宝石处理简介

Robert Weldon(罗伯特·韦尔登)
经辐射的拓帕石
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作为消费者,您在市场上经常遇到经过处理以改变其外观的宝石。 经常出现的话题是特定宝石是否经过处理。 从某种意义上说,地球上的宝石被人类发现后发生了改变,以便在珠宝中使用。 天然宝石晶体从其原石晶型转变为各种形状、轮廓,我们欣赏及佩戴珠宝中的宝石也进行了某些程度的磨光。 这些步骤一直都是宝石制作中所采用的常规程序。 然而,除传统的切割和磨光外,宝石通常还可以进行处理以改变其成色和净度。 除了改善其外观外,这个过程还可以提高(或者在某些情况下会降低)宝石的坚固性。 由于这些处理方法对于不了解的人来说并非总是显而易见,有时甚至连专家也难以区分,因此任何销售宝石(包括 C2C 贸易)的商家有必要且按照法律规定必须公开宝石的处理方法。


不披露处理方法可能导致消费者认为某特定宝石自然而然地具备较高的品质,因此宝石的价值比实际价值更高。 额外的挑战是,在正常使用珠宝的情况下,处理效果可能是永久的、长期的或是短暂的。 对于处理过的宝石,可能需要主人给予特殊的保养。 在美国,联邦贸易委员会已制定一套消费者指南,概述对处理方法进行披露的需要及特殊保养要求,世界各国遵守类似指引,或者有其自己的规定。 此外,还有若干专业机构(比如美国宝石贸易协会 (AGTA),或国际有色宝石协会 (ICA),或国际珠宝联盟 (CIBJO),已经制定了特别指南,要求其成员必须遵守有关披露宝石材料处理方法的规定。 下面的词汇表包含宝石处理命名中常用的术语(您在购买宝石时可能会碰到)。 最后,宝石的处理方式不断变化和完善,检测这些采用新方法处理的宝石对于持续不断的宝石学研究非常重要。
 
以下指南简要描述了处理过程、某些宝石采用哪些流程、训练有素的宝石学家检测宝石处理方法的难易程度、宝石行业碰到经处理宝石的几率以及标准处理程序中材料的坚固性。 还提供了这些处理宝石的任何特殊保养说明。

漂白

- 是以化学物质改变/淡化多孔性宝石的部分或整体颜色。 有些宝石经过漂白,然后再染色,称为“组合处理”。

1. 漂白处理常应用于以下宝石:

硬玉
- 硬玉通常用酸进行漂白,以去除材料中的褐色成分。 玉石的漂白通常是两个步骤的处理:因为酸漂白会使材料产生一些细小的孔或造成材料易沿裂缝破碎,因而在漂白之后,将聚合物灌注填补这些开口,打造更完美的整体外观。

未经处理和经处理的硬玉

硬玉的这些截面显示了漂白前后的宝石外观。

珍珠 – 所有类型的珍珠都使用氧化氢进行常规性漂白,以改善其光泽及色彩的均匀性。

漂白和染色的人工养殖珍珠
对养殖珍珠进行常规性漂白,实现色彩的均匀性。

其他材料 – 某些珊瑚、石髓和虎眼石英采用漂白处理,使颜色更淡。

2. 可检测性 - 漂白作为一步处理法,在大多数情况下几乎无法检测出来。 第二步灌注所使用的聚合物复合物则更容易被有资质的宝石鉴定所检测到,检测中可运用放大以及更为先进的分析技巧。

3. 用于行业 – 常见于珍珠和硬玉。

4. 坚固性因素 - 对大多数材料而言,酸漂白会导致结构的分解。因此这种单一的处理易造成材料的断裂。 大多数情况下,漂白后会采用灌注处理,以提高坚固性,增强感觉色。

5. 特殊保养要求 – 经漂白的宝石往往更易碎,而且气孔更多,更易吸收人体油脂和其他液体。 建议将珍珠存放在柔软、干燥的环境以避免表面损坏。

表面涂层

– 通过在宝石底面上贴附有色箔片(一种“贴箔”处理),或在全部或部分宝石刻面上使用涂料作为涂层,以改变颜色,从而改变宝石的外观。

1. 最常见的采用涂层的宝石包括:

