العربية 
English 
Español 
Português 
Deutsch 
Italiano 
Français 
Русский 
Bahasa Indonesia 
日本語 
한국어 
Suomi 
Svenska 
Polski 
Română 
Ελληνικά 
Türkçe 
Čeština 
Magyar 
Norsk bokmål 
كيف يمكن فحص الأحجار الاصطناعية المستخدمة في المجوهرات والتعرف عليها؟
6 ميزات يجب الانتباه إليها
من المعروف جيداً أن الأنواع المختلفة من الأحجار الكريمة تخضع لعمليات إنتاج مختلفة تضيف "طابعاً" من تقنيات الإنتاج إلى الخصائص الأصلية للأحجار الكريمة، مما يؤدي إلى درجات متفاوتة من التغيرات في خواصها الفيزيائية والكيميائية وبنيتها الداخلية. ويؤدي ذلك إلى زيادة متطلبات العمل على تحديد الهوية ويزيد من صعوبة الأمر. ومع ذلك، ونظراً للاختلاف الكبير في القيمة بين الأحجار الكريمة الطبيعية والاصطناعية، فإن تحديد الاختلافات بينهما أمر مهم بشكل خاص.
فيما يتعلق بتحديد الهوية، لتمييز الأحجار الكريمة الاصطناعية، يتمثل النهج العام في إجراء ملاحظة شاملة أولاً، ثم إجراء اختبارات فيزيائية وكيميائية، وأخيراً استخلاص النتائج.
غالبًا ما توفر الأحجار الكريمة الاصطناعية معلومات مهمة للمثمنين فيما يتعلق بالمظهر، مما يساعد على تحديد السمات المميزة وتحديد مدى أصالتها. وفيما يلي محتوى الملاحظة وطرقها.
جدول المحتويات
القسم الأول اللون
اللون هو أحد المعايير الرئيسية لتقييم القيمة الاقتصادية للأحجار الكريمة. ولون الجسم المثالي للأحجار الكريمة الطبيعية نادر للغاية وباهظ الثمن، ومن هنا تأتي ممارسة تغيير لون الأحجار الكريمة الملونة المعيبة بشكل مصطنع أو صنع أحجار كريمة اصطناعية جميلة لتحقيق توازن جيد بين الجودة والسعر.
اللون هو نوع من الموجات الكهرومغناطيسية ذات طول موجي معين. ولون الأحجار الكريمة الاصطناعية هو اللون المختلط للضوء المتبقي الذي تنقله الأحجار الكريمة أو تعكسه بعد امتصاصها بشكل انتقائي للضوء ذي الأطوال الموجية المختلفة ضمن طيف الضوء المرئي. لذلك، يمكن تقسيم لون الأحجار الكريمة الاصطناعية إلى ثلاثة أنواع: اللون المنعكس واللون المنقول ودرجة حرارة اللون. وغالباً ما يقيّم الناس درجة لون الأحجار الكريمة الاصطناعية استناداً إلى تدرج اللون والتشبع والسطوع والشكل اللوني.
(1) هوى
تُستخدم ألوان طيفية مختلفة لتمييز الأحجار الكريمة. تنقسم ألوان الأحجار الكريمة إلى فئتين: ملونة وغير ملونة. وتشمل الألوان غير الملونة الأسود والأبيض والرمادي؛ أما الألوان الملونة فتشمل الأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر والسماوي والأزرق والأرجواني، وعادةً ما يتم تمثيلها بالطول الموجي الرئيسي.
(2) السطوع
يمثل معدل الإرسال البصري للأحجار الكريمة مستوى سطوع اللون. وهو يتناسب مع كمية الضوء التي تدخل العين البشرية. وتعتمد قوة اللون على معامل انكسار الحجر الكريم، وعقلانية تصميم الحجر الكريم، ونعومة سطح الحجر الكريم، وعمق لون الحجر الكريم.
(3) التشبع
يشير إلى حيوية اللون، أي تشبّع كل طول موجي رئيسي (ضوء أحادي اللون) في الطيف المرئي. وكلما زاد تشبع الضوء الأحادي اللون (أي النسبة المئوية التي يشغلها في الضوء المختلط)، كلما كان لون الحجر الكريم أكثر حيوية.
(4) توزيع الألوان
يشير إلى شكل وتوزيع اللون في الأحجار الكريمة.
(5) معايير التقييم
عند مراقبة لون الأحجار الكريمة، من الضروري استخدام الإضاءة العلوية (الضوء المنعكس) على خلفية بيضاء لفحص سطح الحجر الكريم. لا ينبغي استخدام الضوء المنقول لتحديد اللون، إذ من الأفضل استخدام مصدر الضوء إذا كان ضوء الشمس أو ما يعادله. ويرجع ذلك إلى أن الأحجار الكريمة (خاصة تلك ذات الألوان الحمراء) يمكن أن تظهر مختلفة قليلاً تحت الضوء المتوهج والفلوري.
(6) معايير التقييم
استناداً إلى عوامل مثل نقاء درجة لون الأحجار الكريمة وكثافة اللون والتشبع اللوني وجودة شكل اللون، يمكن تصنيف لون الأحجار الكريمة إلى ثلاثة مستويات: جيد ومتوسط ومتوسط.
