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Comment inspecter et identifier les pierres artificielles utilisées dans les bijoux ?
6 caractéristiques à surveiller
Il est bien connu que les différents types de pierres précieuses subissent divers processus de production, qui ajoutent un "cachet" de techniques de production aux caractéristiques originales des pierres précieuses, ce qui entraîne des modifications plus ou moins importantes de leurs propriétés physiques et chimiques et de leurs structures internes. Les exigences en matière d'identification sont donc plus élevées et la difficulté plus grande. Cependant, en raison de la différence de valeur significative entre les pierres précieuses naturelles et synthétiques, l'identification de leurs différences est particulièrement importante.
En termes d'identification, pour distinguer les pierres précieuses synthétiques, l'approche générale consiste à procéder d'abord à une observation globale, puis à effectuer des tests physiques et chimiques, et enfin à tirer des conclusions.
Les pierres précieuses artificielles fournissent souvent des informations importantes aux évaluateurs en ce qui concerne l'apparence, ce qui permet d'identifier les caractéristiques distinctives et de déterminer leur authenticité. Le contenu et les méthodes d'observation sont les suivants.
Table des matières
Section I Couleur
La couleur est l'un des principaux critères d'évaluation de la valeur économique des pierres précieuses. La couleur idéale des pierres naturelles est extrêmement rare et chère, d'où la pratique consistant à modifier artificiellement la couleur des pierres colorées défectueuses ou à créer de belles pierres artificielles afin d'obtenir un bon équilibre entre la qualité et le prix.
La couleur est un type d'onde électromagnétique d'une certaine longueur d'onde. La couleur des pierres précieuses artificielles est la couleur mixte de la lumière résiduelle que les pierres précieuses transmettent ou reflètent après avoir absorbé sélectivement la lumière de différentes longueurs d'onde dans le spectre de la lumière visible. Par conséquent, la couleur des pierres précieuses artificielles peut être divisée en trois types : la couleur réfléchie, la couleur transmise et la température de couleur. Les gens évaluent souvent la qualité de la couleur des pierres précieuses artificielles sur la base de la teinte, de la saturation, de la luminosité et de la forme de la couleur.
(1) Hue
Différentes couleurs spectrales sont utilisées pour caractériser les pierres précieuses. Les couleurs des pierres précieuses sont divisées en deux catégories : colorées et non colorées. Les couleurs non colorées comprennent le noir, le blanc et le gris ; les couleurs colorées comprennent le rouge, l'orange, le jaune, le vert, le cyan, le bleu et le violet, généralement représentés par la longueur d'onde principale.
(2) Luminosité
Le taux de transmission visuelle de la pierre précieuse représente le niveau de luminosité d'une couleur. Il est proportionnel à la quantité de lumière qui pénètre dans l'œil humain. La force de la couleur dépend de l'indice de réfraction de la pierre précieuse, de la rationalité de son dessin, de la douceur de sa surface et de la profondeur de sa couleur.
(3) Saturation
Se réfère à la vivacité d'une couleur, c'est-à-dire à la saturation de chaque longueur d'onde principale (lumière monochromatique) dans le spectre visible. Plus la saturation de la lumière monochromatique est élevée (c'est-à-dire le pourcentage qu'elle occupe dans la lumière mixte), plus la couleur de la pierre précieuse est vive.
(4) Répartition des couleurs
Se réfère à la forme et à la distribution de la couleur dans les pierres précieuses.
(5) Critères d'évaluation
Pour observer la couleur des pierres précieuses, il est nécessaire d'utiliser un éclairage par le haut (lumière réfléchie) sur un fond blanc pour examiner la surface de la pierre précieuse. La lumière transmise ne doit pas être utilisée pour déterminer la couleur ; la source de lumière est meilleure si elle provient du soleil ou d'une source équivalente. En effet, les pierres précieuses (en particulier celles qui ont des tons rouges) peuvent apparaître légèrement différentes sous une lumière incandescente ou fluorescente.
(6) Normes d'évaluation
Sur la base de facteurs tels que la pureté de la couleur de la gemme, l'intensité de la couleur, la saturation de la couleur et la qualité de la forme de la couleur, la couleur des gemmes peut être classée en trois niveaux : bonne, moyenne et moyenne.
