Polski 
English 
Español 
Português 
Deutsch 
Italiano 
Français 
العربية 
Русский 
Bahasa Indonesia 
日本語 
한국어 
Suomi 
Svenska 
Română 
Ελληνικά 
Türkçe 
Čeština 
Magyar 
Norsk bokmål 
Kamień szlachetny amorficzny: zrozumienie definicji, właściwości optycznych i mechanicznych
Podstawy gemmologiczne związane z amorficznymi ciałami stałymi
Opal to pierwsza odmiana amorficznego ciała stałego uznana przez ludzi za kamień szlachetny. Przez wieki ludzie podziwiali go i kolekcjonowali, a niezliczone wiersze wychwalały opal. Starożytny rzymski przyrodnik Pliniusz dokonał kiedyś genialnego opisu opalu: na kawałku opalu można zobaczyć płomienie rubinów, jasny fiolet ametystu, zielone morze szmaragdu, kolorowe i harmonijne, zapierające dech w piersiach piękno. Piękno kolorów opalu jest nie mniejsze niż paleta malarza i płomienie płonącej siarki. Szekspir w swojej "Dwunastej nocy" napisał: "To cudo jest królową klejnotów". W "Skarbach Malty" opal jest wychwalany najbardziej klasycznymi i ozdobnymi frazami. Poetycki opis poety i artysty Du Ble jest najbardziej romantyczny i odpowiedni: "Kiedy natura ozdabia kwiaty, barwi tęczę i farbuje pióra małych ptaków, wlewa kolory zmiecione z palety do opalu". W porównaniu do opalu, szkło i plastik zostały wynalezione później i przez długi czas były uważane za symbole taniości i imitacji.
Spis treści
Sekcja I Koncepcja amorficznych ciał stałych i ich wspólne odmiany
1. Koncepcja amorficznych ciał stałych
Amorficzne ciała stałe odnoszą się do ciał stałych, których cząsteczki składowe (atomy, jony) nie wykazują przestrzennie regularnego układu okresowego. Nie mają regularnego kształtu; przed przetworzeniem, kształt amorficznych ciał stałych należy do kolekcji nieregularnych kształtów, a po przetworzeniu, kolor, przezroczystość i połysk amorficznych ciał stałych obserwowanych gołym okiem są podobne do kryształów, takich jak szkło i opal.
2. Powszechne odmiany amorficznych kamieni szlachetnych
Naturalne odmiany kamieni szlachetnych obejmują opal (rysunek 5-1-1) i naturalne szkło (rysunek 5-1-2).
Rysunek 5-1-1 Opal
Rysunek 5-1-2 Szkło naturalne
Odmiany sztucznych kamieni szlachetnych obejmują szkło (rysunki 5-1-3, 5-1-4), plastik i ceramikę.
Rysunek 5-1-3 Odwodnione szkło
Rysunek 5-1-4 Szkło używane do imitacji jadeitu
Sekcja II Szkło
Produkcja wyrobów szklanych ma długą historię. Egipt produkował monochromatyczne szklane koraliki już w XVI wieku p.n.e. Po X wieku p.n.e. dość popularne stały się koraliki inkrustowane (oczy ważki).
Szkło zawsze było najczęściej używanym materiałem do imitacji kamieni szlachetnych. Zwłaszcza teraz, szklane odmiany stale się zmieniają i mogą być prawie używane do naśladowania każdego naturalnego kamienia szlachetnego, szczególnie gdy naśladują większość nieorganicznych klejnotów. Mają one znaczne zwodnicze właściwości. Chociaż nie są zbyt jasne, mogą imitować ametyst, akwamaryn i oliwin. Może również imitować naturalnie uformowane kamienie szlachetne, takie jak tygrysie oko, opal, koral i perły. Warstwa fuzji szkła może imitować agat, malachit i skorupę żółwia.
Proces produkcji szkła stał się dość dojrzały. Niemniej jednak szkło jako imitacja kamienia szlachetnego nie może osiągnąć stabilności chemicznej, wskaźników fizycznych (gęstości, współczynnika załamania światła, twardości, wrażliwości termicznej), cech strukturalnych lub wzorów pęknięć podobnych do naturalnych kamieni szlachetnych; może jedynie osiągnąć podobieństwo w wyglądzie i kolorze oraz dążyć do jak największego realizmu w morfologii.
Ogólnie rzecz biorąc, szklane imitacje przezroczystych kamieni szlachetnych są wytwarzane poprzez topienie tradycyjnego szkła i dodawanie odpowiednich materiałów. Topienie szkła zwykle odbywa się w ceramicznych tyglach w piecach opalanych gazem. Po stopieniu szkła z odpowiednimi materiałami, roztopioną ciecz można wlać do form i zastosować nacisk na formy, aby uzyskać pożądany kształt. Podczas odlewania nierównomierny skurcz może pozostawić na powierzchni wgłębienia skurczowe. Połączenia form mogą również pozostawiać ślady po odlewaniu.