القسم الثاني اللمعان
يشير بريق الجوهرة إلى قدرتها على عكس الضوء المرئي من سطحها، ويعتمد ذلك على معامل انكسار الجوهرة ونعومة سطحها. وبعبارة أخرى، فإن بريق الجوهرة هو مجموع كمية الضوء المنعكس والمنقول. يمكن تقسيم بريق الأحجار الكريمة إلى:
(1) بريق معدني
نوع من البريق يظهر على الأسطح المعدنية حيث يكون معامل انكسار الجوهرة أكبر من 3. ومن أمثلة ذلك الذهب الطبيعي والفضة الطبيعية والهيماتيت.
(2) بريق الماس
يتراوح معامل الانكسار للأحجار الكريمة بشكل عام بين 2.0 و2.6 تقريباً، كما يتضح من نوع البريق الذي يظهر على سطح الألماس.
(3) بريق تحت الماس
يتراوح معامل الانكسار للأحجار الكريمة بين 1.9 و2.0 تقريباً، وهو يقع بين بريق الألماس والزجاج، مثل الزركون.
(4) بريق الزجاج
يتراوح معامل الانكسار للأحجار الكريمة بين 1.54 و1.90، مما يُظهر بريقاً مشابهاً لذلك الذي تعكسه الأسطح الزجاجية. تنتمي معظم الأحجار الكريمة، مثل الكريستال وأحجار الياقوت الأحمر والزمرد ونظائرها الاصطناعية إلى هذا النوع.
(5) بريق الزجاج الفرعي
يتراوح معامل الانكسار للأحجار الكريمة بين 1.21 و1.54، مع قدرة انعكاسية أقل قليلاً من بريق الزجاج ولكن أكبر من البريق الترابي (الذي لا تمتلكه الأحجار الكريمة)، مثل الأوبال والفلوريت.
(6) بريق خاص
بعض الأحجار الكريمة لها تركيبات خاصة يمكن أن تخلق بريقًا فريدًا مختلفًا عن تلك المذكورة أعلاه، مثل البريق اللؤلؤي (بريق ضبابي)، والبريق الحريري (الناتج عن التجمعات الليفية، مثل عين النمر)، والبريق الدهني (مثل الكهرمان)، والبريق الأسفلتية (مثل النفاث والأحجار الكريمة السوداء الأخرى).
غالبًا ما يتغير بريق الأحجار الكريمة بعد صقلها، ويزداد معظمها.
القسم الثالث الكثافة
تشير الكثافة إلى الكتلة لكل وحدة حجم. الكثافة = الوزن/الحجم
المواد المختلفة لها كثافات مختلفة. ويعتمد حجم الكثافة على الوزن الذري للعناصر المكونة لها، ونصف القطر الذري أو الأيوني وطريقة التعبئة.
(1) طريقة الحساب
من خلال تحليل تركيب وبنية الحجر الكريم، احسب مجموع الأوزان الذرية للعناصر في الصيغة الكيميائية البلورية للحجر الكريم (M)، وعدد الجزيئات في خلية الوحدة المطابقة للصيغة الكيميائية البلورية (Z)، وحجم خلية الوحدة (V). ووفقاً لهذه الصيغة، يمكن حساب كثافة الحجر الكريم (د.م)
د.م=م زد×1.6608-10-24/V
(2) طريقة الوزن
① وزن كتلة الحجر الكريم في الهواء (م) ;
② وزن كتلة الحجر الكريم في السائل (م1) ;
③ احسب فرق الكتلة بين m و m1(م-م1) ;
④ تمثيل النتيجة.
احسب قيمة الكثافة بناءً على المعادلة.
ρ=م/م/م-م1×ρ0
في الصيغة
ρ هي كثافة العينة عند درجة حرارة الغرفة (جم/سم)3)، m هي كتلة العينة في الهواء (g);
m1 كتلة العينة في السائل (جم);
ρ0 هي كثافة السائل عند درجات حرارة مختلفة (جم/سم مكعب)3) .
(3) طريقة المقارنة
① تحضير سائل متساوي الوزن بكثافة 2.57 جم/سم3، 2.67 جم/سم33.05 جم/سم 3.05 جم/سم3 3.32 جم/سم 3.32 جم/سم3 للاستخدام;
② استخدم الملقط لغمر العينة التي تم تنظيفها بالكامل في السائل المعروف الكثافة;
③ ضع الملقط على الجانب الداخلي للحاوية السائلة لتحرير فقاعات الهواء;
④ غمر العينة في سائل ثقيل وتحرير الملقط لتقدير كثافة العينة.
- تغرق العينة، مما يشير إلى أن كثافتها أكبر من كثافة السائل الثقيل;
- تطفو العينة، مما يشير إلى أن كثافتها أقل من كثافة السائل الثقيل;
- تطفو العينة في السائل الثقيل، وتكون كثافتها مساوية تقريبًا لكثافة السائل الثقيل.
بناءً على سرعة ارتفاع العينة أو انخفاضها في السائل الثقيل، قم بتغيير السائل الثقيل باستمرار حتى تصبح كثافته قريبة جدًا من كثافة العينة.
