跟着我来看看实验室怎么检测宝石吧↓↓↓

1.收样

在GUILD，宝石必须被送进实验室进行检测真牌珠宝。在收样的过程中，我们首先将对宝石进行编号，并详细记录宝石的形状、颜色、重量及状态。

GUILD收样信息图

GUILD样品照片

2. 称重测量

彩色宝石通常以克拉（一克拉等于0.2克）为单位进行交易。因此真牌珠宝，GUILD证书宝石重量也以克拉为单位，并在小数点后保留两位有效数字，与现有的市场交易习惯保持了一致。

我们会使用高精度和高灵敏度的专业级天平为每颗宝石称重真牌珠宝，其中精度高达0.0001g，即万分之一克。每一台天平都配备国际权威机构出具的计量校准报告，确保天平的准确性和有效性。天平放置在大理石桌面，同时配备钢材桌腿，有效避免环境中的震动引起天平的数值紊乱，确保称量过程的稳定性。

GUILD新版证书样板

3.照片

图片拍摄对于宝石在证书上的呈现至关重要，尤其对于彩色宝石而言，颜色的真实性和美观性非常重要。照片颜色失真和局部未对焦是比较常见的问题。GUILD为保证照片质量，使用高清单反相机，对不同平面多次对焦拍摄。与实物对照校正调节照片颜色，保证图片清晰，还原石头的本真之美。

戒指部分模糊示例

GUILD合格样品图片

4.常规仪器检测

折射仪、偏光镜、二色镜等，作为常规的小型仪器，也作为大型仪器的辅证，都是经常会在检测中用到的。

天然祖母绿在滤色镜下呈绿色

合成祖母绿在滤色镜下呈强红色

滤色镜可以辅助判别祖母绿的产地，也可以辅助判断合成与天然祖母绿。天然祖母绿在滤色镜下通常呈绿色或弱红色。当滤色镜下祖母绿呈强红色，则需要引起注意，极可能为合成祖母绿。

折射仪

通过折射率可以判别宝石种类。随着大型仪器的发展，如果仅通过红外光谱判断宝石种类，则忽略了折射率对宝石鉴定的重要性。例如：天然尖晶石的折射率通常约为1.718，合成尖晶石的折射率通常约为1.728，通过折射率可以辅助判断一颗尖晶石是否为合成品。

合成尖晶石（左）与天然尖晶石（右）

天然尖晶石和合成尖晶石的折射率对比

5.显微镜

从第一台显微镜被发明至今已有百年历史。那么，随着诸多先进仪器的问世，宝石的显微镜下观察还重要吗？答案是肯定的！宝石的显微镜下观察是必不可少且至关重要的检测手段。

宝石在显微镜下观察

GUILD宝石实验室的显微镜采用莱卡镜头，配有多种照明方式的底座，放大几十甚至上百倍后仍然成像清晰，宝石内部特征一览无余。此外，镜头还可以直接连接相机，为宝石记录下精美的内部包裹体特征。接下来就给大家道一道如此高配的显微镜在宝石鉴定中的决定性作用。

5.1.拼合石的检测（以祖母绿拼合石为例）

对于拼合石，相信大家都并不陌生。拼合石一般常见二层拼合，即上下两块材料通过胶水或者其它粘合剂拼成一个整体。上下两种材料的选择很多，可以是天然的，也可以是合成的，可以是同种材料，也可以是不同种材料。

当上下两层都是同种天然宝石时，红外、紫外等仪器测试结果与非拼合天然宝石相似。如果我们忽略了显微放大的观察，就极有可能将拼合石忽略。

拼合石

天然祖母绿

显微观察拼合石的拼合

5.2.特殊效应判定（以祖母绿“油滴效应”为例）

对于祖母绿而言，有一种独特的内部结构特征——“油滴效应”。“油滴效应”是由祖母绿中众多细小的定向排列的柱状晶体的横截面所呈现的结构特征。这种结构特征因与油滴在水里的形态非常相似而得名。从外观上，“油滴效应”可以让祖母绿产生丝绒感，但是这种效应的确定依赖于细致的放大显微观察。

