تركيبة الأحجار الكريمة وخصائصها وخصائصها البلورية وأدوات اختبارها

تعمّق في عالم الأحجار الكريمة! تعلّم ما الذي يجعل الألماس والياقوت والزمرد مميزاً. افهم كيف تُشكّل الطبيعة هذه الأحجار الجميلة وكيفية تقطيعها لتحقيق أقصى قدر من التألق. قراءة ضرورية لصانعي المجوهرات والبائعين الذين يتطلعون إلى إبهار عملائهم بأحجار كريمة مذهلة وعالية الجودة.

تركيبة الأحجار الكريمة وخصائصها وخصائصها البلورية وأدوات اختبارها

الأساس الجيولوجي للأحجار الكريمة والتركيب الكيميائي والخصائص الفيزيائية و9 أدوات اختبار

مقدمة:

اكتشف أسرار الأحجار الكريمة مع دليلنا الذي يغطي أساسيات علم الأحجار الكريمة ومعالجتها. استكشف أساسيات أنواع الأحجار الكريمة وأصولها الجيولوجية وتركيبها الكيميائي. تعرّف على الخصائص الفيزيائية التي تحدد كل حجر كريم وتعرّف على كيفية التعرف عليها باستخدام أدوات اختبار مختلفة.

القسم الأول المفاهيم الأساسية للأحجار الكريمة

تشير الأحجار الكريمة إلى المواد التي تتسم بالجمال والمتانة والندرة ويمكن تحويلها إلى مجوهرات أو مصنوعات يدوية، بما في ذلك الأحجار الكريمة الطبيعية والأحجار الكريمة الاصطناعية، ويشار إليها مجتمعة باسم الأحجار الكريمة (بالمعنى الواسع). ويرد تصنيف الأحجار الكريمة في الجدول 1-1.

الجدول 1-1 تصنيف الأحجار الكريمة

الأحجار الكريمة	الأحجار الكريمة الطبيعية	الأحجار الكريمة الطبيعية
		يشم طبيعي
		الأحجار الكريمة العضوية الطبيعية
	حجر المجوهرات الاصطناعية	الأحجار الكريمة الاصطناعية
		أحجار كريمة من صنع الإنسان
		الجوهرة المركبة
		الأحجار الكريمة المعاد بناؤها

تشير الأحجار الكريمة الطبيعية إلى تلك التي تنتجها الطبيعة، وتتميز بالجمال والمتانة والندرة، بما في ذلك الأحجار الكريمة الطبيعية واليشم الطبيعي والأحجار الكريمة العضوية الطبيعية. ومن بينها، الأحجار الكريمة الطبيعية (يشار إليها بالأحجار الكريمة بالمعنى الضيق) هي بلورات معدنية مفردة أو بلورات مزدوجة، مثل الماس والياقوت (الشكل 1-1) والزمرد. ويتألف اليشم الطبيعي (اليشم) من مجاميع معدنية أو مواد غير متبلورة، مثل الجاديت واليشم الهيتياني والعقيق (الشكل 1-2). الأحجار الكريمة العضوية الطبيعية (الأحجار الكريمة العضوية) هي مواد مجوهرات ناتجة عن كائنات حية، وتتكون جزئياً أو كلياً من مواد عضوية، مثل اللؤلؤ والمرجان والعنبر (الشكل 1-3).

تشير الأحجار الكريمة الاصطناعية إلى المواد (باستثناء المعادن) المنتجة أو المصنعة جزئياً أو كلياً كمجوهرات أو مصنوعة كحلي أو حِرف يدوية، بما في ذلك الأحجار الكريمة الاصطناعية والأحجار الكريمة المصنوعة يدوياً والأحجار الكريمة المجمّعة والأحجار الكريمة المعاد تركيبها. الأحجار الكريمة الاصطناعية هي مواد يتم إنتاجها صناعياً ولها نظائر معروفة في الطبيعة، ولها خواص فيزيائية وتركيبات كيميائية تتفق مع نظيراتها الطبيعية، مثل الياقوت الاصطناعي والزمرد الاصطناعي (الشكل 1-4) والزركونيا المكعبة الاصطناعية (الشكل 1-5). أما الأحجار الكريمة الاصطناعية فهي مواد يتم إنتاجها صناعياً دون وجود نظائر لها، مثل السترونتيوم الفريت الاصطناعي والزجاج. وتشير الأحجار الكريمة المجمّعة إلى المواد التي يتم إنتاجها عن طريق الربط الاصطناعي بين قطعتين أو أكثر من مادة الأحجار الكريمة لإعطاء انطباع شامل، وهو ما يظهر عادةً في الأوبال المجمّع (الشكل 1-6) والزمرد. وتشير الأحجار الكريمة المعاد بناؤها إلى المواد التي يتم صنعها عن طريق صهر وتلبيد شظايا أو حطام الأحجار الكريمة بشكل مصطنع لتشكيل مادة ذات مظهر عام، مثل الكهرمان المعاد بناؤه والفيروز المعاد بناؤه.

القسم الثاني الأساس الجيولوجي للأحجار الكريمة

1. أنواع الصخور الرئيسية الثلاثة وإنتاج الأحجار الكريمة

المعادن هي عناصر أو مركبات تحدث بشكل طبيعي وتتكون عن طريق العمليات الجيولوجية، ولها تركيبات كيميائية وبنى داخلية محددة، وهي مستقرة نسبياً في ظل ظروف معينة. الصخور هي مجاميع من المعادن أو المواد غير المتبلورة التي تشكلت بواسطة العمليات الجيولوجية، وتمتلك تراكيب وتركيبات معينة. يمكن تصنيف الصخور إلى ثلاث فئات رئيسية بناءً على أصلها: النارية والرسوبية والمتحولة. وترد الأصول الجيولوجية للأحجار الكريمة الشائعة في الجدول 1-2.

الجدول 1-2 الأصول الجيولوجية للأحجار الكريمة الشائعة

نوع الصخور	اسم الحجر الكريم المنتج
الصخور الجيولوجية	الماس والياقوت والياقوت والصفير والتوباز والإسبنيل والزمرد والزبرجد والعقيق والزبرجد والكريستال والسبج وغيرها.
الصخور المتحولة	اليشم والعقيق والياقوت والياقوت والياقوت الأحمر والياقوت الأزرق والخشب المتحجر وغيرها.
الصخور الرسوبية	العقيق والعقيق الأبيض والفيروز والمالكيت والعقيق وغيرها

تم اكتشاف أكثر من 4,000 نوع من المعادن على الأرض، ولكن يمكن استخدام أكثر من 200 نوع فقط كأحجار كريمة، كما هو موضح في الشكل 1-7. ومن بين هذه الأنواع، يمكن استخدام المعادن ذات الخصائص الجميلة والمتينة والنادرة كأحجار كريمة، بينما يمكن استخدام بعض الصخور ذات الملمس الناعم والمظهر الجميل كأحجار كريمة (الأشكال من 1-8 إلى 1-10). وبوجه عام، تُصمم الأحجار الكريمة بشكل أساسي على شكل أوجه لتعكس سطوعها ونارها، بينما يُصمم اليشم بشكل أساسي على شكل منحني ليعكس لونه ومظهره الدافئ، كما هو موضح في الشكلين 1-11 و1-12.

2. المناطق الشائعة لإنتاج الأحجار الكريمة

أثمن خمسة أحجار كريمة في العالم هي الماس والياقوت والياقوت والياقوت الأزرق والزمرد والكريزوبيريل. ومن الناحية التجارية، يُشار إلى الأحجار الكريمة الأخرى غير الألماس مجتمعة باسم الأحجار الكريمة الملونة أو الأحجار الكريمة الفاخرة.

روسيا وأستراليا وجنوب أفريقيا والكونغو وبوتسوانا هي المناطق الخمس الرئيسية المنتجة للماس في العالم. أما المناطق الخمس الرئيسية الخمس المنتجة للأحجار الكريمة الملونة فهي ميانمار وتايلاند وسريلانكا ومدغشقر والبرازيل. تُعدّ ميانمار وموزمبيق المصدرين التجاريين الرئيسيين للياقوت، في حين تنتج تايلاند وسريلانكا وفيتنام وأفغانستان وروسيا وباكستان وتنزانيا وأستراليا وكمبوديا ومدغشقر أيضاً. تشمل المصادر الرئيسية لأحجار الياقوت سريلانكا وتايلاند وأستراليا والصين والهند وكمبوديا وفيتنام والولايات المتحدة. وتُعد كولومبيا وزامبيا المصدرين الرئيسيين للزمرد، وتنتجه أيضًا البرازيل وزيمبابوي وروسيا والهند وكندا. والمصادر الرئيسية لعين القط والكسندريت هي البرازيل وسريلانكا، وتساهم الهند ومدغشقر وزيمبابوي وزامبيا وميانمار أيضاً.

ويشمل الجاديت عالي الجودة الجاديت واليشم الهيتيان. وحاليًا، المصدر الوحيد المجدي تجاريًا للجاديت هو ميانمار، حيث يمثل أكثر من ٩٥١ تيرابايت ٣ تيرابايت من السوق، وفي السنوات الأخيرة، دخل السوق أيضًا الجاديت من غواتيمالا. هناك العديد من مصادر اليشم الهيتياني، والمصادر المحلية الرئيسية هي شينجيانغ وتشينغهاي ولياونينغ وتايوان. وفي الوقت نفسه، هناك مصادر في الخارج في روسيا وكوريا الجنوبية وأستراليا وكندا ونيوزيلندا.

3. أسواق تداول الأحجار الكريمة الرئيسية

وعلى الصعيد الدولي، تشمل الأسواق الرئيسية للأحجار الكريمة الخام مدغشقر وسريلانكا وغيرها، بينما تشمل الأسواق الثانوية تايلاند والهند وكينيا وهونج كونج بالصين. ومن بين هذه الأسواق، يوجد في تايلاند بشكل أساسي سوقان للأحجار الكريمة في بانكوك وتشانتهابوري، حيث تركز بانكوك على الأحجار الخام والمنتجات النهائية، بينما يوجد في تشانتهابوري العديد من مصانع معالجة الأحجار الكريمة، وتتعامل بشكل أساسي مع الأحجار الخام والمنتجات النهائية والمواد الخام. يقدم سوق الأحجار الكريمة في تايلاند مجموعة متنوعة واسعة؛ وتعد جايبور في الهند مركز معالجة وتوزيع للزمرد، وتتعامل بشكل أساسي مع الزمرد الخام والمنتجات النهائية؛ وتعد كينيا مركز توزيع ناشئ للأحجار الكريمة الخام، وتركز بشكل أساسي على الأحجار الكريمة متوسطة الجودة مثل التورمالين والزبرجد والعقيق وغيرها؛ وتتعامل هونغ كونغ في الصين بشكل أساسي مع مواد الخرز المتوسطة إلى المنخفضة الجودة.

لا يوجد حالياً سوق متخصص لمواد قطع الأحجار الكريمة في الصين القارية. ويوجد في مقاطعة هايفنغ في مقاطعة غوانغدونغ سوق لتجارة المواد الخام ومصانع لتجهيز الأحجار الكريمة تتعامل في المقام الأول مع الأحجار الكريمة المنخفضة الجودة مثل التورمالين والعقيق والكريستال.

القسم الثالث علم تبلور المعادن الكريمة

1. البلورات والمواد الصلبة غير المتبلورة

تشير البلورات إلى المواد الصلبة ذات التركيب الشبكي، حيث يتم ترتيب الجسيمات الداخلية في نمط منتظم وتتكرر بشكل دوري في فضاء ثلاثي الأبعاد، وتشكل شكلًا هندسيًا معينًا من الخارج، مثل العقيق والزمرد والكريستال. للبلورات ست خصائص أساسية.

التقييد الذاتي: يمكن أن تنمو البلورات تلقائيًا إلى متعدد السطوح الهندسية في ظل ظروف معينة، كما هو موضح في الشكلين 1-13 و1-14.
التوحيد: جميع أجزاء البلورة متماثلة في الخواص الفيزيائية والكيميائية.
التماثل: تُظهر البلورات تناظرًا وانتظامًا في ترتيب جزيئاتها الداخلية وخصائصها الخارجية.
تباين الخواص: قد تختلف بعض الخواص الفيزيائية باختلاف الاتجاهات في البلورة، مثل اختلاف الصلابة.
الحد الأدنى من الطاقة الداخلية: في ظل ظروف معينة، مقارنةً بالمواد غير المتبلورة والسوائل والغازات من نفس التركيب، يكون للبلورات الحد الأدنى من الطاقة الداخلية.
الاستقرار: نظرًا لامتلاكها الحد الأدنى من الطاقة الداخلية، تتمتع البلورات بأعلى ثبات مقارنةً بالمواد غير المتبلورة والسوائل والغازات من نفس التركيب.

