水热法合成宝石的鉴定

水热法合成宝石的鉴定

三、水热法合成宝石的鉴定

1.合成祖母绿及绿柱石

(1)包裹体:来自坩埚的贵金属的包裹体，如铂晶片、针或黄金枝等。由气液包裹体和硅铍石构成的钉状包裹体和硅铍石晶体包裹体(图10-7-3)。

图10-7-3　合成祖母绿中的钉状形包裹体及硅铍石晶体包裹体

(2)纹理:显示锯齿状纹理、波状纹理等(图10-7-4)。

图10-7-4　水热法合成祖母绿中的波状纹理

(3)表面增生裂纹:在切磨好的浅色绿柱石上生长一层薄的祖母绿，这种改善宝石外观颜色的方法称为水热表面增生或水热镀层。在这种表面增生的祖母绿表面可见明显的龟裂纹。

(4)籽晶片及多层结构:当籽晶保留在成品中时，较浅色或无色的籽晶及籽晶面上富集的包裹体使籽晶明显显现出来。

(5)可见光谱:合成祖母绿比天然祖母绿的光谱明显要强且清晰。

(6)合成祖母绿在查尔斯滤色镜下变红，有强红色紫外荧光。而天然的祖母绿有的变红;有的不变红;有的显中到弱红色荧光;有的显弱的绿色荧光。

(7)红外光谱:采用红外光谱鉴别天然与合成祖母绿始于1967年，这种方法是基于祖母绿中两种类型水分子的有无进行鉴别的，尤其对那些内部十分干净、无特征内含物的宝石是十分有效且是无损的鉴定手段。

水热法合成祖母绿的早期产品主要含I型水，不含II型水，后来通过改进工艺使新的产品既含Ⅰ型水又含Ⅱ型水，但仍以I型水偏多，证明一般碱含量较低。而天然祖母绿中的既含I型水又含II型水，但II型水较多(图10-7-5、图10-7-6)。

图10-7-5　水热法合成祖母绿的红外光谱图

图10-7-6　天然祖母绿的红外光谱图

2.合成石英

(1)合成石英常有艳蓝色、绿色、褐红色透明品种，而这样的石英在自然界几乎见不到。

(2)内含物:面包渣状包裹体是合成石英诊断性的内含物，它们实际是锥辉石的细小雏晶。合成石英偶尔可见籽晶片和缝衣针状气液两相包裹体。

(3)合成彩色石英的色带:合成彩色水晶常显示不同于天然品种的色带。合成彩色水晶的色带总是平行籽晶板，而合成紫晶时籽晶板平行于菱面体面方向，合成黄水晶的籽晶板平行于底轴面。所以可利用偏光镜帮助确定主体色带方向来间接推断。

(4)干涉图:合成石英一般没有复杂的双晶结构，所以通常在正交偏光下显示“牛眼干涉图”(即中空黑十字)，而天然水晶，尤其是紫晶，常出现巴西双晶，所以可见到“螺旋桨状黑十字干涉图”。这只能作为辅助的鉴定依据。

(5)吸收光谱:蓝色合成石英显典型的钴谱，为540nm、580nm、635nm三条吸收带，其中540nm吸收带较弱。

(6)由钴致色的合成蓝色石英在滤色镜下变红，有强红色荧光。

(7)红外光谱:天然无色水晶和烟晶以3 595cm－1和3 484cm－1为特征吸收带，而合成水晶则缺失这两个吸收带，而以3 585cm－1或5 200cm－1为特征吸收带。合成紫晶具有明显的3 545cm－1谱带，而天然紫晶中这一谱带明显较弱。

2.合成刚玉

(1)合成刚玉晶体的菱面体面发育，而平行双面不发育，桂林宝石研究所的合成晶体常为板状，晶面有阶梯状或舌状生长丘。

(2)可含有来自坩埚的铂晶片或絮状黄金微晶集合体，也可保留有籽晶片。籽晶常有微小的气泡群。

(3)经常显示水波纹状纹理，这是水热法合成刚玉的典型特征。

(4)桂林宝石研究所合成的黄色蓝宝石常有橙色与棕黄色呈楔状或条带状相间分布的现象。

(5)可含有灰白色的面包屑状未溶粉末。

(6)桂林宝石研究所合成的红宝石紫外可见光光谱的紫外截止边位于362nm，而天然的通常在320nm以下。