跟著我來看看實驗室怎么檢測寶石吧↓↓↓
1.收樣
在GUILD，寶石必須被送進實驗室進行檢測。在收樣的過程中，我們首先將對寶石進行編號，并詳細記錄寶石的形狀、顏色、重量及狀態。
GUILD收樣資訊圖
GUILD樣品照片
2. 稱重測量
彩色寶石通常以克拉（一克拉等于0.2克）為單位進行交易。因此，GUILD證書寶石重量也以克拉為單位，并在小數點后保留兩位有效數字，與現有的市場交易習慣保持了一致。
我們會使用高精度和高靈敏度的專業級天平為每顆寶石稱重，其中精度高達0.0001g，即萬分之一克。每一臺天平都配備國際權威機構出具的計量校準報告，確保天平的準確性和有效性。天平放置在大理石桌面，同時配備鋼材桌腿，有效避免環境中的震動引起天平的數值紊亂，確保稱量過程的穩定性。
GUILD新版證書樣板
3.照片
圖片拍攝對于寶石在證書上的呈現至關重要，尤其對于彩色寶石而言，顏色的真實性和美觀性非常重要。照片顏色失真和局部未對焦是比較常見的問題。GUILD為保證照片質量，使用高清單眼相機，對不同平面多次對焦拍攝。與實物對照校正調節照片顏色，保證圖片清晰，還原石頭的本真之美。
戒指部分模糊示例
GUILD合格樣品圖片
4.常規儀器檢測
折射儀、偏光鏡、二色鏡等，作為常規的小型儀器，也作為大型儀器的輔證，都是經常會在檢測中用到的。
天然祖母綠在濾色鏡下呈綠色
合成祖母綠在濾色鏡下呈強紅色
濾色鏡可以輔助判別祖母綠的產地，也可以輔助判斷合成與天然祖母綠。天然祖母綠在濾色鏡下通常呈綠色或弱紅色。當濾色鏡下祖母綠呈強紅色，則需要引起注意，極可能為合成祖母綠。
折射儀
通過折射率可以判別寶石種類。隨著大型儀器的發展，如果僅通過紅外光譜判斷寶石種類，則忽略了折射率對寶石鑒定的重要性。例如：天然尖晶石的折射率通常約為1.718，合成尖晶石的折射率通常約為1.728，通過折射率可以輔助判斷一顆尖晶石是否為合成品。
合成尖晶石（左）與天然尖晶石（右）
天然尖晶石和合成尖晶石的折射率對比
5.顯微鏡
從第一臺顯微鏡被發明至今已有百年歷史。那么，隨著諸多先進儀器的問世，寶石的顯微鏡下觀察還重要嗎？答案是肯定的！寶石的顯微鏡下觀察是必不可少且至關重要的檢測手段。
寶石在顯微鏡下觀察
GUILD寶石實驗室的顯微鏡采用萊卡鏡頭，配有多種照明方式的底座，放大幾十甚至上百倍后仍然成像清晰，寶石內部特征一覽無余。此外，鏡頭還可以直接連接相機，為寶石記錄下精美的內部包裹體特征。接下來就給大家道一道如此高配的顯微鏡在寶石鑒定中的決定性作用。
5.1.拼合石的檢測（以祖母綠拼合石為例）
對于拼合石，相信大家都并不陌生。拼合石一般常見二層拼合，即上下兩塊材料通過膠水或者其它粘合劑拼成一個整體。上下兩種材料的選擇很多，可以是天然的，也可以是合成的，可以是同種材料，也可以是不同種材料。
當上下兩層都是同種天然寶石時，紅外、紫外等儀器測試結果與非拼合天然寶石相似。如果我們忽略了顯微放大的觀察，就極有可能將拼合石忽略。
拼合石
天然祖母綠
顯微觀察拼合石的拼合
5.2.特殊效應判定（以祖母綠“油滴效應”為例）
對于祖母綠而言，有一種獨特的內部結構特征——“油滴效應”。“油滴效應”是由祖母綠中眾多細小的定向排列的柱狀晶體的橫截面所呈現的結構特征。這種結構特征因與油滴在水里的形態非常相似而得名。從外觀上，“油滴效應”可以讓祖母綠產生絲絨感，但是這種效應的確定依賴于細致的放大顯微觀察。
具有“油滴效應”的祖母綠
