拼合宝石
2020-01-15 · 技术研发知识服务融合发展。
(一)概述
拼合宝石,简称拼合石,是指由两块或两块以上材料经拼合而成,且给人以整体印象的珠宝玉石。
宝石的拼合并不是一种新工艺,罗马帝国时代就已经出现了,罗马的首饰工匠将三种不同颜色的宝石用威尼斯松油黏接在一起制成拼合宝石。国际上,将由两块宝石组成的拼合石叫做二层石(Doublets),由三块组成的叫做三层石(Triplets)。二层石是通过无色胶黏或熔接的方法将两块材料接合到一起的。三层石是使用彩色胶与另外两块宝石材料胶黏在一起,或是用无色胶将三块宝石黏接在一起而制成的(图4-1-42)。
拼合的目的是使一块较小的天然宝石经拼合制成较大的宝石,或者使宝石的颜色和外观更漂亮,还可使宝石表面更耐磨损且光泽更强。拼合的另外一个目的还可为又薄又易损坏的天然宝石的薄片提供坚硬的底托,例如拼合欧泊。
衬底(Foilbacks)也属于拼合石的一种特殊类型,是将非透明的衬底物质加到宝石的后背上,可以使用像镜子一样的反光物质(例如银衬或锡箔)来增加亮度和透明度,也可以采用彩色物质使宝石产生颜色或使较弱的星光效应映衬得更加明显,也可以采用刻线衬底来模仿猫眼效应或星光效应。
图4-1-42 二层石和三层石
拼合石在人们发明制造合成宝石材料之前一度很流行,现在有些种类的拼合宝石仍然很常见。
(二)拼合石的主要品种
1.石榴石和玻璃二层石
将玻璃黏接到一片石榴石上制作而成的二层石。冠部所采用的石榴石通常是较便宜的红色铁铝榴石,并且仅占冠部顶盖的一部分,其目的不是为了增加颜色而仅仅是为了加强耐久性,或用玻璃冒充石榴石。事实上,从上面观察,看不到薄片石榴石的颜色,石榴石和玻璃二层石可以制作出各种颜色。
2.仿钻石拼合石
曾经有一种无色的衬底玻璃是最流行的钻石仿制品,将其称为“莱茵石”(Rhinestones),名称最初来自于衬底莱茵河的水晶。今天虽然在高档首饰业见不到这种东西,但在时装首饰上还能见到。
另一种曾经很时髦的钻石仿制品是所谓的“漂亮宝石”(Nifty gem)。这种宝石的冠部是无色的合成蓝宝石或无色合成尖晶石,腰部或腰部以下是人造钛酸锶。“漂亮宝石”充分应用了人造钛酸锶强光泽及高色散的优点,而合成蓝宝石或合成尖晶石增强了表面的硬度,即增加了耐久性。但是人造钛酸锶的色散太强,效果不佳;同时人造钛酸锶的硬度较低,耐久性也差。现在这种拼合石已经完全被其他钻石仿制品(如合成立方氧化锆、合成碳硅石等)所取代。
3.刚玉二层石
刚玉二层石主要由天然刚玉冠部及合成刚玉亭部组成。一般最常见的类型是冠部由天然深绿色或深蓝色蓝宝石组成,而亭部是焰熔法合成蓝宝石或合成红宝石,主要用于模仿深色色调的蓝宝石或红宝石。刚玉二层石冠部也可使用浅色天然蓝宝石或天然红宝石,用于模仿优质蓝宝石和红宝石。
刚玉二层石主要以混合型切工为主,冠部采用明亮式(brilliant)切工而亭部采用阶梯式(step)切工,常见于亚洲宝石市场,冒充天然红宝石和蓝宝石。