1. Materiały szklane imitujące kamienie szlachetne
Właściwości różnych rodzajów szkła są związane z dodawanymi do niego specjalnymi materiałami. Poniżej przedstawiamy popularne odmiany szkła, które łatwo pomylić z naturalnymi kamieniami szlachetnymi: szkło ołowiowe, szkło mikrokrystaliczne i szklane kocie oko.
1.1 Szkło ołowiowe
Szkło ołowiowe jest oparte na szkle kryształowym o wysokiej lub średniej zawartości ołowiu, z dodatkiem różnych barwników ziem rzadkich w celu uzyskania efektów różnych kamieni szlachetnych.
1.2 Szkło ceramiczne
Szkło ceramiczne, znane również jako kryształowe szkło kwiatowe, mikrokrystaliczny jadeit lub jadeitowy spar, można uzyskać z różnych odpadów przemysłowych, popiołu lub żużla. Dodając określone środki zarodkujące i stosując procesy obróbki cieplnej, można sprawić, że wzrost wewnętrznych kryształów nie będzie miał oczywistej orientacji, w wyniku czego powstają sferolity promieniste, przypominające igły lub gałęzie. Jest ono opłacalne i dostępne w żywych kolorach. Szkło mikrokrystaliczne składa się głównie z faz krystalicznych i szklanych, przy czym faza szklana pozostaje między kryształami, łącząc wiele drobnoziarnistych kryształów, często używanych do imitacji jadeitu (rysunki 5-1-5 do 5-1-8).
Rysunek 5-1-5 Odwodnione szkło (światło odbite)
Rysunek 5-1-6 Odwodnione szkło (światło przechodzące)
Rysunek 5-1-7 Wewnętrzne kryształy dewitryfikowanego szkła (metoda oświetlenia ciemnego pola 40X)
Rysunek 5-1-8 Wewnętrzne kryształy dewitryfikowanego szkła (metoda oświetlenia ciemnego pola 40X)
1.3 Szklane kocie oko
Pierwotnie produkowany przez amerykańską firmę Cathay, nosi nazwę Cathay Cat's Eye, a także angielską nazwę Cathay Stone. Powstaje poprzez układanie i łączenie światłowodów z różnych rodzajów szkła w sześcienne lub sześciokątne formy, określane jako "panele światłowodowe", ze 150 000 światłowodów na cm kwadratowy, zdolnych do wytworzenia doskonałego efektu kociego oka. Współczynnik załamania światła 1,8, ciężar właściwy 4,58, twardość w skali Mohsa 6.
Materiał ten jest szeroko stosowany w elementach dekoracyjnych i jest dostępny w niemal każdym kolorze. Większość z nich jest jaskrawoczerwona, zielona, niebieska, żółta, pomarańczowa, fioletowa lub biała. Kolory, które całkowicie różnią się od kolorów naturalnych kamieni szlachetnych kociego oka, mogą na pierwszy rzut oka budzić podejrzenia. Jednak kolor brązowo-żółtego szklanego kociego oka jest bardzo podobny do koloru chryzoberylowego kociego oka i kwarcowego kociego oka (rysunki 5-1-9, 5-1-10). Jednak obserwacja jasnych pasm po obu stronach za pomocą szkła powiększającego ujawnia typową strukturę plastra miodu, cechę diagnostyczną szklanego kociego oka (rysunki 5-1-11, 5-1-12).
Rysunek 5-1-9 Szklane kocie oko (światło odbite)
Rysunek 5-1-10 Szklane kocie oko (światło odbite) prawy obraz
Rysunek 5-2-11 Struktura plastra miodu szklanego kociego oka (metoda oświetlenia ciemnego pola 25x)
Rysunek 5-2-12 Struktura plastra miodu szklanego kociego oka (metoda oświetlenia ciemnego pola 25x)
2. Ulepszanie szkła w kamieniach szlachetnych
Zdecydowana większość kamieni szlachetnych produkowanych w naturze ma słaby kolor i niską przezroczystość, a także wiele pęknięć, które nie spełniają potrzeb rynku. Dlatego też techniki ulepszania kamieni szlachetnych są szeroko stosowane w celu poprawy ich koloru, przezroczystości i innych cech wyglądu. Ulepszanie może być również zbiorczo określane jako ulepszanie, a obecnie najpopularniejsze metody ulepszania kamieni szlachetnych dotyczą rubinów, szafirów, szmaragdów i turmalinów. Jeśli sprzedawcy ujawnią te zabiegi, zwykłym konsumentom łatwiej będzie je rozróżnić.