Section II Éclat
L'éclat d'une pierre précieuse fait référence à sa capacité à réfléchir la lumière visible sur sa surface, qui dépend de l'indice de réfraction de la pierre précieuse et de la douceur de sa surface. En d'autres termes, l'éclat d'une pierre précieuse est la somme de la quantité de lumière réfléchie et transmise. L'éclat des pierres précieuses peut être divisé en plusieurs catégories :
(1) Éclat métallique
Un type de lustre affiché par les surfaces métalliques lorsque l'indice de réfraction de la gemme est supérieur à 3. L'or naturel, l'argent naturel et l'hématite en sont des exemples.
(2) Éclat de diamant
L'indice de réfraction des pierres précieuses est généralement compris entre 2,0 et 2,6, comme le montre le type d'éclat à la surface des diamants.
(3) Éclat sub-Diamant
L'indice de réfraction des pierres précieuses est d'environ 1,9-2,0, se situant entre le diamant et l'éclat du verre, comme le zircon.
(4) Éclat de verre
L'indice de réfraction des pierres précieuses se situe entre 1,54 et 1,90 et présente un éclat similaire à celui que reflètent les surfaces en verre. La plupart des pierres précieuses, telles que le cristal, le corindon, l'émeraude et leurs équivalents synthétiques, appartiennent à ce type.
(5) Éclat de sous-verre
L'indice de réfraction des pierres précieuses se situe entre 1,21 et 1,54, avec une capacité de réflexion légèrement inférieure à l'éclat du verre mais supérieure à l'éclat de la terre (que les pierres précieuses ne possèdent pas), comme l'opale et la fluorine.
(6) Éclat particulier
Certaines pierres précieuses ont des structures spéciales qui peuvent créer des éclats uniques différents de ceux mentionnés ci-dessus, tels que l'éclat nacré (une iridescence trouble), l'éclat soyeux (causé par des agrégats fibreux, comme l'œil de tigre), l'éclat gras (comme l'ambre), et l'éclat asphaltique (comme le jais et d'autres pierres précieuses noires).
L'éclat des pierres précieuses change souvent après le polissage, la plupart augmentant.
Section III Densité
La densité fait référence à la masse par unité de volume. Densité = poids/volume
Les substances ont des densités différentes. La taille de la densité dépend du poids atomique des éléments constitutifs, du rayon atomique ou ionique et de la méthode d'empaquetage.
(1) Méthode de calcul
En analysant la composition et la structure de la pierre précieuse, calculer la somme des poids atomiques des éléments dans la formule chimique du cristal de la pierre précieuse (M), le nombre de molécules dans la cellule unitaire correspondant à la formule chimique du cristal (Z) et le volume de la cellule unitaire (V). Selon cette formule, la densité de la pierre précieuse peut être calculée (Dm)
Dm=MZ×1.6608-10-24/V
(2) Méthode de pesée
① Peser la masse de la pierre précieuse dans l'air (m) ;
② Peser la masse de la pierre précieuse dans le liquide (m1) ;
③ Calculer la différence de masse entre m et m1(m-m1) ;
④ Représentation des résultats.
Calculer la valeur de la densité à l'aide de la formule.
ρ=m/m-m1×ρ0
Dans la formule :
ρ est la densité de l'échantillon à la température ambiante (g/cm)3), m est la masse de l'échantillon dans l'air (g) ;
m1 est la masse de l'échantillon dans le liquide (g) ;
ρ0 est la densité du liquide à différentes températures (g/cm)3) .
(3) Méthode de comparaison
① Préparer un liquide de même poids ayant une densité de 2,57 g/cm32,67 g/cm33,05 g/cm3 3,32 g/cm3 à utiliser ;
② Utiliser des pinces pour immerger complètement l'échantillon nettoyé dans le liquide de densité connue ;
③ Appuyer la pince sur la face interne du récipient de liquide pour faire sortir les bulles d'air ;
④ Plongez l'échantillon dans un liquide lourd et relâchez les pinces pour estimer la densité de l'échantillon.
- L'échantillon coule, ce qui indique que sa densité est supérieure à celle du liquide lourd ;
- L'échantillon flotte, ce qui indique que sa densité est inférieure à celle du liquide lourd ;
- L'échantillon flotte dans le liquide lourd et sa densité est presque égale à celle du liquide lourd.
En fonction de la vitesse à laquelle l'échantillon monte ou descend dans le liquide lourd, changer continuellement le liquide lourd jusqu'à ce que sa densité soit très proche de celle de l'échantillon.
