图森 2015:宝石学家分享最新的研究活动


图森 2015 年研究
GIA 实地宝石学家 Stanislas Detroyat(斯坦尼斯·底特雅特,右下)参观了一个由一群手工采矿者开采的蓝宝石矿坑,矿坑位于马达加斯加 Ilakaka(伊拉卡卡)蓝宝石矿区的 Bepeha 村庄附近。 摄影:Vincent Pardieu(文森特·珀杜)/GIA
GIA 研究项目在过去十年中取得了显著增长 - 无论是全职研究员的人数,还是研究活动的范围。 该团队由近 50 名成员和顾问组成,正是他们广博的学术和宝石检测背景,支撑着 GIA 在各个领域的研究目标。 James Shigley(詹姆斯·希格利)博士是 GIA 卡尔斯巴德的一位杰出研究员,他在亚利桑那州图森 2015 年 AGTA GemFair 上介绍了 GIA 研究活动概况。

他首先概要地介绍了 GIA 的主要研究工作:收集和鉴定新的宝石材料,提升 GIA 的宝石鉴定能力;进行实验,找到鉴定经处理钻石的新方法;制定 GIA 宝石鉴定和分级实验室的仪器校准标准;检查花式形状钻石主要类别的外观特征。

其中最重要的活动之一,就是通过对送交 GIA 进行测试的宝石以及 GIA 实地宝石学团队在全世界原产地所收集到的宝石的信息进行编目,从而建立 GIA 宝石数据库。 GIA 一如往常地开展实地考察 - 过去 5 年中,考察团队共进行了 60 次远征,前往 16 个国家收集宝石材料。 去年,我们的研究员去到了巴西、柬埔寨、马达加斯加、马拉维、莫桑比克、缅甸、斯里兰卡、泰国、越南和赞比亚。

“去到这些国家,直接在原产地收集宝石样本 - 亲眼看着它们从地底下被挖出来 - 确信它们没有经过处理,不是合成的,”Shigley(希格利)说道。 “清楚宝石来自哪里,了解宝石的独特特征可以帮助研究员确定宝石的原产地。”他说。

研究员对他们收集的样本进行归档,使用专用仪器进行鉴定,然后在和 GIA 所有鉴定所共享的数据库中记录鉴定结果。

Shigley(希格利)表示,最大的挑战之一便是如何鉴别宝石处理。 在最近的一项研究中,研究员在收集未经过加热处理的(褐色)黝帘石的数据后,将宝石加热至已知温度,观察处理前后宝石的颜色和光谱差异。 经过加热处理的宝石呈现出深蓝色和紫色 - 各种黝帘石,后来被称为丹泉石。 研究员对可见光谱和内含物进行了仔细观察,然后将得到信息与处理前该宝石的数据进行对比。

这些实验发现,可见光谱并不能确定丹泉石是否经过加热处理;而 3 种多向色性颜色的缺失则表明丹泉石可能未经过加热处理,但是,在切割宝石中也很难观察到这 3 种颜色。结论是,未改变的液态内含物可能是宝石未经过加热处理的最佳指示物,而破裂液态内含物的存在则表明宝石经过了加热处理。

Shigley(希格利)解释了高效仪器对于宝石学研究和 GIA 鉴定所的重要性。 GIA 鉴定所的仪器会定期监测和校准,以确保测量的一致性。 他还提到了 GIA DiamondCheck,该设备在 2014 年初引进,用于区分天然钻石和非天然钻石,如合成或经过颜色处理的钻石。 GIA 与世界钻石交易所联合会 (WFDB) 携手合作,在免费租借的基础上为世界各地的 20 家钻石交易所和行业机构提供 DiamondCheck。

Shigley(希格利)还回顾了花式钻石切割评价体系的发展历程。 GIA 在 2006 年引进了标准圆明亮式钻石(D 到 Z 颜色范围内及无瑕级到 I3 净度范围)的切工分级系统。 自此后,研究小组对最常见的花式形状钻石的切工和外观展开了研究。 2014 年,研究员采访了安特卫普、香港、孟买、纽约、特拉维夫和图森的 440 多位具有不同背景的专家。 参与者被要求仔细观察花式形状的钻石,并记录他们观察到的东西,从而帮助确定钻石外观某些方面的行业偏好。

GIA 鉴定所团队夜以继日地评估客户提交的钻石,并在已经包含 9,000 多颗花式形状钻石的信息数据库中注明结果。 尽管还未决定证书中要提供这些钻石的切工等级,但评估系统的一些基本理念已经形成。

Shigley(希格利)邀请 GIA 卡尔斯巴德研究科学家 Christopher M. Breeding(克里斯托弗·M.·布里丁)博士分享了钻石荧光及合成和辐照钻石研究方面的更新信息。  

Breeding(布里丁)说道,在长波紫外线 (UV) 照射下,大约 35% 的成色等级为 D 到 Z 的钻石会呈现出荧光。 蓝色是最常见的颜色,其次是黄色。 发出荧光的钻石中,38% 荧光微弱,而 62% 则呈现出中等或较强的荧光。 对于大多数钻石来说,除极少数情况外(非常强烈的蓝色荧光),荧光强度并不会对钻石的外观造成影响。 荧光作为一个鉴定特征,将记录在 GIA 钻石分级证书中。
 
几种紫外光源可用于检测长波荧光,包括业余爱好者紫外灯、汞紫外灯和 LED 紫外放大镜。 通过变化荧光颜色,紫外灯输出波长的变化会影响观察到的荧光。 Breeding(布里丁)称,GIA 正在研发一种新的无边带长波 LED 紫外光源,其工作寿命更长,不带玻璃过滤器,且能在不同单元间提供一致的照明条件。 这种简洁、轻质的全新光源有利于规范荧光观察方法,确保准确性的同时提高一致性。

Breeding(布里丁)还讨论了近年来越来越流行和普及的合成钻石。 他说道,使用高温高压 (HPHT) 和化学蒸气沉淀法 (CVD) 技术生产无色合成钻石的公司已经制造出个头较大的钻石,且它们的颜色和净度品质都较高。 其中一项研究的全部结果 - 来自 AOTC 集团的高温高压合成钻石 - 已发表于《宝石与宝石学》(Gems & Gemology) (G&G) 2014 年春季刊。

接着,Breeding(布里丁)分享了辐射颜色处理的研究信息,他认为,这将为鉴定带来挑战,因为钻石天然辐照所呈现的绿色与经过处理的钻石很相似。 近年来,经过自然辐射的浅色彩色钻石在处理后,能产生更浓一些的颜色。 钻石颜色处理的研究仍在继续,另一方面,GIA 也在不断探索新方法,以确保能够鉴定出这些处理方式。

Shigley(希格利)最后强调了 GIA 的研究工作 - 从实地考察到实验 - 将为买卖宝石的人提供保护。 从研究中获得的信息确保了 GIA 分级和鉴定证书的准确性和全面性,而且它们还能通过教学、《宝石与宝石学》(Gems & Gemology, G&G) 和 GIA 网站共享。

Shigley(希格利)和 Breeding(布里丁)
James Shigley(詹姆斯·希格利)博士(左)和 Christopher M. Breeding(克里斯多夫·M.·布里丁)博士。 摄影:Kevin Schumacher(凯文·舒马赫)/GIA