無“油滴效應”的祖母綠
如果缺乏細致的顯微放大觀察，這種“油滴效應”極易被忽略或與水熱法合成祖母綠的“水波紋”相混淆。通過增大放大倍數，我們可以觀察到 “油滴”的六邊形規則結構，與之相比，水波紋則基本都是無固定形態的。
“油滴效應”放大可見六邊形生長結構
水熱法合成祖母綠的無定形“水波紋”
5.3.合成寶石檢測（以合成紅寶石鑒定為例）
通過模擬寶石在自然條件下的生長環境，在實驗室可以實現寶石的合成。但由于模擬環境與寶石真實形成環境的不同，天然與合成寶石的包裹體存在差異。
合成紅寶石
合成紅寶石中的弧形生長紋
5.4.寶石優化處理（以紅藍寶石的熱處理和染色處理為例）
熱處理紅寶石
熱處理紅寶石中的氣液包體受熱膨脹
Co玻璃染色藍寶石
Co玻璃染色藍寶石中可見藍色沿裂隙處分布
6.顏色分級
根據GUILD完善的寶石標本資料庫，參考孟塞爾顏色理論，建立了科學嚴謹的紅寶石、藍寶石和祖母綠顏色分級體系。每一顆進行顏色分級的寶石，均會參照GUILD標準比色石進行顏色比對，得到準確可靠的顏色結果。
祖母綠顏色分級
7.大型儀器檢測
隨著寶石學的發展，珠寶鑒定儀器也隨之更新。從早期通過感官進行簡單判別，到逐漸使用小型儀器測量參數，再到分析大型儀器光譜數據。隨著科技的發展，寶石學可以帶給人們的資訊也越來越多。
寶石優化處理技術的不斷提升，新產地的不斷涌現，在寶石貿易全球化的大趨勢下，寶石研究與檢測也從傳統的個人經驗判斷和簡單的小型儀器，逐漸演變為現代檢測儀器和大資料庫的建立與應用，即經驗寶石學向現代寶石學的轉變。
寶石檢測從原來的富有經驗的寶石學家的經驗寶石學，逐漸轉變為以大資料庫，大型儀器測試，以及寶石學家的經驗和專業知識技能等這三者相結合的現代寶石學。
7.1.傅里葉變換紅外光譜儀（FTIR）
紅外光譜測試在寶石檢測中基礎且重要，是現代寶石實驗室的基本配置之一。將測試得到的紅外反射圖譜調入GUILD寶石紅外資料庫，即可準確快速地匹配出寶石的種類。紅外反射光譜，又名指紋譜。顧名思義，寶石的反射光譜就如同人類的指紋，于同一個品種寶石而言都是獨一無二的。所以，各品種寶石的紅外光譜與其身份資訊一一對應，通過紅外反射光譜可以準確地區分寶石的種類。
紅外光譜儀
紅色寶石家族深受消費者的喜愛。粉色藍寶石和尖晶石外觀相似，僅通過肉眼觀察，雙石同入鏡，安能辨我是何石。
粉色尖晶石
粉色藍寶石
這些寶石雖外觀相似，但身份卻千差萬別。紅外可以“讀”出寶石元素種類和結合方式的差異，從而準確辨別寶石的身份。
尖晶石反射光譜
粉色藍寶石反射光譜
多數實驗室的檢測通常止步于此，但是僅僅是反射光譜，會錯過很多資訊。GUILD對寶石的探索永不止步。
紅外的“殺手锏”——透射光譜，更是讀取寶石內心的利器。
（1）鑒別羊群中那只“披著羊皮的狼”（區別合成寶石）。
例：助熔劑法合成祖母綠和天然祖母綠
天然祖母綠
助熔劑合成祖母綠
天然祖母綠透射光譜
助熔劑法合成祖母綠透射光譜
（2）判斷寶石是否經過化妝術的改造——是否優化處理。
例：祖母綠的凈度優化判斷
關于祖母綠，我們最常聽到的說法莫過于“有油，無油”，這個“油”即為有機物，是用于祖母綠凈度改善的常用物質。通過紅外透射中有機物吸收峰的強度可以輔助判斷優化程度。
祖母綠透射光譜檢測到有機物
紅外線為一種電磁波，也可以將其簡單想象成一束光通過祖母綠。對于祖母綠，實驗室通常會連續測量多個透射光譜，確保各個方向的充填物都被檢測到。
