假宝石的鉴别

假宝石的鉴别_朔方科普夕拾

十六　真、假宝石的鉴别

宝石鉴定属专门技术，要由有经验的岩矿鉴定专业技术人员进行。鉴定程序一般包括以下五道工序。

第一步是肉眼观察。观察宝石的颜色、光泽透明度、特殊光学效应、包裹体等肉眼所能看到的表征，对有经验的宝石鉴定专家来说，通过肉眼观察即能大体断定其真伪、优劣。第二步是用简便的宝石专用仪器进行检测。在出售宝石的大专业商店，一般都配有这方面的仪器，如专门用于宝石鉴定的放大镜、显微镜、折光仪、比重仪、二色镜、分光器、查尔西滤镜、荧光灯等。第三步是在专业实验中测定或验证其稳定的物理、光学等常数，如物理性质（密度、硬度、解理和断口、裂开等）、光学性质（晶系、轴性、多色性、折光、色散、颜色指数，或可见吸收光谱、透明度、特殊光学效应等）、电学性质（导电性、热电效应、静电性等）、热学性质（相对导热、热惰性）。第四步是运用一些现代化大型仪器检测与X射线分析及电子探针分析等。第五步是编写鉴定报告。

显而易见，顾客到珠宝店购买宝石时，店主不会允许你取样进行上述鉴定，顾客更无条件进行上述鉴定。在这种情况下，顾客欲购买珍贵宝石时，应到业经注册的历史悠久、注重信誉的宝石店购买。这类宝石店，其进货渠道把关较严，视声誉胜过赢利，在人们心目中店铺名称往往就是货真价实的代表。同时，对贵重宝石一般均附有由专家（鉴定者、复核者）签署、所在单位公证的宝石鉴定证书或宝石鉴定保证书等。当前，市场上充斥的非天然宝石、以低档冒充高档宝石、假宝石等，主要有以下5种。

（一）人工合成宝石

目前，常以焰熔法、熔融法、水热法、助熔剂法等生产合成宝石。坦诚地讲，人工合成宝石生产工艺属高新技术之列，其产品完美、逼真，化学成分和主要稳定常数与天然宝石完全一样或在允许精度范围之内，对鉴定专家来说也难辨真伪。在购买时若商店不标明，顾客是很难识别的。合成宝石种类虽多，生产工艺亦不同，但因都属人造而使它们显示一定的共性。

第一，天然宝石是在自然界中生成的，环境往往不稳定，影响因素多变致其生长并不那样完美。而人工合成宝石，其生长环境则为仪器所控制，环境稳定，所以晶体内部缺陷很少，颜色均一。因此，见到过分晶莹剔透、色泽浓艳均一的宝石“佳品”，反而应提高警惕。

第二，天然宝石的晶体一般较小，磨成宝石成品后更小，超过5毫米的较为少见。而人工合成宝石，其大小往往为生产者所控制，宝石成品一般多在10毫米左右（当然，在切磨时也可有意将其变小）。

第三，焰熔法、熔融法生产的合成宝石，均具有气态包体，包体形态多呈圆形或拉长的水滴形。而天然宝石和水热法生产的水晶、紫晶、祖母绿等，则不见或罕见气态包体。

第四，大多数合成宝石中可见到不透明的白色面包渣状未完全熔化了的熔质包体。

第五，用简便仪器观察，凡由铬元素致色的合成宝石，在长短波紫外线照射下，往往会出现鲜明的红色荧光；绿色的合成宝石，在查尔西滤镜下观察，常显红色。

1.合成钻石

合成钻石于1955年由美、日研制成功。1974年宝石级合成钻石（重量达1克拉）才由美国通用电气公司造出。1985年日本开始批量生产宝石级钻石投放市场。天然与人工合成钻石难以区别，若商店不标明，顾客无从识别。广西桂林金刚石厂、北京人工晶体研究所等所生产的人工金刚石，达到宝石级的尚少，且成本较高，故人工合成钻石在国内还未大量上市。进口合成钻石价格也高，就中国当前消费水平而言也未普及。