تشير المواد الصلبة غير المتبلورة (الأشكال 1-15، 1-16) إلى المواد الصلبة التي لا تحتوي على بنية شبكية، حيث تكون جزيئاتها الداخلية مرتبة بشكل غير منتظم، وبالتالي تظهر على شكل أشكال هندسية غير منتظمة وغير متبلورة.

2. تصنيف البلورات

استنادًا إلى خصائص التماثل البلوري، يمكن تقسيم البلورات إلى ثلاث عائلات بلورية رئيسية وسبعة أنظمة بلورية رئيسية، كما هو موضح في الجدول 1-3.

الجدول 1-3 تصنيف البلورات

عائلة كريستال	نظام الكريستال	الأحجار الكريمة
عائلة الكريستال المتقدمة	نظام بلوري متساوي القياس متساوي القياس	الماس، والعقيق، والإسبنيل، والفلوريت، والسوداليت، وغيرها.
عائلة الكريستال الوسيطة	بلورة سداسية الشكل	الأباتيت، والبريل، والبنيتويت، وما إلى ذلك.
	نظام المثلثات	الياقوت، والياقوت، والتورمالين، والكوارتز، والرودوكروسيت، وغيرها.
	كريستال رباعي الزوايا	الزركون، والروتيل، والروتيل، والكاسيتيريت، والسكابوليت، والإيدوكرايز، إلخ
عائلة الكريستال منخفضة المستوى	تقويم العظام	الأوليفين، والتوباز، والزويسيت، والإيوليت، والكريزوبيريل، والأندلسيت، والكورنيروبين، والدانبوريت، وغيرها.
	النظام الأحادي الكلور	اليشم (الجاديت الصلب)، والديوبسيد والنيفريت (التريموليت)، والمالكيت، والأورثوكلاز، والسبودومين، إلخ.
	نظام تريكلينيك	البلاجيوكلاز والفيروز والرودونيت والأكسينيت، إلخ.

3. اتجاه البلورات وعادات تبلورها

(1) اتجاه البلورات والثوابت البلورية

الاتجاه البلوري هو تحديد نظام الإحداثيات داخل البلورة، واختيار محاور الإحداثيات (المعروفة أيضًا باسم المحاور البلورية) وتحديد نسبة أطوال الوحدات (أطوال المحاور) على طول كل محور بلوري (نسبة المحور). تشير المحاور البلورية إلى ثلاثة خطوط مستقيمة تتقاطع عند مركز البلورة، ويُشار إليها بالمحور X والمحور Y والمحور Z (أو يُشار إليها بالمحور a والمحور b والمحور c). يتطلب النظامان البلوريان المثلثي والسداسي الأضلاع محور u إضافيًا، بحيث يكون الطرف الأمامي سالبًا والطرف الخلفي موجبًا.

تشير زاوية المحور إلى الزاوية المحورية إلى الزاوية بين الأطراف الموجبة للمحاور البلورية، ممثلة بـ α (YˆZ)، β (YˆZ)، β (ZˆX)، γ (XˆY)؛ ويتم تحديد نسبة المحور أ: ب: ج. وتسمى نسبة المحور أ: ب: ج وزاوية المحور α : β: γ مجتمعة الثوابت البلورية.

(2) عادات تبلور البلورات

تشير عادات التبلور إلى الأشكال البلورية التي تظهرها المعادن الكريمة عادةً والنسب التي تمتد بها البلورات في الفضاء الثلاثي الأبعاد. ويوضح الجدول 1-4 الاتجاه البلوري للأنظمة البلورية السبعة الرئيسية وعادات التبلور للمعادن الكريمة الشائعة. في ظل الظروف المثالية، يمكن أن تنمو معادن الأحجار الكريمة إلى بلورات مثالية وفقاً للترتيب المنتظم للجزيئات الداخلية. ومع ذلك، في معظم الحالات، تؤدي الأنشطة الجيولوجية إلى بيئات نمو غير مستقرة للمعادن الكريمة، مما يؤدي إلى نموها الشائع كبلورات مشوهة. لا تُظهر المجاميع المعدنية (مثل اليشم) بشكل عام أشكالاً هندسية منتظمة، بل تظهر في الغالب ككتل غير منتظمة، مثل الجاديت والعقيق.

عند تصميم أسلوب القطع للأحجار الكريمة، يجب على المرء أن يأخذ بعين الاعتبار عادات تبلور بلورات الأحجار الكريمة للاحتفاظ بالجودة إلى أقصى حد. على سبيل المثال، غالباً ما يكون الياقوت على شكل أسطواني أو أسطواني قصير، وعادةً ما يتم تصميمه بأشكال بيضاوية أو على شكل دمعة؛ أما الزمرد والتورمالين فغالباً ما يكون أسطواني طويل، وعادةً ما يتم تصميمه بأشكال مستطيلة متدرجة؛ أما العقيق فهو بلورات حبيبية، لذلك غالباً ما يتم تصميمه بأشكال مستديرة أو على شكل قلب أو بيضاوية.

الجدول 1-4 الاتجاهات البلورية للأنظمة البلورية الرئيسية السبعة والمعادن الجوهرية الشائعة

مجموعة كريستال جروب	نظام الكريستال	مخطط توجيه الكريستال	الثوابت البلورية	أمثلة على معادن الأحجار الكريمة الشائعة
				عادات التبلور		مخطط معادن الأحجار الكريمة
المجموعة البلورية العليا	نظام بلوري متساوي المحور		أ=ب=ج α=β=γ=90°	الإسبنيل	غالبًا ما تكون المجاميع الثمانية السطوح والثمانية السطوح والمعينية ثنائية السطوح الثمانية السطوح والمكعبة، أو المجاميع الثمانية السطوح الملامسة للبلورات الحيوية الثمانية السطوح
				العقيق	في كثير من الأحيان ثنائي الوجوه المعيني، ورباعي الأوجه ثلاثي الأوجه رباعي الزوايا وتجميع الاثنين، يمكن رؤية خطوط نمو السطح البلوري

مجموعة كريستال جروب	نظام الكريستال	مخطط توجيه الكريستال	الثوابت البلورية	أمثلة على معادن الأحجار الكريمة الشائعة
				عادات التبلور		مخطط معادن الأحجار الكريمة
مجموعة الكريستال المتوسطة	نظام بلوري سداسي الشكل		أ=ب ≠ ج; α=β=90 درجة γ=120°	بيريل	وغالباً ما تكون على شكل أعمدة سداسية الشكل ذات خطوط طولية أو حفر مستطيلة الشكل على أوجه الأعمدة.
	النظام البلوري الثلاثي		أ=ب ≠ ج; α=β=90 درجة γ=120°	اكسيد الالمونيوم	غالبًا ما تكون عمودية، على شكل برميل أو صفيحة، سداسية المقطع العرضي، مع وجود خطوط عرضية على أوجه الأعمدة
				التورمالين	غالبًا ما تكون عمودية الشكل، مستديرة مثلثة الشكل في المقطع العرضي، مع وجود خطوط طولية متطورة
				الكريستال	غالبًا ما تكون منشورية الشكل أو سداسية الشكل أو في مجموعات معينية أو مثلثة ثنائية الشكل، مع وجود خطوط عرضية بارزة على أوجه الأعمدة
	نظام بلوري رباعي الزوايا		أ=ب ≠ ج α=β=γ=90°	زركون	غالبًا ما تكون مجاميع عمودية أو مخروطية أو عمودية ومخروطية قصيرة

مجموعة كريستال جروب	نظام الكريستال	مخطط توجيه الكريستال	الثوابت البلورية	أمثلة على معادن الأحجار الكريمة الشائعة
مجموعة كريستال جروب	نظام الكريستال	مخطط توجيه الكريستال	الثوابت البلورية	عادات التبلور		مخطط معادن الأحجار الكريمة
عائلة الكريستال منخفضة الدرجة	نظام بلوري معيني السطوح		أ ≠ ب ≠ ج ； α=β=γ=90 درجة	الكريزوبيريل	غالبًا ما تكون بلورات عمودية أو ثنائية الزوايا قصيرة أو عمودية قصيرة (بلورات ثلاثية سداسية زائفة)، مع وجود خطوط على السطح السفلي
				الزبرجد	غالبًا ما تكون خطوطًا طولية عمودية قصيرة تنمو فيها خطوط طولية
				توباز	معينية السطوح في كثير من الأحيان: تطوير الخطوط الطولية
				الزوسيت (التنزانيت)	غالباً ما يكون عمودياً أو عمودياً أفلاطونياً
	نظام الكريستال الأحادي الكلور		أ ≠ ب ≠ ج ； أ = γ=90 درجة، β ≠90 درجة	الليوفوليت، التوربيديت، الجاديت	غالبًا ما تكون معينية السطوح
	نظام بلوري ثلاثي الكلور		أ ≠ ب ≠ ج ≠ ج ≠ ≠ ≠ ≠ 90 درجة	الفيروز، الأكسينيت، حجر الشمس، الكيانيت	ثنائية الوجهين المتوازية

القسم الرابع التركيب الكيميائي للأحجار الكريمة

1. التصنيف الكيميائي للأحجار الكريمة

يمكن تقسيم معادن الأحجار الكريمة إلى فئتين بناءً على تركيبها الكيميائي: المركبات والعناصر. يمكن تقسيم المركبات إلى أكاسيد وأملاح تحتوي على الأكسجين (مثل السيليكات والفوسفات والكربونات). ويوضح الجدول 1-5 التركيب الكيميائي وتصنيف الأحجار الكريمة الشائعة في الجدول 1-5.

الجدول 1-5 التركيب الكيميائي وتصنيف الأحجار الكريمة الشائعة

الفئة			الأحجار الكريمة	التركيب الكيميائي
فئة العناصر			الماس	C، قد تحتوي على عناصر ضئيلة مثل N، B، H، إلخ.
فئة المركب	فئة الأكسيد		الكوراندوم (الياقوت، الياقوت الأزرق)	آل₂O₃ قد تحتوي على عناصر ضئيلة مثل Fe، Ti، Ti، CT، V، إلخ.
			الكريزوبيريل (عين القط، الكسندريت، الكريزوبيريل العادي، إلخ)	BeAl₂O₄ ، قد تحتوي على عناصر ضئيلة مثل الحديد، والكروم، والكريستال، والقصدير وغيرها.
			الإسبنيل	المغنيسيوم₂O₄ قد تحتوي على عناصر ضئيلة مثل الكروم والحديد والزنك وغيرها.
			كوارتز (كريستال)	SiO₂ ، قد تحتوي على عناصر ضئيلة مثل Ti، Fe، Al، إلخ (تصنفها بعض الكتب على أنها سيليكات).
	أنواع ملح الأكسجين	السيليكات	البريل (الزمرد، والزبرجد، والزبرجد، والمورغانيت وغيرها)	كن₃آل₂سي₆O₁₈ قد تحتوي على عناصر ضئيلة مثل Cr، V، Fe، Ti، إلخ.
			التورمالين (البريل)	(Na، K، Ca) (Al، Fe، Li، Mg، Mn)₃(Al، Cr، Fe، V)₆(BO₃)₃(سي₆O₁₈) (OH، F)₄
			زركون	ZrSiO₄ قد تحتوي على عناصر ضئيلة مثل اليورانيوم والثريوم وما إلى ذلك.
			العقيق	A₃B₂(SiO₄)₃𞸍²⁺ 、 المغنيسيوم²⁺ 、 في²⁺ 、 المنغنيز²⁺ وهكذا؛ بـ³⁺، 、 في³⁺、 تي³⁺ 、 كر³⁺إلخ.
			الزبرجد	(المغنيسيوم، الحديد)₂[SiO₄]
			توباز	آل₂SiO₄(و، أوهايو)₂قد تحتوي على عناصر ضئيلة مثل Cr، Li، Be، إلخ.
			الزوسيت (التنزانيت)	كاليفورنيا₂آل₃(SiO₄)₃(OH)، والتي قد تحتوي على عناصر ضئيلة مثل V، والكروم، والمنغنيز، إلخ.
			جايد	نايلسي₂O₆ والتي قد تحتوي على عناصر ضئيلة مثل الكروم والحديد والكالسيوم وغيرها.
		الفوسفات	تركواز	النحاس₆(ص₄)₄(أوه)₈ - 5H₂O
		الكربونات	الملكيت	النحاس₂ثاني أكسيد الكربون₃(أوه)₂