具有“油滴效应”的祖母绿

无“油滴效应”的祖母绿

如果缺乏细致的显微放大观察，这种“油滴效应”极易被忽略或与水热法合成祖母绿的“水波纹”相混淆。通过增大放大倍数，我们可以观察到 “油滴”的六边形规则结构，与之相比，水波纹则基本都是无固定形态的。

“油滴效应”放大可见六边形生长结构

水热法合成祖母绿的无定形“水波纹”

5.3.合成宝石检测（以合成红宝石鉴定为例）

通过模拟宝石在自然条件下的生长环境，在实验室可以实现宝石的合成。但由于模拟环境与宝石真实形成环境的不同，天然与合成宝石的包裹体存在差异。

合成红宝石

合成红宝石中的弧形生长纹

5.4.宝石优化处理（以红蓝宝石的热处理和染色处理为例）

热处理红宝石

热处理红宝石中的气液包体受热膨胀

Co玻璃染色蓝宝石

Co玻璃染色蓝宝石中可见蓝色沿裂隙处分布

6.颜色分级

根据GUILD完善的宝石标本数据库，参考孟塞尔颜色理论，建立了科学严谨的红宝石、蓝宝石和祖母绿颜色分级体系。每一颗进行颜色分级的宝石，均会参照GUILD标准比色石进行颜色比对，得到准确可靠的颜色结果。

祖母绿颜色分级

7.大型仪器检测

随着宝石学的发展，珠宝鉴定仪器也随之更新。从早期通过感官进行简单判别，到逐渐使用小型仪器测量参数，再到分析大型仪器光谱数据。随着科技的发展，宝石学可以带给人们的信息也越来越多。

宝石优化处理技术的不断提升，新产地的不断涌现，在宝石贸易全球化的大趋势下，宝石研究与检测也从传统的个人经验判断和简单的小型仪器，逐渐演变为现代检测仪器和大数据库的建立与应用，即经验宝石学向现代宝石学的转变。

宝石检测从原来的富有经验的宝石学家的经验宝石学，逐渐转变为以大数据库，大型仪器测试，以及宝石学家的经验和专业知识技能等这三者相结合的现代宝石学。

7.1.傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）

红外光谱测试在宝石检测中基础且重要，是现代宝石实验室的基本配置之一。将测试得到的红外反射图谱调入GUILD宝石红外数据库，即可准确快速地匹配出宝石的种类。红外反射光谱，又名指纹谱。顾名思义，宝石的反射光谱就如同人类的指纹，于同一个品种宝石而言都是独一无二的。所以，各品种宝石的红外光谱与其身份信息一一对应，通过红外反射光谱可以准确地区分宝石的种类。

红外光谱仪

红色宝石家族深受消费者的喜爱。粉色蓝宝石和尖晶石外观相似，仅通过肉眼观察，双石同入镜，安能辨我是何石。

粉色尖晶石

粉色蓝宝石

这些宝石虽外观相似，但身份却千差万别。红外可以“读”出宝石元素种类和结合方式的差异，从而准确辨别宝石的身份。

尖晶石反射光谱

粉色蓝宝石反射光谱

多数实验室的检测通常止步于此，但是仅仅是反射光谱，会错过很多信息。GUILD对宝石的探索永不止步。

红外的“杀手锏”——透射光谱，更是读取宝石内心的利器。

（1）鉴别羊群中那只“披着羊皮的狼”（区别合成宝石）。

例：助熔剂法合成祖母绿和天然祖母绿

天然祖母绿

助熔剂合成祖母绿

天然祖母绿透射光谱

助熔剂法合成祖母绿透射光谱

（2）判断宝石是否经过化妆术的改造——是否优化处理。

例：祖母绿的净度优化判断

关于祖母绿，我们最常听到的说法莫过于“有油，无油”，这个“油”即为有机物，是用于祖母绿净度改善的常用物质。通过红外透射中有机物吸收峰的强度可以辅助判断优化程度。

祖母绿透射光谱检测到有机物

红外线为一种电磁波，也可以将其简单想象成一束光通过祖母绿。对于祖母绿，实验室通常会连续测量多个透射光谱，确保各个方向的充填物都被检测到。

同一颗石头不同方向的红外测试（每条红色箭头代表一次测试）

7.2.紫外可见光分光光谱仪（UV-Vis简称紫外）

紫外可见光分光光谱仪

红外并不能检测到可见光及紫外部分的电磁波。颜色是我们对于彩色宝石最直观的认知，虽然我们可以直接通过肉眼区分红橙黄绿青蓝紫，但是对于颜色的成因，用肉眼观察是无法实现的。同类宝石，相似的颜色，由于致色元素的不同，宝石的亚种也就不同，价值自然各异。

