在珠寶行業內,我們用「仿製品」、或者「替代品」來形容這種看似像另外一種寶石,但是化學成分完全不一樣的材質,比如鋯石(ZrO2),看著像鑽石,但是它和鑽石(C)的化學成分完全不一樣,同時晶體結構、光學屬性、物理屬性也不一樣。這種寶石學上的仿製品既可以天然的、也可以是人造的。
1 合成立方氧化鋯(CZ)
合成立方氧化鋯是仿製鑽石的材料之一,在莫桑鑽(SiC)火爆之前,合成立方氧化鋯是在仿鑽界所有材料中取得壓倒性的勝利的、使用的最多的材料。 1970-1980年,科學家使用氧化鋯的粉末,經過高溫爐的高溫加熱,直至氧化鋯的熔點,然後熔化氧化鋯被移出高溫爐進行緩慢的冷卻,接著熔化狀態下的氧化鋯在底部開始慢慢地結晶,直至整體固化。這就創造了出來了合成立方氧化鋯。
立方氧化鋯,也就是我們常說的「鋯石」,在現有的科技下,可以生產出相當大的尺寸,也可以生產出各種不同顏色的鋯石。上圖這些無色及粉紫色的鋯石,從左至右,重量分別是:44.49克拉、29.86克拉、54.6克拉。
合成立方氧化鋯(CZ)的莫氏硬度是8.5,8.5就意味著這種材料耐磨、夠硬、可長久保存。當然沒有鑽石硬,鑽石的莫氏硬度是10. 大多數合成立方氧化鋯(CZ)都是無色的,非常乾淨,也有在非完美生產狀態下出來的合成立方氧化鋯(CZ)也會有一些黃色調。公正的說合成立方氧化鋯(CZ)比鑽石火彩亮度稍微足一點點,但是火彩的絢麗程度不如鑽石。
合成立方氧化鋯(CZ)的顏色當然不止無色一種,幾乎可以製作出任何顏色的合成立方氧化鋯(CZ),粉色、黃色的合成立方氧化鋯(CZ)也可以用做粉鑽、黃鑽的替代品。甚至其他的顏色合成立方氧化鋯(CZ)可以作為比如深紅色、紫色、藍色、綠色、甚至黑色的寶石的仿品、替代品,而且非常常見,特別是低端飾品領域。
上圖為藍色合成立方氧化鋯,700克拉,具有722個切面。Photo: Robert Weldon.
上圖這些合成立方氧化鋯刻面成品展現出良好亮度以及火彩。Courtesy: Robert Weldon/ GIA編輯
2 合成莫桑石(莫桑鑽)
合成莫桑石(莫桑鑽),這兩年莫桑鑽的大火,讓更多人認識到了這種人工知道的寶石,無色合成莫桑鑽無疑取代了合成立方氧化鋯的仿鑽第一的地位。 其實在國外,在1990年代,無色合成莫桑鑽就開始在國外流程,也取代了相當一部分的婚戒市場,作為鑽石的替代品,無色合成莫桑鑽比合成立方氧化鋯更加的耐用,且在火彩、絢麗程度都不輸於合成立方氧化鋯。
莫桑鑽的顏色,可以是無色,到近乎無色,莫桑鑽的價值取決的其接近無色的程度。而且莫桑鑽要比合成立方氧化鋯(鋯石)乾淨很多,淨度要比鋯石高。
而且莫桑鑽莫氏硬度為9.25,比鋯石的8.5高出不少,9.25是非常高的硬度,對於寶石來說高硬度意味著非常耐用,不會輕易被各種物品所劃傷。當然比鑽石10還是要低一點。
莫桑鑽出乎意料的是,火彩比鑽石還要高一倍,甚至火彩的絢麗程度也要比鑽石好一些。一克拉以上的莫桑鑽,非常強烈的火彩可能會出賣它仿鑽的身份,如果是特別大的莫桑鑽,火彩就有點像老式迪斯科舞廳裡的燈球了,非常絢麗。
莫桑鑽和鑽石還有一個區別就是,莫桑鑽的雙折射性,也就是同一條切面邊,你可以某些角度看到兩條影子。視覺效果就是,莫桑鑽內部看上去會有一點模糊度感覺,不是你眼花了,是確實是有重影。有一些莫桑鑽從某些特定的角度看,會有一點黃或者灰色調。
當然莫桑鑽也可以生產出黃色、黑色、藍色的產品,也可以同樣用作彩鑽的替代品。
莫桑鑽比鑽石更閃一點、火彩更絢麗一些,有重影現象。Photo: Robert Weldon/GIA
合成莫桑鑽有很多種顏色,27.15克拉的合成藍綠色莫桑鑽。Robert Weldon. Victor Tuzlukov編輯
3 合成尖晶石
合成尖晶石也是一種常見的替代品,根絕合成尖晶石的顏色不同,可以替代藍寶石、鋯石、海藍寶石、或者橄欖石。
這些人造合成尖晶石可以製作成為其他寶石的樣子,比如紅寶石、不同顏色的藍寶石。
4 合成金紅石
合成金紅石是上世紀40年代末期開始生產的,最初也是被用作鑽石的替代品,使用的是近乎無色,僅有一絲絲微黃色調的金紅石。但是合成金紅石也可以呈現各種各樣的顏色,只需要在人工合成的過程中,加點料。不過這種替代到現在已經很少了,被技術的進步慢慢淘汰了。
從左到右:鑽石,合成金紅石,釓鎵石榴石(GGG),合成尖晶石,鈦酸鍶,合成剛玉、釔鋁石榴石(YAG),無色鋯石。
5 鈦酸鍶
上世紀50年代的時候,鈦酸鍶這種無色人造材料是一種非常流行的鑽石替代品或仿製品,但是它的色散(光學術語,寶石內部產生火彩的能力)非常高,是鑽石的四倍。鈦酸鍶一般是採用焰熔法合成,也可以製造出各種顏色,深紅色、棕色,同樣也僅需在製作過程中加一點點配料。
