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充填处理的翡翠及其他宝石的鉴别

一、翡翠
    质地较差的天然翡翠饰品，在漂白后进行聚合物充填处理，达到翡翠饰品增色及改变质地的目的。此类翡翠我们称为“B货”。充填处理使翡翠的颜色变得鲜艳，质地也显得纯洁透明，经过处理后翡翠的亮度和耐久性都受到影响。这种处理是用人工的方法使翡翠内在的美显露出来的方法，是应该肯定的。但有信誉的商人在销售时要予以说明，同样外观的A货与B货价值相差很大，B货要便宜的多。而现如今人工方法越来越高明，B货肉眼观察几乎找不到破绽，在放大镜甚至在显微镜下观察，也需要有经验的鉴定师才能在结构上找出点毛病。

充填处理用的聚合物主要为环氧树脂类、塑料类，采用煮、压入方法进行。
充填处理的工艺方法
   充填处理是制作B货翡翠必然的一个环节，因为经过酸洗漂白及碱洗增隙后，翡翠的裂隙和孔隙增多，致密度下降，透明度变差，必须用树脂胶进行固结，以增加强度和透明度。常用的树脂胶的种类有聚苯乙稀类树脂，邻苯二甲酸类树脂等，要求树脂为无色透明，流动性好，固结后有较大的强度。做法是把酸洗碱洗后的原料烘干，放在密封的容器中抽真空，达到一定的真空度后，在容器中灌入足够的胶使翡翠原料完全浸入胶中，然后还可以增加压力，使胶能够把所有空隙都充填到。
   树脂产生的影响不只是增加强度和提高透明度。树脂固结后，在孔隙中存留下来，并且使被酸洗和碱洗造成的结构特征留下来；同时处理后翡翠的化学成分和物理性质发生了一定的变化。B货翡翠含有天然翡翠所没有的树脂胶。固结的胶的硬度比硬玉的硬度小，处理后翡翠的硬度差异更大，使抛光面上出现特征的龟裂纹状的表面特征。
充填处理翡翠的鉴别
   经过漂白注胶处理的B货翡翠，具有多种有鉴定意义特征，鉴定特征通常较明显，但通过现如今对切磨抛光工艺的改进，有一部分B货翡翠可能在常规手段下很难发现有意义的鉴定特征。所以对翡翠的鉴定一定要多方面的观察，在有条件的情况下，还要积极应用先进的分析仪器，以期对翡翠的真伪作出准确可靠的结论。
（1）光泽
   未经处理的天然翡翠具有玻璃光泽，而经过清洗充胶的B货翡翠，常呈现树脂光泽，反光量减少、光泽变弱。
（2）酸蚀网纹   
   酸蚀网纹又称龟裂纹，是因为充填在翡翠B货的矿物颗粒间隙内的树脂胶的硬度较低，在切磨抛光时，低硬度的胶容易被抛磨，形成下凹的沟槽，形态象干土壤的网状裂纹，故又称为龟裂纹。酸蚀网纹与翡翠正常的“桔皮效应”不同，桔皮效应是因集合体中不同颗粒晶体的硬度有所差别，较软的颗粒亦被磨蚀，形成下凹状，下凹的颗粒与周围较硬的颗粒的边界有一个圆滑过渡的斜坡。而B货的龟裂纹则是沿着颗粒边界形成的下凹的小缝隙。虽然翡翠B货也存在颗粒之间的硬度差异，并也会形成桔皮效应，但因为颗粒之间存在硬度更小的树脂胶，使得下凹与凸起的表面之间缺少斜坡状的过渡区，在放大镜或显微镜下观察时，翡翠B货可见细线状围绕着每一个晶体颗粒连通状的网纹。
（3）酸蚀裂隙特征
    翡翠B货中较大的裂隙内会充填有较多胶，在反射光下通过显微镜可见到呈油脂状（反光较弱）的平面，有时甚至可以观察到包裹在胶中的气泡，但是，具有呈腊状光泽的下凹弧面的裂隙，不一定就是充胶裂隙，因为，翡翠制品的上蜡工序也会使裂隙产生同样的现象。酸蚀裂隙的边界常常呈裂隙壁上散落下来被胶包裹住的小角砾，裂隙常常还发育有毛发状的分支。酸蚀裂隙的另一个特征是在表面上非常清楚的开放裂隙，延伸到内部的部分却不明显，也不会对光线的通过产生阻挡作用。当裂隙较为平直时，甚至还可见到充填其间的透明状的树脂胶。
（4）充胶的溶蚀坑
   溶蚀坑也是翡翠B货的典型特征，是由于翡翠中含有某些局部富集的易受酸碱浸蚀的矿物，如铬铁矿、云母、钠长石等，在处理过程中被溶蚀形成较大的空洞，空洞中可填充大量的树脂胶，甚至还可观察到胶中封闭的气泡。
（5）底色干净，没有杂质
