关注的新的优化处理方式。它是对塑性变形产生的结构缺陷致色的褐色钻石进行退色的方法。

如果这些褐色钻石经受非常高的压力和温度，塑性变形能被修复，钻石可变成无色。

在全球钻石中只有不到百分之一的钻石适用于这种处理。

由GE公司进行这种处理并由Lazare Kaplan公司销售的钻石在腰棱处刻有“Bellataire-year-serialnumber”字样；早先的钻石上刻的是“GEPOL”。

这些处理钻石的特征包括稍呈雾状的外观以及褐或灰色调而不是**调。在高倍放大下可看到内部纹理、部分愈合的裂缝、理解和不常见的包裹体。

如果钻石结构中有氮存在，当把钻石做高压高温处理时，会产生自然界中不多见的强黄到黄绿色。这些钻石还会显示强绿色荧光。

8其他处理

漂白剂在处理有机材料如象牙、珊瑚、珍珠上被广泛使用，但漂白剂可能对有机物的壳质和角质有影响，或影响到预处理中使用的任何有机染料。

用硝酸、盐酸和草酸的不同浓度清洗宝石表面的铁的氧化物，这一方法常用来处理褐色虎睛石的木质和杂质。

对多孔疏松的宝石进行灌胶、合成树脂和塑料等，同时进行染色处理，为增加其稳定性和颜色。绿松石中的多孔疏松的泡松，常采用此种稳定化处理。

拼合石常常是利用宝石原石的薄片制造的。有时拼合石的两部分都是天然材料，更多地是仅宝石冠部为真正的天然宝石，而亭部则由合成的材料或玻璃制成，属于仿制宝石。除二叠欧泊外，真正的拼合石非常罕见。

新型的填充材料是应用于祖母绿、钻石等宝石的裂隙的充填，可使裂隙的边界更模糊。如一种预聚合物塑性树脂——新型的工业裂隙堵塞剂，充填在祖母绿的裂隙中；用氯氧化物的低熔点，和铅玻璃充填钻石的孔隙，其充填物折射率约为24。在这些处理中可见气泡。荧光强度更大。

材料科学的进步，不断地促进着宝石优化技术的提高；而宝石优化技术也推动了材料学科的发展，推动了矿物学和物理化学在实用方面的显著发展。

本菲卡。

2003年的夏天，C罗从伊比利亚半岛加盟英超的曼联。而2003年的冬天，雷耶斯也令人惊讶的高价转会阿森纳。两名伊比利亚的天才，却划出了两条不同轨迹的线状。

每当有重大收购行动结束的时候，参与的各方自然而然地总是想要庆祝一番。从没有人会担心转会既然能使身价鹊起，也就能够让它一落千丈。于是就有了2004年寒冬的那次阿森纳以令所有欧洲年轻球员垂涎的创纪录的巨资进行的收购。

阿森纳对这次疯狂收购满意得无以复加，不少人都说这小子可能要比另一位才加入曼联、身价高昂的伊比利亚边锋要强。那小小罗还不过是一匹出风头的马驹，而雷耶斯显而易见，已经学会了在球场上有效率地踢球。

Oh。最能说明每次转会的风险因素的莫过于当前世界上形成对比的罗纳尔多和雷耶斯。一个是全世界最昂贵的球员。另一个还不知道进行季前训练时是否能露一小脸。目前，他已正式归属马德里竞技，它其实并不想要他。这是可以理解的：2007-08年度，他给他们踢了一个赛季，却一球未进，令人失望得痛苦。