Section IV Effets optiques spéciaux
Les effets optiques spéciaux des pierres précieuses sont produits par la réflexion (réfraction, diffusion) des inclusions sur la lumière, l'absorption sélective de la lumière ou l'interférence de la lumière.
1. Effets optiques spéciaux produits par la réflexion de la lumière (réfraction, diffusion)
① Effet œil de chat
Sous l'effet de la lumière, les pierres précieuses facettées présentent des bandes lumineuses semblables à de la soie qui peuvent se déplacer parallèlement sur leur surface, comme l'iris d'un œil de chat. Les pierres précieuses telles que le chrysobéryl, la tourmaline, le béryl, l'apatite, le quartz, le pyroxène et l'œil de chat synthétique présentent souvent l'effet de l'œil de chat.
② Effet de lumière étoilée
Les pierres précieuses incurvées, lorsqu'elles sont éclairées, présentent des bandes lumineuses entrecroisées sur leur surface, ressemblant à la lumière des étoiles dans le ciel nocturne, d'où l'effet de lumière des étoiles. Il existe des variantes à trois rayons, quatre rayons, six rayons, dix rayons, douze rayons, etc. Les pierres précieuses présentant l'effet starlight sont notamment le diopside, le grenat, le rubis, le saphir et le saphir synthétique rouge et bleu starlight.
③ Effet pépite
La pierre précieuse contient un grand nombre d'inclusions solides opaques ou translucides telles que du mica, de la pyrite, de l'hématite, des paillettes de métal, etc. disposées dans des plans cristallins jumeaux parallèles, qui reflètent un phénomène de couleur étoilée, brillante et vive à la lumière. La pierre de soleil, le quartz étoilé et la pierre de Nugget en sont des exemples.
2. Effets spéciaux produits par l'absorption sélective de la lumière
Effet de changement de couleur : Le phénomène par lequel les pierres précieuses présentent des couleurs différentes sous l'effet de différentes sources de lumière est appelé effet de changement de couleur. Les exemples incluent l'alexandrite, le saphir, la tourmaline, l'alexandrite synthétique, etc.
3. Effets spéciaux produits par l'interférence de la lumière
① Effet de jeu de couleurs
Lorsqu'une pierre précieuse présente une structure lamellaire ou contient d'innombrables particules de silice sphériques régulièrement disposées, le phénomène de scintillement irisé qui se produit sous l'effet de la lumière est appelé "effet de jeu de couleurs". La labradorite, l'opale, l'opale synthétique, etc. en sont des exemples.
② Effet de halo
L'air ou l'humidité qui remplit les fissures, le clivage ou les fentes des pierres précieuses produit des irisations de bandes de couleur parasites lorsqu'elles sont éclairées, connues sous le nom d'effet de halo, que l'on observe souvent dans le quartz.
4. Effet d'irisation artificielle
Les rehaussements de pierres précieuses peuvent présenter des effets optiques uniques que l'on ne trouve pas dans les pierres précieuses naturelles, tels que le phénomène d'irisation des revêtements métalliques.
En outre, les effets optiques spéciaux artificiels, tels que l'effet œil de chat artificiel, l'effet de lumière étoilée, l'effet de changement de couleur, etc., sont différents des effets optiques spéciaux naturellement formés dans les pierres précieuses naturelles, et semblent particulièrement brillants, non naturels, non vivants et rigides, à condition d'être observés attentivement.
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Section V Caractéristiques externes
1. Caractéristiques de surface
Après le traitement de la gemme par des procédés améliorés, sa surface conserve souvent des caractéristiques microscopiques que l'on ne retrouve pas dans les gemmes naturelles. . Par exemple, la surface des pierres précieuses traitées à haute température et à haute pression présente des piqûres de corrosion visibles ; des taches de couleur apparaissent à sa surface après une irradiation par des particules de haute énergie. Teintures ou charges, pigments ou charges répartis dans les fissures ou les pores des pierres précieuses ; traitement de purification à l'acide fort (alcali), il y aura des fissures en réseau sur la surface des pierres précieuses (jade).
Les caractéristiques de surface des diamants synthétisés par la méthode du catalyseur cristallin peuvent varier en fonction des conditions de croissance. Lorsque la température est trop basse, les bords du cristal font souvent saillie alors que le centre est concave, et certains peuvent avoir une surface entièrement concave ; lorsque la température est trop élevée, les faces cristallines nouvellement formées se dissolvent, les bords se dissolvant en premier, ce qui fait que l'ensemble du cristal devient arrondi ; dans des conditions de température appropriées, les faces cristallines sont lisses et les bords du cristal sont droits. En outre, sur la face {111} du diamant synthétisé, des protubérances triangulaires et des motifs en spirale peuvent apparaître sur les faces cristallines cubiques ou octaédriques, s'étendant dans la direction {110}.