钻石 – 薄膜涂层有时用于改变钻石颜色。 简陋却有效的涂层还包括沿钻石表面使用永久性墨水标记,导致其俯视全貌受到墨水颜色的影响。 更为现代的涂层方法会使用金属氧化薄膜。

表面涂层钻石
这三颗浓郁的粉红色钻石是表面涂层的结果。

丹泉石 — 虽然用途极少,但是丹泉石都要经过涂层处理,以提高其蓝紫色的强度。

天然和经处理的丹泉石
通常丹泉石呈现深紫蓝色(左)。 颜色偏淡的丹泉石和其他颜色偏淡的宝石种类有时会涂上油墨状物质,以加深和改善其颜色(右)。

拓帕石 – 一些无色拓帕石覆有金属氧化物涂层,以打造多种不同颜色的外观。 在过去,这样的处理方法经常被描述为化学制品“扩散”进入宝石表面。但是这是错误的称呼,因为在大多数情况下,所添加的颜色仅存在于宝石表面。

天然的和经处理的拓帕石
一些天然拓帕石是无色的(如顶部两幅图片所示),但它们可涂上金属氧化物制作出各种金属颜色(底部图片)。

 珊瑚 – 一些黑珊瑚(也称为角珊瑚)被鉴定为经过漂白,然后再涂上较厚的人造树脂,以便保护珊瑚及增强其色彩。

经处理的珊瑚
这棵金色珊瑚是采用两个步骤处理的成果:第一步是漂白较深的颜色(珊瑚枝部分浸入漂白剂中产生金色)。 然后,在珊瑚上涂上一层树脂,以加深色调和保护珊瑚。

珍珠 – 据鉴定,为了提高坚固性,某些珍珠已使用一种无色硬质涂层进行处理。

石英 – 有时,石英采用金属氧化物涂层,能够打造天然石英中罕见的色彩。

蒸气沉淀石英
气相沉积技术可为多种类型的宝石加附金属氧化物涂层。 此薄层可以改变任何包裹物体的颜色,比如石英晶体,或者此处所示刻面石英。

2. 坚固性因素 – 因为它们往往比较软或不能很好地粘附在底层的宝石上,任何种类的薄膜表面涂层都很容易刮伤,特别是沿刻面边缘和交结点。 应注意不要让任何硬的或粗糙的物体接触涂层宝石。

3. 可检测性 - 如有怀疑,熟练的宝石学家可轻松识别是否经过处理,除非涂层物质无色且用于提高坚固性。

4. 用于行业 – 偶尔用于部分宝石。

5. 特殊保养要求 – 不使用时,涂层宝石应存放在软包中,并置放于干燥环境中。

染色

– 在多孔宝石或裂缝宝石中应用彩色染料来改变其颜色。 有时故意通过加热让宝石产生裂缝,使原本非多孔材料可容易染色。
 
1. 最常采用染色处理的宝石包括:

珍珠 – 染料通常可增强劣质天然珍珠和养殖珍珠的颜色,改善其外观。

染色珍珠
市面上的许多珍珠都经过染色,左图为一瓶用染料浸泡的珍珠,右图为单颗珍珠展示。

其他宝石材料 – 自古以来就采用工艺对宝石料进行处理,比如珊瑚、土耳其石、青金石、软硼钙石、软玉、石髓、石英、祖母绿和红宝石。

天然和染色石髓
天然石髓(左侧无色球),可染成各种颜色以实现颜色较深的彩色宝石料。 石髓(右)的切片可染成各种不同的颜色。 该样本被进一步切分为几段,分别染成不同的颜色。

漂白和染色的珊瑚 146769 636x358
左侧珊瑚最初经过漂白,然后再进行染色。

2. 坚固性因素 – 多孔材料染色后,具有长期坚固性,但其稳定性取决于染料本身的稳定性。 对于裂缝较大的宝石,在不同条件下,染料有时可能会渗出。 如果宝石接触到酒精或丙酮等溶剂,大多数染料会溶解。 暴露于阳光紫外线下,有些染料性能不稳定,并且随着时间的推移而褪色。

3. 可检测性 – 在大多数情况下,有资质的宝石学家可以检测出宝石是否染色。

4. 用于行业 – 大多数宝石偶尔采用,常见于彩色珍珠。

5. 特殊保养要求 – 宝石染色后须小心保养,不要与丙酮或酒精等溶解染料的化学物质接触。或将宝石长期暴露在阳光下(比如放置在阳光辐射的窗台上),这些可能导致褪色。