القسم الرابع المؤثرات البصرية الخاصة
تنتج التأثيرات البصرية الخاصة للأحجار الكريمة عن طريق انعكاس (انكسار وتشتت) الشوائب على الضوء، أو الامتصاص الانتقائي للضوء، أو تداخل الضوء.
1. التأثيرات البصرية الخاصة الناتجة عن انعكاس الضوء (الانكسار والتشتت)
① تأثير عين القطة
تُظهر الأحجار الكريمة ذات الأوجه تحت الإضاءة أشرطة ضوئية تشبه الحرير يمكن أن تتحرك بشكل متوازي على سطحها، تشبه قزحية عين القطة. غالباً ما تُظهر الأحجار الكريمة مثل الكريزوبيريل والتورمالين والبريل والأباتيت والكوارتز والبيروكسين وعين القط الاصطناعية تأثير عين القط.
② تأثير ضوء النجم
تُظهر الأحجار الكريمة المنحنية عند إضاءتها أشرطة ضوئية متقاطعة على سطحها تشبه ضوء النجوم في السماء ليلاً، ومن هنا سُمّي تأثير ضوء النجوم. هناك أشكال مختلفة من ثلاثة أشعة وأربعة أشعة وستة أشعة وعشرة أشعة واثني عشر شعاعاً، إلخ. تشمل الأحجار الكريمة التي تُظهر تأثير ضوء النجوم الديوبسيد والعقيق والياقوت والياقوت الأزرق والياقوت الأزرق الأحمر النجمي الاصطناعي وغيرها.
③ تأثير الكتلة الصلبة
تحتوي الأحجار الكريمة على عدد كبير من الشوائب الصلبة غير الشفافة أو الشفافة مثل الميكا والبيريت والهيماتيت والهيماتيت والرقائق المعدنية وغيرها مرتبة في مستويات بلورية مزدوجة متوازية تعكس ظاهرة لونية زاهية ومشرقة وزاهية تحت الضوء. ومن الأمثلة على ذلك حجر الشمس والكوارتز النجمي وحجر الكتلة.
2. التأثيرات الخاصة الناتجة عن الامتصاص الانتقائي للضوء
تأثير تغيّر اللون: يُطلق على الظاهرة التي تُظهر فيها الأحجار الكريمة ألواناً مختلفة تحت مصادر الضوء المختلفة تأثير تغيّر اللون. وتشمل الأمثلة على ذلك الكسندريت والياقوت الأزرق والتورمالين والكسندريت الاصطناعي، إلخ.
3. التأثيرات الخاصة الناتجة عن تداخل الضوء
① تأثير تلاعب الألوان
عندما يكون للأحجار الكريمة بنية توأمية صفائحية أو تحتوي على عدد لا يحصى من جزيئات السيليكا الكروية المرتبة بانتظام، فإن ظاهرة الوميض المتقزح التي تظهر تحت الضوء تسمى تأثير تلاعب الألوان. وتشمل الأمثلة على ذلك اللابرادوريت والأوبال والأوبال الاصطناعي، إلخ.
② تأثير الهالة
يُنتج الهواء أو الرطوبة التي تملأ الشقوق أو الانشقاق أو الشقوق في الأحجار الكريمة تقزحاً لونيّاً متداخلاً عند إضاءتها، وهو ما يُعرف بتأثير الهالة، والذي غالباً ما يظهر في الكوارتز.
4. تأثير التقزح اللوني الاصطناعي
يمكن أن تُظهر تحسينات الأحجار الكريمة تأثيرات بصرية فريدة لا توجد في الأحجار الكريمة الطبيعية، مثل ظاهرة التقزح في الطلاء المعدني.
بالإضافة إلى ذلك، فإن التأثيرات البصرية الخاصة الاصطناعية، مثل تأثير عين القط الاصطناعية، وتأثير ضوء النجوم، وتأثير تغير اللون، وما إلى ذلك، طالما أن الملاحظة الدقيقة، تختلف عن التأثيرات البصرية الخاصة التي تتشكل بشكل طبيعي في الأحجار الكريمة الطبيعية، وتبدو ساطعة وغير طبيعية وغير حيوية وقاسية بشكل خاص.
نسخ الكتابة على مجوهرات سوبلينج - مصنع مجوهرات حسب الطلب، مصنع مجوهرات OEM و ODM
القسم الخامس الميزات الخارجية
1. ميزات السطح
بعد معالجة الأحجار الكريمة بعمليات محسّنة، غالباً ما يحتفظ سطحها بخصائص مجهرية غير موجودة في الأحجار الكريمة الطبيعية. . مثل سطح المعالجة بالحرارة العالية والضغط العالي للأحجار الكريمة بقع حفر التآكل المرئية؛ وتظهر بقع ملونة على سطحها بعد تشعيع الجسيمات عالية الطاقة. المصبوغة أو المملوءة أو الأصباغ أو الحشوات الموزعة في شقوق أو مسام الأحجار الكريمة؛ المعالجة القوية للتنقية الحمضية (القلوية)، ستكون هناك شقوق شبكية على سطح الأحجار الكريمة (اليشم).
