从理论角度说,宝石是一种地质运动过程中形成的天然矿物,因此,每一种宝石都有一个矿物学名称,这个名称是由国际矿物学协会(IMA)及其新矿物、命名和分类委员会(CNMNC)科学定义的。在某些情况下,这个矿物名称为贸易和消费者所熟知(如钻石),不需要进一步分类。然而,对于大多数彩色宝石来说,事情要复杂得多,因为她们中的大多数被市场和消费者熟知的是种类繁多的称呼。通常,宝石品种名称与其矿物化学成分和颜色的变化有关。自18世纪现代矿物学出现以来,一些宝石品种的名称在文学作品中广为人知(如红宝石、蓝宝石、祖母绿)。而在过去的几十年里,为了推广一些新发现的宝石,使用了很多更吸引人的名称(比如坦桑石、沙弗莱等)。当然,在某些情况下,有些宝石的名称也与宝石外观有关(比如芬达石榴石、绝地武士等)。
尽管宝石名称的分类通常很简单(比如含铬的绿柱石被称为祖母绿,而含铁的就是海蓝宝),但我们仍需注意,她们仍然是比较模糊的定义,特别是涉及区分同一矿物不同品种时。
本文,旺财想要介绍关于将彩色宝石分类为不同种类的内容,并提供一些案例研究来从实验室的角度说明这个问题。
任何宝石学实验室都应遵循一个内部定义的标准程序这一先决条件,确保能够以一致的标准评估和分类色彩丰富的彩色宝石。由于目前全球对于彩色宝石缺少统一公认的颜色评级标准,所以内部标准就十分重要,一般通过比色石、色表和基于光谱分析的颜色测量等方式建立。因为这种内部标准未来可能会成为国际统一,并被其它实验室和贸易组织所接受的标准。
彩色宝石的色彩观察是一个复杂的问题,基于三个主要因素:
光源—观察者—观察对象
为了一致地给宝石颜色进行分级,必须使用具有高显色性能的标准化光源。另外,从顶部观察宝石颜色(距离光和观察者约25厘米)时,建议将宝石向各个方向略微倾斜10-20°,以便更好地判断宝石的火彩和颜色分部情况。
实 例 教 学
下面,旺财带大家通过研究几组对标宝石,来了解实验室对宝石品种及颜色的分类方式。
红宝石 VS 粉色蓝宝石
刚玉宝石(红蓝宝石的统称)中的微量铬元素可使其产生一定饱和度范围的红色,从深红色到鲜红色、淡红色(如粉红色)不等(见下文图)。传统上,业界将红-粉色刚玉分为红宝石和粉红色蓝宝石两种。这两个品种之间的边界从来没有在国际上得到很好的界定,尽管这对贸易来说是非常重要的,因为这两个品种之间通常有一个重要的价格差异。
虽然刚玉宝石中铬元素浓度的阈值可以被定义为区分红宝石或粉红色蓝宝石的指标,但这一假设在现实中并不适用。原因是这种化学分析(通常在表面测量)可能受到化学分区和切割风格和比例的影响,从而导致使用这种简单方法时的不一致性。更不必说由于不同实验室使用的分析方法不同,造成铬浓度测量的关键差异。
一个更现实有效的方法是通过与颜色图表或比色石进行视觉比较,也就是根据颜色将红宝石与粉红色蓝宝石区分开来。比如在顶级彩色宝石鉴定机构SSEF的宝石实验室里,就有一套使用了几十年的合成刚玉比色石(下图)。这样就可以进行最直接的颜色评估,因为这些比色石显示出匹配的反射模式和多色效果,这些也存在于实验室测试的红宝石或粉红色蓝宝石中。另一种选择是使用彩色图表,用波纹金属箔制成,在某种程度上模仿了宝石刻面产生的反射效果。
钴蓝尖晶石 VS 普通蓝色尖晶石
蓝色的尖晶石在国际宝石贸易中,是一种极具吸引力、十分受欢迎的宝石。造成蓝色的原因可能是由于微量的钴、铁,或这两种元素的组合,因此会产生一系列颜色,从鲜艳的钴蓝色到绿灰蓝色和紫蓝色。这里“神奇”的蓝色指的是钴元素,所以在蓝色尖晶石交易时,关键问题通常是,一个蓝色尖晶石是钴尖晶石,还是一个更常见的普通蓝色尖晶石。而这只能通过结合颜色观察和非常详细的吸收光谱分析来解决。类似于红宝石和粉红色蓝宝石的分类,钴浓度阈值对于钴蓝尖晶石的分类也是不适用的。原因是一些尖晶石的蓝色来自于铁的吸收特性,可能除了铁之外,还含有钴,在某些情况下,钴浓度甚至比一些钴尖晶石浓度更高。所以,关键的定义特征应该是哪种着色元素在吸收光谱中占主导地位,也就是钴元素和铁元素的比例值。
祖母绿 VS 绿色绿柱石
通常,祖母绿被描述为一种含铬的绿柱石,尽管其他过渡元素(如钒和铁)可能对她们明显的绿色有相当大的贡献。祖母绿自古以来就因其饱和的绿色和稀有而被视为珍宝,尽管可能会出现较轻饱和的祖母绿。由于变质作用和晚期岩石变形背景下的复杂地质构造,一般祖母绿晶体尺寸都较小。
但是近年来,SSEF在实验室中多次看到淡绿色到蓝绿色的宝石,大多是超大尺寸(100克拉以上)和纯度极高的宝石。与所有传统的祖母绿矿床(哥伦比亚、赞比亚、阿富汗等)相比,这些岩石中有许多形成于伟晶岩(例如在尼日利亚和马达加斯加),所处的地质环境非常不同。
通过吸收光谱分析发现,与传统的铬致色的祖母绿不同,这些浅色绿色绿柱石有着不同的铬、铁元素比例。许多浅绿色到蓝绿色的绿柱石的特点是低铬浓度,但相对铁浓度则非常高。
总 结
本文试图从实验室视角概述定义宝石颜色术语使用的具体例子。随着实验室和业界努力在定义和使用多样性和颜色术语方面取得更大的协调。我们有必要接受设定界限的复杂性,以及这样一个事实,即实验室的颜色或多样性意见最终是基于观察和分析数据,而这些数据最终形成了专家意见。