2. Caractéristiques de la formation
Les cristaux de pierres précieuses artificielles de haute qualité sont souvent influencés par l'équipement de production, les systèmes de contrôle, l'orientation de la croissance et la vitesse de cristallisation au cours de leur processus de croissance, en particulier dans les formes cristallines des pierres précieuses synthétiques, des pierres précieuses artificielles et des pierres précieuses reconstituées.
(1) Caractéristiques des pierres précieuses artificielles formées par la méthode de fusion à la flamme
Les cristaux produits par la méthode de fusion à la flamme, lorsqu'ils sont en rotation continue, ont des épaisseurs variables si la distribution de la température est inégale horizontalement et verticalement, ce qui affecte gravement la forme du cristal après la cristallisation. Si la vitesse d'alimentation, la température et la vitesse de descente sont bien coordonnées pendant le processus de croissance, les cristaux en forme de poire qui en résultent auront une surface supérieure convexe ; si la coordination est mauvaise et la chaleur insuffisante, la forme de poire aura une surface supérieure plate ; en cas de déséquilibre grave, avec un manque important de chaleur et une pression d'oxygène excessive, la surface supérieure de la forme de poire sera concave, et les cristaux avec une surface concave subissent des contraintes élevées et sont susceptibles de se fissurer. Les cristaux produits par la méthode de fusion à la flamme présentent souvent des lignes de croissance en forme d'arc et des bandes de couleur à l'intérieur, et parfois des fissures apparaissent verticalement le long de l'axe du cristal (comme dans le spinelle synthétique).
(2) Caractéristiques des pierres précieuses artificielles formées par méthode hydrothermale
La méthode hydrothermale permet de produire de grands cristaux relativement parfaits et de haute qualité, semblables aux pierres précieuses naturelles. Des facteurs tels que la sursaturation de la solution, les propriétés et la concentration des minéralisateurs, la température et la différence de température dans la zone de croissance, la pression et le degré de remplissage du récipient, l'orientation des cristaux de semence, les matériaux de culture, les impuretés et les chicanes de convection affectent la taille, la qualité et la forme des cristaux. Cependant, en raison des différentes influences environnementales au cours du processus de croissance, les cristaux synthétiques peuvent présenter des défauts plus ou moins importants, tels que le maclage, les inclusions, les dislocations, les tunnels de gravure et les stries de croissance. Sur la base des caractéristiques d'apparence des macles, celles-ci peuvent être classées en quatre types : macles concaves, macles polyédriques, macles bombées et macles pelucheuses.
Les cristaux de pierres précieuses rouges (bleues) synthétisés par des méthodes hydrothermales sont pour la plupart en forme de plaques épaisses ou de plaques, les formes les plus courantes étant les bipyramides hexagonales {224(_)1} et {224(_)3}, suivies des rhomboèdres {011(_)1}. On observe parfois des bipyramides trigonales complexes {358(_)1}, {134(_)1} et des doubles faces parallèles {0001}. Les faces cristallines bipyramidales hexagonales présentent généralement divers schémas de croissance, les plus courants étant les collines de croissance en forme de langue ou de goutte, les terrasses de croissance en forme de marche, les textures de croissance en forme de grille et les stries de croissance irrégulières, avec parfois des bandes fibreuses radiales. Bien que les couleurs des pierres précieuses en corindon synthétisées par voie hydrothermale soient uniformes et que les cristaux soient brillants et transparents, certains cristaux peuvent présenter des phénomènes de fissuration. Par exemple, la fissuration des cristaux de rubis synthétisés peut se produire de deux manières : l'une le long de la face du cristal de semence et l'autre présentant une fissuration irrégulière en forme de filet sur la face du cristal (2243), tandis que la fissuration des cristaux de saphir jaune synthétisés peut se produire dans trois situations : premièrement,
deux groupes de fissures le long de la direction du rhomboèdre cristallin ; deuxièmement, des fissures le long du centre de la plaque de cristal de semence ; et troisièmement, des fissures le long de l'interface entre le cristal de semence et le cristal.