يمكن أن تختلف الملامح السطحية للماس المركب بطريقة المحفز البلوري بسبب التغيرات في ظروف النمو. فعندما تكون درجة الحرارة منخفضة جدًا، غالبًا ما تبرز حواف البلورة بينما يكون المركز مقعرًا، وقد يكون لبعضها سطح مقعر بالكامل؛ وعندما تكون درجة الحرارة مرتفعة جدًا، تذوب أوجه البلورة المتكونة حديثًا، مع ذوبان الحواف أولاً، مما يؤدي إلى أن تصبح البلورة بأكملها مستديرة؛ وفي ظل ظروف درجة الحرارة المناسبة، تكون أوجه البلورة ملساء وتكون حواف البلورة مستقيمة. وبالإضافة إلى ذلك، قد تظهر نتوءات مثلثة وأنماط حلزونية على الأوجه البلورية المكعبة أو الثماني الأوجه البلورية الثماني الأوجه على الماس {111} المركب، وتمتد في اتجاه {110}.
2. ميزات التشكيل
غالبًا ما تتأثر بلورات الأحجار الكريمة الاصطناعية عالية الجودة بمعدات الإنتاج وأنظمة التحكم واتجاه النمو وسرعة التبلور أثناء عملية نموها، خاصة في الأشكال البلورية للأحجار الكريمة الاصطناعية والأحجار الكريمة الاصطناعية والأحجار الكريمة المعاد بناؤها.
(1) خصائص الأحجار الكريمة الاصطناعية المشكّلة بطريقة الانصهار باللهب
سيكون للبلورات التي تنمو بطريقة الانصهار باللهب، عندما تكون في حالة دوران مستمر، سمك متفاوت إذا كان توزيع درجة الحرارة غير متساوٍ أفقيًا وعموديًا، مما يؤثر بشدة على شكل البلورة بعد التبلور. إذا كانت سرعة التغذية ودرجة الحرارة وسرعة الانحدار متناسقة بشكل جيد أثناء عملية النمو، سيكون للبلورات الناتجة على شكل كمثرى سطح علوي محدب؛ وإذا كان التنسيق ضعيفًا والحرارة غير كافية، سيكون للشكل الكمثري سطح علوي مسطح؛ وعندما يكون غير متوازن بشدة، مع نقص كبير في الحرارة وضغط الأكسجين المفرط، سيكون السطح العلوي للشكل الكمثري مقعرًا، والبلورات ذات السطح العلوي المقعر تعاني من إجهاد عالٍ وتكون عرضة للتشقق. غالبًا ما تُظهر البلورات التي تنمو بطريقة الانصهار باللهب خطوط نمو على شكل قوس ونطاقات لونية داخليًا، وأحيانًا تظهر التشققات عموديًا على طول المحور البلوري (كما هو الحال في الإسبنيل الاصطناعي).
(2) خصائص الأحجار الكريمة الاصطناعية المتكونة بالطريقة الحرارية المائية
يمكن للطريقة الحرارية المائية أن تنمو بلورات كبيرة عالية الجودة مثالية نسبيًا، على غرار الأحجار الكريمة الطبيعية. وتؤثر عوامل مثل التشبع الفائق للمحلول، وخصائص وتركيز المعادن، ودرجة الحرارة وفرق درجة الحرارة في منطقة النمو، والضغط ودرجة الملء داخل الحاوية، واتجاه بلورات البذور، ومواد الاستنبات والشوائب وحواجز الحمل الحراري، كلها عوامل تؤثر على حجم البلورات وجودتها وشكلها. ومع ذلك، نظرًا للتأثيرات البيئية المختلفة أثناء عملية النمو، قد تُظهر البلورات الاصطناعية درجات متفاوتة من العيوب، مثل التوأمة والشوائب والخلع وأنفاق الحفر وتصدعات النمو. واستنادًا إلى خصائص مظهر التوأمة، يمكن تصنيفها إلى أربعة أنواع: التوأم المقعر، والتوأم متعدد السطوح، والتوأم المنتفخ، والتوأم الشبيه بالزغب.
تكون بلورات الأحجار الكريمة الحمراء (الزرقاء) المُصنَّعة بالطرق الحرارية المائية في الغالب على شكل صفائح سميكة أو على شكل صفائح، والأشكال الشائعة هي الأشكال السداسية ثنائية الأهرامات {224(_)1} و {224(_)3}، يليها المعينية {011(_)1}، وأحياناً ما تُشاهد الأشكال المعقدة ثنائية الأهرامات الثلاثية {358(_)1} و {134(_)1} والأوجه المزدوجة المتوازية {0001}. عادةً ما يتم تطوير أنماط نمو مختلفة على الأوجه البلورية السداسية ثنائية الأهرامات السداسية، وأكثرها شيوعًا هي تلال النمو على شكل لسان أو على شكل قطرات، ومدرجات نمو تشبه الخطوات، وقوام نمو يشبه الشبكة، وتصدعات نمو غير منتظمة مع خطوط ليفية شعاعية في بعض الأحيان. وعلى الرغم من أن ألوان أحجار الياقوت المُصنَّعة بالحرارة المائية تكون موحدة وتكون البلورات لامعة وشفافة، إلا أن بعض البلورات قد تظهر عليها ظواهر التشقق. على سبيل المثال، يمكن أن يحدث تكسير بلورات الياقوت المركب بطريقتين: إحداهما على طول وجه البلورة البذرة والأخرى تظهر تكسيراً غير منتظم يشبه الشبكة على وجه البلورة (2243)، بينما يمكن أن يحدث تكسير بلورات الياقوت الأصفر المركب في ثلاث حالات: الأولى,
مجموعتان التشقق على طول اتجاه البلورة المعينية المعينية، وثانيًا التشقق على طول مركز صفيحة البلورة البذرية، وثالثًا التشقق على طول الواجهة بين البلورة البذرية والبلورة.
