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如何辨认钢玉(红蓝宝石)原矿是否经过热处理?
如何辨认钢玉(红蓝宝石)原矿是否经过热处理?
如何辨认钢玉(红蓝宝石)原矿是否经过热处理?作者: 颜丰明 updated 202405
近年来有很多蓝宝石原矿晶体，为了提高卖相，於是进行了热处理，优化了颜色甚至净度，保留了结晶体的外貌，而购买的藏家一时不查就买了自己可能不想要的标本，这篇文章提供一些基本的判断知识。
一、含母岩的标本通常钢玉原矿有长在母岩及晶体两种，长在母岩的标本极少做热处理也很难进行热处理，因为标本几乎是一定会在加热过程中爆裂，要加以鉴定的是钢玉晶体本身是否是钢玉(这部份的确认，最好还是采用高端的设备，针对晶体的各类光谱及化学成份来比对资料库的Data)，及是否是长在母岩上还是黏上去的(通常肉眼可辨，必要时以仪器来检测是否有发现黏胶)。
照片(左): 一颗缅甸(Mogok)的蓝宝石与其母岩，宝石已无晶型，显示为二次矿床，母岩为砂质沉积岩照片(右): 俄国的蓝宝石(Miass)晶体长在火成岩上。
照片: 仔细观察晶体是否为原生长在母岩上, 照片中的晶体与母岩密接无缝。如在观察中有怀疑，可以仪器来侦测是否有胶的存在。照片: 两件喀什米尔蓝宝石，虽没有大块母岩，但与许多晶体长在一起，附生矿物中偶见电气石，其附著黏土为其中重要伴生矿物(此黏土成份为重要之资料库资料)，如有被清除(酸蚀)，往往是热处理前的处理，如处理完再填入黏土，其成份通常也可由资料库资料比对出来。
二、原矿晶体钢玉原矿晶体再分为有晶型及无晶型。无论有晶型及无晶型，经过高温热处理的标本，表面常见因融熔而产生的光泽，更重要的是，天然晶体表面会附著一些土或母岩的残屑，在高温下产生融熔，或者与钢玉原矿晶体的表面共熔(钢玉原本要1900度C以上才融熔，在这些“杂质”作用下降低了共熔温度)，所以热处理的钢玉原矿晶体表面有更多因表面融熔产生的光泽。 因高温热处理主要产生的差异有:
1. 表面常见因融熔而产生光泽。2. 天然晶体表面会附著的晶粒或土产生熔融。3. 因高温部份融熔，晶体变得较不尖锐。
照片: 这是一颗斯里兰卡蓝宝石晶体，标准的锡兰蓝宝石晶形，但斯里兰卡蓝宝石原矿很少具有深蓝且没有色带的颜色呈现，如果有，那是稀世珍品。可惜，肉眼一看，表面多了光泽(有点玻璃化)，通常天然的二次矿床经过长久的迁移磨蚀表面多少有雾面，且雾面的状况会依晶体的位置(例如有些角落较磨蚀不到)。显然，这初步看起来，其深蓝的颜色就是经过高温热处理的结果。为了使色泽不佳具白雾状(Guada)的斯里兰卡蓝宝石专成吸引了的蓝宝石色，通常要加热到1500度以上，将Silk 熔化，同时提升净度。 照片(左): 进一步观察这颗热处理的斯里兰卡蓝宝石晶体，其附著的土已烧熔在晶体表面，且晶体表面呈现具玻璃光泽，坑洞边角(edge)通常因熔化而有点圆角了( round)。照片(右): 比对无处理的斯里兰卡蓝宝石晶体，其附著的土甚至可以抠下来。晶体表面的缺陷仍呈现尖锐的edge。
照片(四张): 这颗无处理的斯里兰卡蓝宝石晶体，具有中等蓝的颜色，色带算少了，颜色已算是具晶型原石中百中选一的逸品了。注意其菱边自然磨损的状况(不会发亮)，自然蚀刻的凹坑及坑内的泥土(不建议完全去清除这坑内的泥土)，这些都是天然的印记。