يمكن تقسيم التركيب الكيميائي لمعادن الأحجار الكريمة إلى مكونات كيميائية رئيسية ومكونات كيميائية نزرة. تحافظ المكونات الكيميائية الرئيسية على بنية معدن الأحجار الكريمة. وفي الوقت نفسه، يمكن أن تختلف العناصر النزرة ضمن نطاق صغير دون تغيير التركيب الرئيسي، مما يؤدي إلى خصائص فيزيائية مثل معامل الانكسار وتغيرات الكثافة النسبية. كما يمكن أن تؤدي التغييرات في العناصر النزرة أيضاً إلى تشكيل الأحجار الكريمة لألوان ونطاقات لونية مختلفة. على سبيل المثال، المكون الرئيسي للكوراندوم هو الألومنيوم₂O₃؛ عندما لا يحتوي الياقوت الأزرق على أي عناصر ضئيلة، فإنه يبدو عديم اللون، وعندما يحتوي الياقوت الأزرق على أثر Cr³⁺فإنه يظهر باللون الأحمر (عندما يصل إلى جودة الأحجار الكريمة، يمكن تسميته بالياقوت)؛ عندما يحتوي الياقوت الأحمر على أثر من الحديد²⁺ وتي⁴⁺فإنه يظهر باللون الأزرق (عندما يصل إلى جودة الأحجار الكريمة، يمكن تسميته بالياقوت الأزرق)؛ عندما يحتوي الياقوت الأزرق على أثر من الحديد³⁺، يظهر باللون الأصفر (عندما يصل إلى جودة الأحجار الكريمة، يمكن أن يطلق عليه الياقوت الأصفر). المكوّن الرئيسي للبيريل هو Be₃آل₂سي₆O₁₈عندما لا يحتوي البريل على أي عناصر ضئيلة، فإنه يظهر عديم اللون، وعندما يحتوي البريل على أثر من Cr³⁺فإنه يظهر باللون الأخضر (عندما يصل إلى جودة الأحجار الكريمة، يمكن أن يطلق عليه الزمرد)؛ عندما يحتوي البريل على أثر للحديد²⁺يظهر باللون الأزرق (عندما يصل إلى جودة الأحجار الكريمة، يمكن أن يُطلق عليه اسم الزبرجد). يُطلق على الأحجار الكريمة التي تنتج ألوانها عن العناصر النزرة "الأحجار الكريمة ذات الألوان المتجانسة"، والتي لها ألوان مختلفة بشكل عام. على سبيل المثال، المكون الرئيسي للزبرجد هو (مغ، في)₂[SiO₄]، حيث الحديد²⁺ تتسبب في ظهور الزبرجد باللون الأصفر والأخضر. تُسمى الأحجار الكريمة التي تنتج ألوانها عن عناصر رئيسية "الأحجار الكريمة ذات اللون الواحد"، والتي عادةً ما يكون لها لون واحد متنوع.

يمكن أن يؤثر التركيب الكيميائي وبنية معادن الأحجار الكريمة على متانة الأحجار الكريمة. وبصفة عامة، تتمتع معادن السيليكات والأكسيد بمتانة أعلى، مثل العقيق والكريزوبيريل؛ أما معادن الكربونات فتتفاعل بسهولة مع الأحماض، وبالتالي تكون متانتها أقل، مثل الملكيت، لذا يجب توخي الحذر لتجنب ملامسة الأحماض أثناء المعالجة والتخزين. يجب حماية معادن الأحجار الكريمة الرطبة من درجات الحرارة المفرطة أثناء المعالجة لمنع فقدان الماء، مثل الفيروز (CuAl₆(ص₄)₄(أوه)₈-5H₂O)، الذي يحتوي على ماء التبلور (H₂O) والماء الهيكلي (OH^–). عندما تصل درجة الحرارة إلى 100 ~ 200 درجة مئوية، يتسرب ماء التبلور، وعندما تصل درجة الحرارة إلى 600 ~ 1000 درجة مئوية، يتسرب الماء الهيكلي، وكلاهما يمكن أن يتلف بنية الفيروز بشكل لا رجعة فيه. تشمل الحالات المماثلة التورمالين (OH^–) والتنزانيت (OH^–).

2. الشوائب وتصنيف الأحجار الكريمة

يمكن تقسيم مفهوم شوائب الأحجار الكريمة إلى تعريفات واسعة وأخرى ضيقة. يشير التعريف الضيق إلى المكونات المعدنية الأخرى التي يتم تغليفها داخل العيوب البلورية أثناء نمو الحجر الكريم. أما التعريف الواسع فيشمل جميع الخصائص التي تؤثر على التماثل العام لمعادن الأحجار الكريمة، بما في ذلك الشوائب الضيقة والاختلافات في البنية والخصائص الفيزيائية للأحجار الكريمة، مثل شرائط اللون والتوأمة والانشقاق. يمكن تصنيف شوائب الأحجار الكريمة بناءً على طورها ووقت تكوينها.

(1) التصنيف حسب المرحلة

يمكن تصنيف شوائب الأحجار الكريمة إلى شوائب صلبة وسائلة وغازية بناءً على طورها.

① الشوائب الصلبة

تشير الشوائب الصلبة إلى الشوائب التي توجد في شكل صلب داخل الأحجار الكريمة. يمكن أن تتشكل الشوائب الصلبة قبل الأحجار الكريمة أو في نفس الوقت معها. على سبيل المثال، شوائب الروتيل الشبيهة بالإبرة في الكوارتز (الشكل 1-17).

② الشوائب السائلة

تشير الشوائب السائلة إلى شوائب في حالة سائلة داخل الأحجار الكريمة، وتتكون في المقام الأول من الماء (الشكل 1-18).

③ الشوائب الغازية

تشير الشوائب الغازية إلى الشوائب التي توجد في حالة غازية داخل الأحجار الكريمة. على سبيل المثال، توجد الفقاعات عادةً في الكهرمان والزجاج (الشكل 1-19).

④ شوائب متعددة الأطوار

تشير الشوائب متعددة الأطوار إلى الشوائب في الأحجار الكريمة التي توجد في مراحل متعددة، بما في ذلك الشوائب ثنائية الطور الصلبة والسائلة، والشوائب ثنائية الطور الغازية والسائلة، والشوائب ثلاثية الطور الصلبة والسائلة والغازية، إلخ. (الأشكال 1-20، 1-21).

(2) مصنفة حسب وقت التكوين

يمكن تصنيف شوائب الأحجار الكريمة بناءً على وقت تكوينها إلى شوائب أولية ومتزامنة ومتخلّقة وفوق جينية.

① الشوائب الأولية

الشوائب الأولية هي شوائب تتكون قبل تكوين بلورة الحجر الكريم. هذه الشوائب هي شوائب صلبة ويمكن أن تكون نفس مادة الحجر الكريم أو مادة مختلفة.

② الشوائب الجينية

تتشكل الشوائب الأولية في وقت واحد مع بلورة الأحجار الكريمة، والتي يمكن أن تكون في حالات صلبة أو سائلة أو غازية.

③ الشوائب الثانوية

تتشكل شوائب ثانوية أو شوائب ما بعد التكوين بعد تشكل بلورة الحجر الكريم. على سبيل المثال، تتشكل الشوائب على شكل وسادة الزنبق في الزبرجد الزيتوني تحت الضغط.

(3) الشوائب الشائعة في الأحجار الكريمة

تُعد دراسة شوائب الأحجار الكريمة إحدى أفضل الطرق لتحديد أنواع الأحجار الكريمة، والتمييز بين الأحجار الكريمة الطبيعية والاصطناعية، وتحديد ما إذا كان الحجر الكريم قد عولج أم لا، والبحث عن أصل الأحجار الكريمة. على سبيل المثال، غالباً ما يحتوي الياقوت البورمي على شوائب إبرة الروتيل الوفيرة؛ وعادةً ما يحتوي الزمرد الكولومبي على شوائب ثلاثية الطور غازية-سائلة-صلبة؛ وقد يحتوي الزبرجد الزبرجد على شوائب تشبه المطر؛ ويحتوي الزبرجد الزيتوني على شوائب مميزة على شكل وسادة زنبق؛ وغالباً ما يظهر الياقوت الاصطناعي المصهور باللهب خطوط نمو على شكل قوس وفقاعات ومسحوق؛ وقد يظهر الجاديت إذا تمت معالجته بالراتنج أو مصبوغاً أنماط حفر حمضية وتوزيع لوني يشبه الشبكة.

قبل معالجة الأحجار الكريمة، يجب إجراء مراقبة شاملة لخصائصها الداخلية والخارجية، مثل توزيع الشوائب وخطوط النمو والتشققات. وبصفة عامة، عند وضع الأحجار الكريمة، يجب بذل الجهود لتجنب العيوب وتحسين إنتاجية الأحجار الكريمة وجودتها. وفي حالات خاصة، تتطلب بعض أصناف الأحجار الكريمة الحفاظ على الشوائب، مثل الديمانتويد، حيث تزيد الشوائب الكاملة التي تشبه الذيل على الطاولة من قيمته بشكل كبير. بالإضافة إلى ذلك، غالباً ما تُصمم الأحجار الكريمة عالية الوضوح على شكل أوجه في حين أن الأحجار الكريمة ذات الوضوح المنخفض والشفافية المنخفضة والتشققات المتطورة تُصمم عادةً على شكل كابوشون.

القسم الخامس الخواص الفيزيائية للأحجار الكريمة

1. الخواص الميكانيكية للأحجار الكريمة

(1) الانشقاق

الانشقاق هو خاصية انقسام معادن الأحجار الكريمة على طول مستويات ملساء في بنيتها البلورية عند تعرضها لقوة خارجية؛ وتسمى هذه المستويات الملساء بمستويات الانشقاق. يُصنف انقسام الأحجار الكريمة إلى خمسة مستويات بناءً على سلاسة مستويات الانشقاق: الانشقاق التام، والانشقاق الكامل، والانشقاق الكامل، والانشقاق المعتدل، والانشقاق الناقص، والانشقاق غير الكامل.

ويتميز الانشقاق الكامل بأن الجوهرة تنقسم بسهولة تحت قوة خارجية، مع أسطح انشقاق كاملة وسلسة مثل الميكا والجرافيت (الشكل 1-22). أما الانشقاق الكامل فيتميز بأن الجوهرة يمكن أن تنقسم بسهولة إلى مستويات تحت قوة خارجية، مع أسطح انشقاق كاملة وسلسة نسبيًا مثل الفلوريت والكالسيت (الشكل 1-23).

يشير الانشقاق المعتدل إلى أن الجوهرة يمكن أن تنقسم إلى مستويات تحت قوة خارجية، مع وجود أسطح انشقاق ملحوظة ولكن ليست ملساء بما فيه الكفاية، مثل الفلسبار (الشكل 1-24). يتميز الانشقاق غير المكتمل بصعوبة انقسام الجوهرة إلى مستويات تحت قوة خارجية، مع وجود أسطح انشقاق صغيرة وغير متساوية فقط، مثل الزبرجد الزيتوني الذي يظهر بشكل متقطع. يشير الانشقاق غير المكتمل، أو عدم الانشقاق، إلى الأحجار الكريمة التي يصعب انقسامها إلى مستويات تحت قوة خارجية، مثل الكوارتز (الشكل 1-25).

عندما يتطور انشقاق حجر كريم، يمكن أن ينقسم على طول اتجاه الانشقاق، مثل الانشقاق الكامل لثماني أوجه الفلوريت. وأثناء عملية الصقل، يمكن أن ينتج عن اتجاهات الانشقاق انقسام مستمر، مما يؤدي إلى ظهور أوجه لا يمكن صقلها حتى تصبح لامعة. ولذلك، عند تصميم القطع، يجب تجنب أن يكون جدول الحجر الكريم ومعظم الأوجه موازية لاتجاه الانشقاق، وبدلاً من ذلك يجب أن تشكل زاوية صغيرة مع مستوى الانشقاق، كما هو موضح في تصميم قطع التوباز الأصفر في الشكلين 1-26 و1-27.

(2) الفراق

يشير التقسيم إلى خاصية انقسام الحجر الكريم على طول مستوياته الهيكلية المحددة عند تعرضه لقوى خارجية. وتشمل هذه البنى الحدود البلورية المزدوجة أو بعض الشوائب. والانشقاق هو خاصية متأصلة في الأحجار الكريمة، وتكون مستويات الانشقاق عموماً أكثر سلاسة من الأسطح الفاصلة.