(3) طريقة التدفق الخصائص المورفولوجية للأحجار الكريمة الاصطناعية
الأحجار الكريمة التي تنمو بطريقة التدفق، على غرار الطريقة الحرارية المائية، لها أحجام بلورات أصغر. وغالباً ما يؤدي الإجهاد الداخلي المرتفع إلى تفتت البلورات والتحولات الطورية المدمرة. وغالبًا ما تكون الأسطح البلورية مغطاة بمكونات التدفق، وتتميز بخطوط نمو مستقيمة أو تلال نمو أو خطوط حلزونية.
(4) خصائص الأحجار الكريمة الاصطناعية المنتجة بطريقة السحب
تكون الأحجار الكريمة المزروعة بطريقة السحب أسطوانية الشكل، مع وجود آثار بلورات البذور، والواجهات البينية بها خلخلة وخطوط نمو منحنية.
(5) خصائص الأحجار الكريمة الاصطناعية المنتجة بالطريقة الموجهة بالذوبان
البلورات التي تنمو بالطريقة الموجهة بالذوبان هي بلورات على شكل بلورات. يمكن لهذه الطريقة أن تسحب مباشرةً الأسلاك والأنابيب والقضبان والصفائح والألواح ومختلف الأشكال الخاصة الأخرى من البلورات من الذوبان، ويمكن تصميم أبعادها بدقة لتلبية متطلبات الاستخدام. ومع ذلك، نظرًا لأن الطريقة الموجّهة بالذوبان تستخدم بلورات البذور، مثل طريقة السحب البلوري، فإن البلورات المزروعة تظهر آثارًا لبلورات البذور.
(6) خصائص الأحجار الكريمة الاصطناعية المنتجة بطريقة درجة الحرارة العالية والضغط العالي
الماس الاصطناعي الذي ينمو بطرق درجات الحرارة العالية والضغط العالي يكون عمومًا له أشكال بلورية مكعبة وثمانية الأوجه. أثناء عملية النمو، إذا ظل الضغط ثابتًا وكان التدرج في درجة الحرارة كبيرًا، يكون الشكل البلوري عبارة عن ثماني الأوجه الثماني الأوجه محاطًا فقط بـ {111} وجهًا، وغالبًا ما يظهر {110} و {113} وأوجه بلورية أخرى عالية المؤشر؛ وإذا ظلت درجة الحرارة ثابتة وزاد الضغط، يتغير الشكل البلوري للماس من ثماني الأوجه إلى مكعب؛ وعندما يظل الضغط ثابتًا وتزيد درجة الحرارة، يتغير الشكل البلوري للماس من مكعب إلى ثماني الأوجه. يُظهر الماس المُصنَّع بطريقة "BARS" شكلاً بلورياً سداسي الأوجه أو يُظهر تشوهاً طفيفاً في الشكل البلوري (على سبيل المثال، تطور غير متساوٍ، أو فقدان وجه بلوري معين، أو أوجه بلورية غير متساوية، إلخ).
القسم السادس الميزات الداخلية
تعتبر السمات الداخلية للأحجار الكريمة، وخاصة خصائص الشوائب، هي الأكثر تميزاً، تليها الكسور الداخلية والانشقاق وهالات الانتشار.
1. التضمينات
الشوائب هي الأكثر أهمية في تحديد الهوية، خاصة في تمييز الأحجار الكريمة الطبيعية عن تلك الاصطناعية وتحديد نفس النوع من الأحجار الكريمة من أصول مختلفة. ويمكن تصنيفها بناءً على حالة وجودها إلى ثلاثة أنواع: الغازية والسائلة والصلبة، وبناءً على تسلسل توليدها إلى ثلاث فئات: أولية ومتزامنة ومتخلّقة وفوق خلقية.
(1) شوائب الأحجار الكريمة الطبيعية
غالباً ما تحتفظ الأحجار الكريمة المعدلة اصطناعياً بشوائب (متبقية) من الأحجار الكريمة الطبيعية (أو الأحجار الكريمة الاصطناعية). وهي عبارة عن شوائب من نفس النوع أو أنواع مختلفة موجودة داخل الأحجار الكريمة الطبيعية أثناء التبلور. يتم دمج هذه الشوائب بشكل عشوائي داخل البلورة الرئيسية، بترتيبات وأحجام وأشكال متنوعة. تعد دراسة الشوائب موضوعاً رائعاً وتعليمياً للغاية في علم الأحجار الكريمة. يمكن أن توفر أنماط الشوائب معلومات قيّمة عن البيئة الفيزيائية والكيميائية أثناء نمو البلورة الرئيسية؛ فغالباً ما تكون شوائب الأحجار الكريمة ذات الأصول المختلفة فريدة من نوعها بالنسبة لها، لذلك فإن شوائب أحجار كريمة معينة من مواقع فريدة غالباً ما تميز هذا الحجر الكريم وأصله.
