同屬於剛玉礦物的紅寶石、藍寶石,是世界上公認的兩大珍貴彩色寶石品種,一直以來都受到消費者和商家的青睞。其優化處理方法如熱處理、染色處理、擴散處理、充填處理等也是市場上以及實驗室檢測中最具迷惑性最常見的「陷阱」。同時作為其替代品,合成紅、藍寶石自20世紀初開始就是合成寶石中合成方法最成熟的品種之一。
各種顏色的天然剛玉族寶石
(圖片引自Yimiao Liu and Ren Lu《Ruby and Sapphire from Muling, China》)
2015年有實驗室報導發現剛玉的一種新型處理方法,即在天然剛玉表面人工生長一層合成紅寶石膜。
這種具體處理工藝習慣上稱為表面增生,即用人工合成方法在材料表面再生長出與原材料成分結構基本相同的薄層。這種表面增生的處理工藝最早運用於綠柱石品種上,即採用天然無色綠柱石作核心,在外層生長合成祖母綠薄膜,外觀上看似綠柱石家族中的祖母綠。這種處理方法均歸為覆膜處理,詳細可稱為合成祖母綠覆膜、合成紅寶石覆膜。
1)剛玉表面增生覆膜處理方法
這種表面增生處理成的紅寶石,同樣是以一些無色或淺色的剛玉(從寶石學上稱為藍寶石)為核心,在其外層生長一層很薄的合成紅寶石,使其呈現紫紅色到紅色,看上去像天然紅寶石,以達到改變天然剛玉顏色的目的。
到目前為止,這種在剛玉表面覆一層合成紅寶石膜的樣品還沒有在市場上大量出現,但是做為一種比較新型的優化處理方法其前景不可估量,GIT、GIA等已經相繼做出過報導。
2)剛玉表面增生覆膜處理的檢測
經過這種方法處理的剛玉品種比較具有迷惑性,肉眼觀察時與天然者幾無差異,甚至可以觀察到天然剛玉中的包體,很容易誤認為是天然未經處理的樣品。但是在顯微鏡下仔細觀察,能發現外層合成紅寶石增生層和內部天然剛玉的界線,以及外層人工合成紅寶石的典型包體。
同時利用雷射燒蝕電感耦合等離子質譜儀(LA-ICP-MS)等儀器,可以檢測到有Pt, Rh, Ni和 Mo 等元素的存在,再配合紅外光譜儀進行檢測,這種處理剛玉品種在實驗室中很容易就能區分出來。但是關於其合成方法、合成條件以及紅外光譜的歸屬仍需進一步的分析研究。
3)剛玉表面增生覆膜處理的定名
實驗室在通過鏡下觀察、大型儀器等檢測手段,確認其為表面增生覆膜處理剛玉,最後定名「剛玉(處理)」或者「藍寶石(處理)」,並在檢驗證書的備註欄中進行標註,備註「覆膜處理」,來表明其為經過人工處理的寶石。
兩種覆合成紅寶石膜剛玉樣品的顯微照片
(圖片引自Sudarat Saeseaw等《An analysis of synthetic ruby overgrowth on corundum》)