助熔剂法合成红、蓝宝石的鉴定特征及鉴赏

付芳芳 张双燕 冯俊娜 韦金玉 侯双印

摘要：将组成宝石的原料在高温下溶解于低熔点的助熔剂中，使其形成均匀饱和熔融液，然后通过缓慢降温或在恒定温度下蒸发熔剂等方法，使熔融液处于过饱和状态，从而使宝石晶体析出生长的方法，其中助熔剂的选择是助熔剂法生长宝石的关键因素。助熔剂法合成红、蓝宝石可以从内含物特征、发光性、颜色特征、生长条纹、化学成分等方面进行鉴定。鉴于合成红、蓝宝石的特征，天然合成红、蓝宝石成品的评估及鉴赏从颜色、产地、净度、克拉重量、切工等方面进行。

关键词：助熔剂法;合成红、蓝宝石;鉴别特征;评估及鉴赏

助熔剂法生长宝石的基本原理：将组成宝石的原料在高温下溶解于低熔点的助熔剂中，使之形成均匀饱和熔融液，然后通过缓慢降温或在恒定温度下蒸发熔剂等方法，使熔融液处于过饱和状态，从而使宝石晶体析出生长的方法。助熔剂的选择是助熔剂法生长宝石的关键因素，所选助熔剂的性质应具有：溶解能力强、低熔点、高沸点、黏滞性小、挥发性、毒性和腐蚀性小、易与晶体分离、不易污染晶体。目前使用最广泛的为复合助熔剂（Pb、Bi 化合物类）^[1]。

助熔剂法生长宝石的优点：适用性强、生长温度低、可生长有挥发组分并在熔点附近会发生分解的晶体、可在相变温度以下生长晶体、比焰熔法生长出的晶体质量好、热量输送对晶体生长的影响可以忽略、设备简单。缺点：生长速度慢，生长周期长、晶体尺寸较小、容易夹杂助熔剂阳离子、许多助熔剂具有不同程度的毒性，其挥发物还常腐蚀或污染炉体。

综合考虑助熔剂法的合成原理、合成工艺过程、合成成品特征，可以总结助熔剂法生长红、蓝宝石的主要鉴别特征为：

1.内含物特征：固相包裹体（结晶相、助熔剂、未熔化熔质和坩埚金属材料，其中助熔剂包裹体呈黄-粉红色块状，呈典型的平行条带状或云朵状，有时

像水滴、虚线或带状，如图1、图2）;气相包裹体（似断非断，似连非连，与周围反差大。）由于助熔剂的挥发造成;有时气、固相Inc同时存在，构成气-固二相Inc。

2、生长条纹：平直生长条纹形成原因（a、组分浓度、杂质浓度变化;b、与晶体中存在很细的包裹体有关;c、温度波动、对流。）。拉姆拉合成红宝石可见搅动状颜色分布现象和纺锤形色域;俄罗斯合成红宝石中可见浅红、无色色带或三角形、扇形的蓝色或深色色块;查塔姆合成红宝石有的具暗色核。

3、发光性：紫外荧光灯下助熔剂法生长的红宝石有强红色荧光拉姆拉合成红宝石加入了某些稀土元素，紫外荧光灯下具有橙红色荧光;有些合成蓝宝石呈现绿白色荧光^[2]。

4、仪器分析：通过电子探针、X荧光光谱仪等仪器可以分析待测样品是否含坩埚材料、助熔剂阳离子成分（如：合成红宝石中Pb、B等离子），从而做进一步鉴别。

合成红、蓝宝石成品的评估及鉴赏可以参考GIA、古柏林、GRS、AIGS、吉尔德等国际权威彩色宝石鉴定及分级机构对天然红、蓝宝石给出的分级体系。从颜色、产地、净度、克拉重量、切工等方面进行，其中颜色分级很重要，一旦能达到“鸽血红”、“矢車菊蓝”等级，缅甸、斯里兰卡等产地的红、蓝宝石与一般产地的同等颜色级别的红、蓝宝石，市场价值相差很多。颜色（鸽血红）、产地（缅甸）、净度（无暇）、克拉重量（越大越好）、强荧光、切工（璀璨式高火彩）、未加热，能达到这些指标的红宝石可谓是登峰造极了，当然价格很高，难遇难求。不同颜色蓝宝石同样要从这几个方面进行鉴赏，建议消费者购买时索要权威机构的检测证书，听取专业珠宝鉴定师、评估师意见，注意各个环节。

参考文献

何雪梅，沈才卿. 宝石人工合成技术[M].化学工业出版社，2013.1，81-93

李娅莉，薛秦芳，李立平等.宝石学教程[M].中国地质大学出版社.2011.1，120-124

项目支持：中国地质大学长城学院教学改革与教学建设课题“宝石人工合成课程内容体系

创新整合研究与实践”（编号：JG2017504）;河北省高等教育教学改革研究与实践项目“新经济环境下，“双创型人才”培养教育改革——以宝石及材料工艺学专业为例”（编号：2016GJJG321）

作者简介：付芳芳（1989-），女，河北保定人，中国地质大学长城学院教师，硕士。

（作者单位：中国地质大学长城学院）