① تصنيف الشوائب حسب الطور
- توجد الشوائب السائلة والغازية في الفراغات البلورية الرئيسية، والتي يمكن أن تتخذ أشكالاً مختلفة، بما في ذلك الفراغات الفارغة أو المستديرة أو البيضاوية أو الإسفينية أو الإسفينية أو على شكل قرن الوعل. وهي تختلف في الحجم، حيث يمكن رؤية الأكبر منها بالعين المجردة. وبالمقارنة، قد لا يمكن رؤية الأصغر منها تحت المجهر، حيث تظهر كنقاط صغيرة موزعة بشكل منتظم أو غير منتظم. وعندما تكون كثيرة، يمكن أن تتسبب في ظهور البلورة الرئيسية غائمة أو حليبية مما يؤثر على شفافيتها.
- يمكن أن تكون الشوائب الصلبة بلورية أو غير متبلورة. كما يتم تخزين الشوائب غير المتبلورة (الزجاجية) في فراغات أو تجاويف، تملأ الفراغ بأكمله أو جزء منه، وعادةً ما تتطلب مجهرًا لملاحظتها. وهي أكثر شيوعًا في الأحجار الكريمة التي يتم تصنيعها عن طريق تكثيف الصهارة أو ذوبان اللهب، مثل البازلت والفلسبار في الريوليت والليوسيت والبيروكسين العادي والكوارتز وما إلى ذلك.
وغالباً ما تكون البلورات أو الشوائب البلورية في الشوائب الصلبة، المتبلورة بالكامل، أو في أشكال حبيبية أو شبيهة بالإبر أو قشرية أو متقشرة أو متقشرة أو في شكل مسحوق ناعم أو متبلور دقيق، مرتبة بشكل غير منتظم. ومع ذلك، قد يتم ترتيب بعضها بالتوازي، مثل الترتيب المتوازي لرقائق الكالسيت في الديوبسيد. وغالبًا ما ترتب الشوائب البلورية بالتوازي، بمعنى أنها تكون موازية لوجه بلوري معين، وتحافظ على اتجاه بلوري بالنسبة إلى البلورة الرئيسية. على سبيل المثال، تكون الشوائب البلورية في البيروكسين النحاسي الكوبالت النحاسي على شكل إبر أو رقائق رقيقة متقشرة، كل منها موازية لحواف منطقة بلورية والمحور C، ويكون أحد أوجه هذه المنطقة موازيًا للوجه (100) من البيروكسين النحاسي القديم، الذي يُظهر بريقًا معدنيًا بسبب وجود هذه الرقائق الدقيقة على الوجه (100).
يمكن أن تتسبب الشوائب الصلبة المختلفة، التي توجد أحيانًا بكميات كبيرة داخل البلورات، في تغيير لون البلورة الرئيسية. على سبيل المثال، غالبًا ما يتم تلوين الزيوليت باللون الأحمر بواسطة العديد من رقائق الهيماتيت الدقيقة. وفي المقابل، غالبًا ما يتلون البيروكسين العادي باللون الأخضر أو الأسود بواسطة المغنتيت الذي يمكن أن يؤثر أحيانًا بشكل كبير على التركيب المعدني.
② تصنيف تسلسل تكوين الشوائب
يمكن تصنيف شوائب الأحجار الكريمة الطبيعية بناء على العلاقة العمرية بين البلورة الرئيسية والبلورة الضيفة على النحو التالي
- الشوائب الأولية. تتشكل هذه الشوائب قبل نمو البلورة الرئيسية وتتعايش مع بلورات معدنية من الجيل السابق أو بقايا مصهورة، مثل الأكتينيت والبيوتيت في الزمرد، والإيبيدوت في الكوارتز، والبيروتيت في الماس، والإسبنيل في الياقوت. باختصار، الشوائب الأولية هي دائماً معادن.
- شوائب متجانسة. وهي تنمو بالتزامن مع البلورة الرئيسية وتوجد داخلها، وتنتمي إلى نفس المكونات الصخرية الجيوكيميائية الأم مثل البلورة الرئيسية. مثل الأكوامارين في الألبيت، والموسكوفيت والكوارتز والبيرالسبت والتورمالين؛ مثل الأندلسيت والكوراندوم والعقيق والروتيل الكوارتز؛ والبيريدوت والعقيق والبيروكسين في الماس؛ والكالسيت والدولوميت في الياقوت والزمرد والإسبنيل.
كما تنتمي الشوائب المتكونة أيضًا عن طريق إزالة الذوبان إلى الحالة التوليفية. على سبيل المثال، يتسبب الألبيت المنزوع الذوبان في الأورثوكلاز في توجيه شوائب حجر القمر، أو يتسبب الروتيل الحبيبي المنزوع الذوبان في التأثير "الخيطي" (ضوء النجوم) في الأحجار الكريمة من الكوراندوم. إن إزالة الذوبان هو فصل الذوبان الصلب الأولي المتجانس (البلورة المختلطة) إلى مرحلتين بلوريتين متميزتين. ويحدث الانصهار عادةً عندما يتم تبريد المحلول الصلب، وغالباً ما تكون الشوائب المعدنية المنزوعة الذوبان مرتبة في اتجاه بلوري.