(3) Caractéristiques morphologiques des pierres précieuses artificielles selon la méthode du flux
Les pierres précieuses cultivées par la méthode du flux, semblable à la méthode hydrothermale, ont des cristaux de plus petite taille. Des contraintes internes élevées entraînent souvent une fragmentation des cristaux et des transitions de phase destructrices. Les surfaces des cristaux sont souvent recouvertes de composants de flux, présentant des bandes de croissance droites, des collines de croissance ou des lignes en spirale.
(4) Caractéristiques des pierres précieuses artificielles produites par la méthode de tirage
Les pierres précieuses cultivées par la méthode de tirage sont cylindriques, avec des traces de cristaux de semence, et les interfaces présentent des dislocations et des bandes de croissance incurvées.
(5) Caractéristiques des pierres précieuses artificielles produites par la méthode de la fonte guidée
Les cristaux produits par la méthode de la fonte guidée sont des cristaux façonnés. Cette méthode permet d'extraire directement de la matière fondue des fils, des tubes, des tiges, des feuilles, des plaques et d'autres formes spéciales de cristaux, dont les dimensions peuvent être adaptées avec précision aux exigences d'utilisation. Toutefois, étant donné que la méthode guidée par la fusion utilise des cristaux de départ, comme la méthode d'extraction des cristaux, les cristaux produits présentent des traces de cristaux de départ.
(6) Caractéristiques des pierres précieuses artificielles produites par la méthode de la haute température et de la haute pression
Les diamants synthétiques cultivés par des méthodes à haute température et à haute pression ont généralement des formes cristallines cubiques et octaédriques. Au cours du processus de croissance, si la pression reste constante et que le gradient de température est important, la forme cristalline est un octaèdre entouré uniquement de faces {111}, présentant souvent des faces {110}, {113} et d'autres faces cristallines à indice élevé ; si la température reste constante et que la pression augmente, la forme cristalline du diamant passe d'octaédrique à cubique ; si la pression reste constante et que la température augmente, la forme cristalline du diamant passe de cubique à octaédrique. Les diamants synthétisés par la méthode "BARS" présentent une forme cristalline hexoctaédrique ou une légère distorsion de la forme cristalline (par exemple, un développement inégal, l'absence d'une certaine face cristalline ou des faces cristallines inégales, etc.
Section VI Caractéristiques internes
Les caractéristiques internes des pierres précieuses, en particulier les caractéristiques des inclusions, sont les plus distinctives, suivies par les fractures internes, le clivage et les halos de diffusion.
1. Inclusions
Les inclusions sont les plus importantes pour l'identification, en particulier pour distinguer les pierres précieuses naturelles des pierres synthétiques et pour identifier le même type de pierres précieuses d'origines différentes. Elles peuvent être classées selon leur état d'existence en trois types : gazeux, liquide et solide, et selon leur séquence de génération en trois catégories : primaire, syngénétique et épigénétique.
(1) Inclusions dans les pierres précieuses naturelles
Les pierres précieuses modifiées artificiellement conservent souvent des inclusions (résiduelles) de pierres précieuses naturelles (ou de pierres précieuses synthétiques). Il s'agit d'inclusions du même type ou de types différents contenues dans la pierre naturelle au cours de la cristallisation. Ces inclusions sont combinées de manière aléatoire au sein du cristal principal, avec des dispositions, des tailles et des formes diverses. L'étude des inclusions est un sujet fascinant et très instructif en gemmologie. Les motifs des inclusions peuvent fournir des informations précieuses sur l'environnement physique et chimique pendant la croissance du cristal principal ; les inclusions de pierres précieuses d'origines différentes leur sont propres, de sorte que les inclusions de pierres précieuses spécifiques provenant d'endroits uniques caractérisent souvent cette pierre précieuse et son origine.
① Classification des inclusions par phase
- Les inclusions liquides et gazeuses sont situées dans les vides du cristal principal, qui peuvent prendre diverses formes : vides, ronds, ovales, en forme de coin ou en forme de bois de cerf. Leur taille est variable, les plus grandes étant visibles à l'œil nu. En revanche, les plus petits ne sont pas toujours visibles au microscope et se présentent sous la forme de minuscules points répartis de manière régulière ou irrégulière. Lorsqu'ils sont nombreux, ils peuvent donner au cristal principal un aspect trouble ou laiteux, affectant sa transparence.