基於作假的技术提升，许多热处理的钢玉晶体在热处理前会先将晶体腐蚀，将表面附著的土清洗干净，这样的晶体看起来也更为亮丽。通常这类的晶体热处理温度不要太高时也较不会增加太多光泽(其实钢玉的熔点高达两千度以上，热处理温度通常到不了如此高温，只要在1600度以上就可以增加净度提升蓝色调，但因表面附著低温的土，加上使用硼砂等助熔剂，表面在此温度就产生熔融；反之，把表面腐蚀干净，就减少了作假的证据被看出来。) 因此，这种手法有可能骗过经验不足的藏家。我会建议，当您看到这类表面极干净，没有任何附著的土的晶体，应该视为已处理，即使表面没有明显光泽，我认为附著在晶体表面的土或母岩的残屑是标本的一部份，刻意去除这些则这件标本在矿物学上的意义已剩一半。
如果标本透明度不错，还可以进一步藉由观察内含物来判断，甚至产地的判断。像上述照片中的无处理标本透光性还不错，还可以在显微境下看到金红石细丝。
另外，非洲(Madagascar)出产的粉红钢玉有可能经过低於1000度的处理(例如600度C)(如下图左)，以去除其蓝色调(如下图右)。对於切磨好的裸石，由於处理温度很低，很难以肉眼看出，除非从其内含物中锆石的拉曼光谱来看)(参考refereence 1 )。对於原矿石，由附著之土来看，但通常 600度C 下，附著的土可能也没变化，因此，看到纯粉红没有蓝紫色斑的原矿石，很可能是低温热处理居多，这点与丹泉石类似，因低温热处理有很多原石很难看出热处理。所幸，高昂的标本大多是蓝色或红色。
图左: 非洲(Madagascar)出产的粉红钢玉，通常会有可能经过不高於800度的处理(例如600度C)图右: 非洲(Madagascar)出产的粉红钢玉，在低温热处理前的紫色钢玉带蓝色色带
以上，在不需藉由高端仪器下，即可由肉眼或加上放大镜来判断钢玉原矿标本是否经过热处理。 如要为钢玉原矿出具证书，应该进一步辅以仪器以科学数据来支持较具公信力。
Reference:1. Detection of low-Temperature treatment of pink sapphires, by Dr. Michael S. Krzemnicki, Swiss Gemmological Institute SSEF Switzerland March 2010
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红宝石矿物标本的基本鉴定
红宝石矿物标本的基本鉴定
红宝石矿物标本的简易鉴定
一般而言红色宝石不多, 除红宝(Ruby)外, 还有红色绿柱石(Red Beryl), 红碧玺( Rubellite ), 尖晶石(Spinel), 红榴石Pyrope ( Garnet )等, … 要验证, 可应用钢玉特殊的物性, 特别是其高比重与高热传导.
我们分成含母岩或不含母岩. 如果是与母岩共生的标本, 因无法测知比重并观察内含物, 则需依经验由晶形及伴生矿物等特性结合仪器来鉴定. 当然，必要时可使用光谱学仪器(拉曼、红外、萤光等)及元素分析的高端仪器。
I. 含母岩的红宝石Matrix specimen:
1. 晶形与Color : 除肉眼看外, 可使用UV/Cherse(祖母绿) 镜看. 一般最容易与红宝石混淆的是红色尖晶石, 一般看晶形可区别. 如以UV照或以祖母绿镜看, 红宝石具有亮红的萤光.照片一: 左边照片为尖晶石，此种尖晶石颜色接近红宝石，称为红宝尖晶石，光从颜色很难区分红宝石。右边照片为尖晶石(左边那颗)及红宝石(右边那颗)，颜色接近。两颗标本皆来自缅甸。照片二: 左边照片为萤光测试前。右边照片为萤光测试时尖晶石也有一些发萤光，但远不如右边的红宝石发出强萤光。
各红色宝石所呈现的红色色调不同, 且通常各有其特质, 如红色绿柱石只长在流纹岩(Rhyolite)上. 红碧玺通常会有其显著的直条纹, 红榴石则往往呈现石榴状的结晶. 因此, 大多数状况, 可被具经验的藏家一眼就认出来.