同一顆石頭不同方向的紅外測試（每條紅色箭頭代表一次測試）
7.2.紫外可見光分光光譜儀（UV-Vis簡稱紫外）
紫外可見光分光光譜儀
紅外并不能檢測到可見光及紫外部分的電磁波。顏色是我們對于彩色寶石最直觀的認知，雖然我們可以直接通過肉眼區分紅橙黃綠青藍紫，但是對于顏色的成因，用肉眼觀察是無法實現的。同類寶石，相似的顏色，由于致色元素的不同，寶石的亞種也就不同，價值自然各異。
市場上帕拉依巴碧璽容易和普通碧璽混淆，特別是綠色的帕拉依巴和普通的綠色碧璽，顏色十分接近。
綠色帕拉依巴
普通綠色碧璽
那二者的紫外光譜又會是怎樣的呢？
綠色帕拉依巴紫外
普通綠色碧璽紫外
通過紫外光譜，我們可以快速地區分二者。
7.3.X射線熒光光譜儀（EDXRF）
X射線熒光光譜儀
紫外可以指示致色元素的種類，EDXRF不僅可以告訴我們元素的種類，還可以告訴我們元素含量的多少。EDXRF的檢出限一般為幾十到幾百個ppm（ppm：百萬分之一）。每種天然寶石的元素組成是有其特定規律的，如果忽略了這種規律的客觀性，將會出現對寶石的誤判。
（1）錯誤判斷寶石處理方式。例：紅寶石鉛玻璃充填判定
在天然紅寶石中，Pb（鉛）這種元素是幾乎檢測不到的，但是在鉛玻璃充填紅寶石中，我們可以檢測到幾千甚至是幾萬個ppm的鉛。高含量鉛的出現為鉛玻璃充填紅寶石的判定提供了可靠的依據。若無法得到元素的資訊，僅靠經驗判斷充填物的種類，這種結論是無據可循且漏洞百出的。
鉛玻璃充填紅寶石
（2）錯誤判斷寶石產地。例：莫桑比克紅寶與緬甸紅寶產地判定
緬甸紅寶石的紫外熒光通常比莫桑比克的較強，究其原因在于Fe和Cr元素含量比值的差別。XRF可以將熒光強弱這種感官的差別量化，通過Fe和Cr元素的具體含量，使產地判斷更加科學嚴謹。
莫桑比克（左）與緬甸紅寶石（右）在長波紫外光下的熒光特征
緬甸紅寶石和莫桑比克紅寶石Fe元素差別
當然XRF可以給我們的資訊遠不止于此。
7.4.顯微拉曼（Micro-Raman）
顯微拉曼儀
顯微拉曼將顯微鏡和拉曼光譜儀結合，可以對焦定點測試包裹體。寶石包裹體種類的判斷對產地判斷的指示意義重大。
哥倫比亞祖母綠常出現三相包體，其中氣相為CO2，不同成礦區形成的祖母綠中CO2的性質存在微小差異。通過拉曼光譜檢測祖母綠中的CO2，有助于判斷哥倫比亞祖母綠的具體礦區。
木佐Muzo
契沃爾Chivor
木佐Muzo
契沃爾Chivor
祖母綠三相包體
契沃爾祖母綠二氧化碳雙峰距離小于木佐祖母綠
7.5.激光誘導擊穿光譜儀（LIBS）
LIBS和XRF的功能相似，均常用于測量寶石元素種類及含量。相較于XRF，LIBS可以測到元素種類更多，甚至可以檢測到鈹（Be）等輕元素。
Be元素的檢測對橙色、黃色藍寶石及一些“帕帕拉恰”的顏色成因檢測至關重要。傳統Fe-Ti擴散因為原子半徑較大，元素無法進入寶石內部，顏色僅存在于表面或相對集中于裂隙處。因此，在顯微鏡下較易觀察到顏色沿棱線濃集的現象，較易鑒定。
Fe、Ti擴散處理藍寶石
表面擴散藍寶石顏色富集在棱線
鈹的原子半徑較小，經擴散處理可進入寶石內部。鈹擴散藍寶石在顯微鏡下可觀察到經高溫處理的特征，可作為輔助鑒定依據。使用LIBS檢測鈹元素的含量是檢測鈹擴散藍寶石的有效方法。
鈹擴散藍寶石顏色均勻
鈹擴散藍寶石放大檢測顏色依然均勻
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