عندما تنفصل الأحجار الكريمة، نظراً لانخفاض شفافيتها، فإنها تكون عرضة للانقسام على طول اتجاه الانفصال. ولضمان متانة الأحجار الكريمة، يجب تصميمها على شكل منحني بدلاً من أن تكون ذات أوجه. تشمل الأحجار الكريمة الشائعة ذات الفراق المتطور أحجار عائلة الكوراندوم، مثل الياقوت (الشكل 1-28) والياقوت الأزرق.

(3) الكسر

الكسر عبارة عن كسر غير منتظم يحدث بشكل عشوائي في الأحجار الكريمة تحت قوة خارجية. تشمل الأنواع الشائعة من الكسور الكسور المخروطية والكسور المتدرجة والكسور غير المتساوية والكسور المسننة، كما هو موضح في الأشكال من 1-29 إلى 1-31. وتُظهر معظم الأحجار الكريمة كسور مخروطية الشكل، مثل الكوارتز والزبرجد والزبرجد؛ وتُظهر معظم أحجار اليشم كسور غير متساوية مثل الجاديت والنفريت. عند اختيار مواد الأحجار الكريمة، يمكن استخدام نوع الكسر للتمييز تقريباً بين أنواع الأحجار الكريمة المختلفة.

(4) تسخير

تشير صلابة الحجر الكريم إلى قدرته على مقاومة الضغط أو الخدش أو الطحن. والطريقة الأكثر استخداماً للتعبير عن صلابة معادن الأحجار الكريمة هي مقياس موس للصلابة. صلابة موس هي مقياس نسبي للصلابة، مقسمة إلى عشرة مستويات، ممثلة بعشرة معادن كمعايير، كما هو مفصل في الجدول 1-6.

الجدول 1-6 مقياس موس للصلابة

مستوى الصلابة	العينة المعدنية القياسية	مستوى الصلابة	العينة المعدنية القياسية
1		التلك	6	أورثوكلاز
2		الجبس	7	كوارتز
3	الكالسيت	8	اليشم الأصفر
4	الحجر الأصفر	9	الياقوت
5	الأباتيت	10	الماس

تتميز بعض معادن الأحجار الكريمة بصلابة متفاوتة في اتجاهات مختلفة، تُعرف بالصلابة التفاضلية. بالنسبة للأحجار الكريمة ذات الصلابة التفاضلية الكبيرة، يجب تصميم اتجاه وجه القطع بشكل معقول وفقاً لاتجاه الصلابة التفاضلية. على سبيل المثال، تبلغ صلابة الكيانيت على طول اتجاه امتداد البلورة المتوازي 4.5 ~ 5، بينما تبلغ الصلابة في اتجاه امتداد البلورة المتعامد 6.5 ~ 7. يجب أن يكون تصميم الطاولة موازيًا لاتجاه الصلابة الأكبر.

يمكن لمعادن الأحجار الكريمة ذات الصلابة العالية أن تخدش وتطحن تلك ذات الصلابة الأقل. لذلك، يجب اختيار المواد الكاشطة والأدوات الأكثر صلابة أثناء المعالجة، مثل عجلات الطحن الماسية ومسحوق الصقل الماسي، والتي يمكنها طحن وتلميع معظم الأحجار الكريمة. بما أن هناك نسبة عالية من ثاني أكسيد السيليكون (صلابة 7) في الهواء، فإن الأحجار الكريمة ذات الصلابة الأكبر من 7 لا تُخدش بسهولة أثناء الاستخدام، مما يسمح لها بالحفاظ على لمعانها لفترة طويلة ومتانة عالية. أما الأحجار الكريمة التي تقل صلابتها عن 7 فتكون عرضة للاحتكاك بثاني أكسيد السيليكون الموجود في الهواء أثناء التآكل، مما يؤدي إلى خدوش دقيقة على السطح تقلل من لمعانها وتسبب تآكل الحواف بشكل كبير. لذلك، تتم معالجة الأحجار الكريمة ذات الصلابة الأكبر من 7 بشكل عام في أشكال ذات أوجه لإظهار لمعانها وبريقها، وغالباً ما تتم معالجة الأحجار الكريمة ذات الصلابة الأقل من 7 في أشكال منحنية لتقليل الاحتكاك بين الحواف والهواء، مما يطيل من عمرها الافتراضي. أما المعادن الكريمة التي تقل صلابتها عن 3 فلا يُنظر عموماً في اختيارها كمواد أحجار كريمة.

(5) الصلابة والهشاشة

تشير صلابة الأحجار الكريمة إلى قدرتها على مقاومة التمزق والانكسار تحت القوى الخارجية. ويُطلق على خاصية سهولة التحطم اسم الهشاشة. على سبيل المثال، يتمتع النيفريت والكوراندوم بصلابة عالية ولا ينكسر بسهولة عند تعرضه لقوى خارجية؛ أما الزمرد فيتمتع بهشاشة عالية نسبياً، ولمنع انكساره بسهولة أثناء الترصيع واللبس، غالباً ما تتم معالجته في أشكال مقطوعة على شكل زمرد.

(6) الكثافة والكثافة النسبية

تسمى كتلة الجوهرة لكل وحدة حجم بالكثافة. في تحديد الأحجار الكريمة، تُستخدم الكثافة النسبية بشكل أساسي. الكثافة النسبية هي نسبة كتلة المادة في الهواء إلى كتلة حجم مساوٍ من الماء عند 4 ℃. والاختصار الإنجليزي هو SG، وهو بدون وحدة قياس.

الكثافة النسبية≈(كتلة الجوهرة في الهواء / (كتلة الجوهرة في الهواء - كتلة الجوهرة في الماء))

عند اختيار مواد الأحجار الكريمة، من خلال "وزن" الأحجار الكريمة، يمكن للمرء أن يحكم بشكل تقريبي على كثافتها النسبية ويختار بسرعة الأحجار الكريمة ذات الكثافة النسبية العالية جداً أو المنخفضة جداً من كومة مختلطة، كما هو موضح في الشكل 1-32.

2. الخواص البصرية للأحجار الكريمة

(1) مصادر الضوء المستخدمة في التعرف على الأحجار الكريمة

يشير الضوء الطبيعي إلى الضوء المنبعث من مصادر فعلية، مثل ضوء الشمس والإضاءة الاصطناعية. وتتمثل خاصية الضوء الطبيعي في أنه داخل المستوى العمودي على اتجاه انتشار الموجة الضوئية، توجد اهتزازات ضوئية متساوية السعة في جميع الاتجاهات، كما هو موضح في الشكل 1-33.

يشير الضوء المستقطب إلى الضوء الذي يهتز في اتجاه ثابت، بحيث يكون اتجاه الاهتزاز عمودياً على اتجاه انتشار الموجة الضوئية. ويُعرف أيضاً بالضوء المستقطب المستوي أو الضوء المستقطب، كما هو موضح في الشكل 1-34.

يشير الضوء المرئي إلى الضوء الموجود في الطيف الكهرومغناطيسي الذي يمكن للعين البشرية إدراكه، ويتراوح طول موجته بشكل عام بين 380 ~ و760 نانومتر.

(2) لون الأحجار الكريمة

إن لون الأحجار الكريمة هو نتيجة الامتصاص الانتقائي لأطوال موجية معينة من الضوء المرئي بواسطة الحجر الكريم، مع إدراك العين والدماغ البشري للضوء المرئي المتبقي كما هو موضح في الشكل 1-35.

① البلوكروية

تشير ثنائية تعدد الألوان في الأحجار الكريمة إلى الظاهرة التي تمتص فيها الأحجار الكريمة غير المتجانسة الضوء المرئي بشكل انتقائي في اتجاهات مختلفة، مما يجعل الأحجار الكريمة تُظهر ألواناً مختلفة من زوايا مختلفة. تُظهر الأحجار الكريمة غير المتجانسة والملونة والشفافة فقط ظاهرة تعدد الثنائيات؛ ويمكن أن تُظهر البلورات أحادية المحور ثنائية الثنائية، بينما يمكن أن تُظهر البلورات ثنائية المحور ثلاثية الثنائيات. وعموماً، تكون ثنائية الثنائيات أكثر وضوحاً على طول اتجاه المحور البصري أو في مستوى المحور البصري؛ ولا تظهر ثنائية الثنائيات في الاتجاه العمودي على المحور البصري. تشمل الأحجار الكريمة التي تتميز بتعددية اللون القوية التنزانيت والإيوليت والتورمالين.

بصفة عامة، في تصميم قطع الأحجار الكريمة، يجب أن تكون طاولة الأحجار الكريمة عمودية أو موازية لاتجاه المحور البصري، مما يسمح للطاولة بعرض أفضل لون. على سبيل المثال، في الياقوت، إذا كان اللون يظهر في الياقوت الأحمر الزاهي على طول اتجاه المحور C الموازي والأحمر البرتقالي على طول اتجاه المحور C العمودي، يجب أن تكون طاولة الأحجار الكريمة عمودية على المحور C أثناء التصميم بحيث يمكن ملاحظة اللون الأحمر الزاهي من اتجاه الطاولة، كما هو موضح في الشكل 1-36. في التورمالين الأخضر الداكن، يظهر اللون أغمق على طول اتجاه المحور c الموازي وأفتح على طول اتجاه المحور c العمودي، لذلك يجب جعل طاولة الأحجار الكريمة موازية للمحور c أثناء التصميم، مما يسمح للمرء بملاحظة اللون الأخضر المناسب من اتجاه الطاولة.

② نطاقات الألوان، بقع الألوان، أشكال الألوان

يمكن الإشارة إلى الأجزاء التي لها اختلاف كبير في اللون عن الجسم الرئيسي للأحجار الكريمة على أنها أشرطة لونية أو بقع لونية أو أشكال لونية وما إلى ذلك. غالباً ما تظهر الأشرطة اللونية للأحجار الكريمة في شكل شريط أو خط اتجاهي معين. عند تصميم قطع الأحجار الكريمة، يجب محاولة تجنب ظهور أشرطة لونية غير متساوية أو أشكال لونية وما إلى ذلك على جدول الأحجار الكريمة، كما هو موضح في الشكل 1-37. على سبيل المثال، غالباً ما يكون الياقوت والياقوت الأزرق والياقوت الأزرق شرائط لونية سداسية الشكل تكون عمودية على المحور c، وبشكل عام، عند تصميم قطع الأحجار الكريمة، ينبغي على المرء أن يحاول جعل جدول الأحجار الكريمة موازياً للمحور c.

(3) بريق الأحجار الكريمة

يشير بريق الأحجار الكريمة إلى قدرة سطح الحجر الكريم على عكس الضوء. ويمكن تصنيف البريق إلى بريق معدني وبريق شبه معدني وبريق أدمنتي وبريق زجاجي، كما هو موضح في الأشكال من 1-38 إلى 1-41. وتشمل البريق الخاص للأحجار الكريمة البريق الزيتي والبريق الراتنجي والبريق الحريري والبريق اللؤلؤي، كما هو موضح في الأشكال 1-42 و1-43. وبالنسبة لنفس الصنف من الأحجار الكريمة، تُعد جودة الصقل أحد العوامل المهمة التي تؤثر على قوة البريق؛ فكلما كان الصقل أفضل، كان البريق أقوى.

نسخ الكتابة على مجوهرات سوبلينج - مصنع مجوهرات حسب الطلب، مصنع مجوهرات OEM و ODM

(4) المؤثرات البصرية الخاصة

تشمل التأثيرات البصرية الخاصة للأحجار الكريمة بشكل أساسي تأثير عين القط وتأثير ضوء النجوم وتأثير التلاعب بالألوان وتأثير تغير اللون، بالإضافة إلى ظواهر مثل تأثير الهالة وتأثير ضوء القمر وتأثير الذهب الرملي. وغالباً ما تتم معالجة الأحجار ذات التأثيرات البصرية الخاصة في أشكال منحنية، باستثناء تأثير تغير اللون.

① تأثير عين القطة وتأثير ضوء النجم

يشير تأثير عين القطة إلى الظاهرة التي يُظهر فيها الحجر الكريم ذو السطح المنحني خطاً ساطعاً بسبب انعكاس الضوء وانكساره، يشبه عين القطة. يشير تأثير الضوء النجمي إلى الظاهرة التي يُظهر فيها الحجر الكريم ذو السطح المنحني خطين ساطعين أو أكثر بسبب انعكاس الضوء وانكساره، بما يشبه ضوء النجوم المتلألئة.