W procesie ulepszania kamieni szlachetnych, szkło zyskało nową tożsamość na początku XXI wieku - wypełnienia szczelinowe (rysunki 5-1-13 i 5-1-15). W 2003 r. na rynku zaczęły pojawiać się rubiny i korundy wypełnione szkłem ołowiowym, a od marca 2004 r., kiedy Japońskie Stowarzyszenie Klejnotów (GAAJ) po raz pierwszy wykryło rubiny wypełnione szkłem ołowiowym, renomowane laboratoria kamieni szlachetnych (AGTA, GIA) również napotkały rubiny potraktowane w ten sam sposób. Analiza spektroskopii Ramana potwierdza, że materiał wypełniający klejnot jest bardzo podobny do szkła boranowego ołowiu.
Rysunek 5-1-13 Różnica w skupieniu powierzchni między szkłem a rubinem (metoda oświetlenia pionowego 20X)
Rysunek 5-1-14 Efekt rozbłysku szkła w szczelinach rubinowych (metoda oświetlenia ciemnego pola 20x)
Rysunek 5-1-15 Efekt niebieskiego błysku i bąbelki w szkle szczelin rubinowych (metoda oświetlenia ciemnego pola 20X)
W 2007 roku na rynku pojawiły się niebieskie szafiry wypełnione szkłem ołowiowym, a wczesne szafiry z wypełnieniem miały ciemniejszy kolor.
W 2011 roku na rynku pojawiło się wiele szafirów wypełnionych kobaltowo-niebieskim szkłem ołowiowym, o kolorach zbliżonych do wysokiej klasy szafirów.
W ostatnich latach na rynku pojawia się coraz więcej rubinów wypełnionych nadmierną ilością szkła, co powoduje, że małe fragmenty rubinu są łączone przez szkło. Ten rodzaj klejnotu można nazwać mieszanką szkła i rubinu. Należy zauważyć, że klejnoty wypełnione szkłem to nie tylko naturalnie wykończone klejnoty; istnieją również doniesienia o śladach wypełnienia szkłem znalezionych w surowych kryształach korundu i niektórych syntetycznych klejnotach.
Sekcja III Definicje terminów optycznych związanych z amorficznymi ciałami stałymi
Właściwości optyczne amorficznych kamieni szlachetnych obejmują kolor, połysk, przezroczystość, luminescencję i specjalne zjawiska optyczne. Niektóre z nich zostały wyjaśnione w drugim rozdziale i nie będą tutaj powtarzane. W tej sekcji pokrótce omówimy zjawiska obserwowane podczas oglądania amorficznych ciał stałych w warunkach oświetleniowych oraz profesjonalną terminologię używaną do opisania tych zjawisk. Szczególnie ważne jest zwrócenie uwagi na niewidoczne zjawiska dyspersji, pleochroizmu i dwójłomności w amorficznych ciałach stałych.
1. Kolor amorficznych ciał stałych
Tutaj omówimy opis koloru opalu.
Ze względu na różnorodność kolorów spowodowaną efektem gry kolorów, kolor opalu jest często opisywany za pomocą koloru jego ciała.
(1) Czarny opal, z kolorami korpusu takimi jak głęboki niebieski, głęboki szary, głęboki zielony lub inne ciemne kolory, lub czarny opal (rysunek 5-2-1).
(2) Opal biały, o barwie ciała białej lub szarej, przezroczysty do półprzezroczystego (rysunek 5-2-2).
(3) Opal ognisty, głównie pomarańczowy, przezroczysty do półprzezroczystego (rysunek 5-2-3).
(4) Opal krystaliczny, bezbarwny, przezroczysty do półprzezroczystego (rysunek 5-2-4).
Rysunek 5-2-1 Czarny opal
Rysunek 5-2-2 Biały opal
Rysunek 5-2-3 Opal ognisty
Rysunek 5-2-4 Kryształ opalowy
2. Połysk substancji amorficznych
Omówiliśmy osiem rodzajów połysku kamieni szlachetnych. W poprzednich artykułach omówiliśmy już cztery typy powszechnie spotykane w kryształach: metaliczny połysk, adamantynowy połysk, szklisty połysk i oleisty połysk. Omówiliśmy tłusty połysk, jedwabisty połysk i woskowy połysk, a także omówiliśmy połysk klejnotów organicznych, w tym perłowy połysk i żywiczny połysk.
Terminologia dotycząca połysku amorficznych ciał stałych należy do powyższych kategorii, przy czym konkretny połysk zależy od rzeczywistej obserwacji.
W praktycznej obserwacji, jeśli opal wykazuje wzorzysty połysk pod pewnym kątem, można go zidentyfikować jako złożony (Rysunek 5-2-5, Rysunek 5-2-6).
