一種商業(yè)名為“金絲海柳”的寶石仿制品特征研究

余煉鋼，張 燁

(德宏師范高等專科學校，云南 德宏 678400)

引 言

隨著現(xiàn)代珠寶科技的快速發(fā)展，越來越多的材質(zhì)被開發(fā)運用為珠寶首飾的制作原料。與此同時，珠寶偽造仿制水平也越來越高，用于仿冒天然寶石的各種人造材料層出不窮，常被商家冠以各種動聽但不屬實或不科學的名稱，在豐富市場的同時，也給消費者帶來較大的迷惑和風險。

近期，筆者在瑞麗珠寶市場上見到一種商業(yè)名稱為“金絲海柳”的工藝品，這種工藝品多以串珠手鏈、健身球的款式出售。外觀新奇罕見，肉眼觀察與質(zhì)地純凈的虎睛石十分相似，通過常規(guī)寶石學測試、紅外光譜、拉曼光譜等分析表明其為塑料仿制品。鑒于近現(xiàn)代未見有對其進行寶石學研究和闡述的資料，本文基于系列測試，比較了其與金海柳、虎睛石等天然寶石的差異性，旨在揭示此類工藝品的材料屬性及鑒別特征，以豐富寶石仿冒品的研究資料，同時為珠寶消費者提供幫助和指導。

1 實驗樣品及基本特征

選取拋光良好的健身球(2只，直徑d=50mm)及串珠手鏈(2只，圓珠粒直徑d=15mm)作測試樣品(圖1)。樣品呈金黃、深褐色兩種色調(diào)，絲絹光澤，表面具有近似平行的木質(zhì)纖維狀紋理(圖2，串珠手鏈最明顯)，或不規(guī)則流動紋(圖3，健身球最明顯)，將健身球和手鏈的單個珠粒置于顯微鏡下觀察(圖4)發(fā)現(xiàn)，二者的紋理極為相似，均為不規(guī)則的流動紋。肉眼觀察到小圓珠粒上近似木質(zhì)纖維狀的紋理實際上等同于健身球上局部小范圍內(nèi)的流動紋，即木質(zhì)纖維狀紋理是珠粒上小面積范圍的流動紋給人的一種不真實的視覺印象。自然光下轉(zhuǎn)動時樣品可見其表面有靈活移動的亮光區(qū)，且局部顏色色調(diào)及明暗度會發(fā)生連續(xù)變化，在光滑表面下分布著密集的金粉狀小點。筆者推測特殊的流動紋及密集的金粉狀小點是其呈絲絹光澤的可能原因。此外，樣品呈微透明，手摸有溫感，掂重較輕。點測折射率為1.56，靜水稱重法測得相對密度為1.18～1.19。樣品可被小刀輕易刻動，且小刀刮削呈完整卷片剝落。將健身球樣品從1米高處跌落反彈高度在30cm左右，且無任何損傷痕跡，表明其硬度低，彈性和韌性極好。

2 實驗部分

2.1 紅外光譜分析

使用美國Nicolet IS10型傅里葉變換紅外光譜儀對樣品進行紅外反射光譜測試，測試條件：掃描范圍為4000～400cm-1，分辨率優(yōu)于4cm-1，波數(shù)精度優(yōu)于0.01cm-1，掃描16次。測試圖譜并經(jīng)k-k轉(zhuǎn)換。測試結(jié)果如圖5，樣品主要特征紅外吸收峰為2933、2862、1733、1598、1452、1287、1125、1073、745、702cm-1。其中，1733cm-1處強銳吸收峰是由官能團V(C=O)伸縮振動所致，1125、1073cm-1處中等強度吸收峰歸屬官能團V(C—O)伸縮振動所致，2933cm-1處弱吸收峰由官能團Vas(CH2)反對稱伸縮振動所致[1]。對照紅外標準圖譜[2]得知，此類工藝品物質(zhì)成分為醇酸類樹脂，即由多元醇、鄰苯二甲酸酐和脂肪酸縮聚合成的油改性聚酯樹脂。