- Les inclusions solides peuvent être cristallines ou amorphes. Les inclusions amorphes (verre) sont également stockées dans des vides ou des cavités, remplissant tout ou partie de l'espace, ce qui nécessite généralement un microscope pour les observer. Elles sont plus fréquentes dans les pierres précieuses synthétisées par condensation du magma ou par fusion à la flamme, telles que le basalte, le feldspath dans la rhyolite, la leucite, le pyroxène ordinaire, le quartz, etc.
Les cristaux ou les inclusions cristallines dans les inclusions solides, entièrement cristallisés ou sous forme de granules, d'aiguilles, de flocons, d'écailles, de poudres fines et de microcristaux, sont souvent disposés de manière irrégulière. Toutefois, certaines peuvent être disposées parallèlement, comme les paillettes de calcite dans le diopside. Les inclusions cristallines sont souvent disposées parallèlement, ce qui signifie qu'elles sont parallèles à une certaine face du cristal et qu'elles conservent une direction cristallographique par rapport au cristal principal. Par exemple, les inclusions cristallines dans le pyroxène cobalt-cuivre sont en forme d'aiguilles ou de fines lamelles, chacune parallèle aux bords d'une zone cristalline et à l'axe C, avec une face de cette zone parallèle à la face (100) de l'ancien pyroxène cuivre, qui présente un éclat métallique en raison de la présence de ces fines lamelles sur la face (100).
Diverses inclusions solides, parfois présentes en grande quantité dans les cristaux, peuvent entraîner un changement de couleur du cristal principal. Par exemple, la zéolithe est souvent colorée en rouge par de nombreuses et fines paillettes d'hématite. En revanche, le pyroxène ordinaire est souvent coloré en vert ou en noir par la magnétite, qui peut parfois avoir un impact significatif sur la composition du minéral.
② Classification de la séquence de formation des inclusions
Les inclusions dans les pierres précieuses naturelles peuvent être classées comme suit en fonction de l'âge du cristal principal et du cristal invité :
- Inclusions primaires. Elles se forment avant la croissance du cristal principal et coexistent avec des cristaux minéraux de génération antérieure ou des résidus fondus, comme l'actinite et la biotite dans les émeraudes, l'épidote dans le quartz, la pyrrhotite dans les diamants, le spinelle dans les rubis. En résumé, les inclusions primaires sont toujours des minéraux.
- Inclusions syngénétiques. Elles se développent en même temps que le cristal principal et sont contenues dans celui-ci, appartenant aux mêmes composants géochimiques de la roche mère que le cristal principal. Comme l'aigue-marine dans l'albite, la muscovite, le quartz, la pyralspite et la tourmaline ; comme l'andalousite, le corindon, le grenat et le rutile quartzeux ; le péridot, le grenat et le pyroxène dans les diamants ; la calcite et la dolomite dans les rubis, les émeraudes et les spinelles.
Les inclusions formées par la fonte appartiennent également à l'état syngénétique. Par exemple, l'albite fondue dans l'orthoclase est à l'origine de l'orientation des inclusions de la pierre de lune, ou le rutile aciculaire fondu est à l'origine de l'effet "filamenteux" (lumière des étoiles) dans les gemmes de corindon. La refonte est la séparation de la fusion solide homogène initiale (cristal mixte) en deux phases cristallines distinctes. La refonte se produit généralement lorsque la solution solide est refroidie, et les inclusions minérales de refonte sont souvent disposées selon une orientation cristalline.
En fonction des types d'orientation des inclusions minérales syngénétiques coexistant avec leur cristal principal, on peut les distinguer comme épitaxiales ou coaxiales. Si le cristal invité a une composition chimique différente de celle du cristal hôte mais partage une relation structurelle similaire (réseau unidimensionnel ou bidimensionnel), si la différence entre les deux minéraux est uniquement structurelle (ils ont la même composition chimique), le cadre cristallin géométrique attaché au cristal hôte est qualifié de coaxial. C'est le cas, par exemple, du graphite hexagonal dans les diamants cubiques.
- Inclusions épigénétiques. Elles ne s'installent dans le cristal principal que lorsqu'elles sont complètement formées, ce qui signifie que des solutions étrangères (contaminées par des substances étrangères) s'infiltrent dans les fissures ou les clivages et, pendant le séchage, précipitent leurs matériaux non dissous, certains devenant amorphes et d'autres formant des parois internes cristallines. Ces fissures sont souvent remplies de matières étrangères, ce qui est assez courant dans les pierres précieuses, et n'ont pas guéri. La limonite est une inclusion épigénétique dans de nombreuses pierres précieuses. De nombreux agents d'injection résiduels laissés dans les fissures des pierres précieuses traitées artificiellement font également partie des inclusions épigénétiques.