Rysunek 5-2-5 Zmontowany opal
Rysunek 5-2-6 Zmontowany opal o różnym połysku bocznym
3. Przezroczystość amorficznych ciał stałych
Opis przezroczystości amorficznych ciał stałych wykorzystuje tę samą terminologię, co opis materiałów krystalicznych, a metody obserwacji są spójne.
W tej sekcji omówione zostaną w szczególności szklane kocie oczy, z których wszystkie mają niemal identyczne właściwości: obserwacja szklanego kociego oka w kierunku pionowej jasnej linii efektu kociego oka pokazuje je jako półprzezroczyste (rysunek 5-2-7), podczas gdy obserwacja w kierunku równoległej jasnej linii szklanego kociego oka pokazuje je jako pod-przezroczyste (rysunek 5-2-8), a uważna obserwacja w kierunku pod-przezroczystym ujawnia strukturę plastra miodu.
Rysunek 5-2-7 Kierunek jasnej linii w pionowym efekcie kociego oka jest postrzegany jako półprzezroczysty przez szklane kocie oko.
Rysunek 5-2-8 Obserwując kierunek jasnej linii równoległego szklanego kociego oka, szklane kocie oko wydaje się półprzezroczyste.
4. Luminescencja amorficznych ciał stałych
Poza szkłem ze specjalnymi komponentami, które wykazują fosforescencję, luminescencja amorficznych ciał stałych nie jest na ogół obserwowalna gołym okiem.
5. Specjalne zjawisko optyczne amorficznych ciał stałych
Obejmuje to typowe efekty w amorficznych ciałach stałych, takie jak halo, zmiana koloru i efekty złotego piasku. W opalu występują nie tylko efekty zmiany koloru, ale także efekty kociego oka (rysunki 5-2-9, 5-2-10). Efekt halo jest powszechny w naturalnym szkle, a efekt złotego piasku występuje sporadycznie (rysunek 5-2-11). Ze względu na różne dodatki w szkle, często występują efekty kociego oka i złotego piasku. Inne specjalne zjawiska optyczne są rzadkie w amorficznych ciałach stałych.
Copywrite @ Sobling.Jewelry - Producent biżuterii na zamówienie, fabryka biżuterii OEM i ODM
5.1 Efekt Halo
Efekt halo można podzielić na wąskie i szerokie definicje.
Szeroka definicja efektu halo może być rozumiana jako ogólny termin dla specjalnych zjawisk optycznych innych niż efekt kociego oka, efekt światła gwiazd i efekt zmiany koloru, obejmujący efekty zmiany koloru, efekty światła księżyca, efekty piaskowego złota i inne.
Wąska definicja efektu halo może być rozumiana jako ogólny termin dla specjalnego zjawiska optycznego innego niż efekt kociego oka, efekt światła gwiazd, efekt zmiany koloru, efekt zmiany koloru, efekt światła księżyca i efekt złotego piasku.
Omawiany tutaj efekt halo odnosi się do wąskiej definicji efektu halo powszechnie występującego w obsydianie.
Istnieją dwa źródła naturalnego szkła: przybysze pozaziemscy i meteoryty. Drugim jest szkło wulkaniczne, które można łatwo znaleźć w schłodzonych skałach magmowych, znane również jako obsydian lub szkło wulkaniczne. Obserwując obsydian w świetle odbitym, można czasami dostrzec zjawisko wielu koncentrycznych pierścieni o jaśniejszym kolorze niż korpus klejnotu; zjawisko to jest określane jako efekt halo (rysunki 5-2-12, 5-2-13).
Rysunek 5-2-12 Wygląd obsydianu (szkła wulkanicznego) w świetle odbitym o zwykłej intensywności
Rysunek 5-2-13 Efekt halo obsydianu (szkła wulkanicznego) w świetle odbitym o wysokiej intensywności (po lewej stronie widoczne są koncentryczne pierścienie, a po prawej włókniste wzory).
5.2 Efekt zmiany koloru
Po oświetleniu światłem odbitym, opal, opal syntetyczny i imitacja opalu, a także inne amorficzne kamienie szlachetne, takie jak szkło zmieniające kolor i plastik, wykazują zjawisko, w którym oprócz koloru ciała pojawia się wiele kolorów, ponieważ źródło światła i obserwowany kamień szlachetny poruszają się względem siebie (rysunek 5-2-14). Opal bez efektu zmiany koloru nazywany jest zwykłym opalem (rysunek 5-2-15).
Rysunek 5-2-14 Efekt zmiany koloru opalu
Rysunek 5-2-15 Różowy opal
Ważne jest, aby zwrócić szczególną uwagę na różnice między efektem zmiany koloru, efektem światła księżyca, efektem zmiany koloru i wielokolorowym (Tabela 1).