شروط إظهار الحجر الكريم لتأثير عين القط أو تأثير ضوء النجم: أولاً، يجب أن يحتوي الحجر الكريم على مجموعة (لتأثير عين القط) أو مجموعات متعددة (لتأثير ضوء النجم) من الشوائب أو الهياكل الليفية أو الإبرية أو الأنبوبية المرتبة بكثافة أو ذات الاتجاهات المختلفة. ثانياً، عند تصميم قطع الحجر الكريم، يجب أن يكون السطح السفلي للحجر الكريم موازياً لمستوى الشوائب. وينبغي أن يتطابق ارتفاع الحجر الكريم المنحني مع النقطة البؤرية للضوء المنعكس من الشوائب، بحيث يكون الخط اللامع الناتج عن الحجر الكريم عمودياً على اتجاه الشوائب. وأخيراً، يجب أن يكون السطح المنحني مصقولاً، بينما يُترك السطح السفلي عموماً دون معالجة أو غير مصقول، كما هو موضح في الأشكال 1-44 إلى 1-46.

② تأثير التلاعب بالألوان

يشير تأثير التلاعب بالألوان إلى الظاهرة التي تنتج فيها بقع لونية مختلفة في الحجر الكريم نفسه بسبب تداخل الضوء والحيود بشكل أساسي، وتتغير ألوان البقع مع زاوية الملاحظة.

يمكن أن يُظهر الأوبال تأثير التلاعب بالألوان، ويجب أن يكون السطح السفلي للأحجار الكريمة موازياً لمعظم مستويات بقع الألوان. اختر الجزء ذو الألوان النابضة بالحيوية كمركز للحجر الكريم، المصمم بشكل أساسي على شكل منحني، كما هو موضح في الشكل 1-47.

③ التلوُّن، تأثير حجر القمر، تأثير حجر القمر، تأثير حجر الشمس

يمكن أن تنتج الأحجار الكريمة من مجموعة الفلسبار تأثيرات بصرية خاصة مختلفة، مثل تأثير التعدد في اللابرادوريت، وتأثير حجر القمر في حجر القمر، وتأثير حجر الشمس في حجر الشمس. يشير مصطلح adularescence من اللابرادوريت إلى الظاهرة التي يتداخل فيها الضوء وينحرف بين الطبقات الرقيقة من بلورات اللابرادوريت المزدوجة أو الشوائب الشبيهة بالصفائح والإبر الموجهة، مما يُظهر ألواناً مثل الأحمر والأصفر والأزرق عند تدوير الحجر الكريم. يشير تأثير حجر القمر لحجر القمر إلى الظاهرة التي يخضع فيها الضوء للانعكاس المنتشر أو التداخل والحيود بين طبقات فلدسبار البوتاسيوم وفلدسبار الصوديوم أو بين طبقات البلورات المزدوجة، مما يُظهر ألواناً زرقاء وبيضاء تذكرنا بضوء القمر عند تدوير الحجر الكريم. ويشير تأثير حجر الشمس في حجر الشمس إلى ظاهرة انكسار الضوء وانعكاسه بين الشوائب الشبيهة بالصفائح والشبيهة بالإبر ذات الاتجاهات المتقاربة مما يُظهر العديد من الانعكاسات المبهرة عند تدوير الحجر الكريم، كما هو موضح في الشكل 1-48.

وترتبط التأثيرات البصرية الخاصة لمجموعة الفلسبار بالبنية الطبقية للأحجار الكريمة؛ ولذلك، عند تصميم الأحجار الكريمة، يجب أن يكون السطح السفلي موازياً لبنية طبقاتها ومصقولاً بشكل منحني لتقديم التأثيرات البصرية الخاصة بشكل أفضل.

(5) انكسار ومعامل انكسار معادن الأحجار الكريمة

تحدث ظاهرتا الانعكاس والانكسار عند السطح البيني عندما يمر الضوء من وسط إلى آخر.

قانون الانكسار: عند دخول الضوء إلى وسط أكثر كثافة (معامل انكسار أعلى) من وسط أكثر ندرة (معامل انكسار أقل) بزاوية، يقع الشعاع المنكسر والشعاع الساقط والعمودي في نفس المستوى، بحيث يكون الشعاع المنكسر والشعاع الساقط على جانبين متقابلين من العمود؛ فتكون زاوية الانكسار أقل من زاوية السقوط، وكلما زادت زاوية السقوط، زادت زاوية الانكسار أيضًا. عندما يدخل الضوء إلى وسط أكثر ندرة من وسط أكثر كثافة بزاوية، تكون زاوية الانكسار أكبر من زاوية السقوط. كلما زادت زاوية السقوط، زادت زاوية الانكسار أيضًا. عندما يصطدم الشعاع الضوئي بسطح الوسط بشكل عمودي، يظل اتجاه الانتشار دون تغيير، ويكون مسار الضوء قابلاً للانكسار (الشكل 1-49).

قانون الانعكاس: عندما يصطدم الضوء بحد فاصل، يقع الشعاع المنعكس والشعاع الساقط والعمودي المقام في نفس المستوى، بحيث يكون الشعاع المنعكس والشعاع الساقط على جانبين متقابلين من العمود المقام، وزاوية الانعكاس تساوي زاوية السقوط (الشكل 1-50).

الانعكاس الداخلي الكلي: عندما تدخل الموجات الضوئية إلى وسط أقل كثافة من وسط أكثر كثافة، تؤدي زيادة زاوية السقوط إلى عدم انكسار الضوء الساقط، بل ينعكس كلياً إلى الوسط الأكثر كثافة. وتسمى هذه الظاهرة بالانعكاس الداخلي الكلي، وتُعرف زاوية السقوط المناظرة بالزاوية الحرجة للانعكاس الكلي، كما هو موضح في الشكل 1-51.

افترض أن معامل انكسار الوسط الأقل كثافة هو n₁فإن معامل انكسار الوسط الأكثر كثافة يكون n₂ (n₂ > n₁)، والزاوية الحرجة للانعكاس الكلي تكون ɸ، sinɸ=n₁/n₂.

الانكسار الثنائي هو الفرق بين مؤشرات الانكسار القصوى والدنيا للأحجار الكريمة غير المتجانسة. بالنسبة للأحجار الكريمة ذات الانكسار الانكساري العالي، يجب أن يضمن تصميم القطع أن يكون الجدول عمودياً على المحور البصري. عند النظر إلى الحجر الكريم على طول المحور البصري، لا يُظهر الحجر الكريم انكسارًا ثنائي الانكسار، مما يمنع ظهور ظلال ملحوظة على حافة الوجه قد تؤثر على مظهر الحجر الكريم، كما هو موضح في الشكلين 1-52 و1-53.

(6) تشتت معادن الأحجار الكريمة

وتسمى الظاهرة التي يتحلل فيها الضوء الأبيض إلى أطوال موجية مختلفة من الضوء الملون عند مروره عبر مادة ما بالتشتت. على سبيل المثال، يتحلل شعاع الضوء الأبيض إلى ألوان مكوّنة له بسبب اختلاف معاملات الانكسار، كما هو موضح في الشكل 1-54. وتشمل الأحجار الكريمة ذات التشتت العالي السبارتين 0.027، والزركون 0.039، والماس 0.044، والإسفين 0.051، والديمانتويد 0.057، والزركونيا المكعبة 0.065.

غالباً ما تُصمم الأحجار الكريمة ذات مؤشرات الانكسار العالية وقيم التشتت مثل الياقوت والعقيق والزيتون في أنماط قطع لامعة لإبراز لمعانها وبريقها. أما الأحجار ذات معاملات الانكسار أو قيم التشتت المنخفضة فغالباً ما تُصمم غالباً بأساليب القطع المتدرج لإبراز لون الأحجار الكريمة، مثل الزمرد والزبرجد.

(7) الخصائص الفيزيائية الأخرى للأحجار الكريمة

① الموصلية الحرارية

تشير الموصلية الحرارية إلى قدرة المادة على توصيل الحرارة. وتتمتع المعادن بأقوى توصيلية حرارية، تليها البلورات، في حين أن المواد غير المتبلورة لديها أضعف توصيلية حرارية. على سبيل المثال، يتمتع الذهب بتوصيلية حرارية قوية، ومن ثم فإن لمسه يُشعرك بالبرودة، بينما يتمتع البلاستيك بتوصيلية حرارية ضعيفة، ومن ثم فإن لمسه يُشعرك بالدفء. ومن بين بلورات الأحجار الكريمة، يتمتع الألماس بأفضل توصيلية حرارية؛ لذلك تم اختراع مقياس التوصيل الحراري لتمييز الألماس عن غيره من الأحجار الكريمة المماثلة.

② الموصلية الكهربائية

تشير التوصيلية الكهربية إلى قدرة المادة على توصيل الشحنة الكهربية. وعموماً، تتمتع المعادن بتوصيلية كهربائية أعلى من غير المعادن. ومن بين الأحجار الكريمة الشائعة، يعتبر الألماس الأزرق الطبيعي من أشباه الموصلية الكهربائية، في حين أن الألماس الأزرق المشع لا يوصل الكهرباء، ما يساعد في تحديد هوية الأحجار. وفي الوقت نفسه، يمكن استخدام أشباه الموصلات لتطوير المكونات الإلكترونية، مثل النوع الثاني ب من الألماس (الألماس) من النوع الثاني ب، الذي يمكن استخدامه كأشباه موصلات.

③ الكهرباء الانضغاطية

تشير الكهرباء الانضغاطية إلى خاصية المادة التي تولد شحنة كهربائية عند تعرضها لقوة خارجية. يمكن استخدام المعادن ذات الخصائص الكهرضغطية في تكنولوجيا الراديو وإلكترونيات الكوارتز، مثل بلورات الكوارتز.

④ الكهرباء الحرارية

تشير الكهرباء الحرارية إلى خاصية المادة التي تولد شحنة كهربائية عند تسخينها. على سبيل المثال، يتميز التورمالين بخصائص كهروحرارية.

⑤ الكهروستاتيكيات

تشير الكهرباء الساكنة إلى خاصية المادة التي تولد شحنة كهربائية ساكنة عند تعرضها للاحتكاك. على سبيل المثال، يتميز العنبر والبلاستيك بخصائص كهروستاتيكية.

⑥ المغناطيسية

يسبب وجود عناصر معدنية مثل الحديد والكوبالت والنيكل في معادن الأحجار الكريمة بشكل رئيسي المغناطيسية. على سبيل المثال، يمكن أن يساعد وجود كمية كبيرة من شوائب المغنتيت في اللابرادوريت في تحديد الهوية.

القسم السادس أدوات اختبار الأحجار الكريمة

1. مكبّر الأحجار الكريمة 10x

(1) هيكل المكبر 10x للأحجار الكريمة

إن مكبر الأحجار الكريمة الشائع الاستخدام بمعدل 10 أضعاف هو عدسة ثلاثية المكونات تتكون من ثلاثة أجزاء: عدسة علوية وسفلية محدبة مقعرة ومحدبة مقعرة سفلية وعدسة وسطى ثنائية التحدب، كما هو موضح في الشكل 1-55.

الشكل 1-55 الجسم المادي لمكبّر الأحجار الكريمة 10x وبنيته البصرية

(2) كيفية استخدام المكبر 10x للأحجار الكريمة

تنظيف العينة.
أمسك المكبّر بالقرب من عينيك، مع إبقاء كلتا العينين مفتوحتين لتجنب التعب في وقت قصير.
استخدم ملقط الأحجار الكريمة لالتقاط العينة وإمالتها على اليد التي تحمل العدسة المكبرة، مع المراقبة على مسافة 2.5 سم منها.
أولاً، راقب الملامح الخارجية والداخلية للجوهرة ككل، ثم ركز على ملاحظات محددة.

(3) استخدام عدسة مكبرة 10x للأحجار الكريمة

يمكن استخدام عدسة مكبرة 10 أضعاف لمراقبة الملامح الداخلية والخارجية للأحجار الكريمة، مثل توزيع الشوائب ونطاقات الألوان وخطوط النمو والانشقاق وجودة المعالجة.

(4) الاحتياطات

يجب تنظيف العينة قبل الاستخدام لتجنب الخلط بين البقع السطحية والغبار على السطح.
من الضروري مراقبة العينة من زوايا متعددة لرصد الظواهر المختلفة بشكل شامل.
عند استخدام مكبّر الأحجار الكريمة، من المهم تحقيق "الدعامات الثلاث": المرفقين على الطاولة، واليدين معاً، واليد التي تحمل المكبر على الخد لضمان أقصى قدر من الثبات.
تتميز العدسات الزجاجية بصلابة منخفضة نسبيًا ويجب سحبها على الفور وتغطيتها بغطاء واقٍ بعد الاستخدام.