圖1 待測試樣品Fig.1 Samples to be tested

圖2 手鏈表面的纖維狀紋理Fig.2 Fibre texture characteristics on the surface of the bracelet sample

圖3 健身球表面的不規(guī)則的流動紋Fig.3 Irregular flow patterns characteristics on the surface of fitness ball samples

圖4 手串珠粒及健身球樣品的顯微鏡下特征Fig.4 Microscopic characteristics of hand beads and fitness ball samplesa、b為小珠粒的紋理形態(tài) c、d為健身球局部的紋理形態(tài)

圖5 樣品的紅外反射光譜(經(jīng)k-k轉(zhuǎn)換)Fig.5 Infrared spectrum of the samples(K-K conversion)

2.2 拉曼光譜分析

實驗采用美國BWS415-785H-GR型拉曼光譜儀，入射激光為784.9nm，狹縫寬度為10μm，分辨率為2.1cm-1。設定實驗條件為：掃描時間為24s，掃描次數(shù)1次，激光功率為73mw，測定波數(shù)范圍為150～2700cm-1。

測試結(jié)果如圖6，樣品主要散射峰位于621、652、1002、1040，1599cm-1，是內(nèi)部特定的分子結(jié)構(gòu)振動所致。其中1599 cm-1處散射峰是由有機材料中C-C共價鍵伸縮振動而引起，1002cm-1處散射峰由具苯環(huán)分子結(jié)構(gòu)基團中的環(huán)呼吸振動所致[3]，由此推斷該材料屬于含苯環(huán)結(jié)構(gòu)的有機物，樣品拉曼圖譜在整個測試范圍內(nèi)均顯示明顯熒光背景，且從低波數(shù)向高波數(shù)區(qū)背景強度有逐漸減弱的趨勢，這是有機材料拉曼光譜的常見特征。可見，拉曼測試結(jié)果與紅外測試一致。

2.3 紫外-可見光譜分析

采用飛博爾珠寶科技公司FUV5000型紫外-可見光纖光譜儀，分別對樣品上金黃色、黃褐色兩種色調(diào)部位做測試。測試條件：分辨率1nm，積分時間260ms，平均次數(shù)50次，譜線平滑度8，掃描范圍250～900nm 。

圖6 樣品的拉曼光譜Fig.6 Raman spectrum of samples

測試結(jié)果(圖7)表明，樣品金黃色部分在400～480nm之間(藍、紫區(qū))有強而寬的吸收帶，在480～700nm之間有較高的透過率，根據(jù)互補色原理，樣品對藍、紫光產(chǎn)生強吸收，其對應補色光分別為橙光與黃綠光，二者混合后即產(chǎn)生金黃色。相比而言，樣品深褐色部分在整個可見光區(qū)范圍吸收更強(透過率更低)，是其體色偏深的原因。在400～580nm之間(黃、綠、藍、紫)有強而寬緩的吸收帶，即對黃、綠、藍、紫光均有較強吸收，被吸收光對應補色光為青、紅、橙、黃綠光，混合后即產(chǎn)生深褐色。由此可見，不同部位對可見光選擇性吸收的差異是此類工藝品呈現(xiàn)金黃-黃褐色、且顏色分布不均勻特征的主要原因。