6 釓鎵石榴石與釔鋁石榴石(YAG、GGG)
在上個世紀60年代,釓鎵石榴石和釔鋁石榴石成為一種常見的仿製品,玻璃、天然鋯石、無色合成尖晶石形成當時仿品界的常客。當然YAG和GGG也是有很多種不同顏色的。
上圖展示了釓鎵石榴石(YAG)的不同顏色,無色釓鎵石榴石晶體可作為鑽石的仿製品。
7 玻璃
玻璃作為一種最為古老的鑽石仿製品,至今也在用。我們常見的水鑽可以理解為包括玻璃、亞克力等等一系列仿製鑽石的總稱。玻璃也是很多寶石的仿製品,比如坦桑藍、祖母綠等等。玻璃相比於鑽石,火彩要劣勢很多,所以玻璃更常見的是仿製紫水晶、海藍寶石、橄欖石等。也可以做成看下來像具有天然光效的寶石,比如虎眼石、歐珀。熔融的玻璃層可以模仿瑪瑙、孔雀石或龜殼的外觀。
玻璃可以製作的看起來像很多種類的寶石,上圖就讓人一眼誤以為是孔雀石(左)水晶(右)
上圖是斯洛卡姆石 是七十年代由美國 John Slocum 研製並投放市場的一 種歐泊的玻璃仿製品。
8 塑料
塑料仿製品,一般都用於比較廉價的視頻,塑料可以仿製的像:琥珀、珍珠、珊瑚、翡翠、綠松石、青金石等。由於塑料硬度低,不耐用,所以使用此類仿製品時,需要注意別磕到碰到。
9 淬火裂痕石英水晶
將天然無色的水晶,進行加熱並迅速浸入冷水中冷卻,也就是淬火,突然的溫度劇烈變化導致水晶由內而外的開裂。由於這些裂痕是直達表面的,所以淬火後的水晶可以進行下一步的工作:染色,通過將有顏色的特定的染色液體,通過裂痕,沁入到裂隙內部到達染色目的。對於天然多烈的寶石,比如祖母綠、紅寶石、藍寶石而言,雖然這種淬火染色水晶在顯微鏡下可以迅速的被察覺,但是採購寶石原石等實踐過程中、檢測設備不齊全的情況下具有極大的誤導、混淆視聽的作用。
上圖為無色水晶進行淬火後,裂痕直達表面,再進行染色處理,以仿照其他寶石,混淆視聽,上圖無色水晶淬火染色仿製的祖母綠與紅寶石。
10 陶瓷
聽到陶瓷,我們一定是想到瓷器。從陶瓷的定義上來說,陶瓷可是任何一種非金屬材質經過高溫燒結而成的一種物質形體啊。
寶石中,有兩種寶石,一般不切割成刻面(切面)寶石,而是切割成蛋面(圓弧面), 這就是 綠松石以及青金石。而這種寶石,都可以被陶瓷仿製。 生產過程如下,將磨細的粉末加熱,在壓力下再結晶和硬化,從而產生細粒度的固體材料。
仿製綠松石
天然的綠松石的藍色與綠色早在5000年前,就開始吸引了一大批愛好者,埃及豔后就是一名忠實的粉絲。綠松石是一種微晶聚合體,因此也形成了一種血管狀的包裹體,我們通常稱之為「鐵線」。上世紀70年代, Gilson同時發明了人造仿製綠松石和人造仿製青金石。
上圖為Gilson發明的人造仿製綠松石和青金石几乎可以以假亂真
人造仿製青金石
深藍色的青金石一直受貴族歡迎,最大點產地是阿富汗,在阿富汗一經開採了將近6000年,至今依然在開採。青金石是幾種不同礦物的集合體,有些青金石含有一種金色的黃鐵礦閃光片, Gilson製作的青金石仿製品也考慮到了這種現象,製作出來的仿品看起來很像,但實際上是兩種不同的物質。
11 拼合石
拼合石,顧名思義,拼合而成的寶石。當有人將兩片、多片分層的寶石膠合在一起、或者利用其他方式拼接在一起,形成的這種寶石,我們稱之為拼合石。
拼合石平行面粘貼在一起,通過每層的顏色及光學特徵,來調整整體寶石面部展現的效果。這種拼合石不管採用的各層寶石是天然的,還是是人工的,統稱為拼合石。
二層石-由兩層寶石拼合而成的寶石
上圖就是一個二層拼合石,也稱之為二層石,可以明顯看見兩層,由無色膠銜接。
三層石---即由三層寶石拼接而成的寶石。
三層石含有三層拼接層,這三層可以是同一種寶石,也可以是不同的寶石,每層之間用無色膠進行粘合。
上圖可見,中間一層是天然歐珀,底層是其他黑色染色材質,可以形成一種強烈色差,提成對比度,是原歐珀顏色更加明顯,頂部弧形面
儘管二層石、三層石是通過不同的拼接層來用來仿製歐珀、或者提成天然歐珀品質,但是拼接石不一定是所謂的仿製品,在這個案例中就是,歐珀確實是天然的,但是由於歐珀的天然特性,天然歐珀薄層現象特備嚴重,所以需要底部進行固定,以防止歐珀破裂損壞。常見的歐珀底部材料有:黑瑪瑙、塑料、天然黑大理石等。頂部一般使用:無色天然水晶,塑料、玻璃、合成無色剛玉(無色藍寶石)等。
Quoted from GIA.edu, An Introduction to Simulants or Imitation Gem Material by Robert Weldon