断缝或洞痕填充

– 使用玻璃、树脂、蜡或油填充触及表面的裂缝,以掩盖裂痕,改善宝石料的外观净度、外观、稳定性,或者在极端情况下,可使宝石略增重量。 填充材料从固体(玻璃)到液体(油)不等。在大多数情况下,它们均是无色的(有色填充材料可被归类为染料)。
 
1. 最常采用断缝填充的宝石包括:

钻石 – 深至表面的裂缝有时用高铅含量的玻璃填充。 这样可降低裂缝的可见性,从而达到改善钻石外观的目的。 填充的裂缝依然存在,它只是不太明显。

裂缝已填充的钻石
钻石触及表面的裂缝可以使用熔铅玻璃填充,使断裂不明显。

红宝石 – 用玻璃填充触及表面的多处裂缝,减少裂缝显现度,令宝石比实际更为通透。 某些情况下,经处理的红宝石中,玻璃填充量极高。

裂缝被填充的祖母绿
红宝石触及表面的裂缝(如图所示)可以使用熔铅玻璃填充,减少裂缝的可见性。

祖母绿 – 有时使用精油、其他油脂、蜡和“人造树脂”— 环氧树脂预聚物、其他预聚物(包括UV 凝固黏合剂)和聚合物填充祖母绿中触及表面的裂缝,以减少裂痕显现度,改善表面净度。 处理后祖母绿中的物质拥有不同的稳定性,而填充材料的用量可从微量到大量不等。

填充祖母绿耐久性测试
如图所示,触及表面的裂缝可以使用人造树脂、蜡和环氧聚合物进行填充。 这样可降低裂缝的可见性。如右所示,为处理后的祖母绿。

其他材料 – 可以使用树脂和玻璃填充任何坚固宝石内触及表面的裂缝,包括石英、海蓝宝石、拓帕石、碧玺及其他透明宝石。 然而,这种处理方法并不像上述其他处理工艺那么普遍。

2. 坚固性因素 – 很大程度上取决于填料的坚固性。 玻璃往往较硬,因此比树脂、油脂或蜡更具坚固性。 气压变化、靠近热源或者接触化学品均有可能改变或移除填充物质,从而对填充宝石造成影响。

3. 可检测性 – 大多数情况下,有资质的宝石学家使用放大镜可以检测出填充宝石。

4. 用于行业 – 常见于钻石、红宝石、蓝宝石和祖母绿

5. 特殊保养要求 – 避免高温、空气压力变化(如放置于航空公司客舱)或化学品。 接触用于清洗碗碟的热水也可能会损坏经填充的祖母绿。

热处理

– 将宝石暴露于高温下以改变其颜色和/或净度。

1. 最常采用热处理的宝石包括

琥珀
– 将琥珀浸没于热油(如亚麻籽油),会加深其固有体色,而材料外观会更清晰。 热油还可能导致材料产生一系列闪烁、亮泽的内含物。

经过热处理的琥珀
将琥珀浸没在热油中,会使圆形内含物呈现出“闪烁”的效果。

紫水晶 – 加热可去除一些紫水晶中不必要的褐色内含物,或者淡化颜色过深的宝石的颜色。

海蓝宝石 – 如果不经处理,大多数海蓝宝石呈蓝绿色。 在可控环境中加热材料,可以去除其中的绿色成份,使外观呈现更纯粹的蓝色。

黄水晶 – 某些形态的紫水晶经加热可转变为黄水晶。

红宝石 – 加热可去除紫色,凸显出更纯正的红色。 这一处理过程还能去除令宝石色调变浅、变浑浊的“丝状”内含物(分针状包裹体)。 加热还可致使丝状内含物再结晶,使其特征更突出,令宝石散发更闪耀的光芒(星光效应)。

蓝宝石 – 加热可以增强,或者甚至激发蓝宝石的蓝色。 加热还能去除“丝状”内含物,有助于提高这种材料的透明度。 它还可致使丝状内含物再结晶,使其特征更突出,令宝石散发更闪耀的星芒(星光效应)。

