藍寶石的優化處理工藝及鑒定方法

崔帥

摘 要：近年來，在天然出產藍寶石質量降低而不能滿足市場需求的背景下，為了更好地適應市場需求，藍寶石的優化處理工藝日漸成熟，但優化處理后的藍寶石價值必然受到一定影響。為此，本文對常用的藍寶石優化處理方式進行了歸納評價，并根據優化處理工藝的特性給出了優化處理藍寶石的鑒定方法。

關鍵詞：藍寶石；優化處理；鑒定方法

藍寶石是以礦物剛玉為原料的寶石，其化學成分為Al2O3，純凈的剛玉是透明的，因經常混有不同的微量元素而呈現不同的顏色。藍寶石是剛玉族寶石中除了紅寶石以外其他各類顏色剛玉的總稱。它與紅寶石、鉆石、祖母綠、貓眼石等統稱為世界五大名貴寶石，其價值不言而喻。但是由于優質藍寶石苛刻的產出條件，天然產出的藍寶石大多質量不高，品質難以滿足人們的需求。基于此，人們對藍寶石優化處理工藝給予了極大的關注。目前，對藍寶石進行優化處理已成為業內常用的手段，在當前全球藍寶石市場中，超過一半的藍寶石都經過了一定的優化處理。

1 藍寶石基本特征

藍寶石的礦物名稱為剛玉，屬剛玉族礦物。藍寶石的化學成分為Al2O3，主要以Fe、Ti致色，有時具有特殊的光學效應-星光效應。不同產地的藍寶石還具有不同的包裹體特征，藍寶石內部所含的包裹體通常能提高藍寶石的價值。

2 藍寶石的優化處理方法

2.1 熱處理

熱處理是對藍寶石進行質量改善中最常用的方法，目前國際珠寶界承認經過熱處理的藍寶石的價值，在實際銷售過程中不需要特別說明。

熱處理主要是根據藍寶石的致色元素在不同溫度下價態會發生變化的特性，通過改變溫度條件來控制致色元素的價態，進而改善藍寶石的顏色以提高藍寶石的質量。

近些年來藍寶石的熱處理得到了極大的發展，已經由傳統的火燒改色進入如今的高科技領域[1]。目前熱處理可應用于藍寶石中藍色的增強和削弱、排除雜色調、產生星光效應等多個方面，但藍寶石在熱處理過程中仍存在一定問題，例如改色過程中常常會出現灰色調、對于透明的藍寶石無改色價值等，這就需要技術上的進一步突破。

2.2 擴散處理

擴散處理又被稱為表面擴散處理，是目前藍寶石常用的優化處理方法之一，其原理主要是通過高溫擴散使外來致色離子進入藍寶石晶格，從而呈現出純正的藍色。目前常用的滲色劑主要為Fe2+和Ti4+兩種離子。由于擴散作用進行的極為緩慢，因此擴散層的厚度是極薄的。擴散處理與熱處理的主要差異在于擴散處理是通過外來離子進行充填來改變藍寶石的顏色，而熱處理是通過改變藍寶石晶體內原有離子的價態來實現藍寶石顏色的改變。就其效果而言，經過擴散處理后的藍寶石其顏色和天然藍寶石相差不大，在市場中很難將其與天然藍寶石分開。

2.3 充填處理

充填處理主要是在氧化處理加熱的情況下將一些物質充填在藍寶石的裂隙和裂縫中以掩蓋這些瑕疵。目前這類處理辦法主要是針對藍灰色的藍寶石，通過各類有機玻璃作為充填物充填藍寶石的裂隙和解理，改善其精度和透明度，同時增強其顏色[2]。

2.4 染色處理

染色處理是將顏色比較淺、裂隙較發育的劣質藍寶石放置在有色溶液中通過浸泡、加熱使其染上顏色，進而提高其顏色質量的優化處理方法。這種方法和熱處理方法具有一定程度的相似性，但相對而言，此法處理過程較為原始、粗陋，很難使染色劑在寶石中分布均勻，對于藍寶石的質量提升有限。

2.5 其他方法

藍寶石除上述幾種常用的處理方法，還有輻射法、拼合法、貼片法等。它們都在一定程度上提高了藍寶石的品質和市場價格。

3 優化處理藍寶石的鑒定

藍寶石的優化處理雖然在一定程度上能夠提高藍寶石的價值和市場價格，但是優化處理過程并不能完全彌補其與天然優質藍寶石之間的價值差距。在商場中，常有商家用經過加工處理的藍寶石來充當天然藍寶石的現象，因此掌握如何鑒定經過優化處理的藍寶石是很有必要的。

3.1 熱處理藍寶石的鑒定

目前熱處理技術已經得到了市場的認可，經過熱處理的藍寶石不需要單獨列出處理工藝，可以直接作為天然藍寶石進行售賣。針對熱處理藍寶石的鑒定，主要是通過識別在熱處理過程中藍寶石除顏色外的其他性質的改變，其具體鑒定特征如下：