4.仿祖母绿拼合石
祖母绿使用焰熔法很难合成,用助熔剂法和水热法合成成本又高,因此祖母绿的拼合石一直在研究和生产之中。
一种拼合方法是以天然绿柱石为冠部和亭部,用绿胶黏接组成的三层石。鉴定这种三层石时必须非常小心,因为它同祖母绿有基本一致的折射率值。
另一种祖母绿仿制品叫“苏德祖母绿”(Soude emeralds),其早期用无色石英做冠部和亭部,中间用绿色胶黏接。现在新型的“苏德祖母绿”采用一层绿色玻璃代替了绿色胶,用无色胶将其与石英相黏接,这种拼合石的折射率还是石英的折射率,但密度大于2.8g/cm3,这可能由于中间层的铅玻璃所致。
偶然能见到用天然绿柱石做冠部或亭部而用天然无色石英做亭部或冠部制成的拼合石。
今天最常见的仿祖母绿拼合石是以无色合成尖晶石为冠部和亭部,中间用绿胶粘接制成的,在法国将其称为Soudeesur spinelles。还有一种类似拼合石,采用绿色玻璃代替了绿色胶。这种拼合石有时还制成黄绿色,用于模仿橄榄石。
5.拼合欧泊
欧泊较薄而易碎,单独使用用处不大。欧泊可以制成多种拼合石,最常见的是欧泊二层石和欧泊三层石。
欧泊二层石是用胶将薄层欧泊黏在一个深色材料基底上制成的,基底常为深色黑玉髓或黑色玻璃。所使用的黏合胶常是一种深色沥青状物质,它保留某些柔韧性,因此增强了欧泊部分的耐久性,同时在黑色背景下,使欧泊变彩易见(同时产生最有价值的黑色的体色)。必须十分小心,不要将这种拼合石同含有欧泊围岩的天然欧泊相混淆。这种天然带围岩的欧泊(Matrixopal)常显示出不规则的欧泊与围岩交界面,而欧泊二层石常显示出直线状接合面。
欧泊三层石的制作基本上与欧泊二层石相同,区别在于欧泊三层石冠部有一种无色透明的材料,使用无色胶黏在欧泊之上以增加耐磨性。这种材料通常是水晶,有时也用玻璃、合成尖晶石和合成蓝宝石等。尽管这种欧泊三层石不难鉴定,但仍要注意与合成欧泊和一种产自加拿大的彩虹色菊石壳化石制作的相似的三层石相区别。
6.仿星光红宝石和星光蓝宝石拼合石
在发明焰熔法合成星光蓝宝石和星光红宝石之前,人们用拼合石来模仿天然星光刚玉宝石。
最常见的品种之一是用蛋圆型切工的天然星光芙蓉石作顶,底部使用镜面或者结合使用一种蓝色(或红色)玻璃和镜面制成的。另外一种情况是采用了蓝色或红色盖层,这种盖层既能加强星光效应又能产生所需颜色。
也有使用蛋圆型切割的合成刚玉为顶,在底部加上刻面星线的金属衬底制作的仿星光刚玉,或者直接在合成刚玉底部刻线,用反光金属做衬底制成。
7.其他拼合石
近年来,在市场上还出现了如下多种由天然和合成宝石做成的品种复杂的拼合石:
1)以钻石为冠部,以无色石英、合成蓝宝石、合成尖晶石或玻璃为亭部制作的拼合石。很少见的一种拼合石是由一扁平钻石和另一较小的钻石拼合而成的,被称做“猪背钻石”(Piggy-back diamonds).