葡萄牙的本菲卡上个赛季已经出资购买雷耶斯，但还在盘算着要不要付清余下的75%的合同款把他罗致旗下。他们已经或多或少超出了马竞技的期限，却还没有纾尊请他的意思。

从某种意义上说，在他20岁决定离开他儿时的俱乐部塞维利亚的时候，雷耶斯就开始走其下坡路了。在塞维利亚，他是一个备受崇敬的英雄，他们费了很大的劲儿来打磨手中的这块难得的毛坯钻石。他加入俱乐部时只有12岁，大字没识几个，他的吉普赛口音甚至连西班牙人都难得听懂。他被托付给了专门教育家和心理学家，而当雷耶斯成为一名如此有天赋的球员，并在抗议声和眼泪中被允许以涨至 1700万英镑的代价离开的时候，就是对他们的酬报了。

甚至在塞利维亚以外，此举也是不得人心的，西班牙人戚戚然眼睁睁看他离开西甲。那时西班牙球员与英国足球的良好磨合还未成其为历史。而且恰恰相反。尽管法布雷加斯16岁就首次登场代表阿森纳出战，他还只是一名小宠，至于贝尼特斯，那时还没入主利物浦，还没有与阿隆索和加西亚一道成为开启这个给人深刻印象的潮流的始作俑者，这个潮流并由继之而来的崭露头角的门将佩佩-雷纳以及费尔南多-托雷斯加以光大。

尽管踢出了耸人听闻的好球，众所周知的是无论在场内或是场外，雷耶斯在英国的日子都不好过。尽管有父母和他住在一起，尽管有母亲给他提供全套的安达卢西亚膳食，他的乡愁总是不能释怀。他讨厌那里的天气（他刚下飞机的第一句话就是“奶奶的，这里贼冷！”）。这话使他倒了大霉。

落入老帅路易斯·阿拉贡的歧视门之后，他的情形更是每况愈下。后来成了西班牙经理人的那位在2005年为自己辩解说：“我所做的只不过是要激励雷耶斯，说他要比黑人强。我觉得自己整一个私刑受害者。我不过是要激励雷耶斯，把他和（蒂里）亨利作比较，让他明白自己比他要好。我说‘黑人’时并没有带任何种族歧视的色彩。”

有鉴于亨利在阿森纳的名气，那番说辞制造出一个非常尴尬的氛围。一个月之后，雷耶斯成了西班牙电台播出的一场的恶作剧的受害者，他以为自己是在和皇家马德里的运动总监埃米利奥·布特格拉诺通话，几乎是在央求着转会伯纳乌。后来作为与朱利奥·巴蒂斯达捆绑交易的一部分，他终于转会了，但是尽管他踢出了一个赢得西甲封号的好球，皇马却并不打算长久保有他。然后到马竞技，没多久他发现自己又走了下坡。

雷耶斯现在觉得自己成了烫手的山芋。过去几天里，除引发马竞技和本菲卡的争吵之外，他还被埃弗顿、奥林皮奥克斯、罗马、佛罗伦萨传来传去。这足以证明他的代理多么卖力地摇唇鼓舌，而且尽管有关雷耶斯下个赛季给谁踢球的报道密锣紧鼓，那也不过是造势的热风罢了。

一、钻石与仿制品的鉴别

由于钻石是一种深受人们喜爱的，但价格昂贵的宝石。因此，人们一直需要一些廉价而外观又很像钻石的仿制品。钻石的仿制品可以是天然宝石矿物，也可以是人造或合成材料，但由于这些仿制品的物理性质与钻石总有不同之处，人们可以通过各种方法将它们区别开。表15-2-1列出钻石及其常见代用品的物理性质。

表15-2-1 钻石及其代用品的物理性质

(一)钻石肉眼鉴定

1毛坯的肉眼鉴定

(1)观察光泽：钻石具有特殊的金刚光泽，是区别其他无色透明矿物(或材料)的重要特征，观察时要尽量从光滑面进行光泽的观察。

(2)观察钻石的外观形态和表面特征：钻石最常见的晶体形态是八面体、立方体及二者的聚形，在无色透明矿物中能出现这几种晶体形态的矿物为数较少，即或具备相似的形状，如无色的尖晶石、锆石等，但由于其他性质与钻石相去甚远亦可彼此区分。钻石的另一个特征是晶面花纹，钻石的不同晶面常有特征的生长纹(晶面花纹)，如八面体面常有三角形生长纹等，这些均可作为钻石的识别特征。