人工合成的立方氧化锆（CZ），是综合宝石特征最接近天然钻石的人造宝石，习称“锆钻”，是用氧化锆与氧化钇粉末，经2800℃高温熔炼而成，在硬度、色泽、折光、色散等方面酷似天然金刚石。用其加工成首饰，光彩夺目，形态活泼，几乎达到以假乱真的地步，若不用仪器检测，难与天然钻石相区别。我国当前年生产能力约100吨，已成为国际锆钻的主要供应国，直径为6.5毫米的一粒出厂价在5元以下，极为便宜。购买钻石时对此必须提高警惕。锆钻与天然钻石，虽然单凭肉眼观察很难区别，若用简单仪器设备测定几个理化常数即可一目了然。一是测比重，锆钻比重为5.92，远比金刚石的3.52为大；二是测摩氏硬度，锆钻最大达8.5，而金刚石却是10。若有条件再测一下化学成分，就更有把握了，因为金刚石的化学成分为碳，而锆钻则为钇氧化锆。钛酸锶人造晶体也可仿金刚石，但其逼真程度逊于锆钻。

2.合成红、蓝宝石系列

世界天然红、蓝宝石资源紧缺，特别是红宝石资源更为贫乏，但这两种宝石普遍受各国人民喜爱，求购旺盛，导致价格飞涨。天然红、蓝宝石的矿物都系刚玉，化学成分也相同，为Al₂O₃，因此合成红、蓝宝石又称“合成刚玉系列宝石”“合成氧化铝系列宝石”等。1904年，法国魏尼尔用焰熔法试制成功了人造红宝石。1947年，美国林德公司熔炼成功了人造星光刚玉。1957年，贝尔实验室宣告用热液法生产出了人造红宝石。1968年，卡桑实验室用熔融法制造出了人造红宝石。我国合成刚玉的研究始于20世纪50年代，成熟于80年代，现有十几家厂、所进行大批量生产，产品展现宝石性质的完美程度已接近国际水平。用纯Al₂O₃生产的刚玉为无色，若在结晶过程中加入致色元素就能生产出各种颜色的合成刚玉宝石（如表1所示）。当前，我国合成刚玉宝石约有红、蓝、绿、黄、紫、白、变色7大类40多种。天津硅酸盐研究所研制的刚玉系列合成刚玉猫眼宝石，曾获36届布鲁塞尔尤里卡国际发明博览会银奖。

表1　中国合成刚玉宝石的种类表

天然与人工合成刚玉宝石具有相同的化学成分、晶体结构、物理性质和光学性质等，因此用理、化方法和仪器进行检验是难以区分的。生产厂家和销售单位若不真实地加以标明，完全可以以假乱真。一般顾客在选购时，供参考的注意事项如下。

（1）注意宝石中包裹体的形态。合成刚玉宝石中的气泡以球形为特征，气泡一般都很小，在暗室以放大仪观察时显现为许多针尖似的亮点，经常呈群或呈斑纹状出现。而天然刚玉宝石中的包裹体以细长的棱角状为特征，且多为液体。

（2）注意有无生长线。合成刚玉宝石往往有弯曲的弧形生长线，这是因为熔融的氧化铝是从顶部的中心往外流，而逐渐长大成晶体的。这种现象在天然刚玉宝石中则不见。当然，观察弧形生长线一般以放大技术或油浸法进行，若单凭肉眼观察往往不易确切肯定。

（3）合成刚玉宝石较天然刚玉宝石，往往颜色过于均一，内部缺陷少，过于洁净，块体大而完整。也就是说，过分的完美无瑕，反倒应予怀疑。天然刚玉宝石特点是有彩色环带，颜色分布往往不均匀。缅甸红宝石的颜色，通常不规则分布，深浅不一，这种不谐调的颜色分布一般被作为识别缅甸红宝石的特征。将欲测蓝宝石置于白纸或水中观察，合成蓝宝石可观察到弧形色带，而天然蓝宝石的色带却为平行直线。