（1）顏色：熱處理之后的藍寶石可能會出現顏色不均勻，同時原色帶的顏色、清晰度也會發生不同程度的改變。

（2）表面特征：表面因高溫部分熔融通常會產生一些凹凸不平的麻坑，二次剖光可能會出現雙角棱、多面角棱等現象。

（3）包裹體特征：固體包裹體可能會發生高溫溶解，進而出現一些細小的斑狀、點狀、絲狀等形態；流體包裹體可能會發生破裂，流體可能會流入破裂所新產生的裂隙中。

（4）熒光性及光譜特征：某些經過熱處理的藍寶石在短波紫外光下顯示淡綠色或淡藍色熒光；部分藍寶石在臺式分光鏡下觀察時，缺失純藍色吸收帶[3]。

3.2 擴散處理藍寶石的鑒定

目前擴散處理后的藍寶石與天然藍寶石特征相近，商家利用經過擴散處理過的藍寶石來充當天然藍寶石進行售賣的現象普遍存在。因此，加大擴散處理藍寶石的鑒定研究對消費者而言具有重要意義。經擴散處理后的藍寶石主要是依據擴散處理的機制進行鑒定，其具體鑒定特征如下：

（1）顏色及透明度：顏色不均勻地聚集在刻面、棱及腰圍處，在表面內的坑及裂隙周圍有顏色“滲出”現象，在日光或燈光下其透明度通常比天然藍寶石透明度低。

（2）與高溫有關的特征：刻面殘留不規則的網狀淬火裂紋及熱蝕凹坑等典型的高溫特征[4]，同時還具有色帶擴散、模糊等現象。

（3）折射率及光譜特征：折射率大多數高于天然藍寶石的折射率值；光譜吸收比天然藍寶石要弱，尤其是藍區的鐵線模糊，甚至消失[3]。

3.3 充填處理藍寶石的鑒定

主要是通過充填料和藍寶石之間存在的物性差異來進行鑒定，其具體鑒定特征如下

（1）光澤：充填料和藍寶石之間的光澤明顯不同。

（2）外部形態：充填物不夠穩定，在外界條件下容易脫落，進而使寶石出現殘缺。

（3）硬度：充填物的硬度與藍寶石明顯不同，有時可通過針的刻劃來鑒定。

（4）內部特征：內部常有細波紋狀、彎曲腸狀、放射狀流動構造以及不規則凝固態或云霧狀、柵欄狀、網狀、碎渣狀等充填物組合特征[5]；在充填物中常有殘留氣泡的存在，且氣泡多呈扁平狀。

3.4 染色處理藍寶石的鑒定

主要是通過染色的不均勻來進行鑒定，其具體鑒定特征如下：

（1）顏色：由于染色處理主要是通過外來染色劑進行染色，經染色處理的藍寶石顏色其具有不均勻性。裂隙處通常因染色劑聚集而顏色較深，而裂隙不發育的地方通常顏色較淺或未染上顏色。

（2）熒光性和光譜特征：由于染料的存在，可能引起異常的熒光和紅外光譜。

（3）有機染色劑可使蘸有丙酮或酒精的棉球染色。

3.5 其他處理方法藍寶石的鑒別

拼合處理：主要是通過寶石的拼合縫、拼合處的氣泡、粘合劑的干裂收縮等現象來鑒

輻射處理：主要是通過顏色的穩定性、寶石的熒光性和吸收光譜特征以及寶石內部的生長環帶來鑒別。

4 結語

優化處理藍寶石工藝的日漸成熟使藍寶石的品質得到了顯著的提高，與天然藍寶石相差無幾，但是其價值和天然藍寶石還存在一定的差異。就目前市場來說，掌握優化處理藍寶石的鑒定，對于維護消費者自身權益具有重要意義。近些年來一些新型藍寶石優化處理技術的出現，使藍寶石品質有了相當程度的改觀，隨著科技的不斷發展，可以預測經過優化處理的藍寶石品質將會得到更進一步的提升。

參考文獻

[1]楊坤彬，彭金輝，張世敏，等.紅、藍寶石熱處理現狀及前景[J].貴州大學學報（自然科學版），2005，（2）：215-220.

[2]馮亮，張倩怡，楊曉雯.一種藍寶石的充填處理特征[J]寶石和寶石學雜志，2015，（4）：16-22.

[3]尹蓉.盧龍紅剛玉的顏色成因及優化條件的研究[D].燕山大學，2006.

[4]亓利劍，曾春光，曹姝旻.擴散處理合成藍寶石的特征及其擴散機制[J].寶石和寶石學雜志，2006，（3）：4-9.

[5]王雅玫，楊明星.中低檔寶石的充填處理[J].寶石和寶石學雜志，2008，（4）：23-27，2.

（作者單位：吉林大學地球科學學院）