استناداً إلى أنواع اتجاهات الشوائب المعدنية المتجانسة المتعايشة مع البلورة الرئيسية، يمكن تمييزها على أنها إما فوقية أو محورية مشتركة. إذا كان للبلورة الضيفة تركيب كيميائي مختلف عن البلورة المضيفة ولكنها تشترك في علاقة تركيبية متشابهة (شبكة أحادية البعد أو ثنائية الأبعاد)، إذا كان الاختلاف بين المعدنين هيكلياً فقط (لهما نفس التركيب الكيميائي)، فيُشار إلى الإطار البلوري الهندسي المتصل بالبلورة المضيفة على أنه متحد المحور. على سبيل المثال، الجرافيت السداسي في الماس المكعب هو مثل هذه الحالة.
- الشوائب اللاجينية. وهي لا تستقر داخل البلورة الرئيسية حتى تتشكل بالكامل، مما يعني أن المحاليل الغريبة (الملوثة بمواد غريبة) تتسرب إلى الشقوق أو الشقوق، وأثناء التجفيف، تترسب موادها غير المنحلة، فيصبح بعضها غير متبلور وبعضها الآخر يشكل جدراناً داخلية بلورية. وغالباً ما تمتلئ هذه الشقوق بمواد غريبة، وهي شائعة جداً في الأحجار الكريمة ولم تلتئم. ويُعدّ الليمونيت من المواد الغريبة في العديد من الأحجار الكريمة. كما تنتمي العديد من عوامل الحقن المتبقية المتبقية في شقوق الأحجار الكريمة المعالجة صناعياً إلى شوائب فوق جينية.
أثناء عملية التبلور، غالبًا ما تصبح المعادن المترسبة سابقًا غير مستقرة مرة أخرى، أو تتشوه أو تذوب تمامًا في البيئة الجديدة. وتختلف أسباب عدم الاستقرار هذا اختلافًا كبيرًا، مما يؤدي إلى ظهور التطور التدريجي للمعادن تحت التفاعل. غالباً ما يكون لعملية التكوين المعقدة للأحجار الكريمة وشوائبها علامات واضحة. فعلى سبيل المثال، يرجع المظهر المحبب للعقيق السريلانكي ذي اللون البني المحمر إلى العديد من بلورات الأباتيت الصغيرة في بنية البيزلي؛ أما الزمرد الكولومبي من موزو فيحتوي على أعمدة من الكالسيوم-سيرايت البني المصفر. بلورات الكالسيت أو الدولوميت المتقشرة المزدوجة و"شبكات إبرة" الروتيل الصغيرة في الياقوت الميانماري؛ بلورات اليورانيوم-البيروكلور الحمراء في ياقوت منطقة خمير بالينغ؛ يمكن استخدامها كخصائص لأصل الحجر الكريم.
غالباً ما تكون الشوائب في الأحجار الكريمة ذات أشكال آسرة وتخلق تأثيرات خاصة على مظهر الأحجار الكريمة، مما يجذب اهتمام المشترين وهواة جمع الأحجار الكريمة ويحمل قيمة كبيرة للبحث العلمي.
(2) الشوائب في الأحجار الكريمة الاصطناعية
يجب أن يواجه كل اختراع وابتكار للأحجار المقلدة الاصطناعية تحديات وإيجاد طرق جديدة لتحديد الهوية. فحتى الأحجار الكريمة الاصطناعية لها أمثلة مختلفة وعوامل حاسمة للتمييز بين الأحجار الكريمة "الطبيعية" و"الاصطناعية". حتى لو كانت الأحجار الكريمة الاصطناعية تحاكي عملية تكوين الأحجار الكريمة الطبيعية إلى حد كبير، لا يزال من الممكن استخدام اختلافات محددة لتحديد الهوية. ومن أهم الطرق التي عادةً ما تكون معصومة من الخطأ هي الفحص المجهري للشوائب.
① الشوائب في الأحجار الكريمة الاصطناعية
- الزجاج: إلى جانب الشوائب غير المنتظمة الشكل، توجد فقاعات لا حصر لها بأحجام مختلفة. ومما لا شك فيه أن تناسق حجم الفقاعات وتسطيح الهيكل، إلى جانب الخطوط الدواميّة البارزة المصحوبة بفقاعات كبيرة، هي مؤشرات موثوقة للزجاج.
- بلاستيك: الملمس المتدفق ولونه الرمادي المتداخل، وجزيئات ليفية صغيرة غير شفافة بيضاء تشبه "أجسام تشبه بصمات الأصابع".
- نمط "بصمة الإصبع" في تيتانات السترونتيوم بطريقة اللهب الذائب ونمط الإجهاد الملون الناتج عن الإجهاد؛ "شقوق العمود" وترتيب الكرات أو الجسيمات الخطية للبقايا غير المنصهرة في الإيتريوم ألغارنيت؛ الفيروز المعاد بناؤه له بنية "مسحوق يوريال" أو "حبوب" نموذجية حبيبية؛ الزركونيا المكعبة الاصطناعية لها فقاعات وتدفقات وما إلى ذلك.