(3)估计钻石的密度：钻石用手掂量，有“打手”的感觉，合成立方氧化锆密度为595g/cm3，几乎是钻石的一倍。

2成品抛光钻石肉眼及10倍放大镜下鉴定

(1)切工特征

1)比率：切磨钻石，特别是品级较高者，通常有很好的精确性和对称性。如多条面棱总是相交于一点，各个小面的形状与大小及比率基本一致。但钻石仿制品的切磨常比较差。

2)抛光：钻石的不同刻面上的抛光痕的方向往往不一致。而仿钻各刻面的抛光痕的方向较一致。

3)腰棱：由于钻石硬度很大，在加工时，绝大多数钻石的腰部不抛光而保留粗面，呈毛玻璃状，又称“砂糖状”。钻石仿制品由于硬度小，虽然腰部亦不精抛光，但在粗面上仍能看到打磨时的痕迹，如平行排列的钉状磨痕等，此外，天然钻石腰围及其附近常发现三角形，阶梯状生长纹或原始晶面。

4)刻面棱线：天然钻石硬度大，刻面之间的棱线平直而锐利，而仿制品硬度小，棱线呈圆滑状。

(2)光泽与火彩：钻石具有金刚光泽，色散适中，火彩柔和。受过专门训练的人，可以依据光泽和火彩存在的较小差异，与仿钻区别开。

(3)观察重影：具有较大双折射的仿钻材料，在10倍镜下均可见明显的刻面棱重影现象，也称双轨现象，可与单折射的钻石区别，如锆石、合成金红石、合成碳硅石等，但在观察时，要注意正确的方法，避免从平行光轴或近于平行光轴的方向观察。

(4)内含物的特征：钻石为天然矿物，一般带有特征的矿物包裹体，生长结构等各种天然信息，这是钻石与其他仿制品的根本区别。例如，由平直且平行解理诱发的解理裂隙——羽状纹；特征的生长纹、双晶纹以及钻石腰棱上残留的原始晶面上的晶面纹理等——生长结构；典型的晶体包裹体有石墨、无色或白色橄榄石、红—红褐色晶形完好石榴子石、黑色的晶粒状铬铁矿、小钻石晶体等。

此外，还有一些简单的鉴别方法也具有实际意义，但有一定的局限性。例如，线条试验法，将标准切工的钻石台面向下放在一张有线条的纸上，垂直观察，几乎看不到纸上的线条，非标准切工不适用；倾斜试验法，将样品台面向上，置于暗背景中的，垂直观察离观察者最远的区域，出现暗窗者是仿钻，合成CZ、钛酸锶等折射率高的不适用；亲油性试验，用油性笔在钻石表面划过时可留下清晰连续的线条，而仿制品则会聚成一个个小液滴；托水性试验，用毛细管将小水滴点在样品上，水能在钻石表面保持长时间隆起，反之则为仿制品。

(二)常规仪器鉴定

常用比较简便的仪器进行鉴定和区分：

1热导仪测试

钻石的热导率很高，应用热导仪可以快速地鉴别钻石与仿钻石，但要注意合成碳硅石在热导仪测试中也会像钻石一样发出蜂鸣声，进一步区别可以通过刻面棱重影，内含物特征等进行。

2偏光仪检查

钻石为均质体矿物，而水晶、锆石、无色蓝宝石，托帕石及白钨矿等均为非均质体，理论上用偏光镜应很容易区分开。但天然产出的钻石常出现异常消光，给这种方法带来困难。

3折射率测定

对于水晶、托帕石等低折射率的样品，可以通过测定折射率将他们区别开，但大部分钻石仿制品折射率较高，不能用折射仪测定，而且容易损坏折射仪，因此一般不用测定折射率的方法来进行鉴别。