（4）有效的仪器检测方法。一是吸收光谱特征，即含铁的天然蓝宝石，在450、460、670μm谱线区总有被吸收谱带出现，或强或弱，有时出现一条，有时3条同时出现。合成蓝、绿、黄3种颜色的刚玉宝石，上述吸收光谱相对模糊。二是荧光特征，即在长短波紫外线辐射下，天然和合成刚玉宝石都可能发出荧光，但合成的发出的荧光较强。三是普拉托法，即在偏光显微镜下测量聚片双晶的交角，若为合成的则具60°角，而天然刚玉宝石却无类似现象。

（5）合成星光和猫眼钢玉宝石的光带十分清楚，细而均一，而天然的则光带粗细不等，在星纹交汇处星线变粗，形成一个光线相对明亮的密集点。

3.合成祖母绿

1935年，德国即宣称在实验室中研制成了合成祖母绿晶体。1965年，美国林德公司采用水热法制造出了逼真天然祖母绿的合成宝石，并大量投入市场。我国广西桂林宝石研究所、上海庆华非金属材料有限公司、西南技术物理研究所等生产的合成祖母绿宝石，亦已批量应市。坦诚地说，单凭肉眼观察是无法识别合成和天然祖母绿宝石的，只能提醒一点，就是对于没有裂纹瑕疵的，颜色过分翠绿（祖母绿）或海蓝（海蓝宝石），过分均一协调的，恰恰要给予怀疑。因为各种天然祖母绿的品种，其色泽分布总不是均匀一致、深浅无别的。如果用放大镜看到晶体内有未完全熔化的云团状熔质包体，或特殊的生长纹，则可肯定为合成祖母绿。用仪器鉴别合成、天然祖母绿较为容易，主要是在折射率、比重、荧光性、透光度等方面存有微小差别，这种微小差别用仪器可予以检测出来。因涉及一系列专门技术，不是非专业人员所能实施的，在此就不详述了。

4.合成金绿宝石

我国用提拉法已能人工合成金绿宝石，但尚处于实验室阶段，未大量应市。至于作为金绿宝石品种之一的猫眼石，人造品已广泛充斥市场，有蓝、棕、绿、葵黄、蜂色等10余种，摩氏硬度达6～7，折射率达1.6～1.8。实际上人造猫眼石是一种铅玻璃熔炼而成，化学成分为PbO·SiO₂，与天然金绿宝石的成分无任何相似之处，“猫眼”是因为加入玻璃纤维而形成。天然猫眼的弧顶一般只见有一条最亮的亮带，而铅玻璃猫眼石的弧顶则显出两三条。人造猫眼石的出厂价每粒在10元至几元。以熔融法生产的变石，已逼真于天然变石。阳光下呈翠绿色，灯光下呈红色、紫红色。

5.合成石榴石

合成石榴石的研制成功是当代合成晶体高技术发展的结晶，是人类无止境地寻找具有不同激光性质的材料过程中取得的突出成就。合成石榴石的结构类同于天然石榴石，但化学成分却截然不同。目前合成石榴石主要有钇铝榴石（YAG）、钇铁榴石（YIG）、钆镓榴石（GGG）3种，原主要用于激光工业，现已扩展至宝石业，作为天然钻石和其他类似天然宝石的代用品。它们的物理光学性质，钇铝榴石（YAG）的分子式为Y₃Al₅O₁₂，无色。若加入铬则呈绿色，加入镁呈红色，加入钴呈蓝色，加入钛呈黄色，加入不同稀土元素可以呈现各种不同的颜色，若用铁代铝又呈黑色。因此，合成石榴石不仅可以仿天然钻石，而且也是一系列其他天然宝石的代用品。相反，若代替天然石榴石则在经济上未必合算，因天然石榴石基本属低档宝石。1988年，我国西南技术物理研究所（四川省成都市）首次推出钇铝榴石（YAG）系列的彩色合成宝石，天津8358研究所也用“直接法”生产出了这类合成宝石，但成本较高。

合成石榴石的化学成分与相似天然宝石截然不同，这是区别它们的根本标志。肉眼观察合成石榴石，普遍有像气泡的、轮廓清晰的浑圆小包裹体，可以与天然石榴石区别，且合成石榴石的比重、折光率也普遍较天然石榴石为高。

