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红宝石和蓝宝石的质量评级

GIT的检测室主任ThanongLeelawatansuk以《红宝石和蓝宝石的质量评级》为题,分享了他们的最新研究进展。

GIT的检测室主任Thanong Leelawatansuk以《红宝石蓝宝石的质量评级》为题,分享了他们的最新研究进展。他的报告主要分为了4个部分,分别为 ①红宝石和蓝宝石的简单介绍, ②评价宝石的三个准则:瑰丽、价值和质量, ③4C分级:重量、颜色、净度和切工,以及 ④GIT的颜色分级项目。

千百年来,人们对红宝石的喜爱都没有降低过,红宝石往往是浪漫与幸运的象征,也是15周年和40周年结婚纪念石。世界上红宝石的产地主要是在缅甸、坦桑尼亚、莫桑比克、阿富汗、格林兰和美国等地区。

由缅甸产出的红宝石主要来自次生矿床,常被称为“Burmse ruby”。有我们比较熟悉的抹谷矿床,其产出的红宝石价值最高,大部分高质量的“鸽血红”红宝石和“皇家蓝”蓝宝石都产自该矿床。但产自该地区的红宝石大多数都经过了热处理,只有极少没有经过热处理,而且价格最高。同时他还介绍了一些世界上产自缅甸较为著名的红宝石,他提出红宝石是极少能达到肉眼观察是干净的。坦桑尼亚与莫桑比克原来同属于非洲板块,因此这两个产地的红宝石则较难区分,但相对来说产自坦桑尼亚的红宝石价格较低。格林兰岛产出的红宝石质量较低,而美国产出的红宝石主要是供旅游业。在60多年前,泰国也是红宝石的主要产地,常称为“Siamese Ruby”,在市场上的价格也是很高的,其在没有热处理的高质量红宝石是极其稀有的。但是由于政府没有管制而导致了过度开采现在产量极低。产自越南的红宝石在市场上处于中等价格,大部分用于商业的红宝石都需要通过热处理来改善,而热处理也是能够被大众所接受的,同时在该地区也常出现星光红宝石。产自该地区的大部分红宝石由于裂隙较多会使用铅玻璃充填。

世界上蓝宝石的产地主要有斯里兰卡、马达加斯加、印度、巴基斯坦、澳大利亚等地区。斯里兰卡现在产出的红宝石已经很少了,主要都是一些粉红色的,现在主要出产蓝宝石,常被称为“锡兰蓝宝石(Ceylonsapphire)”。由于他们北部内战,斯里兰卡现在的宝石矿床主要是在南部开采,现在随着斯里兰卡北部内战的结束,北部的矿床也开始逐渐开采,相信未来会有越来越多的宝石矿床被发现。斯里兰卡产出的蓝宝石在市场上的价格通常较高,常常会有发白的云雾状而需要经过热处理的改善,大众也比较能接受热处理的宝石,高质量的星光蓝宝石也会在该地区产出。斯里兰卡的政府很注重对矿床开采的管制,不像泰国当年过度的开采蓝宝石而导致资源的稀缺。他们严格的控制宝石的开采,既要满足农耕的需求,也要相应的开采矿床资源。

产自斯里兰卡的大克拉蓝宝石,包括有重达563ct的星光蓝宝石“Star of Bombay”(,以及世界上目前为止所知的重达423ct的第二大蓝宝石(蓝色)。印度产出的红宝石其质量相对较高,而中国产出的蓝宝石由于其颜色较暗而常常被调侃为“午夜蓝宝石(midnight sapphire)”。

除此之外,红宝石和蓝宝石在非洲的矿床主要有马达加斯加、非洲的东部(坦桑尼亚、莫桑比克、肯尼亚)和非洲的西部(尼日利亚、 喀麦隆)等地区。马达加斯加作为过去十年红宝石和蓝宝石的主要产出地,现在的产量和开采速度都较为缓慢,其高质量的红宝石与“Siamese Ruby”类似,而高质量的蓝宝石可与“Celyon Sapphire”类似。产自该地区的蓝宝石在市场上价格较高,没有热处理的高质量蓝宝石极其稀有的星光蓝宝石和红宝石都能够在这个区域产出。非洲的东部地区是市场上红宝石和蓝宝石的主要产地,他们的产量和矿场开采都非常的活跃,尤其是现今莫桑比克红宝石。他们高质量的红宝石与“Burmese ruby”相似,而蓝宝石高质量的蓝宝石与产自斯里兰卡的相似。除此之外,很多其它颜色的蓝宝石可以在该地区发现。该区域没有热处理的高质量宝石极其稀有,通常在市场上都是中等到高的价格,星光红宝石和蓝宝石也可以在这个区域产出。

非洲的西部地区,是最近市场上蓝宝石的主要产地,尤其是尼日利亚的产量极多,没有热处理高质量的宝石仍然是极其稀有的,在市场上的价格通常是低到中等价格,有少量的星光蓝宝石报道。

1. 处理方法

红宝石与蓝宝石的处理方法主要有,热处理、融剂热处理、辐照处理、扩散处理、Be扩散处理和铅玻璃充填。

热处理法主要用于蓝宝石,颜色较浅的蓝宝石在热处理后能够加深其颜色,在宝石市场上这种处理方法也较为常见。热处理的温度通常在1000-1600℃不等,其加热的温度和时间取决于样品的情况,而通常都会在切割之前热处理,这样在切割的时候就可以避开热处理时造成的裂隙。

融剂热处理法在市场上通常称为“老烧”,以前只用于“Burmse Ruby”而现在其它产地的红宝石也会使用这种方法。

辐照处理蓝宝石是比较不被大众接受的,主要是这一类型的处理都不稳定,辐照处理过后会加深刚玉的颜色,但是使用热灯照射10分钟左右颜色就会褪色。扩散处理蓝宝石其颜色层会特别的薄,只停留在宝石表面,重新抛光很容易将颜色去除。