3 與天然金海柳、虎睛石等相似品的比較

綜上，此類工藝品屬于一種外觀較新奇的塑料制品，商家稱之為“金絲海柳”，與其呈金黃體色、絲絹光澤及表面動感變化的亮光等特征有關(guān)。但實際上它與真實的金海柳(金絲海柳準確學名為“金海柳”)相差甚遠。筆者查閱相關(guān)文獻[4-6]得知，海柳是深海低等腔腸動物珊瑚蟲分泌的角質(zhì)殼體堆積而成的外觀奇特的珊瑚，以黑褐色、棕褐色常見，也有少量呈金黃色，因形似陸地上的柳樹之枝條細長柔韌而得名。其表面呈獨特的丘疹狀外觀，橫截面呈類似樹干橫截面上年輪狀-放射狀生長結(jié)構(gòu)，主要生長在西太平洋、夏威夷、加勒比海等海域。前人對金海柳的研究主要集中在兩方面：一是視其為一種特殊的海洋生物材料，從藥理學角度分析其物質(zhì)成分、生理活性及藥用機理，以期開發(fā)更多的藥用價值[4,5]；二是作為設計制作藝術(shù)品、珠寶首飾、工藝盆景的上乘材料，研究其加工工藝性能及挖掘文化藝術(shù)價值[6-10]。基于前人研究可知，金海柳在寶石學上應歸屬于金珊瑚[11]，外觀上呈丘疹狀突起及清晰斑點(圖8)，以及原料橫截面上的樹木年輪-放射狀結(jié)構(gòu)等特征，是其區(qū)別于本文研究的“金絲海柳”工藝品的重要依據(jù)。

圖7 樣品的Uv-vis譜圖Fig.7 Uv-vis spectrum of the samples

圖8 金海柳手鏈及珠粒放大可見的丘疹狀外觀、清晰斑點Fig.8 The Jinhailiu bracelet and its papular appearance and clear spots when beads were enlarged

從外觀看，該串珠手鏈樣品呈金黃色且給人木質(zhì)纖維狀外觀的印象，較容易與質(zhì)地純凈的虎睛石[12]混淆，虎睛石(圖9)屬于木變石的一種，是由二氧化硅交代青石棉而形成的具纖維狀形態(tài)的隱晶質(zhì)石英質(zhì)玉石。仔細觀察會發(fā)現(xiàn)虎睛石纖維狀紋理平行而規(guī)則，具有貓眼效應，即表面呈隨光照角度變化而靈動移動的平直眼線(亮帶)，而該手鏈樣品反光弱且發(fā)散，局部不能形成平直、明亮的眼線，因而不具貓眼效應。此外，樣品折射率略高于虎睛石(RI：1.54)，相對密度較小，掂重手感較虎睛石輕，硬度低，小刀可輕易刻動，觸摸有溫感(塑料導熱性較差)；而虎睛石硬度(H：6～7)高，觸摸有冰涼感，依據(jù)以上特征可將它們區(qū)分開來。

圖9 虎睛石的外觀特征Fig.9 The Appearance Characteristics of Tiger Eye Stone

相比常見仿寶石塑料，此類新型塑料工藝品在物性特征、流動紋等方面基本相符，特別之處是呈絲絹光澤、表面顯示動感變化的亮光，以及近似木質(zhì)纖維狀外觀的假象，這也是其吸人眼球及具有較強迷惑性的原因所在。

4 結(jié)果與討論

紅外光譜及拉曼光譜測試表明，此類商家稱為“金絲海柳”的工藝品為人工塑料(醇酸樹脂類)仿制品；折射率為1.56(點測)，相對密度為1.18～1.19，硬度低，韌性和彈性極好。除不規(guī)則流動紋外，絲絹光澤、動感變化的亮光、近似木質(zhì)纖維狀紋理的假象是其區(qū)別與常見塑料制品的特別之處。雖套用天然金海柳的名稱，但在物質(zhì)成分、紋理形態(tài)等方面差異顯著。以掂重手感輕、觸摸有溫感、小刀可輕易刻動、無貓眼效應等特征可與虎睛石區(qū)分開來。現(xiàn)如今市場上珠寶飾品、工藝品魚龍混雜，商家給各種廉價仿制品冠以吸人眼球的動聽名稱，企圖以假充真、以次充好。消費者在選購時應留心觀察，多問多比較，以專業(yè)質(zhì)檢機構(gòu)出具的鑒定結(jié)果為依據(jù)，以免上當受騙。