Tabela 1: Metody obserwacji i kluczowe punkty dla efektu zmiany koloru, efektu światła księżyca, efektu zmiany koloru i wielokolorowości.
| Metoda obserwacji | Wynik obserwacji | |
|---|---|---|
| Efekt zmiany koloru | Obserwuj kamień szlachetny za pomocą światła odbitego lub obserwuj względny ruch źródła światła. | W kamieniu szlachetnym obserwuje się wiele bloków kolorów, a kolor w tym samym miejscu zmienia się wraz ze względnym ruchem kamienia szlachetnego i źródła światła (rysunek 5-2-16). |
| Efekt światła księżyca | Obserwacja kamieni szlachetnych lub względnego ruchu źródła światła za pomocą światła odbitego. | W kamieniu szlachetnym obserwuje się przesunięcie koloru niebieskiego lub pomarańczowo-żółtego, a kolor zmienia się w tym samym obszarze wraz ze względnym ruchem kamienia szlachetnego i źródła światła (rysunek 5-2-17). |
| Efekt zmiany koloru | Obserwacja tego samego kamienia szlachetnego pod różnymi źródłami światła przy użyciu światła odbitego. | Każdy rodzaj źródła światła może obserwować tylko określony kolor kamienia szlachetnego (Rysunek 5-218, Rysunek 5-2-19) |
| Pleochroizm | Obserwacja kamienia szlachetnego pod tym samym źródłem światła pod wieloma kątami przy użyciu światła przechodzącego. | Obserwując kamień szlachetny pod różnymi kątami, można zaobserwować różne kolory.(Rysunek 5-2-20) |
Rysunek 5-2-16 Opal z efektem zmiany koloru
Rysunek 5-2-17 Porównanie efektu zmiany koloru (trzy po lewej) i efektu światła księżyca (trzy po prawej)
Rysunek 5-2-18 Kamień aleksandrytowy w świetle świec w nocy
Rysunek 5-2-19 Kamień aleksandrytowy w świetle słonecznym w ciągu dnia
Rysunek 5-2-20 Kordieryt pleochroiczny
5.3 Efekt piasku i złota
Rodzaj brązowo-żółtego szkła z efektem piaskowo-złotym jest niezwykle powszechny na rynku, znany również jako awenturyn lub kamień piaskowo-złoty (rysunek 5-2-21, rysunek 5-2-22)
Rysunek 5-2-21 Szkło z efektem piaskowo-złotym (niebieskie)
Rysunek 5-2-22 Szkło z efektem złotego piasku (głęboki niebieski i brązowy żółty)
Proces produkcji polega na dodaniu do szkła tlenku miedzi, który podczas hartowania jest redukowany do metalicznej miedzi. Proszek miedziowy ma małe trójkątne kształty i sześciokątne kryształy.
Tą metodą można również wytwarzać kobaltowo-niebieskie półprzezroczyste szkło zawierające metaliczne arkusze miedzi, używane do imitacji lapis lazuli zawierającego piryt (rysunek 5-2-23).
Sekcja IV Opal
Angielskie słowo oznaczające opal to opal, pochodzące od łacińskiego słowa Opalus, oznaczającego "piękno kamieni szlachetnych zebranych w jednym". Starożytny rzymski przyrodnik Pliniusz powiedział kiedyś: "Na kamieniu opalu można zobaczyć płomienie rubinów, kolorowe plamy ametystu, zielone morze szmaragdu, kolorowe i harmonijne, piękno nieporównywalne".
1. pochodzenie opalu
Skład opalu to uwodniona krzemionka.
Tworzenie się opalu wymaga stabilnego środowiska geologicznego i odpowiedniego czasu wzrostu. Opal w starożytnej zwietrzałej skorupie jest wynikiem wietrzenia i ługowania, powstałego w wyniku odparowania bogatych w krzemionkę roztworów wodnych. Podczas procesu parowania, jeśli środowisko jest stabilne, a woda paruje w stałym tempie przez odpowiedni czas, może tworzyć stałe kule krzemionkowe o jednolitym rozmiarze i kształcie. Sfery te są ułożone w uporządkowany sposób, zatrzymując między sobą wodę. Regularnie ułożone sfery krzemionki mogą rozpraszać światło, tworząc unikalną charakterystykę efektu gry kolorów. Jeśli środowisko jest niestabilne, ze zmiennym tempem parowania lub niewystarczającym czasem wzrostu, powstają zestalone cząsteczki krzemionki o nieregularnych rozmiarach i kształtach, co skutkuje gorszym opalem lub nawet zwykłym opalem. I odwrotnie, jeśli czas wzrostu jest zbyt długi, krystalizacja może stracić swoją grę kolorów.
O ile spełnione są powyższe warunki geologiczne, opal można znaleźć w wielu miejscach, takich jak Meksyk, Australia, Peru i Etiopia.