市场上帕拉依巴碧玺容易和普通碧玺混淆，特别是绿色的帕拉依巴和普通的绿色碧玺，颜色十分接近。

绿色帕拉依巴

普通绿色碧玺

那二者的紫外光谱又会是怎样的呢？

绿色帕拉依巴紫外

普通绿色碧玺紫外

通过紫外光谱，我们可以快速地区分二者。

7.3.X射线荧光光谱仪（EDXRF）

X射线荧光光谱仪

紫外可以指示致色元素的种类，EDXRF不仅可以告诉我们元素的种类，还可以告诉我们元素含量的多少。EDXRF的检出限一般为几十到几百个ppm（ppm：百万分之一）。每种天然宝石的元素组成是有其特定规律的，如果忽略了这种规律的客观性，将会出现对宝石的误判。

（1）错误判断宝石处理方式。例：红宝石铅玻璃充填判定

在天然红宝石中，Pb（铅）这种元素是几乎检测不到的，但是在铅玻璃充填红宝石中，我们可以检测到几千甚至是几万个ppm的铅。高含量铅的出现为铅玻璃充填红宝石的判定提供了可靠的依据。若无法得到元素的信息，仅靠经验判断充填物的种类，这种结论是无据可循且漏洞百出的。

铅玻璃充填红宝石

（2）错误判断宝石产地。例：莫桑比克红宝与缅甸红宝产地判定

缅甸红宝石的紫外荧光通常比莫桑比克的较强，究其原因在于Fe和Cr元素含量比值的差别。XRF可以将荧光强弱这种感官的差别量化，通过Fe和Cr元素的具体含量，使产地判断更加科学严谨。

莫桑比克（左）与缅甸红宝石（右）在长波紫外光下的荧光特征

缅甸红宝石和莫桑比克红宝石Fe元素差别

当然XRF可以给我们的信息远不止于此。

7.4.显微拉曼（Micro-Raman）

显微拉曼仪

显微拉曼将显微镜和拉曼光谱仪结合，可以对焦定点测试包裹体。宝石包裹体种类的判断对产地判断的指示意义重大。

哥伦比亚祖母绿常出现三相包体，其中气相为CO2，不同成矿区形成的祖母绿中CO2的性质存在微小差异。通过拉曼光谱检测祖母绿中的CO2，有助于判断哥伦比亚祖母绿的具体矿区。

木佐Muzo

契沃尔Chivor

木佐Muzo

契沃尔Chivor

祖母绿三相包体

契沃尔祖母绿二氧化碳双峰距离小于木佐祖母绿

7.5.激光诱导击穿光谱仪（LIBS）

LIBS和XRF的功能相似，均常用于测量宝石元素种类及含量。相较于XRF，LIBS可以测到元素种类更多，甚至可以检测到铍（Be）等轻元素。

Be元素的检测对橙色、黄色蓝宝石及一些“帕帕拉恰”的颜色成因检测至关重要。传统Fe-Ti扩散因为原子半径较大，元素无法进入宝石内部，颜色仅存在于表面或相对集中于裂隙处。因此，在显微镜下较易观察到颜色沿棱线浓集的现象，较易鉴定。

Fe、Ti扩散处理蓝宝石

表面扩散蓝宝石颜色富集在棱线

铍的原子半径较小，经扩散处理可进入宝石内部。铍扩散蓝宝石在显微镜下可观察到经高温处理的特征，可作为辅助鉴定依据。使用LIBS检测铍元素的含量是检测铍扩散蓝宝石的有效方法。

铍扩散蓝宝石颜色均匀

铍扩散蓝宝石放大检测颜色依然均匀

今天的内容就介绍到这里了，不点个关注么~