经过加热处理的蓝宝石
如果将采矿过程中废弃的浅色蓝宝石在可控环境下加热处理,可以得到比较理想的颜色。

丹泉石 — 矿物黝帘石,包括称为丹泉石的各种宝石,通过采用低温加热来去除褐色成分,从而呈现更鲜艳的紫蓝色。

经过热处理的丹泉石
开采出的丹泉石料通常呈褐色(如左图原石及成品宝石所示)。 一旦加热,宝石会变为蓝色或紫蓝色(如右图原石和成品宝石所示)。

拓帕石 – 加热黄粉色拓帕石,有时能去除黄色成分,因此可增强粉色颜色。 加热还可用于控制蓝色拓帕石的颜色,这种宝石材料开始可能为无色,加热后经辐射可呈现理想的蓝色。

经过热处理的拓帕石
这颗帝王托帕石被割锯成两半。 右侧晶体经过加热处理而呈现略带紫色的粉红色。 两种成色在市场上都颇受青睐。

碧玺 — 有时热处理可使过深的绿色宝石材料变浅,或影响其他碧玺的颜色。

锆石 – 有些红棕色锆石是在可控环境中经加热处理而产生更具商业价值的颜色,其中包括浓艳蓝色。

2. 坚固性因素 – 在正常操作条件下,上述所有宝石经热处理后均具备坚固且持久的特性

3. 特殊保养要求 – 经过高温处理的宝石可能会比普通宝石易碎,必须小心不要损坏刻面边角和边缘。

高压高温 (HPHT) 处理

– 在高压下将钻石加热到高温,以移除或改变其颜色。
 
将钻石在高压高温下加热,可以消除或减少其褐色,使宝石变为无色。 经过此处理,其他类型的钻石可能从褐色变为黄色、橙黄和黄绿色或者蓝色。

高温高压 (HPHT) 钻石
高压高温处理可以改变某些类型钻石的原子结构,在这种情况下,褐色会被除去,钻石呈现无色。

1. 坚固性因素 – 在正常的珠宝处理条件下,高压高温(HPHT)处理后珠宝具有稳定和持久的特性。

2. 可检测性 – 即便是经验丰富的宝石学家也难以鉴定。 如果怀疑,仅有资质的宝石鉴定所可确认处理方法

3. 用于行业 – 偶尔用于无色钻石,更多用于一些彩色钻石

4. 特殊保养要求 – 除了大多数的珠宝常规保养注意事项,对于经高压高温(HPHT)处理的钻石无特别的保养说明。

灌注

– 多孔宝石的表面覆盖聚合物、蜡或塑料,使其具有更佳的坚固性,同时改善其外观。
 
最常见的蜡或塑料灌注的宝石是不透明的,它们包括:土耳其石、青金石、硬玉、软玉、天河石、菱锰矿和蛇纹石。

经过灌注的土耳其石
多孔宝石材料(例如左图所示的浅色土耳其石)通常采用蜡或聚合物灌注,从而使材料颜色更深,性质更稳定。

1. 坚固性因素 – 多数灌注处理往往是“表面的”,并且由于塑料和蜡的熔点,宝石容易受到热损伤。 对于诸如土耳其石等宝石而言,只要不对其进行加热或接触化学品,灌注处理往往被认为持久性较佳。

2. 可检测性在大多数情况下,有资质的宝石学家可轻易地识别所用处理手段

3. 用于行业 – 常见于行业内

4. 特殊保养要求 – 注意避免让灌蜡或灌塑胶的宝石受热,如珠宝商的火炬。因为这样很可能会损坏材料。

辐射

– 将宝石暴露于人造辐射来源下改变其成色。 有时在热处理后进行此步骤,以进一步改变颜色。 第二个步骤也称为“组合处理“。

1. 最常采用辐射处理的宝石包括:

钻石 – 中子和电子辐射是最常见的人工辐射,并且能够产生黑色、绿色、蓝绿色、深黄、橙色、粉红和红色钻石(常以加热作为辅助步骤,从而获取一定的颜色)。

Crowningshield检测到辐照可以改善钻石的色彩。
无色钻石和其他钻石(左)可通过人工辐射产生各种颜色。 一些辐射后的颜色再进行二次加热,产生额外的颜色(如右侧的一组宝石)。