1.1 Opal meksykański
Meksyk od dawna produkuje wysokiej jakości opal. Jeszcze zanim opal został odkryty w Australii, Meksyk był już znanym regionem produkującym opal. Złoża opalu w Meksyku znajdują się głównie w południowej części kraju, na przykład w Irgo, Jimaba i San Nicolas. Jest on jednak rzadko spotykany na rynku ze względu na czynniki takie jak niska produkcja, odległe obszary wydobywcze i niestabilność polityczna. Meksykański opal dzieli się na trzy kategorie: opal ognisty, opal i opal matrycowy, przy czym opal ognisty i opal kryształowy są najbardziej znane. Przed odkryciem opalu etiopskiego Meksyk był jedynym miejscem, w którym uprawiano opal ognisty.
1.2 Opal australijski
Opal produkowany w Australii jest również znany jako "klejnot osadowy", ponieważ powstaje głównie w skałach osadowych mezozoicznego Wielkiego Basenu Artezyjskiego.
Australijski opal został odkryty w połowie lub pod koniec XIX wieku. Złoża znajdują się głównie w białych klifach i Lightning Ridge w Nowej Południowej Walii w południowo-zachodniej Australii, Coober Pedy i Andamooka w Australii Południowej oraz Opalton i Helix w Queensland. Lightning Ridge w Nowej Południowej Walii słynie z czarnego opalu, a znaczące opale, takie jak "Australian Essence" o wadze 226 karatów i "Century Light" o wadze 273 karatów, zostały tam wyprodukowane.
Australia produkuje szeroką gamę opali, w tym czarny opal, biały opal, kryształowy opal i opal kopalny, wśród których czarny opal jest najbardziej znany.
1.3 Niebieski opal peruwiański
W latach 80-tych, kiedy w Peru wydobywano miedź, odkryto niebieski opal, który pojawił się wiosną 2001 roku na Tucson Gem Show w Stanach Zjednoczonych.
Kolor peruwiańskiego niebieskiego opalu jest niebieski, zielony i niebiesko-zielony (Rysunek 5-2-24). Najrzadszym i najcenniejszym kolorem niebieskiego opalu jest głęboki niebieski, a następnie błękit jeziora. Niebieski opal peruwiański nie wykazuje gry kolorów.
Niebieski opal peruwiański jest półprzezroczysty do nieprzezroczystego. Ma pęknięcie przypominające pół-powłokę. W świetle spolaryzowanym ortogonalnie niebieski opal wykazuje ogólne wygaszenie, z nieregularną teksturą lub pasmowym wygaszeniem obserwowanym lokalnie. W krótkofalowym świetle ultrafioletowym wykazuje średnią do słabej zieloną fluorescencję; w długofalowym świetle ultrafioletowym wykazuje słabą zieloną fluorescencję.
Niebieski opal często zawiera kłaczki w kształcie mchu (rysunek 5-2-25), cętkowany tlenek żelaza i inkluzje fazy stałej limonitu.
Rysunek 5-2-24 Niebieski opal peruwiański
Rysunek 5-2-25 Wewnętrzny materiał kłaczkowaty niebieskiego opalu peruwiańskiego (metoda oświetlenia ciemnego pola 20x)
1.4 Opal etiopski
Etiopski opal został odkryty w prowincji Shewa już w 1994 roku, ale był niestabilny, podatny na pękanie i miał niską akceptację rynkową. W 2008 r., kiedy stabilny opal, podobny do tego z Australii, został wydobyty w regionie Welo w Etiopii, etiopski opal stopniowo zyskał akceptację rynku.
Opal etiopski, znany również jako opal wodny, jest określany w języku angielskim jako hydrophane opal, gdzie termin hydrophane pochodzi z języka greckiego i oznacza "obecność wody", opisując jego zdolność do wchłaniania wody i jego charakterystykę zmiany z nieprzezroczystego na półprzezroczysty lub z półprzezroczystego na przezroczysty w wodzie. Niektóre opale, które nie wykazują żywych zmian koloru, gdy są suche, wykazują wyraźne zmiany koloru po zanurzeniu w wodzie.
Rodzaje opalu produkowanego w Etiopii obejmują opal biały, opal kryształowy i opal ognisty.
W porównaniu z opalem australijskim, cechy opalu etiopskiego można podsumować jako bardziej zróżnicowane wzory zmieniające kolor, odwodnienie przypominające gąbkę i absorpcję wody, zjawisko podobne do efektu światła księżyca i większą objętość.
1.5 Opal innego pochodzenia
Virgin Valley w Nevadzie (USA) również produkuje opal ognisty i czarny. Największy znany opal na świecie, ważący 2610 karatów, pochodzi właśnie stąd (obecnie znajduje się w Muzeum Smithsona w Waszyngtonie). Wadą opalu amerykańskiego jest jednak wysoka zawartość wody, która może powodować jego pękanie z powodu odwodnienia, gdy jest wystawiony na działanie powietrza przez długi czas. Ostatecznie całkowicie się rozpadnie.
