助熔剂法生长宝石的鉴别

助熔剂法生长宝石的鉴别

三、助熔剂法生长宝石的鉴别

1.助熔剂法合成祖母绿的鉴别

(1)内含物特征:合成祖母绿含有助熔剂残余、硅铍石晶体、铂晶片、籽晶及气固两相包裹体。助熔剂残余包裹体存在于愈合裂隙中，常呈扭曲的面纱状、云雾状、云翳状、管状、网格状。助溶剂残余在反射光下，表面呈白色或橙色，亮域下不透明，显粒状结构。硅铍石晶体甚至可以长成大的柱状晶体包裹体。铂晶片为三角形、六边形或针状，暗域照明下不透明，反射光下显银白色的金属光泽。在黄金坩埚中生长的晶体可含有絮状的黄金微晶集合体。助溶剂残余微晶与收缩泡构成的气—固两相包裹体，很像天然宝石中的气—液两相包裹体，但助溶剂呈微晶固相，与天然液相特征不同，显得浑浊不如液体透明清澈。

(2)相对密度:助熔剂法合成祖母绿的相对密度略小于天然祖母绿的相对密度。而水热法合成祖母绿的相对密度与天然祖母绿的相对密度重合(表10-6-1)。

表10-6-1　天然祖母绿与助熔剂法合成祖母绿的相对密度表

(3)折射率:助熔剂法合成祖母绿的折射率及双折射率略小于天然祖母绿，但吉尔森N型产品接近天然品的值(表10-6-2)。

表10-6-2　天然、合成祖母绿的折射率及双折率值

(4)紫外荧光:合成祖母绿在长波紫外光中发强红色荧光，吉尔森N型祖母绿不发荧光是因为加入了铁(Fe)这种荧光的抑制剂。

(5)查尔斯滤色镜:合成祖母绿在查尔斯滤色镜下显强红色，而天然祖母绿在查尔斯滤色镜下可显红色、粉红色，甚至绿色。但某些哥伦比亚祖母绿在查尔斯滤色镜下也可显很强的红色。

(6)吸收光谱:合成祖母绿比天然祖母绿的吸收光谱更强、更清晰。吉尔森N型合成祖母绿有明显的427nm铁的吸收线。

(7)红外光谱特征:助熔剂法合成的祖母绿不含水，故其红外光谱在5 000～6 000cm－1处无任何水的吸收峰，而天然祖母绿有水的吸收峰。

(8)成分分析:用X射线荧光光谱仪进行成分分析，可发现天然祖母绿的铬含量较低，并伴有钒和铁的存在，而合成祖母绿铬的含量较高，钒和铁的含量则明显偏低，且还含有Mo、Bi等助熔剂的金属元素(表10-6-3)。电子探针从达到表面的熔剂包裹体中也可检测到助熔剂的金属元素。

表10-6-3　天然祖母绿与合成祖母绿微量元素成分对比

图10-6-2　合成红宝石中橙红色助熔剂残余

2.助熔剂法合成红、蓝宝石的鉴别

(1)内含物:助熔剂残余包裹体(图10-6-2)、气固两相包裹体(助熔剂残余和收缩泡)、铂晶片、籽晶。

(2)颜色:特殊的色带或色域:助熔剂法合成刚玉中可见直线状、角状生长环带，这些特征与天然红、蓝宝石中的色带在外观上是一致的。但在拉姆拉(Ramaura)合成红宝石中可出现一种搅动状的颜色分布现象和纺锤形色域，在俄罗斯合成红宝石中可出现浅红、无色色带或三角形、扇形的蓝色或深色的色块。查塔姆(Chatham)合成红宝石有的具暗色核心。

(3)发光性:紫外光下助溶剂法合成红宝石呈中—强的红色荧光，而拉姆拉红宝石加入了某些稀土元素，在紫外光下显橙红色荧光。有些合成蓝宝石可显绿白色荧光。

(4)吸收光谱:助熔剂法合成红宝石的吸收光谱与天然的一样，只是比天然红宝石更清晰、更明显。

(5)微量元素:用电子探针分析暴露到宝石表面的助熔剂残余包裹体可检验出包裹体的化学组成，用X荧光光谱仪，可以无损分析出宝石所含的微量化学元素，如Pb、Bi等。