刚玉 – 蓝宝石中的淡黄本色透出些许亮橙色。 其中,有些颜色并不稳定,暴露于光线下时会褪色。

拓帕石 – 在当今宝石市场中,无色拓帕石几乎不具备商业价值,但通过人工辐射可极大地改变其颜色。 与热处理相结合,拓帕石可呈现鲜艳的蓝色。

珍珠 – 某些珍珠经过辐射会呈现出深灰色。

石英 – 各种石英通过辐射可制成紫水晶,此外,通过一些组合的处理方法,包括辐射后加热,可形成绿色石英。

其他宝石 – 某些种类的绿柱石和锂辉石通过辐射可加深内在颜色,或者完全改变颜色

2. 坚固性因素 – 一些辐照后的宝石在强光暴露下颜色会变淡。 蓝色拓帕石、钻石和石英往往具有非常稳定的颜色,只要不暴露于高温下(辐射彩色钻石尤其如此,如果珠宝修复过程中,钻石在珠宝商的明灯下受热则可能破坏其颜色)

3. 可检测性 – 自然的拓帕石不会呈现深蓝色,而深蓝色的拓帕石被认为经过辐照处理。 浓郁的绿色、粉色和红色钻石也可能经过处理。 确定有色钻石是天然色还是经处理的需要由经验丰富的宝石检测鉴定所进行检验

4. 用于行业 – 拓帕石中极为常见,彩钻中也较为常见

5. 特殊保养要求 – 在绿柱石和锂辉石宝石中,经辐射处理产生的颜色往往是短暂的,暴露在强光下时会变淡。 除此之外,大部分经过辐射的宝石材料都无需进行特殊保养。

镭射穿凿

– 这需要使用狭窄的激光聚光束从钻石表面烧制出开放的通道,直达深色内含物。 随后,通常会将化学品注入通道,溶解或改变内含物的外观。
 
钻石是唯一采用这种方式进行处理的宝石,部分原因是只有钻石可耐受激光散发的热量。

激光钻孔钻石
为提高钻石净度,共设计三个激光钻孔穿过该钻石的桌面刻面。 但是,看上去似乎钻孔已经让内含物的周围出现明显的劈裂裂纹,让内含物更显而易见。 这种处理方式在改善净度方面并不一定总能成功。 视野为 4.4 毫米。

1. 坚固性因素 – 虽然激光可能会影响钻石的结构,但大多数激光钻孔极为微小,钻石的坚固性不受影响

2. 可检测性 – 由于存在激光钻孔,大多数宝石学家和有资质的宝石实验室可轻易检测出来。

3. 用于行业 – 有时。

4. 特殊保养要求 – 对于经激光钻孔的钻石,无需进行特殊护理。

晶格扩散

– 热处理过程中,某些元素会渗入到宝石的原子晶格内,旨在改变或增强其颜色。

1. 最常见的采用扩散处理的宝石包括:

刚玉(红宝石和蓝宝石) – 20世纪80年代,人们致力于进行钛和铬(用作刚玉着色剂)的扩散试验,但收效甚微,难以充分渗入宝石产生所需颜色。 2003 年,非常鲜艳的彩色蓝宝石开始出现在市场上,再次引起对晶格扩散处理的怀疑。 结果发现,确实经过晶格扩散处理,不过是采用了一种新的元素:铍。 相比钛或铬,铍的原子要小得多,能够完全扩散至蓝宝石内;甚至在大颗蓝宝石中,也能成功地改变其成色。 很快发现,红宝石经过这种处理,其颜色也可得到加强。

晶格扩散
未经处理的蓝宝石位于左侧(第一组),经扩散处理、未磨光(第二组),磨光后需要重新扩散处理(第三组),以及成功完成扩散处理(第四组)。 

长石 – 在长石品种中,尤其是中长石和钙钠斜长石经过铜扩散处理后,可彻底改变其颜色。 

晶格扩散长石
未经处理的长石原石(左)和经过各种处理长石(右)

其他原料 – 据称,扩散处理可使碧玺和沙弗莱石(一种柘榴石)的颜色发生改变,但该声明并未得到证实。

2. 坚固性因素 – 处理效果是永久性的

3. 可检测性 – 多数情况下极难准确检测,只有有资质的鉴定所可进行检测。

4. 用于行业 – 经扩散处理的刚玉广泛存在。

5. 特殊保养要求 – 经扩散处理的刚玉或长石无特殊保养需求。

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