2. مجهر الأحجار الكريمة

(1) هيكل مجهر الأحجار الكريمة (الشكل 1-56)

النظام البصري: يشمل نظام العدسة، ونظام الهدف، ونظام التكبير/التصغير، إلخ.

نظام الإضاءة: يتضمن مصدر إضاءة سفلي، ومصدر إضاءة علوي، ومفتاح طاقة، ومقبض ضبط شدة الضوء، إلخ.

النظام الميكانيكي: يشمل الحامل والقاعدة ومقبض ضبط البُعد البؤري وقفل فتحة العدسة وحامل الأحجار الكريمة وغيرها.

(2) طريقة استخدام مجهر الأحجار الكريمة

نظف العينة وضعها على مشبك الأحجار الكريمة.
اضبط العدسة على الموضع الأدنى وقم بتشغيل ضوء إضاءة المجهر.
اضبط العدسة وفقًا للمسافة بين الحدقتين؛ سيصبح مجال الرؤية دائرة كاملة، مما يشير إلى اكتمال الضبط.
أولاً، اضبط البُعد البؤري لجعل مجال رؤية العدسة ذات البؤرة الثابتة واضحًا، ثم اضبط البُعد البؤري للعدسة ذات البؤرة المتغيرة لجعل مجال الرؤية واضحًا، وأخيرًا اضبط مقبض البؤرة للتركيز البؤري.
اختر طريقة الإضاءة المناسبة حسب الحاجة، وراقب أولاً الحالة العامة للعينة، ثم استمر في زيادة التكبير الموضوعي للمراقبة الموضعية.
بعد الملاحظة، قم بتخزين الأحجار الكريمة بعناية وأعد ضبط المجهر وضع الغطاء.

(3) طرق إضاءة مجاهر الأحجار الكريمة

تشمل طرق الإضاءة الرئيسية لمجاهر الأحجار الكريمة الإضاءة المنعكسة وإضاءة المجال المظلم وإضاءة المجال الساطع. تستخدم الإضاءة المنعكسة مصدر ضوء علوي وتستخدم بشكل أساسي لمراقبة السمات الخارجية للأحجار الكريمة. وتستخدم إضاءة الحقل المظلم مصدر ضوء سفلي مع درع أسود، وتستخدم بشكل أساسي لرصد السمات الداخلية للأحجار الكريمة. أما إضاءة الحقل الساطع فتستخدم مصدر الضوء السفلي المدمج في المجهر مع إزالة الدرع، وتُستخدم لرصد الشوائب الداخلية أو خطوط النمو في الأحجار الكريمة الداكنة. وبالإضافة إلى الطرق المذكورة أعلاه، تُستخدم أيضاً إضاءة الضوء المبعثر وإضاءة الضوء النقطي والإضاءة الأفقية وإضاءة الحجب وإضاءة الضوء المستقطب، كما هو موضح في الشكل 1-57.

(4) استخدامات مجاهر الأحجار الكريمة

وباستخدام مجهر الأحجار الكريمة، يمكن للمرء أن يلاحظ بشكل شامل السمات الداخلية والخارجية لمواد الأحجار الكريمة، بما في ذلك الشقوق والشوائب والشرائط اللونية وخطوط النمو.

(5) الاحتياطات

عند استخدام المجهر، تعامل مع الأجزاء الميكانيكية برفق.
لا تلمس العدسة العينية أو العدسة الشيئية بيديك؛ استخدم ورق العدسة المخصص للتنظيف.
بعد استخدام المجهر، اضبط سطوع مصدر الضوء على أقل إعداد وأوقف تشغيل الطاقة.
بعد الاستخدام، يجب ضبط أنبوب العدسة الشيئية على الفور إلى أدنى موضع لمنع مقبض الضبط من الارتخاء.

3. مقياس الانكسار

(1) مبدأ مقياس الانكسار

يعتمد مبدأ مقياس انكسار الأحجار الكريمة على قانون الانكسار ومبدأ الانعكاس الداخلي الكلي، كما هو موضح في الشكل 1-58.

(2) بنية مقياس الانكسار

يتكون مقياس انكسار الأحجار الكريمة بشكل أساسي من منشور عالي معامل الانكسار ومرايا وعدسات ومستقطبات ومصادر ضوء ومقاييس، كما هو موضح في الشكل 1-59. وحاليًا، تُصنع معظم موشورات مقاييس الانكسار الموجودة في السوق حاليًا من زجاج الرصاص، ويستخدم مصدر الضوء عمومًا ضوءًا أصفر بطول موجي 589.5 نانومتر. ونظرًا لوجود طبقة رقيقة من غشاء الهواء بين الجوهرة والمنشور، يلزم وجود سائل تلامس (زيت انكسار) لضمان التلامس البصري الجيد بين الاثنين.

(3) طريقة استخدام مقياس الانكسار

واعتماداً على الحالة المحددة للأحجار الكريمة، يمكن اختيار إما طريقة قياس النظر القريب أو طريقة النظر البعيد. وبصفة عامة، يتم قياس الأحجار الكريمة ذات الأوجه في الغالب باستخدام طريقة قصر النظر، بينما يتم قياس الأوجه الصغيرة أو الأحجار الكريمة المنحنية في الغالب باستخدام طريقة النظر البعيد.

① طريقة قصر النظر

تنظيف العينة ومنصة الاختبار.
قم بتشغيل الطاقة وأسقط الزيت الانكساري في وسط منصة اختبار المنشور بقطر قطرة قطرها 1 & 2 مم تقريبًا.
اختر أكبر وجه تم صقله، وادفعه برفق على قطرة الزيت في وسط منصة اختبار المنشور.
قرّب عينيك من العدسة، وقم بتدوير الجوهرة ولاحظ حركة خط الظل لأعلى ولأسفل، ثم اقرأ القياسات وسجلها.
بعد الانتهاء من الاختبار، يجب تنظيف العينات ومنصة الاختبار على الفور، ويجب جمع العينات وإيقاف تشغيل الطاقة.

② طريقة مد البصر

تنظيف العينات ومنصة الاختبار.
قم بتشغيل الطاقة وأسقط كمية مناسبة من زيت الانكسار على السطح المعدني بالقرب من منصة الاختبار.
ضع الحجر الكريم بحيث يكون السطح المنحني متجهاً لأسفل بحيث يلامس السطح المنحني للحجر الكريم الكمية المناسبة من زيت الانكسار.
ضع الجوهرة مع كمية مناسبة من زيت الانكسار في وسط طاولة الاختبار.
حرّك عينيك ذهاباً وإياباً لمراقبة مخطط الجوهرة.
حرّك عينيك لأعلى ولأسفل لملاحظة التغيرات في الضوء والظلام داخل مخطط الجوهرة وسجل القراءات عند الحد الفاصل حيث يكون نصفها مضيئاً ونصفها الآخر مظلماً.
بعد الاختبار، قم بتنظيف العينة وطاولة الاختبار على الفور، واستعادة العينة وإيقاف تشغيل الطاقة.

(4) الغرض من مقياس الانكسار

ويمكنه اختبار معامل الانكسار والانكسار والانكسار الثنائي والخصائص المحورية والخصائص البصرية للأحجار الكريمة.

(5) الاحتياطات

يجب أن يكون سطح الحجر الكريم مصقولاً بشكل جيد؛ إذا كان السطح السفلي للأحجار الكريمة المنحنية مصقولاً بشكل جيد، يمكن استخدام طريقة الأوجه للاختبار.
يجب ألا يتم اختبار الأحجار الكريمة العضوية والأحجار الكريمة المسامية لمعرفة معامل الانكسار باستخدام مقياس الانكسار.
نظف طاولة الاختبار والحجر الكريم قبل الاختبار.
للحصول على قيم دقيقة لمعامل الانكسار المزدوج، يجب قياس عدة أوجه.
انتبه إلى التمييز بين معامل انكسار الأحجار الكريمة ومعامل انكسار الزيت الانكساري.
احرص على حماية منصة اختبار مقياس الانكسار لتجنب الخدوش من الأحجار الكريمة أو الملاقط التي يمكن أن تؤثر على عمر منصة الاختبار. تعتمد دقة نتائج الاختبار على عوامل مختلفة، مثل حالة صقل الأحجار الكريمة، وكمية زيت الانكسار المستخدم، ودقة مقياس الانكسار نفسه.
بعد الاختبار، امسح على الفور أي سائل تلامس متبقي على منصة الاختبار لمنع التآكل.

4. مرشح الاستقطاب

(1) مبدأ المستقطبات

عندما يمر الضوء الطبيعي عبر المستقطب السفلي، فإنه ينتج ضوءاً مستقطباً موازياً للمستقطب السفلي. وعندما تكون اتجاهات اهتزاز المستقطبين العلوي والسفلي متوازية يكون المنظر أكثر سطوعاً، وعندما تكون اتجاهات الاهتزاز متعامدة، يكون المنظر أكثر قتامة، كما هو موضح في الشكل 1-60.

(2) هيكل المستقطبات

يشتمل الهيكل الرئيسي للمستقطب على المستقطب العلوي، والمستقطب السفلي، ومرحلة الأحجار الكريمة، ومصدر الضوء، كما هو موضح في الشكل 1-61.

(3) كيفية استخدام المستقطب

نظّف الحجر الكريم المراد اختباره.
قم بتشغيل مصدر الضوء، وقم بتدوير المستقطب العلوي لجعل الضوء المستقطب الرأسي والأفقي متعامدين، وراقب مجال الرؤية من الأعلى للعثور على النقطة الأكثر قتامة.
ضع الحجر الكريم المراد اختباره على المنصة.
تدوير الحجر الكريم (المنصة) 360 درجة، وملاحظة التغيرات في سطوع الحجر الكريم، وتسجيل واستنتاج الظواهر التي لوحظت بالمجهر المستقطب، وترد الاستنتاجات في الجدول 1-7.
قم بحماية الحجر الكريم المراد اختباره وقم بإيقاف تشغيل الطاقة.

الجدول 1-7 الظواهر الملاحظة بالمجهر المستقطب والاستنتاجات

العملية	الظاهرة	الخاتمة
تحت المستقطبات المتقاطعة، قم بتدوير الحجر الكريم 360 درجة	أربعة مشرقة وأربعة مظلمة	جسم غير متجانس بصرياً
تحت المستقطبات المتقاطعة، قم بتدوير الحجر الكريم 360 درجة	ظلام تام/انقراض غير طبيعي تماماً	جسم متجانس بصرياً
تدوير الأحجار الكريمة تحت ضوء مستقطب متعامد 360 درجة	مشرق بالكامل	ركام بصري غير متجانس

(4) استخدامات المرشح المستقطب

باستخدام مرشح الاستقطاب للأحجار الكريمة، يمكنك اختبار الخصائص البصرية والخصائص المحورية ومراقبة تعدد ألوان الأحجار الكريمة.

(5) الاحتياطات

الأحجار الكريمة المعتمة أو الصغيرة جداً أو التي تحتوي على الكثير من الشقوق أو الشوائب غير مناسبة للاختبار.
أثناء الاختبار، يجب ملاحظة الجوهرة من عدة اتجاهات لتجنب التأثير على الاستنتاج.

5. الميزان الإلكتروني

مبدأ استخدام الميزان الإلكتروني لاختبار الكثافة النسبية للأحجار الكريمة

(1) مبدأ استخدام الميزان الإلكتروني لاختبار الكثافة النسبية للأحجار الكريمة هو مبدأ أرخميدس.

الكثافة النسبية (د) ≈ كتلة الحجر الكريم في الهواء/ (كتلة الحجر الكريم في الهواء - كتلة الحجر الكريم في الماء).

(2) هيكل الميزان الإلكتروني

يتكون الميزان الإلكتروني من كفة وزن، وقوائم تسوية، وشاشة عرض، كما هو موضح في الشكل 1-62.

(3) طريقة استخدام الميزان الإلكتروني

① طريقة قياس الكتلة

اضبط قدم التسوية بحيث تكون الفقاعة الموجودة في ميزان التسوية في منتصف الحلقة.
استخدم الملقط لوضع الجوهرة على كفة الميزان، وانتظر حتى تستقر البيانات، ثم اقرأ القياس وسجله.
اكتمل الوزن، ضع الأحجار الكريمة جانباً وأغلق الجهاز.

② اختبار الكثافة النسبية باستخدام طريقة الوزن بالماء النظيف.