6.合成尖晶石

合成尖晶石与天然尖晶石的物理性质颇为相似，但化学成分却有明显不同。天然尖晶石化学成分中镁、铝氧化物比为1∶1，而合成的最佳比为3.5∶1。合成尖晶石具有种种颜色，鲜艳蓝色的可仿蓝宝石，浅蓝和淡绿蓝色的可仿海蓝宝石，淡绿、黄绿、绿色的可仿橄榄石、电气石。1960年前后研制成的红色合成尖晶石又是红宝石的逼真代用品，而无色的合成尖晶石可作为金刚石的仿制品等。用仪器测定折光率、比重、偏光图、吸收光谱等，完全有把握将其与相似的天然宝石加以区别。肉眼观察，若发现有球形气泡，这就是合成尖晶石的有力证据；若再见有生长线以及颜色分布过分均匀，则可更加肯定是合成的。天然尖晶石中的包裹体有棱角，而不呈球形气泡。

还必须注意的是，目前出现了一种仿青金石的合成尖晶石。其生产工艺是熔炼镁、铝氧化物，再加入氧化钴着色剂，控制烧结温度略低于生产合成尖晶石的熔点。以这种方法烧结形成的粗粒晶体，颇似漂亮的青金石。若在绕结过程中再加点黄色金属，则就成了名贵的“青金”“金格浪”品种。

7.合成水晶

现在合成水晶生产工艺已属普通技术，许多国家都能生产。但是很少作为宝石在市场上代替天然水晶销售，这是因为合成水晶的成本与天然水晶相近。最近，蓝、绿、黄、褐色等水晶问世，为代替诸如尖晶石、黄玉、碧玺、海蓝宝石以及红宝石、蓝宝石等天然宝石提供了条件。合成水晶具有长而扁平的晶芽片与相当明显的条带相平行，而且往往有面包屑状包裹物，这是识别它的肯定性标志。制造合成水晶时，必先置有一个很小的诱发晶体生长的晶芽，上述表征在晶芽附近就更为常见和明显。而天然水晶内常见气、液包体，其形态多呈点状、云雾状、棉絮状，在合成水晶中类似特点则少见。须注意的是，当前市场上出售的某些所谓水晶眼镜，既不是合成水晶，更非天然水晶，实为有色玻璃，在制造时往往也伪造出云雾状、棉絮状包体，借此以假乱真。

8.合成金红石

1947年合成金红石制成。天然金红石一般不透明，而合成金红石却是透明的，并有淡黄、浅蓝、深蓝、金黄、浅褐、绿色等品种。这种合成金红石具有强的色散和双折射率，与钻石相似，呈现一种蔚为奇观的外貌，闪光无比，从而可代替许多种天然宝石，如钻石、蓝宝石、海蓝宝石、黄玉、锆石等。根据合成金红石具有非常强的闪光、双折射率，以及总显雾蒙蒙的透明度，很容易将其识别出来，若有放大条件还可发现明显的球形气泡。若以仪器检测，则更有把握区分。

（二）改色宝石

为了强化宝石颜色的美感或者使其接近正宗色，增加透明度，宝石改色技术应运而生。据专家推测，目前市场上约75%的宝石都经过了一种或多种方法的改色处理，以提高其售价。改色是在天然宝石基质上进行，故改色宝石仍属天然宝石之列，只不过业经了“美容化妆”。这是与合成宝石和赝品的本质区别。

1.热处理改色

适用于由微量杂质元素而致色的宝石，如红宝石、蓝宝石、锆石、绿柱石、黝帘石等。斯里兰卡等地的浅蓝和白色的蓝宝石，在还原环境中加热处理，可变为蓝色的蓝宝石。我国海南岛的蓝宝石，当三价铁含量为0.96%时呈浅蓝色，若将其在1200℃～1500℃的还原条件下加温48小时，即改变成蓝色。当含量达1.13%时呈深蓝色，若将其在上述同样温度的氧化条件下加热48小时，颜色就会变浅。将带绿色调的海蓝宝石，在温度为350℃左右的还原条件下加温24～48小时，即可改色成纯正的海蓝色，极大地提高了宝石的质地档次。褐色含铁玛瑙，在低温氧化条件下加热，可变成红色玛瑙。经热处理法的改色宝石，颜色长存。

