寶石學的研究領域和方法

寶石學是一門交叉學科，是在20世紀初葉（1908年）人工合成紅寶石的問世，在市場上出現了真假難辨的合成紅寶石的衝擊下得以誕生，是礦物學與寶石商品經濟學相結合的產物。寶石學經過近 百年的發展，吸收了眾多基礎學科的營養，形成一些具有特色的理論和方法，構成寶石學的重要支柱。一、寶石學的研究領域1.寶石的真偽鑒定在人們的觀念中，寶石是完全天然產出的礦物、岩石或者生物的產物，除了切磨加工以外未經任何其的它加工。由於材料科學和技術的發展，不僅可以在實驗室中合成與天然寶石具有相同化學成分和晶體結構的合成寶石，而且，還可以利用各種技術改變天然寶石的外觀，即所謂的優化處理寶石。寶石的真偽鑒定，就是要確定所檢驗的樣品是否是天然寶石，是否為合成寶石，是否經過了除切磨拋光以外的加工，如染色、加熱改色、輻照改色等優化處理。它是一項相當困難的任務，也是寶石學最基本的目的。而且，回答這些問題並不關係到寶石的瑰麗程度，而只是與寶石的商品價值有關。例如，一粒同樣瑰麗的紅寶石，天然與合成品之間的價值相差可達1萬倍。

2.寶石產地的鑒定珠寶中名貴的寶石種類，如祖母綠、紅寶石等，只有為數不多的礦床，尤其是歷史上就一直出產寶石的礦山，在社會文化中成為這種寶石的象徵，猶如商品的品牌。比如哥倫比亞，歷史上幾乎是祖母綠的唯一產出國，所以隨著其他祖母綠產地的出現，哥倫比亞祖母綠的身價更顯突出，需要對祖母綠的產地進行鑒定。寶石的產地鑒定比真偽鑒定更為困難，只能局限在少數幾種的彩色寶石上，如紅寶石，祖母綠，藍寶石，變石和軟玉中的白玉等。方法上以地質學原理為基礎，根據寶石中的礦物包裹體的種類和組合、寶石生長帶（色帶）特徵、化學成分、物理性質等特徵進行綜合判斷。寶石的產地鑒定還被應用在文物的考古研究中。3.寶石的品質分級寶石是非常貴重的商品，必須具有美麗，耐久和稀少3個要素。不僅是不同品種的寶石有價值上的差別，而且同一品種寶石 的價值也存在巨大的差別。天然礦物和岩石能否作為寶石的主要標誌是外觀的瑰麗程度和耐用性，體現寶石的使用價值。另一個決定寶石商業價值的因素是稀有性。寶石的商品價值也是這三個要素的總合，寶石的品質分級也必須以3要素為基礎。在所有的寶石品種中，目前只有鑽石具有較為科學和嚴格的分級標準和方法，即所謂的4C分級體系。鑽石首飾占珠寶首飾市場零售額的80%，具有系統的、全球一致的分級標準是鑽石佔據市場的一個重要因素。4.珠寶評估珠寶評估是對寶石及其首飾可具有的貨幣價值的評價，是寶石學與資產評估學結合的一個新分支，形成於20世紀80年代。珠寶評估以寶石鑒定、品質分級為基礎，應用資產評價的原理方法，評價珠寶及其首飾的貨幣價值，以滿足產權交易、財產保險、法律事務、經營活動的需要，以及滿足珠寶擁有者了解其價值的要求。二、寶石學的主要技術方法

1.寶石的常規鑒定技術寶石大部分是礦物和岩石，具有較為固定的光學性質和物理性質，是鑒定寶石的基礎。但由於寶石樣品不能損壞，只有有限的方法可以採用。能夠滿足這些要求的方法主要有折射率，雙摺率，多色性，選擇性吸收光譜，比重和內含物測試等，形成了寶石鑒定專用的折射儀，二色鏡，偏光儀，分光鏡和寶石顯鏡等儀器設備，以及這些設備的使用方法，數據和現象的解釋等系統的理論和技術。經過訓練具有較一定的經驗後，利用這些技術可以鑒定85% 以上的寶石樣品。2.寶石的內含物寶石內含物的理論來自於礦物的包裹體理論，根據寶石學研究的目的和對象加以改造，形成不同的研究重點：礦物學更重視包裹體對礦物形成條件的指示，因而著重研究包裹體的化學成分和物化性質；而寶石學更注意研究包裹對成因的指示，注重包裹體的種類和形態，並且把生帶、色帶、裂隙、雙晶接合面等非異相物都當作包裹體看待，因而稱為內含物更為達意。寶石內含物是寶石真偽鑒定、產地鑒定的基礎，根據寶石內含物的特徵，可以區別天然和合成的寶石，鑒別經優化處理的寶石。例如，緬甸孟素礦山的紅寶石具有特徵的平行於底面（0001）的生長帶，不同於其他產地的紅寶石，甚至緬甸抹谷的紅寶石。合成的祖母綠等寶石中，由於合成工藝中的種晶的生長面往往採用快速生長的面網，造成合成祖母綠的生長帶（色帶）與C軸斜交，與天然祖母綠平行C軸的特徵不同。所以，對寶石內含物研究作出重大貢獻的瑞士寶石學家Gubelin博士（懷念古柏林博士）認為：內含物是寶石最普遍，最可靠，最確實的鑒定特徵。寶石內含物可以在肉眼、放大鏡和顯微鏡下觀察和研究，藉助於現代的電子探針、拉曼探針等技術，寶石內含物作用得到更大的發揮。

3.現象觀察的方法寶石學非常強調對現象的觀察，而且是用肉眼和10倍放大鏡的觀察。現象觀察除對寶石鑒定有重要的意義外，還是寶石品質分級的主要技術，鑽石的4C分級就是應用10倍放大鏡和目視觀察技術的應用。4.專用的新式儀器近十年來，為了解決各種新的合成寶石和優化處理寶石的鑒定，研製出新的寶石鑒定儀器，例如D.Beers下屬的鑽石研究所研製了兩種用於鑒定合成鑽石的儀器 Diamond View 和Diamond Shou。最近我們也研製成功寶石陰極發光儀、激光誘發光譜儀等。這些儀器為寶石學研究和鑒定提供了新的技術手段。5.通用的現代測試儀器富利葉變換的紅外光譜儀首先成功地應用到寶石鑒定領域，用來鑒定酸洗充膠的翡翠，紅外光譜在其他寶石的鑒定也可發揮作用，現在很多寶石鑒定實驗室配備了這種儀器。拉曼探針是另一種正在受到寶石學家歡迎的現代測試技術，結合冷凍技術，可用來鑒定高溫高壓處理的無色鑽石。紫外可見光譜儀，用來研究寶石的顏色成因和鑽石色源鑒定。幾乎所有的現代測試技術都可能在寶石學領域加以應用，哪種技術可被廣泛應用，取決於儀器的功能和使用成本之間的平衡。
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