圖1 可見內部的無色剛玉以及外層的合成紅寶石
GIA實驗室對十件樣品進行測試,發現該種覆膜技術是以天然無色剛玉作為種晶,在其外層生長一層合成紅寶石,使其既具有紅寶石的顏色,又有天然包裹體。外層合成紅寶石方法尚未確定。
該樣品從一名曼谷寶石商手中獲得,外觀呈紫紅到紅色。GIA寶石專家對樣品分別進行顯微放大觀察、鐳射等離子質譜(LA-ICP-MS)以及紅外光譜測試。
1放大觀察
根據外觀以及顯微放大觀察,將樣品分為I型和II型。I型在種晶與生長層之間沒有明顯的界限,只能從表層觀察。(上圖為冠部朝上,下圖為亭部朝上)
放大觀察顯示在種晶以及生長層交界出現三角生長標誌、平行條紋以及熱霧波浪狀生長現象。覆膜生長部分出現許多熔融包體。種晶部分發育癒合裂隙、晶體包體以及交錯的針狀天然包體。
種晶以及生長層交界出現三角生長標誌(左)、平行條紋(右)
交界處熱霧波浪狀生長現象(左)覆膜生長部分出現指紋狀熔融包體(右)
樣品橫切片在浸液下出現顏色分層現象
II型生長層要厚很多,在種晶與生長層之間有明顯雜亂包體。(上圖為冠部朝上,下圖為亭部朝上)
II型生長層要厚很多,在種晶與生長層之間有明顯雜亂包體。(上圖為冠部朝上,下圖為亭部朝上)
黑色背景以及漫散射背景下II型樣品特徵
II型樣品中明顯密集分佈的熔融包體,可到達表面
I型和II型樣品中種晶均顯示天然包體特徵。種晶中包含天然癒合裂隙(上)、伴應力裂隙的晶體包體(中)、交叉的針狀包體(下)
2微量元素分析
對三件樣品進行LA-ICP-MS 鐳射等離子質譜測試,分析其微量元素含量。另外還選取助熔劑法合成紅寶石以及水熱法紅寶石作為對比研究。
I型樣品中種晶具有與天然剛玉一致的微量元素特徵,合成生長層則缺乏釩、鐵、鎵等微量元素,卻富含高達6784ppm的Cr元素以及天然剛玉中少見的鉬、銠、鉑元素。
II型樣品生長層中含有更高含量的Cr元素(高達1353ppm),但不同於I型樣品,II型含有天然剛玉中的鎂、鈦、釩、鐵和鎵元素,同時也包括錳、鎳、鋅、鉑等元素。這些特徵表明II型與I型生長層在不同的合成方法下生長形成。但I型與II型樣品的種晶顯示相同的微量元素特徵。
3紅外光譜分析
對樣品切片進行分區域紅外光譜測試。1為生長層區域(紅色線);2為生長層與種晶交界區域(黑色線);3為種晶區域綠色線)。
測試圖譜發現生長層與種晶交界區域紅外吸收光譜呈現3475和3355cm-1的吸收峰。合成紅寶石生長層和天然種晶區域未出現特徵譜線。這些譜線特徵與水熱法紅寶石的圖譜相似但不相同。樣品紅外譜圖特徵需要進一步研究證實。
本文編譯自:
An analysis of synthetic ruby overgrowth on corundum
Author:Sudarat Saeseaw, Vincent Pardieu, Vararut Weeramonkhonlert,
Supharart Sangsawong andJonathan Muyal
原文選自GIA 曼谷實驗室最新研究 NEWS FROM RESEARCH
資料來源:GIA 曼谷實驗室最新研究 NEWS FROM RESEARCH、餘曉豔
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