2.辐射改色

用放射性辐射或高速电子流轰击宝石，使宝石晶体结构产生缺陷，形成着色中心而改变宝石颜色。经这种方法改色的宝石常见有蓝色黄玉、黄色黄玉、钻石、蓝色水晶等，特别是蓝色黄玉、紫色水晶现已充斥市场。为避免褪色，经辐射的宝石尚需在200℃～300℃加热一两个小时，使着色中心稳定。辐射处理后的改色宝石均含有微量放射性，必须置放待其超过放射性衰变期后，方可出售，否则将贻害顾客。

3.注油改色

将有裂隙或双晶的宝石，注入与其折光率相似的油，缩小光在其中折射，使裂隙等看不清晰。常用于掩饰裂隙较多的祖母绿、电气石等。

4.箔背衬改色

适用于浅色透明宝石，即在其底部衬上各种颜色的箔衬，如孔雀毛、珍珠贝壳、染料涂层等，用来增强宝石颜色。

（三）以中低档宝石冒充相似高档宝石

与天然宝石外观相似的矿物或其集合体颇多，再加上合成品的出现，更为以中低档宝石冒充高档宝石提供了可能和前提。对这类假冒品用仪器检测，一查即明，并非难事。但若仅以眼睛观察其外表特征，则往往不易识别，对一般顾客来说更为困难。从技术角度讲，这属于易混淆矿物的鉴定问题，涉及矿物学领域。限于专业技术太强，在此就不详述了。现仅将易混的宝石名单列出，以期在购买时引起警觉。

1.与钻石相似的宝石

主要有锆石以及合成的立方氧化锆、钇铝榴石、钆镓榴石、钛酸锶、金红石等。有时甚至以无色水晶、无色黄玉充之。

2.与红宝石相似的宝石

在市场上经常见有以红色尖晶石、锆石、红色电气石、红色绿柱石、镁铝榴石、浅红色黄玉以及合成宝石等，假冒天然红宝石。

3.与蓝宝石相似的宝石

以蓝色尖晶石、黄玉、蓝色电气石、黝帘石、改色蓝锆石、蓝锥矿、蓝晶石、堇青石以及合成蓝宝石等，假冒天然蓝宝石。

4.与祖母绿相似的宝石

以萤石、绿电气石、金绿宝石、铬云母、磷灰石、翡翠、含铬钒钙铝榴石以及合成祖母绿等，假冒天然祖母绿宝石。

5.与海蓝宝石相似的宝石

以天蓝色黄玉（包括改色）、电气石、锆石以及合成系列宝石等，冒充天然海蓝宝石。

（四）拼合宝石

将两种以上的材料胶结在一起，拼合成一个完整的宝石成品，称为“拼合宝石”。拼合宝石外露部分多为天然宝石，内藏部分则是赝品或档次较劣的天然宝石，徒有外表，败絮其中，实际上是以中低档宝石冒充高档宝石的变种，属假宝石之列。主要有二重型、三重型、底托型3种造假方式。国内常见的有4种。

1.绿柱石三层石

将两片薄绿柱石，中间涂上艳绿色胶将其黏合，形成三层石，用以仿祖母绿宝石。若发现黏合面中有气泡就要怀疑，用笔电筒照射，若冠、底部显绿色而腰围却无色，则是假冒品。

2.石英与绿柱石三层石

冠部是无色石英，底部是浅色绿柱石，中间用绿色胶将其黏结，用以冒充祖母绿。识别方法同上。

3.天然与合成蓝宝石二层石

冠部是天然蓝宝石，底部为人造合成的深蓝色蓝宝石，中间涂蓝色胶将其黏合，用以冒充优质蓝宝石。因不是一个完整的宝石，用放大镜观察，就会发现各部位显示不同特征：冠部天然蓝宝石中会见有不均一的平直色环（或生长线）；中部是胶，会有圆形大气泡出现；底部是合成蓝宝石，会出现弧形色带。