نظّف الحجر الكريم المراد اختباره.
قم بتشغيل الميزان الإلكتروني ومعايرته إلى الصفر.
ضع الحجر الكريم على الميزان وسجِّل كتلته G_空 في الهواء
استخدم الملقط لإزالة الجوهرة وضبط الميزان على الصفر.
ضع الجوهرة برفق في السلة المعدنية باستخدام الملقط، مع التأكد من غمر كل من الجوهرة والسلة المعدنية في الماء تماماً، وقم بقياس كتلة الجوهرة في الماء G_水.
عوِّض بالقيمة المقيسة في المعادلةSG≈G_空/ (G_空 - G_水)، للحصول على الكثافة النسبية للجوهرة.
أخرجي الجوهرة وجففيها وخزّنيها وأطفئي الطاقة.

(4) استخدامات الأرصدة الإلكترونية

يمكن للميزان الإلكتروني الشائع الاستخدام أن يقرأ بدقة حتى المنزلة العشرية الرابعة، ويستخدم بشكل أساسي لوزن الأحجار الكريمة وتحديد الكثافة النسبية.

(5) الاحتياطات

لا ينبغي اختبار الأحجار الكريمة المسامية ذات الشقوق الكثيرة أو الصغيرة جداً (أقل من 0.3 قيراط) للكثافة النسبية باستخدام طريقة الوزن بالماء النظيف.
يجب التخلص من فقاعات الهواء عند غمر المغرفة المعدنية والحجر الكريم المراد اختباره في الماء.
يجب وضع الميزان الإلكتروني على سطح ثابت، مع إغلاق الأبواب والنوافذ لتجنب التداخل.

6. المنظار الثنائي

(1) مبدأ ثنائية المنظار الثنائي

عندما يدخل الضوء الطبيعي إلى حجر كريم غير متجانس، فإنه ينقسم إلى شعاعين من الضوء المستقطب مع اهتزازات متعامدة واتجاهات انتشار مختلفة. ويمتص الحجر الكريم غير المتجانس الضوء بشكل مختلف بناءً على اتجاه الاهتزاز، ويفصل بين هذين النوعين من الضوء، مما قد يكشف عن ألوان مختلفة. يمكن للأحجار الكريمة غير المتجانسة الملونة والشفافة (القابلة لنفاذ الضوء) فقط أن تُظهر تعدد الألوان.

(2) هيكل المنظار الثنائي

ويتألف المنظار الثنائي بشكل أساسي من عدسة موضوعية وكالسيت وعدسة عينية، كما هو موضح في الشكلين 1-63 و1-64.

(3) كيفية استخدام ثنائي المنظار الثنائي

ينقل الضوء الأبيض عبر عينة الأحجار الكريمة.
ضع ثنائي المنظار بالقرب من الحجر الكريم للتأكد من أن الضوء الذي يدخل المنظار هو ضوء نافذ.
قرِّب عينيك من ثنائي المنظار ولاحظ اختلافات الألوان في نافذتي المنظار أثناء تدويره.
تسجيل النتائج وتحليلها.

(4) استخدامات ثنائي المنظار الثنائي

لاحظ تعدد ألوان الأحجار الكريمة، كما هو موضح في الشكل 1-65.

(5) الاحتياطات

الأحجار الكريمة الملونة والشفافة فقط هي التي يمكن أن تُظهر تعدد الألوان.
يجب إجراء الملاحظات من عدة اتجاهات.
الامتناع عن التسرع في الاستنتاج على الأحجار الكريمة ذات البليوكروية الضعيفة؛ يجب استخدام طرق أخرى للتحقق.
تجنّب الخلط بين التوزيع اللوني غير المتكافئ في الأحجار الكريمة وبين تعدد الألوان.

7. مصباح فلوري فوق بنفسجي فوق البنفسجي

(1) مبدأ مصباح الفلورسنت فوق البنفسجي

يمكن لمصباح الفلورسنت فوق البنفسجي أن يبعث ضوءاً فوق بنفسجي طويل الموجة بطول موجي رئيسي يبلغ 365 نانومتر وضوءاً فوق بنفسجي قصير الموجة بطول موجي يبلغ 253.7 نانومتر، مما يسمح بمراقبة خصائص الإنارة للأحجار الكريمة تحت ضوء الأشعة فوق البنفسجية الطويلة الموجة والقصيرة الموجة.

(2) هيكل مصباح الفلورسنت فوق البنفسجي (2)

يتكون مصباح الفلورسنت فوق البنفسجي بشكل أساسي من مصادر ضوء فوق بنفسجية طويلة الموجة وقصيرة الموجة وصندوق مظلم ومفتاح طاقة، كما هو موضح في الشكل 1-66.

(3) كيفية استخدام مصباح الفلورسنت فوق البنفسجي

نظف الحجر الكريم المراد اختباره، وضعه تحت مصباح الفلورسنت فوق البنفسجي وأغلق الصندوق المظلم.
قم بتشغيل مصدر الضوء، واختر الضوء فوق البنفسجي طويل الموجة أو قصير الموجة، ولاحظ خصائص الإنارة في الحجر الكريم.
سجّل الظواهر، وخاصةً شدة التألق ولونه وموقعه.

(4) استخدامات مصابيح الفلورسنت فوق البنفسجية

يمكن أن تساعد مراقبة الخصائص المضيئة للأحجار الكريمة في تحديد الصنف والمنشأ وما إذا كان قد تم معالجتها أو تحسينها.

(5) الاحتياطات

يمكن أن تسبب الأشعة فوق البنفسجية قصيرة الموجة ضرراً للعينين، وفي الحالات الشديدة يمكن أن تؤدي إلى العمى؛ يجب تجنب المشاهدة المباشرة لمصابيح الفلورسنت فوق البنفسجية.
يمكن للأشعة فوق البنفسجية قصيرة الموجة أن تسبب ضررًا للجلد؛ يحظر وضع اليدين مباشرة تحت مصباح الفلورسنت فوق البنفسجي أثناء التشغيل.
يجب الانتباه إلى التمييز بين التألق الأرجواني ووهم التألق الأرجواني. فالتألق الأرجواني هو الضوء المنبعث من الحجر الكريم، في حين أن الوهم بالتألق الأرجواني هو انعكاس الضوء فوق البنفسجي للأحجار الكريمة.

8. مقياس التوصيل الحراري الماسي

(1) مبدأ مقياس التوصيل الحراري الماسي (1)

صُمم مقياس التوصيل الحراري للماس استناداً إلى التوصيل الحراري العالي جداً للماس، وهو بمثابة أداة للتمييز السريع بين الماس والأحجار الكريمة المماثلة.

(2) هيكل مقياس التوصيل الحراري الماسي (2)

يتكون مقياس التوصيل الحراري الماسي بشكل أساسي من ملامسات معدنية وشاشة عرض ومفتاح طاقة، كما هو موضح في الشكل 1-67.

(3) كيفية استخدام مقياس التوصيل الحراري الماسي

نظف الحجر الكريم المراد اختباره وجففه وضعه في الموضع المناسب على اللوح المعدني.
قم بتشغيل مفتاح مقياس التوصيل الحراري، واضبطه على الوضع المناسب بناءً على درجة حرارة الغرفة وحجم الأحجار الكريمة، وقم بالتسخين المسبق.
أمسك الكاشف، وقم بلمس الصفيحة المعدنية بأصابعك، وقم بمحاذاة الصفيحة المعدنية بزاوية قائمة مع جوهرة الاختبار، ثم قم بالضغط على قدر معين من الضغط، وسيعرض الجهاز إشارات ضوئية وصوتية للحصول على نتائج الاختبار.
عندما تعطي أداة التوصيل الحراري صوتًا موجهًا في منطقة الماس، قد تكون عينة الاختبار من الماس أو كربيد السيليكون الاصطناعي، ويمكن التمييز بينهما باستخدام عدسة مكبرة. يكون الألماس متجانسًا بدون ظلال حافة الوجه، في حين أن كربيد السيليكون الاصطناعي له ظلال واضحة على حافة الوجه.

(4) استخدامات أداة التوصيل الحراري الماسية

يمكن لأداة التوصيل الحراري للماس أن تميّز بسرعة بين الماس والأحجار الكريمة المماثلة.

(5) الاحتياطات

أثناء عملية الاختبار، يجب توخي الحذر لحماية نقاط التلامس المعدنية ووضع الغطاء الواقي بعد الاستخدام مباشرة.
يجب استبدال البطارية على الفور مع انخفاض الطاقة لتجنب التأثير على نتائج الاختبار.

9. مقدمة في الأدوات الكبيرة

(1) مطياف فورييه للتحويل بالأشعة تحت الحمراء

مطياف فورييه للتحويل بالأشعة تحت الحمراء هو استخدام مطياف الأشعة تحت الحمراء لموجات الأشعة تحت الحمراء لإشعاع المواد الجوهرية بحيث يقفز مستوى طاقة اهتزاز المواد، وامتصاص ضوء الأشعة تحت الحمراء المقابل والطيف الناتج، لإجراء تحليل المواد الخاص بالأداة. وتشمل طرق الاختبار الإرسال والانعكاس، مما يوفر اختبارًا مريحًا ودقيقًا وغير مدمر.

في علم الأحجار الكريمة، يمكن استخدام الاختلافات في أطياف الأشعة تحت الحمراء لتحديد أنواع الأحجار الكريمة. ويمكنه الكشف عن المواد الاصطناعية في الأحجار الكريمة، وبالتالي تحديد ما إذا كان هناك أي معالجة حشو، مثل راتنجات الإيبوكسي في الجاديت من الدرجة C. ويمكنه التمييز بين البلورات الطبيعية والاصطناعية من خلال اختبار جزيئات الهيدروكسيل والماء في الأحجار الكريمة. ويمكن اختبار وجود ذرات الشوائب في الماس لتصنيف أنواع الماس، كما هو موضح في الشكلين 168 و1-69.

(2) مطياف رامان الليزري الليزري

مطياف Raman الليزري هو أداة تحلل المواد من خلال استخدام التصادم غير المرن بين فوتونات الليزر وجزيئات المواد، مما ينتج أطياف التشتت الجزيئي. ويتميز بدقة عالية وحساسية عالية وتحليل سريع غير مدمر.

يمكن لعلم الأحجار الكريمة الكشف عن تركيبة الشوائب في الأحجار الكريمة، خاصة من خلال دراسة الشوائب السائلة المفردة بحجم 1 ميكرومتر والشوائب المعدنية الصلبة المختلفة داخل الأحجار الكريمة لتحليل أنواع تكوينها. ويمكنه الكشف عن مواد الحشو في الأحجار الكريمة وتمييز اللؤلؤ الأسود المصبوغ (الغني بالفضة) عن اللؤلؤ الأسود المزروع في مياه البحر. يمكن تحديد أنواع الأحجار الكريمة بناءً على الأطياف، كما هو موضح في الشكلين 1-70 و1-71.

(3) مقياس الطيف الضوئي فوق البنفسجي المرئي

مقياس الطيف الضوئي المرئي فوق البنفسجي هو أداة تستخدم الموجات الكهرومغناطيسية فوق البنفسجية المرئية لإشعاع المواد، مما يسبب انتقالات إلكترونية بين مستويات الطاقة وإنتاج أطياف امتصاص لتحليل المواد، كما هو موضح في الشكل 1-72.

في علم الأحجار الكريمة، يمكن تحديد الأحجار الكريمة بناءً على خصائص أطياف امتصاصها. ويمكنه الكشف عن الأحجار الكريمة المعالجة صناعياً، مثل الألماس الأزرق الطبيعي والألماس الأزرق المشع؛ ويمكنه التمييز بين بعض الأحجار الكريمة الطبيعية والأحجار الكريمة الاصطناعية، مثل البريل الأحمر الطبيعي والبريل الأحمر الاصطناعي؛ كما يمكنه دراسة آليات تلوين الأحجار الكريمة.

(4) جهاز الكاثودولومينسينسنس الكاثودوليني

يستخدم جهاز الكاثودولومينسينسنس الكاثودي أنبوب أشعة الكاثود لإصدار حزم إلكترونية عالية الطاقة لإثارة سطح مواد الأحجار الكريمة لجعلها مضيئة. كما تجري أبحاثاً على المواد استناداً إلى خصائص الإنارة.

في علم الأحجار الكريمة، يمكن تصنيف الياقوت الطبيعي والصناعي والماس الطبيعي والصناعي واليشم الطبيعي واليشم المعالج بناءً على خصائص الإنارة للأحجار الكريمة، كما هو موضح في الشكل 1-73.

(5) محلل نسبة الأحجار الكريمة

إن محلل نسب الأحجار الكريمة هو أداة تقليدية لقياس نسب الأحجار الكريمة، ويقيس النسب وانحرافات التماثل الرئيسية للأحجار الكريمة النهائية من خلال العلاقة بين الصورة المسقطة والرسومات القياسية والمقياس على الشاشة، كما هو موضح في الشكلين 1-74 و1-75.