2)由三块半透明近无色翡翠制成的拼合石:一块蛋圆型翡翠插入中空圆盖形翡翠中并用胶与第三块平底翡翠相黏接。在圆盖形翡翠和蛋圆型翡翠之间充填绿色胶状物质,使拼合石整体看起来像优质绿色翡翠。
3)用合成刚玉制作出中空蛋圆型顶盖,在其中加入纤维状硼钠钙石(Ulexite)矿物,基底由中空蛋圆型合成刚玉组成。
4)由无色玻璃或塑料制成蛋圆型顶部,用胶黏接贝壳底座制成欧泊仿制品。
5)用于模仿天然宝石级晶体的其他拼合石。如许多拼合石用于模仿祖母绿晶体:其中品种之一是将天然石英晶体敲碎,然后用绿色环氧树脂将碎块重新黏接在一起制成;另一品种是将浅色绿柱石在一端钻孔,然后用一种类似于树脂的绿色物质进行充填制成仿制品。
(三)拼合石的鉴定
鉴定拼合石的关键在于头脑中要随时想着拼合石,并且在鉴定时要全方位地研究宝石。对于刻面宝石,如果可能的话最好同时测量冠部和亭部的折射率值,可以帮助鉴定诸如石榴石和玻璃拼合石、绿柱石和石英拼合石等。
1.石榴石和玻璃二层石的鉴定
鉴定石榴石和玻璃二层石有如下几种方法:
1)将石榴石和玻璃二层石台面朝下放在一张白纸上,在纸上能见到石榴石顶部显示出的红圈效应。
2)用反射光观察冠部或腰部可以发现黏合线,在线的两侧显示出石榴石和玻璃不同的光泽、颜色和硬度差异;颜色的差异在浸液中观察更明显。
3)放大检查可能见到顶层石榴石中的针状金红石包体,下部玻璃中和两部分接合面上的气泡。
4)使用折射仪测量会发现石榴石的折射率常在1.76以上,而玻璃的折射率值常在1.50~1.55之间。
5)在折射仪上还能见到“红旗效应”(Red flag effect),即当用白光进行测量并将目镜去掉测量冠部折射率时,在刻面尺上宝石影像底部会呈现出红光反射作用。
2.“漂亮宝石”钻石仿制品的鉴定
1)在冠部测量具有合成刚玉(n=1.762~1.770)或合成尖晶石(n=1.728)的折射率;而在亭部测量人造钛酸锶的折射率值超过折射仪的上限。
2)冠部本身色散不明显,但一般抛光良好,而亭部色散极强且显示出磨损的痕迹,如抛光较差、划痕、大量棱线磨损。
3)对放入二碘甲烷浸油中的拼合石进行观察,冠部显示低突起,而亭部显示高突起。
3.刚玉拼合石的鉴定
最常见的品种是以天然红宝石为冠部而以合成红宝石为亭部。
1)平行于腰围方向观察时,冠部和亭部在颜色上的差别通常较明显,如在浸油中观察会更明显。但要注意,某些浸油加二碘甲烷可能会损坏胶结层,因此应尽快进行测试且尽早取出宝石。
2)放大检查,在冠部可能看见天然刚玉的包体或者平直的色带,在亭部可能见到气泡和弧形生长纹,在冠部与亭部分隔界面处可见扁平的气泡。从某些角度观察,可能会发现接合面的反射光。
3)在紫外线照射下,冠部通常无荧光反应,而亭部有红色荧光。
4.仿祖母绿和其他透明宝石的三层石的鉴定
1)使用浸油技术并沿着平行于腰面的方向观察,很容易鉴定。因为会发现三层石的冠部和亭部基本为无色,而两者之间是平薄的色层。
2)在放大条件下沿平行于腰围方向观察或者用手电从后面照明,用肉眼很容易看到中间色带层。也有可能中间层呈无色而冠部和亭部呈彩色。
3)放大检查还可发现,冠部的包体与亭部的包体有可能出现不一致的现象,并且在有色胶层内可见气泡。如果胶层变干,则可能见到龟裂纹。
5.拼合欧泊的鉴定
如果没有镶嵌的话,欧泊二层石很容易鉴定,从侧面观察可见明显的直线分界线,欧泊部分显示出变彩效应,而底座呈黑色。如果镶嵌的话,尤其是包镶,欧泊二层石很难鉴定。在放大条件下,用强光纤灯照明可能会发现欧泊和底座之间的胶中所含的气泡。
欧泊三层石从侧面观察可见无色的盖,放大检查可见欧泊和顶盖之间的胶所含的气泡及胶的龟裂纹。
6.仿星光红宝石和星光蓝宝石拼合石的鉴定
模仿星光红宝石和星光蓝宝石的星光衬底石英较容易鉴定。平行腰围方向从侧面观察,可见无色石英,有时带点粉红色,其颜色没有受到衬底颜色的影响。