W naszym kraju Henan, Shaanxi, Yunnan, Anhui, Jiangsu i Heilongjiang również produkują opal, ale pod względem jakości należą one tylko do poziomu jadeitu. Opal o jakości klejnotu został znaleziony tylko w okolicy Shangcheng w Henan.
2. Efekt zmiany koloru opalu
Niezależnie od pochodzenia opalu, przyczyny efektu zmiany koloru są spójne.
2.1 Przyczyny i czynniki wpływające na efekt zmiany koloru opalu
Obserwując wnętrze opalu z efektami zmiany koloru za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego, można stwierdzić, że wnętrze opalu składa się z niezliczonych prawie sferycznych kul krzemionkowych, które są gęsto upakowane. Te kule krzemionkowe są podobnej wielkości, ułożone starannie i w pewnym zakresie; łączą się jeden po drugim, układając się w proste sześcienne układy lub układając jeden ciąg na szczelinach innego ciągu, tworząc sześcienne upakowanie skoncentrowane na ciele.
Gdy rozmiary kulek krzemionkowych są nierówne i ułożone w sposób nieuporządkowany, szczeliny między nimi są również chaotyczne i nie mogą tworzyć siatki. Gdy światło wpada do tego typu opalu, dyfrakcja nie może wystąpić, a zatem nie można uzyskać efektu zmiany koloru.
Ponadto opal może zawierać niewielkie ilości niejednorodnych mikrokryształów mineralnych, takich jak kwarc, kaolin i talk. Kwarc powstaje w wyniku krystalizacji amorficznego opalu. W czasie geologicznym rozwija się amorficzny opal, słabo krystaliczny ziarnisty monokliniczny trydymit, dobrze krystaliczny pryzmatyczny monokliniczny trydymit i dobrze krystaliczny ziarnisty kwarc. Stopień krystalizacji określa siłę zmiany koloru opalu. Zgodnie z odpowiednimi danymi, w opalach o silnej zmianie koloru nie ma mikrokryształów, tylko słaba krystaliczność; w opalach o umiarkowanej zmianie koloru występują mikrokryształy ziarnistego monoklinicznego trydymitu o rozmytych konturach; podczas gdy w opalach o słabej lub zerowej zmianie koloru pojawiają się mikrokryształy monoklinicznego trydymitu w kształcie igieł, co wskazuje na słabą krystalizację. Innymi słowy, wraz ze wzrostem stopnia krystalizacji, stopień zmiany koloru opalu będzie odpowiednio słabszy.
Efekt zmiany koloru opalu jest związany nie tylko z kulkami krzemionki i ich jednorodnością, ale także z warunkami zewnętrznymi. Ponieważ efekt zmiany koloru jest optyczny, a światło jest jedynie wrażeniem, które działa na ludzki mózg, pozycja, czas i metoda obserwacji mogą również wpływać na efekt zmiany koloru. Ten sam kawałek opalu może wykazywać różną siłę zmiany koloru lub różnice w kolorze, gdy jest obserwowany na różnych szerokościach geograficznych, w różnych porach roku, w różnych warunkach pogodowych, a nawet o różnych porach tego samego dnia. Dlatego też, obserwując opal w pomieszczeniu przy użyciu naturalnego światła, najlepiej jest odwrócić się od okna; jeśli na zewnątrz, wskazane jest odwrócenie się od słońca i obserwowanie z przeciwnej pozycji. Przy sztucznym oświetleniu należy wykorzystać światło odbite, obserwując siłę zmiany koloru i różnorodność kolorów z odległości 15 〜20 cm od opalu, co pozwala na dokładniejszy opis i ocenę.
2.2 Przyczyny powstawania plam koloru w efekcie zmiany koloru opalu
Ścisłe rozmieszczenie małych krzemionkowych kulek wewnątrz opalu tworzy regularne szczeliny między kulkami. Szczeliny te są zbliżone do długości fali światła, tworząc trójwymiarową siatkę, która może powodować dyfrakcję światła. Kiedy światło wpada do opalu, część światła uderza w powierzchnię krzemionkowych kulek, powodując załamanie, podczas gdy inna część światła przechodzi przez trójwymiarową siatkę utworzoną przez szczeliny. Gdy różnica w powstawaniu światła jest równa całkowitej wielokrotności długości fali, następuje dyfrakcja. Eksperyment z pryzmatem Newtona
Światło można rozłożyć na siedem kolorów. Dlatego też, gdy naturalne światło przechodzi przez siatkę, różne długości fal światła monochromatycznego ulegają dyfrakcji, rozpadając się na różne kolory od fioletowego do czerwonego.