② حجر مُجمَّع
غالبًا ما يكون هناك عدد لا يحصى من النقاط ذات الألوان الفاتحة والأجسام الشبيهة بالإبر والفقاعات وشبكة من الشقوق الناتجة عن انكماش الفقاعات الكبيرة على سطح التلامس.
③ الشوائب في الأحجار الكريمة الاصطناعية
"شقوق العمود"، وقطرات "السلسلة" من بقايا التدفق، والأنابيب، و"فتات الخبز"، وخطوط النمو المنحنية، والفقاعات العديدة، و"أنماط السربنتين"، وهياكل "قرص العسل" أو "قن الدجاج" (الأوبال الاصطناعي)، والصفير في الزمرد الاصطناعي، ورقاقات البذور. يجذب الياقوت الاصطناعي المزروع بطريقة المنطقة العائمة من قبل المصنع الياباني الناعم الانتباه بسبب عدم انتظام البيزليز غير المنتظم، والذي يذكر الناس بالمشهد الداخلي الضبابي للياقوت الكشميري.
- طريقة الضغط العالي ودرجة الحرارة العالية لتخليق الأحجار الكريمة: الجاديت ليس له "جودة اليشم" ويظهر باللون الأحمر تحت مرشح الألوان.
- الأحجار الكريمة المزروعة بالطريقة الحرارية المائية: الشوائب الغازية-السائلة، والشوائب الصلبة-السائلة، وبلورات البذور، والحطام على جدران الوعاء.
- طريقة الانصهار باللهب لتخليق الأحجار الكريمة: لا توجد شوائب ثنائية الطور بين الغاز والسائل، وقد تحتوي على فقاعات زجاجية، ومسحوق غير ذائب، وحلقات نمو كثيفة على شكل قوس أو أشرطة لونية، وخطوط النجوم واضحة ولا تتسع أو تسطع عند التقاطعات؛ جدول الأحجار الكريمة ذات الأوجه موازٍ للمحور C، ويظهر ثنائية اللون، مع تعمق الألوان من الداخل إلى الخارج؛ يُظهر الإسبنيل الاصطناعي شذوذات بصرية.
- طريقة الذوبان لزراعة الأحجار الكريمة: توجد مواد بوتقة مثل Mo، W، Pt، Pt، Ir، وما إلى ذلك، مع وجود شوائب غازية عرضية ومواد خام شبيهة بالمسحوق المصهور بشكل غير كامل، وتظهر تجمعات فقاعية تشبه السحب وشوائب نطاقات حول بلورة البذرة. في طريقة السحب، يمكن ملاحظة شوائب غازية ممدودة. في طريقة السحب الدوارة، يمكن رؤية أنماط نمو دقيقة للغاية ومنحنية وقوسية الشكل، مع وجود مواد شبيهة بالدخان تشبه السحابة البيضاء في بعض الأحيان.
- طريقة ذوبان المنطقة وطريقة المنطقة العائمة لتركيب الأحجار الكريمة: يبدو النمو الداخلي وتقسيم اللون فوضويًا ومنحنيًا، مع وجود فقاعات في البلورة.
- طريقة القالب الموجّه لتركيب الأحجار الكريمة: الشوائب الغازية التي تؤدي إلى ظهور المسامات، وتدخل عيوب بلورات البذور في البلورات التي تنمو فيها.
④ تحسين الأحجار الكريمة
الشوائب في الأحجار الكريمة المحسّنة، بخلاف الشوائب الموجودة قبل التحسين، تتولد في الغالب أثناء عملية التحسين. انظر الجدول 6-1 للاطلاع على التفاصيل من الموقع الإلكتروني: https://sobling.jewelry/improving-gemstones-the-art-and-science-of-enhancing-jewels/
2. الكسر
يمكن لعمليات التعديل الاصطناعي أن تتسبب في التئام الكسور الأصلية للأحجار الكريمة أو اختفائها وتوسيع أو زيادة الكسور الأصلية. وغالباً ما يكون للكسور الملتئمة علامات التئام (معظمها زجاجية)، في حين أن الكسور المضافة حديثاً تكون في الغالب أنماطاً انفجارية أو أنماط تآكل أو حفر تآكل. وتكون هذه الشقوق الشبكية المضافة حديثاً مقعرة وغالباً ما تكون مملوءة بمواد الحشو.
3. ظاهرة اللون
غالباً ما تتعرض الأحجار الكريمة التي خضعت لعملية تنشيط الطاقة والتفاعل الكيميائي إلى تآكل الشوائب الصلبة للون الأصلي ودخول أيونات غريبة، مما يتسبب في خضوع ذرات اللون (الأيونات) للانتشار الداخلي والخارجي، وتشكيل نطاقات لونية وهالات لونية وبقع لونية وغيرها من الخصائص اللونية المختلفة، موزعة بشكل غير متساوٍ داخل الحجر الكريم، أو موزعة على السطح أو الطبقة السطحية أو مبعثرة داخل الحجر الكريم، أو موزعة في كسور الحجر الكريم، خاصة عندما تتوزع الصبغة بالكامل في كسور وحفر الأحجار الكريمة الاصطناعية.