نسخ الكتابة على مجوهرات سوبلينج - مصنع مجوهرات حسب الطلب، مصنع مجوهرات OEM و ODM

هيمان

خبير في منتجات المجوهرات --- 12 عاماً من الخبرة الوفيرة

مرحباً عزيزي

أنا هيمان، أب وبطل لطفلين رائعين. يسعدني مشاركة خبراتي في مجال المجوهرات كخبير في منتجات المجوهرات. منذ عام 2010، خدمت 29 عميلاً من جميع أنحاء العالم، مثل Hiphopbling و Silverplanet، حيث قمت بمساعدتهم ودعمهم في تصميم المجوهرات الإبداعية وتطوير منتجات المجوهرات وتصنيعها.

إذا كان لديك أي أسئلة حول منتج المجوهرات، لا تتردد في الاتصال بي أو مراسلتي عبر البريد الإلكتروني ودعنا نناقش الحل المناسب لك، وستحصل على عينات مجوهرات مجانية للتحقق من تفاصيل الحرفية وجودة المجوهرات.

دعونا ننمو معاً!

One Response

يقول Yahiaoui:

نوفمبر 3, 2025 الساعة 16:06

Merci pour la qualité de l’information

رد

ترك التعليق إلغاء الرد

فئات الوظائف

هل تحتاج إلى دعم إنتاج المجوهرات؟

أرسل استفسارك إلى سوبلينج

مرحباً عزيزي

دعونا ننمو معاً!

اتبعني

لماذا تختار سوبلينج؟

الشهادات

سوبلينج تحترم معايير الجودة

أحدث المنشورات

كيف تصنع مجوهرات الخرز بنفسك؟ تقنيات الخرز من الأساسيات إلى المتقدمة لصانعي المجوهرات

هيمان - خبير منتجات المجوهرات أبريل 2، 2025

تعلّم تقنيات الخرز الأساسية مثل الخيوط، والعقد، واستخدام الإكسسوارات المعدنية. يغطي هذا الدليل الخيوط المفردة والمتقاطعة، والطرق العكسية والأمامية وإرجاع الخرز والغرزة المسطحة. كما يتضمن نصائح حول حبال الخرز والحبل المرن واللمسات النهائية. مثالي لمحلات المجوهرات، والاستوديوهات، والمصممين، وأي شخص يصنع قطعاً مخصصة.

اقرأ المزيد "

ما الذي يجعل تصميم مساحات عرض المجوهرات ناجحاً وعملية تصميم عرض المجوهرات

هيمان - خبير منتجات المجوهرات أبريل 10, 2025

تساعد هذه الوثيقة شركات المجوهرات والمصممين على إنشاء مساحات عرض أفضل. فهي تغطي كيفية تصميم مساحات العرض، وتنظيم المساحات، وتخطيط المخططات. كما يتحدث عن عمل مخططات الأرضيات، واختيار الإضاءة، وإعداد مناطق مختلفة مثل مناطق البيع والاستراحة. إنه مفيد لمتاجر المجوهرات والعلامات التجارية والمصممين وأي شخص يبيع المجوهرات.

اقرأ المزيد "

الشكل 7-21 قياس زاوية طحن الأحجار الكريمة وتحويل ارتفاع منصة الرفع

كيف تقوم بتشكيل الأحجار الكريمة وتركيبها وتقطيعها وتركيب الأوجه؟

هيمان - خبير منتجات المجوهرات 20 نوفمبر 20، 2024

يعلّم هذا الدليل صائغي المجوهرات كيفية تشكيل الأحجار الكريمة وصقلها. ويغطي تشكيل الحجر الواحد، والإنتاج الضخم، وفحص الجودة، وخيارات المعدات. رائع لمتاجر المجوهرات والاستوديوهات والمصممين لتحسين حرفتهم.

اقرأ المزيد "

دليل شامل لتكنولوجيا إنتاج المجوهرات المصنوعة من سبائك النحاس وسبائك النحاس

هيمان - خبير منتجات المجوهرات فبراير 26, 2025

تعلّم كيفية صناعة مجوهرات جميلة من سبائك النحاس مع نصائح سهلة الفهم حول مواد مثل النحاس الأصفر والبرونز والكوبرونيكل. اكتشف تقنيات مثل الصب بالشمع المفقود والختم والتشكيل الكهربائي، بالإضافة إلى المعالجات السطحية مثل الطلاء بالذهب. مثالي لمتاجر المجوهرات والمصممين وبائعي التجارة الإلكترونية الذين يتطلعون إلى صناعة قطع فريدة وعالية الجودة.

اقرأ المزيد "

الحالات: تحويل التصاميم التخطيطية إلى نماذج ثلاثية الأبعاد في المشاريع السابقة من Sobling.jewelry

هيمان - خبير منتجات المجوهرات 5 مايو 2023

تحوّل Sobling رسومات مجوهرات العملاء إلى تحف فنية ثلاثية الأبعاد. وباستخدام JewelCAD وRinogold، يقومون بصياغة تصاميم مفصلة وإجراء مراجعات سريعة وضمان رضا العملاء. اكتشف العملية الفعّالة من الفكرة إلى التصميم مع خبرة سوبلينج في النمذجة ثلاثية الأبعاد.

اقرأ المزيد "

الشكل 5-1 ألوان مختلفة من الأحجار الكريمة الياقوتية

دليل شامل لـ 10 أنواع من الأحجار الكريمة المحسنة الخصائص والتصنيفات

هيمان - خبير منتجات المجوهرات نوفمبر 7، 2024

إن تحسين الأحجار الكريمة هو مزيج من الفن والعلم الذي يبرز الجمال الداخلي للأحجار الكريمة، مما يزيد من جاذبيتها وقيمتها. اكتشف أساليب مثل المعالجة الحرارية والتفاعلات الكيميائية والتعديلات الفيزيائية التي تحسّن لون الياقوت والياقوت الأزرق والزمرد وغيرها من الأحجار الكريمة ودرجة نقاوتها ومتانتها. وتعرّف على التقنيات التقليدية والحديثة التي تجعل هذه الأحجار الكريمة نجوم عالم المجوهرات تتألق. بالنسبة لمتاجر المجوهرات والاستوديوهات والعلامات التجارية والمصممين وتجار التجزئة، يقدم هذا الملخص نظرة ثاقبة في عالم الأحجار الكريمة المحسّنة.

اقرأ المزيد "

الشكل 2-11 استخدام اللون الأحمر اللافت للنظر لإبراز العلامة التجارية

كيف تصمم شاشة عرض ومساحة مثالية لمتجر المجوهرات؟

هيمان - خبير منتجات المجوهرات أبريل 10, 2025

يغطي هذا الدليل الجوانب الرئيسية لتصميم متجر المجوهرات وعرضه. ويتضمن نصائح حول المظهر الخارجي، والمداخل، والإضاءة، وعروض النوافذ. تعلم كيفية ترتيب تخطيطات المتجر، واختيار المواد، وإنشاء عروض آمنة. مثالي لمتاجر المجوهرات والعلامات التجارية والمصممين والبائعين عبر الإنترنت.

اقرأ المزيد "

فحص جودة المنتجات نصف المصنعة قبل شحن مجوهرات سوبنغ

كيف تقوم سوبلينج بمراقبة جودة مجوهراتك？ 6 خطوات ضرورية لضمان حصولك على أفضل جودة.

هيمان - خبير منتجات المجوهرات مارس 28, 2023

اجعل مجوهراتك مميزة مع دليلنا البسيط! تعلّم مراقبة الجودة من المواد الخام إلى المنتج النهائي. تأكد من أن الأحجار الكريمة من الدرجة الأولى والمعادن نقية وكل قطعة تبدو مذهلة. مثالي لصائغي المجوهرات والاستوديوهات والعلامات التجارية وأي شخص يصمم مجوهرات مخصصة.

اقرأ المزيد "

مصنع مجوهرات، تخصيص المجوهرات، مصنع مجوهرات المويسانيت، مجوهرات نحاسية نحاسية، مجوهرات شبه كريمة، مجوهرات الأحجار الكريمة الاصطناعية، مجوهرات لؤلؤة المياه العذبة، مجوهرات الفضة الإسترليني CZ، تخصيص الأحجار الكريمة شبه الكريمة، مجوهرات الأحجار الكريمة الاصطناعية

المنتجات المميزة

فئة المنتجات

فئة المواد

تركيبة الأحجار الكريمة وخصائصها وخصائصها البلورية وأدوات اختبارها

تركيبة الأحجار الكريمة وخصائصها وخصائصها البلورية وأدوات اختبارها

الأساس الجيولوجي للأحجار الكريمة والتركيب الكيميائي والخصائص الفيزيائية و9 أدوات اختبار

مقدمة:

جدول المحتويات

القسم الأول المفاهيم الأساسية للأحجار الكريمة

الجدول 1-1 تصنيف الأحجار الكريمة

القسم الثاني الأساس الجيولوجي للأحجار الكريمة

1. أنواع الصخور الرئيسية الثلاثة وإنتاج الأحجار الكريمة

الجدول 1-2 الأصول الجيولوجية للأحجار الكريمة الشائعة

2. المناطق الشائعة لإنتاج الأحجار الكريمة

3. أسواق تداول الأحجار الكريمة الرئيسية

القسم الثالث علم تبلور المعادن الكريمة

1. البلورات والمواد الصلبة غير المتبلورة

2. تصنيف البلورات

الجدول 1-3 تصنيف البلورات

3. اتجاه البلورات وعادات تبلورها

(1) اتجاه البلورات والثوابت البلورية

(2) عادات تبلور البلورات

الجدول 1-4 الاتجاهات البلورية للأنظمة البلورية الرئيسية السبعة والمعادن الجوهرية الشائعة

القسم الرابع التركيب الكيميائي للأحجار الكريمة

1. التصنيف الكيميائي للأحجار الكريمة

الجدول 1-5 التركيب الكيميائي وتصنيف الأحجار الكريمة الشائعة

2. الشوائب وتصنيف الأحجار الكريمة

(1) التصنيف حسب المرحلة

① الشوائب الصلبة

② الشوائب السائلة

③ الشوائب الغازية

④ شوائب متعددة الأطوار

(2) مصنفة حسب وقت التكوين

① الشوائب الأولية

② الشوائب الجينية

③ الشوائب الثانوية

(3) الشوائب الشائعة في الأحجار الكريمة

القسم الخامس الخواص الفيزيائية للأحجار الكريمة

1. الخواص الميكانيكية للأحجار الكريمة

(1) الانشقاق

(2) الفراق

(3) الكسر

(4) تسخير

الجدول 1-6 مقياس موس للصلابة

(5) الصلابة والهشاشة

(6) الكثافة والكثافة النسبية

2. الخواص البصرية للأحجار الكريمة

(1) مصادر الضوء المستخدمة في التعرف على الأحجار الكريمة

(2) لون الأحجار الكريمة

① البلوكروية

② نطاقات الألوان، بقع الألوان، أشكال الألوان

(3) بريق الأحجار الكريمة

(4) المؤثرات البصرية الخاصة

① تأثير عين القطة وتأثير ضوء النجم

② تأثير التلاعب بالألوان

③ التلوُّن، تأثير حجر القمر، تأثير حجر القمر، تأثير حجر الشمس

(5) انكسار ومعامل انكسار معادن الأحجار الكريمة

(6) تشتت معادن الأحجار الكريمة

(7) الخصائص الفيزيائية الأخرى للأحجار الكريمة

① الموصلية الحرارية

② الموصلية الكهربائية

③ الكهرباء الانضغاطية

④ الكهرباء الحرارية

⑤ الكهروستاتيكيات

⑥ المغناطيسية

القسم السادس أدوات اختبار الأحجار الكريمة

1. مكبّر الأحجار الكريمة 10x

(1) هيكل المكبر 10x للأحجار الكريمة

(2) كيفية استخدام المكبر 10x للأحجار الكريمة

(3) استخدام عدسة مكبرة 10x للأحجار الكريمة

(4) الاحتياطات

2. مجهر الأحجار الكريمة

(1) هيكل مجهر الأحجار الكريمة (الشكل 1-56)

(2) طريقة استخدام مجهر الأحجار الكريمة

(3) طرق إضاءة مجاهر الأحجار الكريمة

(4) استخدامات مجاهر الأحجار الكريمة

(5) الاحتياطات

3. مقياس الانكسار

(1) مبدأ مقياس الانكسار

(2) بنية مقياس الانكسار