Kolory efektu gry kolorów opalu zależą od wielkości szczelin między kulkami krzemionki, co z kolei zależy od średnicy kulek krzemionki. Jeśli średnica sfer krzemionkowych jest duża, szczeliny są również duże, co pozwala na przejście większej ilości światła monochromatycznego, co skutkuje bogatszą grą kolorów; odwrotnie, gra kolorów będzie monotonna.
Podsumowując, opal dający efekt gry kolorów musi spełniać następujące warunki: umiarkowany rozmiar ziaren, podobny rozmiar ziaren i uporządkowany układ ziaren. Zasadnicza różnica między opalem a zwykłym opalem oraz między opalem wysokiej jakości a opalem niskiej jakości polega na ich wewnętrznej mikrostrukturze. Im bardziej jednolity rozmiar ziarna, im bardziej umiarkowana średnica ziarna i im bardziej uporządkowany układ, tym silniejsza gra kolorów i wyższa jakość opalu; odwrotnie, jeśli rozmiary ziaren są nierówne, a układ jest nieuporządkowany, tworzy zwykły opal.
2.3 Przyczyny kształtów plam koloru w efekcie gry kolorów opalu
Powstawanie kolorowych plam w grze kolorów wynika z defektów strukturalnych w ziarnach. Wiele tekstów gemmologicznych wspomina, że uporządkowane układanie ziaren o równej średnicy tworzy opal, który wytwarza grę kolorów. Jednak "równa średnica" i "uporządkowany" to tylko pojęcia względne. Obrazy ze skaningowego mikroskopu elektronowego pokazują, że rozmiary ziaren są równe w pewnym zakresie, a układ lub orientacja ziaren nie jest ściśle spójna, a jedynie przedstawia uporządkowany układ w pewnym zakresie, tworząc w ten sposób strukturę mozaiki. Struktura ta wynika z faktu, że podczas formowania się opalu warunki geologiczne nie są całkowicie stabilne, a niewielkie zmiany mogą powodować zmiany wielkości ziaren i błędy w kolejności ułożenia. Ta struktura pozwala opalowi wykazywać naprzemienne kolory kolorowych plam, nici lub kropek na tej samej płaszczyźnie, zmieniając się jak kalejdoskop z żywymi kolorami. Gdyby cały kawałek opalu składał się z ziaren o równej wielkości i ułożonych całkowicie konsekwentnie, obserwowana gra kolorów pokazywałaby jedynie regularną zmianę koloru całego kawałka opalu, z tylko jednym kolorem obserwowanym w danym momencie. Dlatego w identyfikacji, plamy koloru, które są nierównej wielkości i mają niewyraźne granice, powinny być traktowane jako jedna z cech naturalnego opalu.
Sekcja V Wyjaśnienie właściwości mechanicznych związanych z amorficznymi ciałami stałymi
Tutaj omówimy pęknięcia związane z amorficznymi ciałami stałymi.
Typowe pęknięcia konchoidalne w amorficznych kamieniach szlachetnych obejmują szkło (niezależnie od naturalności), plastik i opal (rysunki 5-3-1 do 5-3-3).
Rysunek 5-3-1 Konchoidalne pęknięcie szkła (oleisty połysk)
Rysunek 5-3-2 Konchoidalne pęknięcie szkła (symulowany kamień słoneczny)
Rysunek 5-3-3 Konchoidalne pęknięcie szkła (imitacja jadeitu)
Sekcja VI Tworzywa sztuczne
Tworzywa sztuczne to wytworzone przez człowieka materiały organiczne składające się głównie z polimerów o długich łańcuchach atomów węgla i wodoru. Tworzywa sztuczne są bardzo plastyczne, mogą być podgrzewane lub formowane w dowolne kształty i mogą być wykonane w różnych kolorach poprzez dodanie barwników. Właściwości fizyczne tworzyw sztucznych znacznie różnią się od właściwości większości nieorganicznych kamieni szlachetnych, dlatego rzadko są one wykorzystywane do imitacji przezroczystych nieorganicznych kamieni szlachetnych innych niż opal. Jednak wiele właściwości optycznych plastiku, takich jak połysk, ciężar właściwy, twardość i przewodność cieplna, jest podobnych do właściwości organicznych kamieni szlachetnych, dzięki czemu jest on powszechnie stosowany do imitacji organicznych kamieni szlachetnych i ma duży potencjał do oszukiwania, na przykład imitując perły, bursztyn i dżet. Większość plastikowych imitacji jest wykonywana przy użyciu form. Tworzywa sztuczne są również czasami wykorzystywane do ulepszania kamieni szlachetnych, takich jak laminowanie, podłoże i powłoki powierzchniowe.
Plastik nie jest trwałą imitacją materiału, dlatego należy zachować szczególną ostrożność, aby zapobiec jego uszkodzeniu.