    由于经过了酸洗漂白，翡翠中所含的氧化物和其它易溶的杂质被溶解，黄底和脏底被清除，但浅绿和粉藕底色仍会存在，仔细观察翡翠白色的部分如果是B货则特别白，而绿色部分显得特别鲜纯，无黄灰色调的干扰。观察时要用白光透射，如对着窗户观察，或者对着日光灯管观察。但是，也有少量酸洗不彻底的和使用带黄色调树脂胶的翡翠B货，看不出这一特征。天然翡翠在放大观察时常可见到小锈斑，小黑点杂质，特别是在微裂隙中总可以见到各种杂质充填其间。
（6）透明度与结构不相配
    翡翠的透明度受两个因素的影响，一个因素是组成翡翠的矿物晶粒的透明度，如果这些矿物晶粒不透明，则翡翠也不透明，另一个因素是矿物晶粒之间是否透明，如果晶粒之间结合密切，对光线的漫反射和阻挡就小，透明度好。所以，透明度好的翡翠，颗粒之间的界线也不明显。这也证明天然翡翠的透明度好坏与翡翠的结构有关，结构粗松的翡翠的透明度不好。但是，酸洗充填处理会破坏这种关系，使得结构粗松翡翠也出现透明度好的反常现象，这种现象可作为识别翡翠B货的一个特征，但要慎重对待，最好作为一种提示，不作为决定性的标志。
（7）晶粒界线不清
    翡翠B货由于晶粒之间充填了透明度高的树脂胶，弥合了晶粒之间的空隙，增强了光线的透射，故在观察翡翠B货的内部结构时，会发现晶粒之间的边界模糊不清，尤其是粒度粗的翡翠B货与天然的差异非常明显，用侧射光照射天然翡翠时，光的传播明显地受到翡翠的粒间边界或微裂隙的阻挡，而同样粗粒的翡翠B货则不然。
（8）敲击声沉闷
    测试翡翠手镯和挂件的敲声是非常便捷的一种方法，翡翠B货的敲击声多为沉闷嘶哑，不够清脆，与天然的不同。这一测试要注意，不能用手持住玉件，最好把玉件用细线吊起，用另一块实心的玉件轻轻敲击。天然翡翠如果有裂纹，或者质地疏松也会出现嘶哑和沉闷的敲击声，要加以注意。这一方法对手镯最为有效。
（9）紫外荧光
    天然翡翠很少出现紫外荧光，但是，经酸洗充胶处理的翡翠B货一般都有弱到强的蓝白色荧光。翡翠B货荧光的强弱与充填的树脂胶的种类有关，早期的翡翠B货有很强的蓝白色荧光，但90年代以后制作的翡翠B货已很少见有强荧光的现象。依据紫外荧光最大的问题在于，经过上蜡的尤其是浸蜡的翡翠也具有弱到中等的蓝白色荧光，目前无法区分出树脂与蜡的荧光。所以紫外荧光只能作为辅助性的鉴定方法。
（10）相对密度
    一般地说翡翠经过酸洗充胶之后，相对密度会明显的降低，尤其是所谓的经过B处理的翡翠，这些翡翠B货的相对密度会明显地小于3.33，在纯二碘甲烷的重液（相对密度值约3.33）中上浮。根据实际工作的经验，绝大部分的翡翠B货在二碘甲烷重液中上浮。但是要注意的是，有一部分的天然翡翠，由于含有相对密度小的矿物，如绿辉石，纳长石等，也会在3.33的重液中上浮。同时，还有少量酸洗处理轻，充填树脂不多，原生结构也比较致密的翡翠B货的相对密度与天然翡翠相似，在二碘甲烷重液中下沉或悬浮。尽管如此，重液不失为一种便捷并且客观地鉴别翡翠B货的方法。
（11）酸滴试验
    酸滴试验是用来鉴别翡翠B货的一种特殊的方法，在翡翠的表面滴上一小点盐酸置于显微镜下观察，天然翡翠可在酸滴外缘出现汗珠，特别是汗珠会沿纹理成串出现，形成蛛网状，酸滴在天然翡翠表面上干涸较快，并会留下汗渍。这一测试的原理是天然翡翠微细孔隙的毛细作用。而酸洗充胶翡翠的毛细孔隙已以被树脂胶充填封闭，不会发生毛细作用。酸滴干涸的速度也慢，无明显的污渍。但酸洗未充胶的翡翠，由于孔隙大且多，也不会出现珠网状的水珠。因此这一试验只能作为辅助测试。
（12）还有一种方法是用有机溶剂溶解注入到翡翠里的胶（如环氧树脂），然后用液相色谱进行检验，这种方法准确度也很高，可以检验出注入的胶是什么有机物，但一般人们常用的方法是用有机溶剂溶下胶后，观察翡翠微细结构被破坏的情况，若破坏较大则认为是B货。
    还有，一些特殊的方法也是人们在实践中常用来鉴别B货的，如用火烧。利用加入胶是有机质的特点，用酒精灯火或蜡火灼烧宝石，若是B货所含的胶变黄，甚至烧成黑色焦状，而天然翡翠是耐高温的，加热到800℃也不变色。所以对酒精灯或蜡火无反应。另外由于目前还没有出现人们所担心的用非有机材料作处理翡翠的充填胶结物。有机材料均可用红外光谱加以识别。因此，红外光谱仪能够准确并且灵敏地探测出翡翠样品中是否含有翡翠B货特有的树脂胶。且现在的傅利叶变换红外光谱仪更小型化更便宜，成为鉴别翡翠最有效的一种实验设备。

