綠柱石和玻璃拼合仿祖母綠

李玏 于露

拼合寶石一直被用作高檔寶石的仿制品，這個(gè)記錄可以追溯到老普林尼的《自然史》（公元79年）。拼合寶石通常由兩塊或兩塊以上的材料以平行、分層的方式連接在一起。天然寶石材料，如尖晶石、石榴石，經(jīng)常被置于冠部，因?yàn)樗鼈儞碛心途眯院吞烊话w；其亭部通常由色彩鮮艷、價(jià)格低廉的材料組成，如玻璃或合成藍(lán)寶石。

近日，GIA紐約實(shí)驗(yàn)室收到一顆綠柱石拼合玻璃仿祖母綠樣品，現(xiàn)分析如下：

圖1：正面朝下，可以觀察到這粒拼合寶石臺(tái)面下的天然包裹體和巨大的氣泡。照片由Jian Xin （Jae） Liao提供。

圖2：左邊：透過(guò)反射光，可見(jiàn)四塊玻璃在亭部的拼合痕跡。小三角形部分從反方向觀察可見(jiàn)表面凸起。（顯微照片由Tyler Smith提供）；視域3.57毫米。右邊：金屬樹(shù)枝狀包體是這顆拼合寶石以綠柱石為內(nèi)核的核心證據(jù)。拼合面上可見(jiàn)平行排列的氣泡。（顯微照片由Augusto Castillo提供）；視域2.90毫米。

圖3：在正交偏振光下觀察，外圍部分呈惰性反應(yīng)，并呈現(xiàn)出綠柱石內(nèi)核的干涉面。（顯微照片由Tyler Smith提供）；視域14.52毫米。

這粒獨(dú)特的3.35 CT拼合仿制祖母綠（圖1）被提交給了紐約實(shí)驗(yàn)室，它由五塊玻璃圍繞一個(gè)矩形綠柱石內(nèi)核組成 （圖1）。顯微鏡觀察顯示亭部有多個(gè)非平行的粘結(jié)面（圖2，左）。從冠部觀察，臺(tái)面與亭部由兩種材料拼合而成，而亭部是由四個(gè)不對(duì)稱(chēng)的部分圍繞一個(gè)次直線(xiàn)三角形的內(nèi)核。內(nèi)核物質(zhì)含有天然綠柱石的典型包體，如深色樹(shù)枝狀薄片（圖2，右）和指紋狀包體。在綠柱石與玻璃的粘結(jié)層中可觀察到大氣泡包體。標(biāo)準(zhǔn)寶石學(xué)測(cè)試結(jié)果顯示，冠部和組成亭部的四個(gè)部分的折射率均為1.61，比重為2.99，在長(zhǎng)波和短波紫外光下，粘結(jié)層顯弱白色熒光。在正交偏振光下，亭部材料為單折射率，沿內(nèi)部粘結(jié)面顯示干涉圖樣（如圖3）。在油浸狀態(tài)下觀察，顏色主要來(lái)自周?chē)牟糠郑⒈荒z黏劑粘接在一起。紫外/可見(jiàn)光/近紅外光譜（UV-VIS-NIR）進(jìn)一步證實(shí)了這一點(diǎn)，該光譜與我們數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的綠色玻璃樣品類(lèi)似。拉曼光譜下測(cè)試，冠部和亭部四個(gè)部分呈現(xiàn)典型的非晶質(zhì)玻璃的拉曼光譜。對(duì)內(nèi)核的測(cè)試，除了非晶質(zhì)的譜峰外，還可見(jiàn)綠柱石峰，這證實(shí)了先前的判斷。

圖4：為此粒拼合寶石建模圖示。刻面為簡(jiǎn)化圖示。A：第一步，將第一個(gè)玻璃部分（綠色）粘接于綠柱石核（灰色）上。B：將灰色內(nèi)核和第一部分都切掉，使第二部分表面平整。C：粘接上第二部分（青色）。D：將多余部分切掉。E：將第三部分（藍(lán)色） 粘接至主體。F：將拼合寶石旋轉(zhuǎn)180°。然后切割掉所有多余部分，為最后一塊玻璃創(chuàng)造平滑的表面。G：將亭部的最后一個(gè)部分（紫色） 粘接至主體。H：為了給冠部騰出空間，組裝好的亭部可能會(huì)被拋光平整。最后將冠部（粉色）與亭部粘接在一起。圖片制作：Onshape CAD。

有趣的是，亭部的四個(gè)玻璃部分以互鎖的方式連接在一起，為推斷該拼合石如何被拼合出來(lái)提供了可能。基于視覺(jué)觀察，亭部需要費(fèi)力的多步驟切割和粘合過(guò)程（圖4）。由于迭代切割，第一部分有五個(gè)平行于綠柱石核心面的邊（四個(gè)錐形面和一個(gè)基底面）。每增加一個(gè)玻璃塊，平行于核心的面數(shù)就減少一個(gè)。核心部分的不對(duì)稱(chēng)、平行面和精確的角度都與內(nèi)核的邊相匹配，支持了所提出的有序建模。

作者們未能找到此種方式拼合的任何記載（報(bào)道）， 這也是第一次向GIA紐約或卡爾斯巴德實(shí)驗(yàn)室提交這種處理方式的樣品。由于所有暴露的表面都是玻璃， 因樣品棱線(xiàn)鋒利且未見(jiàn)磨損，因此可認(rèn)定這粒樣品是最近制造的。有意思的是， 一種古老的技術(shù)在現(xiàn)代進(jìn)行了更新， 這提醒我們?cè)旒僬叩募夹g(shù)者愈加高超。

（作者單位：南京市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院1 安徽省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院2）