4密度测量

用静水力学法或重液测量未镶嵌的裸钻或毛坯也是鉴别钻石真伪的有效手段。

5色散

钻石的色散0044是无色透明天然宝石中最高的，因此易于与其天然宝石的代用品相区别。而一些人造的仿制品，如钛酸锶、合成金红石等的色散比钻石大得多，也不难区别。

6分光镜及分光光度计

天然产出的钻石大多数是Ia型(约占98%)，由N3中心致色，这类钻石在415nm处有一强吸收。

二、合成钻石的鉴别

1颜色

大多数合成钻石为**，有一种为近似琥珀**。

2内外部显微特征

(1)合成钻石内常可见到细小的铁或镍铁合金触媒金属包裹体，常呈长圆形，平行晶棱或沿内部生长区分界线定向排列，或呈十分细小的微粒状散布于整个晶体中，在反光条件下，这些金属包裹体可见金属光泽。

(2)合成钻石晶面上常会显示不寻常的树枝状生长花纹。

(3)天然钻石一般呈八面体或立方体等单形或聚形，而合成钻石则发育八面体、立方体、菱形十二面体和四角三八面体等单形组成的聚形。

3荧光特征

合成钻石在长波紫外光下常呈惰性，而在短波紫外光下因受自身不同生长区的限制，其发光性具有明显的分带现象。

4吸收光谱

无色—浅**天然钻石在415nm、452nm、465nm、478nm有吸收线，特别是415nm吸收线的存在是指示无色—浅**钻石为天然钻石的确切证据，而合成钻石则缺少415nm吸收线。

1996年戴比尔斯(deBeers)推出的Diamondsure仪器，用于天然钻石和人工钻石的鉴别，该仪器采用分光光度计的原理，专门测量样品是否具有415nm吸收线，如再配合使用另一种名为Diamond view的仪器，便可以准确鉴别天然与人工合成的钻石。

5异常双折射

天然钻石在正交偏光镜下观察常具弱到强的异常双折射，干涉色颜色多样。多种干涉色聚集形成镶嵌图案，而合成钻石异常双折射很弱，干涉色变化不明显。

6阴极发光

合成钻石的不同生长区因杂质成分(如N)的含量、结构不同，而导致在阴极发光下显示与天然钻石完全不同的颜色和生长条纹等特征。

三、优化处理钻石的鉴别

钻石优化处理的目的，一是改善钻石的颜色；二是提高钻石的净度。

1颜色优化处理品的鉴别

除了用颜料涂层法改善的钻石极易鉴别外，其他方法改善颜色的钻石很难鉴别。对用辐照法增色的钻石，人们已找出了一些与未经处理钻石的差别，如，吸收光谱的不同，但对常规鉴定没有太大的帮助。对于高温高压法去黄变白的钻石就更难鉴别了，为了区分，目前只好采用在钻石腰棱刻字的方法加以限制。如，在高温高压下，Gepol法将Ia型褐色系列净度高的钻石中石墨转化为钻石，使钻石色级可升高至D—G级。GIA采用在钻石腰棱激光刻“Ge pol”印记。还有在高温高压下，将Ib型钻石中N原子迁移形成Ia型，使颜色变浅，色级升高的方法也比较难鉴别。

2净度处理品的鉴别

(1)激光钻孔处理钻石：利用激光技术在高温下对钻石进行激光打孔直达包裹体，将钻石中的有色或黑色包裹体除去再用化学药品进行清理。激光处理过的钻石，会在钻石表面留下永久性的激光孔眼，从亭部观察可见激光孔道。

(2)玻璃充填：充填钻石常具闪光效应，暗域照明下常见的橙黄、紫红、粉色，其次为粉橙色闪光，而亮域照明下可见蓝绿、绿色、绿**、**闪光，同一裂隙的不同部位可表现出不同的闪光颜色，但总体比较单一。而未经填充的裂隙呈现七彩的光谱色。