4.石榴石与玻璃二层石

冠部为铁铝榴石，底部为玻璃，中间用无色胶黏合，用以冒充其他宝石。识别方法是：将冠部向下放在白纸上可见到一个红圈，即出现所谓红圈效应，这就是组合件。

（五）假宝石（赝品）

用色泽美丽或能显现某种光学效应的玻璃、塑料等切磨成宝石状，用以假冒宝石。它们根本与宝石不沾边，是货真价实的赝品，但目前已广泛充斥市场。某公司为加强今后在宝石经营中的友谊和联系，向对方赠送了海蓝宝石，可是将这些海蓝宝石在X光衍射仪中一检测，却是玻璃，足见赝品已逼真到何种地步。玻璃是非晶质二氧化硅，在熔制过程中若加入不同色素离子，就会呈现各种颜色；若加入某些金属，又可增大其比重、折射率和色散等（如表2所示），使其在颜色、光泽和几个稳定物理常数方面接近宝石而冒充之。若按一定方向将玻璃纤维排列，并重新加热使纤维表面略熔，就生产出了猫眼玻璃假宝石。若在玻璃熔质中加入金属铜微粒，冷凝后就会呈现铜红色的闪光星点，古称“砂金石”，假冒宝石。市场上常见的玻璃宝石赝品有9种。

1.假钻石

目前仿造钻石颇多，稍有疏忽就会上当受骗，遭受重大损失。除用人工合成的立方氧化锆、钇铝榴石、钆镓榴石、钛酸锶、金红石等冒充外，以无色、淡黄色铅玻璃磨成钻石晶体状。假冒钻石出售，也已司空见惯。区别是钻石硬，达摩氏硬度10级，可将玻璃划成条痕，而这种铅玻璃的硬度仅及5级左右，真玻璃刀能轻易将其刻划动。

2.假红宝石

以红色玻璃（加铬或铅等）冒充。由于系由玻璃熔液烧铸而成，故表面往往有铸的痕迹。

3.假蓝宝石

玻璃熔液中加入适量钴，即成钴蓝玻璃，其色泽与蓝宝石极相似而冒充之。识别方法同假红宝石。

表2　常见玻璃质假宝石及其比重、折光率值

4.假祖母绿

常见有两种假冒品：一种用绿色胶水将绿玻璃黏合而成，一是在玻璃上电镀绿色薄膜。识别标志是这类赝品质地软，颜色过分均一，表面如玻璃那样过分平整。1961年，奥地利一科学家发明在绿柱石表面，电镀上一层人造祖母绿镀膜，后由林德公司作为林德人造祖母绿加以推广。

5.假海蓝宝石

硼硅酸盐玻璃、钙铁玻璃、部分铅玻璃均呈淡蓝色，经切磨均可冒充天然海蓝宝石。

6.假金绿宝石

用玻璃纤维制造的假猫眼石，在市场上广有销售，主要有红、蓝、褐、黄色4种，其中褐黄色者尤为天然猫眼石相似。除质地有别（软、轻）外，天然猫眼石往往只见有一条最亮的亮带，而玻璃的则常见有两三条亮带（详见合成金绿宝石所述）。

7.假电气石

天然电气石有多种颜色，因此可以各色玻璃冒充之。

8.假石榴石等

石榴石、黄玉、水晶、尖晶石等中低档宝石，均可以相似色的玻璃冒充之。

9.塑料假宝石

塑料工业发展到今天，已能生产出各种色彩、各种光洁度、各种硬度的透明或不透明的塑料，甚至还可以模拟天然宝石所特有的星光效应、月光效应、猫眼效应、砂金效应等，成为制造各种假宝石的廉价原料。识别塑料假宝石，只要用热针（或烟头、火柴火、烧红铁丝）触试，有无塑臭味散逸，真伪即可辨出。

（原载《真假珠宝的识别》，中国地质出版社，1994年）