二、钻石
裂隙充填处理

    裂隙充填是以改善钻石净度为目的同时可增强有裂隙钻石稳定性的处理方法。它的主要改善对象是具有开放性裂隙的钻石，不论钻石大小均可使用此法进行处理。被处理的钻石多是P1以下的级别。将高折射率的材料（如玻璃）充填到具有裂隙的钻石中，充填后裂隙可见度降低，外观净度会提高一到三级。但它的处理效果不持久，加热、酸或超声波清洗时均可将其破坏。而且充填的玻璃有时黄色调，会降低钻石的色级。
    由于充填以后的净度与处理之前差异很大，而且不易估计原来的净度等级。因此国标规定不对这种处理钻石作4C分级评价。
充填处理钻石的鉴别特征

（1）闪光效应：可采用暗视域照明法，在放大镜或显微镜下观察，当稍稍转动钻石并达到背景变亮的部位时，被充填裂隙呈现黄橙—紫红色或蓝色—绿色的特征“闪光效应”，色彩深浅不一，多为浅色，并沿裂隙展布。这种闪光现象在裂隙面的不同位置可表现不同的颜色，并且随样品的转动，闪光颜色可以生改变。与钻石刻面闪烁的火彩不同。
（2）经充填的钻石常常带有朦胧的蓝紫色调，在裂隙表面处的充填物的光泽和颜色同钻石相比仍有细微的差别。
（3）裂隙内可能存在异形气泡，流动痕迹。有时可见充填物具有碎裂结构。
（4）可用标准X光照相来判定：填充的物质一般不透X光，在底片中呈现出清晰的暗色区域。

三、刚玉

   用塑料、玻璃、合成树脂等填充刚玉宝石可增强颜色掩盖裂隙。尤其是红宝石，由于红宝石大部分存在裂隙，为了得到完美的红宝石，利用硬玻璃等物质与刚玉一同融熔，并使玻璃熔化在裂隙中。然后经加工，抛光后充当优质刚玉宝石。
     对于刚玉宝石填充物有：氧化铝、硬玻璃、硅酮，半液体状物质(该填充物对红、蓝宝石均可用)

充填处理刚玉的鉴别特征
（1）在放大镜下观察裂隙的模糊轮廓。
（2）如为塑料充填，用热针在可疑处接触根据发出的气味可鉴别。
（3）如用玻璃填充刚玉宝石中的裂纹，硬玻璃熔化温度700°C左右；折射率： 1．44—1．77；摩氏硬度：7。玻璃的这些性质与天然刚玉是不同的，从上述条件可以大概判断出刚玉是否进行了充填处理。检查这种处理方法对宝石鉴定者来说不是什么困难的问题。宝石的表面应有很好的漫射光，不一致的光泽表面，是充填处理最直接的标志之一，在日光或荧光下用10倍放大镜来检查。填充裂隙或孔洞的玻璃的光泽低于宝石，，根据跨过玻璃和刚玉界线时光泽的改变可揭示出玻璃充填物。如有必要可使用显微镜，大约用20到25倍的放大倍数，这样可以更仔细地观察这些特点。当充填玻璃的熔点较高，处理的时间较长，玻璃的化学性质具有较强的侵蚀性，出现溶蚀边。
（4）有时充填物可能会存在气泡、脱玻化的枝状微晶等流动构造现象。但它们并不总是存在。光泽的改变和差异的荧光是这种处理方法最有力的证据。
（5）用正交偏光镜区别：通过正交偏光镜可看到全消光的玻璃质的填充物，而天然刚玉宝石则没有此现象。
（6）盐酸(HCl)法：盐酸可以有效地去除掉刚玉类宝石的填充物．但此方法有破坏性。
（7）X光分析法：可区别出填充物的结构不同来．