2. 伴生矿物与母岩 : 有些可判断产地, 如长在斜长方形解理清楚的方解石Calcite上, 为Mogok ruby(如下照片三). 与大理岩一起的为阿富汗或巴基斯坦 ( 云南也有类似的 ). Wanza 的红宝有奇特的晶形及Matrix. 宝石级的 Matrix ruby 主要是上述这三大地区. 以实地样品比对, 不难区分.
3. 热传导: 红宝石是红色宝石中最高的, 用 Diamondmaster 测可达钻石的 60% 位置. 其他的红色宝石热传导低很多, 只有尖晶石稍接近红宝. 其他红色宝石热传导较低, 红碧玺与尖晶石都不到钢玉一半, 其他更低了。 因此，以Diamondmaster 来测红宝石也是很好的小工具。
与母岩共生的标本, 只要确认晶体不是黏上去的, 基本上是没有经过热处理优化的天然标本.
照片三: 几乎从Calcite母岩的典型解理即可确认红色晶体即是红宝石。
II 不含母岩时 ( Crystal or Rough )
照片四: 红宝石晶体的结晶造型多样，但还是容易与其他红色宝石矿物区分 。当红宝石, 不含母岩时或母岩很少时, 最简单也最重要的一个验证数据应该是密度, 宜使用可达0.0001克解析度(至少准确到0.001g)的密度测试天平, 测得的比重应在 4.05 左右, 在3.95及4.10 之间. 具此比重值的透明红色矿物, 只有钢玉, 也就是红宝石. 如果标本具有天然的晶面或特质(如生长纹), 加上下述几个特徵则几乎可断定为天然红宝石。
再加上两三项辅证测试就更万无一失了
1. 晶形与Color : 除肉眼看外, 可使用UV/Cherse 镜看. 一般最容易与红宝石混淆的是红色尖晶石, 一般看晶形可区别. 如以UV照或以祖母绿镜看, 红宝石具有亮红的萤光. 再则, 各红色宝石所呈现的红色色调不同, 一般都无法具有纯正红色。通常各有其独特的色调与结晶特质, 如红色绿柱石的红色有其特别的紫色调及独特六角柱状晶型. 红碧玺通常会有其显著的直条纹，颜色浅且深浅不均, 红榴石则色深且往往呈现石榴状的结晶，因此, 大多数状况, 可被具经验的藏家一眼就认出来. 当然, 我个人偏好比重测试，现代天平测比重可准确到小数三位，是很好的基本工具。
2. 热传导: 红宝石的热传导几乎是红色宝石最高的, 用 Diamondmaster 测可达钻石的 60% 位置. 其他红色宝石热传导较低, 红碧玺与尖晶石都不到钢玉一半, 其他更低了.
3. 内含物: 如果有些部位透光且可看到内部, 可依之判断人造与否、产地、是否高温热处理 ( enhancement ). 当看到内含物, 可完全确认其来源为天然. 由其是好的红宝石, 其内含物几乎是必然存在, 往往相当精彩. 有无热处理, 很容易就可看出来.
4. 其他测试:
硬度: 高达九, 可划伤石英调痕板，但属於破坏性测试
折射率
偏光镜 ( 可排除石榴石与尖晶石 )
磁性 ( 可排除石榴石 )
高端仪器: XRD可测出组成元素, 拉曼等测出光谱再比对data。
热处理与否?
需用放大镜或显微镜看, 热处理的原石表面通常可以看到熔化的迹象(包括黏附的土或矿物, 还有晶面有熔融或局部熔融). 有些热处理原石, 在热处理前先以酸洗去表面的土, 因此看不太到土或矿物的熔化, 但可仔细看到晶面有熔融或局部熔融. 此种现象对於红蓝宝石都是如此.进一步可参阅:https://www.gemm.tw/custom_132955.html
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