Be扩散处理在市场上通常称为“新烧”,大约在2000年出现,那一年市场上突然出现了很多的帕帕拉恰而引起了宝石学家的注意,随后证明了当时市场上很大一部分帕帕拉恰都是通过Be扩散处理得到的。这一次严重的冲击了红蓝宝市场,而导致很长一段时间市场上没有人愿意购买红宝石和蓝宝石。这一种处理方法与普通的扩散处理不同的是它的颜色能够穿透整一颗宝石,通常在~1300℃左右加热,所需要的时间也比较长一些,对于一些较大克拉的橙色蓝宝石其加热时间可达3个月之久。检测Be扩散处理最简便的方法是使用LIBS检测,该仪器的特点是可以检测到元素周期表上所有的元素,甚至包括H、He、Li、Be、B等轻元素,而且检测一个样品只需要几分钟即可。

铅玻璃充填刚玉,该方法不会改变宝石的颜色,而仅仅是将玻璃溶解到裂隙中,通常在镜下可以观察到蓝色干涉色,但是这种方法并不是很稳定。该种方法出现在2012年Co致色的蓝宝石+铅玻璃充填,2015年出现了Fe致色的绿色蓝宝石中+铅玻璃充填。

2. 质量评价

质量评价主要从三个方面评估,美观、质量和天然价值。然而美观是一个比较主观的概念,质量和天然价值常常是决定价格的高低而且是可以量化的。

蓝宝石和红宝石的美观主要受三个因素的影响,瑰丽的颜色、火彩和透明度决定,而这一部分受主观因素影响较大。红宝石和蓝宝石的价值(value)主要有3个影响因素,其中包括其是否是天然的,是否经过优化处理和它的产地。同等质量的红宝石和蓝宝石会因为产地的不同而价格不一样,通常同等质量的红宝石,价格最贵的依次是产自缅甸>莫桑比克>马达加斯加,克什米尔蓝宝石除外,同等质量的蓝宝石,价格最高的依次为缅甸>斯里兰卡>马达加斯加。

红宝石和蓝宝石质量的分级主要是通过4C分级,分别为颜色、重量、净度和切工。颜色是市场上最为需要的,也是彩色宝石中最为重要的因素。而对颜色的影响主要会有4个因素造成, ①光源、 ②观察的目标、 ③观察者、 ④环境。不同的光源会用“色温”来评价,而不同的色温会产生不同的颜色。通常色温高于5000K的会被称为冷色调,观察的目标容易“发白”。如果色温的范围在2700-3000K之间会倾向于较暖的颜色,而呈现出黄白色到红色的色调。用于红宝石和蓝宝石观察的颜色使用标准的白色光源色温为5500K和特定的灯箱(图 3)。观察目标(宝石)的影响因素有吸收(absorption)、二色性、净度和切工。对观察者会造成影响的因素有,年龄、健康、色盲、疲惫的眼睛等等,尤其是假若近视者的镜片戴有颜色的,则需要脱眼镜后方能比色。最后是环境的影响,首先需要有充足的光源,而且背景颜色和衣服颜色也会造成影响等等。

3. 怎么去分级红宝石和蓝宝石的颜色?

GIT对“鸽血红”的定义是通过将很多的石头投放到市场中,通过询问很多宝石学家和有经验的商家所得出的结果,这一个过程超过了5年。他们将鸽血红、皇家蓝和矢车菊蓝的颜色保持在一个很窄的范围。应该怎么去分级呢?

首先最重要的是观察宝石的位置,在合适的光源下宝石需要台面朝上,距离人眼的距离大约在30cm左右。

颜色分级的主要因素是通过:色相(hue)、色调(tone)、饱和度(saturation)和颜色分布(color distribution)。色相是指可以将观察目标(宝石)划分为什么颜色。色调是指对颜色明暗的感知,主要分为1-10共10个级别。饱和度是指颜色的强度,通常划分为1-6个级别。颜色分布是指颜色在宝石上分布是否均匀。

对颜色评级时宝石需要台面朝上,有一些红宝石从台面观察裂隙过多的宝石则不能用于分级,对有一些具有色带明显的蓝宝石也不能用于分级。

切工是相对比较难评级的,主要从四个方面考虑:火彩(brilliance)、台面的比例、总体比例和对称性。当从台面观察时,火彩低于整颗宝石的20%时则不能用于“鸽血红”、“皇家蓝”和“矢车菊蓝”的评级。当石头切割的比例在1:1.5和1:4之间时被认为是很好到好。

最后他提到不同的检测机构对“鸽血红”的标准是不一样的,瑞士古柏林宝石鉴定所对到达“鸽血红”的宝石必须满足的条件为:①没有经过任何的处理(热处理、充填处理等)、 ②没有肉眼可见的包裹体和暗色包裹体、 ③具有强荧光、 ④从台面观察宝石没有任何可见的色带(在两边略为20°的角度)、 ⑤可以观察到明显的内反射,这个主要取决于很好的切工比例。只有满足了上述要求的红蓝宝石才能用于“鸽血红”和“皇家蓝”的分级。

GIT从1999年就开始致力于发展有色宝石的颜色交流系统(color communication system) 和刚玉的颜色分级系统。如今他们已经发展了颜色交流系统、刚玉的颜色分级系统、刚玉的净度分级系统和刚玉的切工分级系统。至2009年一共建立了9套各种颜色的刚玉比色石,创立了GIT的颜色标准包括有红宝石比色石系统、蓝宝石比色石系统,即红宝石和蓝宝石最顶级颜色的比色石:鸽血红比色石、皇家蓝比色石和矢车菊兰比色石。

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