四、绿松石
   为提高绿松石的价值使其颜色和致密度更理想，人们采用了各种处理方法对绿松石进行修饰，以增加颜色和减少孔隙。而其中比较常用的是充填处理。
    注入填充绿松石的材料很多，具体方法也不尽相同。最早人们是用水、脂肪或矿物油等比空气折射率高的材料来填充绿松石的孔隙，由于这些材料本身就不稳定，目前不再使用。之前人们也用蜡填充绿松石，通常是采用石蜡。首先将松石缓慢干燥，然后保温，在熔化的石蜡中煨透；也有的是将浸有石蜡的宝石放在双层汽锅上蒸几天；也有使用真空或者压力而实现这种填充，但必要性不大。用塑料、环氧树脂或其他化学材料填充绿松石，那些质量差、多孔而不利于加工的绿松石基本上都经过这种填充处理，目的是加大硬度。优质绿松石也要经过这种处理，旨在改进它们的耐久性，防止对化学物质十分敏感的绿松石遇到汗水和化妆品等变色或被损害。将塑料（或蓝色的塑料）、环氧树脂或其他化学材料注入绿松石中，以填充它的裂隙，是目前应用较广泛的方法因为它们的稳定性比石蜡好得多。无机材料的无色填充也已应用于绿松石。具体做法是先用水（硅酸钠）溶液浸泡样品，然后用饱和盐酸作用，在宝石孔隙中形成硅胶，通过硅胶在水中的胶体扩散，以实现对宝石孔隙的填充，由于这种方法生成的胶体是白色的，常常使绿松石颜色变浅。为增加颜色，人们采用了一种与无机染色结合的方法，将染料沉淀到绿松石的裂隙中，然后再用无色硅酸盐填充。

充填处理绿松石的鉴别特征
（1）充填塑料的多孔绿松石材料可根据它的低折射率和低比重来识别。未经处理的绿松石折射率平均为1.62，比重在2.76左右。而塑料处理过的绿松石其折射率1.45-1.56，比重一般在2.3-2.5之间。
（2）对于塑料充填的绿松石在热探针检查中会发出一种辛辣气味。
（3）硅酸钠（水玻璃）这种方法处理过的材料较难辨认，可根据其2.40-2.70的较低比重与未处理过的绿松石区别开来，具有相近外观而未处理的绿松石的比重是2.76左右。
除了要进行常规的宝石物理性质测试外，人们采用了红外光谱和X射线衍射相结合的方法进行鉴定。

五、欧泊

   质量不太好的欧泊，经油和水处理可掩饰欧泊中存在的裂缝和孔隙，出现颜色或美丽的变彩。但是油或水常常在较短的时间内迅速干枯或流失，颜色和变彩也随之消失。目前人们采用一种塑料来填充，可以解决这个问题将塑料填充到白垩状劣质蛋白石的裂隙中，使蛋白石变得极为透明，并且产生明亮的色彩。尽管这种方法的细节没有公开，但应包括清洗、干燥、真空填充、抛光、几个步骤。填充的材料一般为氧化硅、硅烷、硅质聚合物等。

充填处理欧泊的鉴别特征
    用蜡或塑料填充的都不是天衣无缝，一般只要仔细观察都能识破。对于未镶嵌的欧泊来讲，只要具有较低的折射率、密度（约1.9），可能含有黑色束状或指纹状包体和不透明的金属包体，就可能表明它是经过有机填充或油处理的。细心观察也可在不引人注意的地方找到蜡或塑料的存在。在“微损”测试中，可用一些溶剂溶解蜡或塑料，而使裂隙显露出来，也可用针在不显眼处刻划，划得的痕迹塑料表面与未处理欧泊表面完全不同，塑料的硬度低划痕深。

六、祖母绿

    相当多的祖母绿因其性脆多裂，而需对其进行填充处理，以使裂隙和缺陷不那么明显。这种方法能改进这类宝石的颜色和净度。
   其填充物有：氧化铝、硬玻璃等物质。