Au cours du processus de cristallisation, les minéraux précédemment précipités redeviennent souvent instables, déformés ou complètement dissous dans le nouvel environnement. Les causes de cette instabilité varient considérablement, ce qui entraîne l'apparition de phases de développement des minéraux en interaction. Le processus de formation complexe des pierres précieuses et de leurs inclusions présente souvent des signes évidents. Par exemple, l'aspect granuleux du grenat rouge-brun du Sri Lanka est dû à la présence de nombreux petits cristaux d'apatite dans la structure en cachet ; les émeraudes colombiennes de Muzo ont des colonnes de calcaire brun-jaune. Les rubis du Myanmar présentent des cristaux jumeaux de calcite ou de dolomite et de petits "filets d'aiguilles" de rutile en forme de paisley ; le saphir de la région de Khmer Balling contient des cristaux rouges d'uranium-pyrochlore ; ces caractéristiques peuvent être utilisées pour déterminer l'origine de la pierre précieuse.
Les inclusions dans les pierres précieuses ont souvent des formes captivantes et créent des effets spéciaux sur l'apparence des pierres précieuses, suscitant l'intérêt des acheteurs et des collectionneurs et ayant une valeur significative pour la recherche scientifique.
(2) Inclusions dans les pierres précieuses synthétiques
Chaque invention et innovation en matière de répliques synthétiques doit relever des défis et trouver de nouvelles méthodes d'identification. Même les pierres précieuses synthétiques présentent divers exemples et facteurs décisifs permettant de distinguer les pierres précieuses "naturelles" des pierres précieuses "artificielles". Même si les pierres précieuses synthétiques simulent dans une large mesure le processus de formation des pierres précieuses naturelles, des différences spécifiques peuvent encore être utilisées pour l'identification. L'une des méthodes les plus significatives et généralement infaillible est l'examen microscopique des inclusions.
① Inclusions dans les pierres synthétiques
- Le verre : Outre les impuretés de forme irrégulière, il existe d'innombrables bulles de taille variable. La constance de la taille des bulles et la planéité de la structure, ainsi que les contours tourbillonnants proéminents accompagnés de grosses bulles, sont sans aucun doute des indicateurs fiables du verre.
- Plastique : Texture fluide et couleur interférentielle grise, minuscules particules fibreuses et blanches opaques ressemblant à des "objets à empreintes digitales".
- Le motif de "l'empreinte digitale" dans le titanate de strontium par la méthode de fusion à la flamme et le motif de déformation coloré produit par la déformation ; les "fissures en panache" et la disposition des sphères ou des particules linéaires des résidus non fondus dans l'algarnet d'yttrium ; la turquoise reconstruite a une structure granulaire typique de "poudre d'euryale" ou de "céréales" ; la zircone cubique synthétique a des bulles, des flux, etc.
② Pierre assemblée
Il y a souvent d'innombrables points de couleur claire et des objets ressemblant à des aiguilles, des bulles et un réseau de fissures résultant de la contraction de grosses bulles sur la surface de contact.
③ Inclusions dans les pierres synthétiques
"Fissures en panache", gouttelettes de résidus de flux "en chaîne", tubes, "miettes de pain", lignes de croissance incurvées, nombreuses bulles, "motifs serpentins", structures "en nid d'abeille" ou "en poulailler" (opales synthétiques), silliberyllium dans les émeraudes synthétiques, gaufrettes de graines. Les saphirs synthétiques cultivés par la méthode de la zone flottante par l'usine japonaise attirent l'attention par la non-uniformité du paisley flou, qui rappelle aux gens la scène intérieure brumeuse des saphirs du Cachemire.
- Méthode de synthèse de pierres précieuses à haute température et à haute pression : la jadéite n'a pas de "qualité de jade" et apparaît rouge sous un filtre de couleur.
- Pierres précieuses cultivées par méthode hydrothermale : inclusions gaz-liquide, inclusions solide-liquide, cristaux de semence et débris sur les parois de la cuve.
- Méthode de fusion à la flamme pour la synthèse de pierres précieuses : pas d'inclusions biphasiques gaz-liquide, possibilité de bulles de verre, poudre non fondue, anneaux de croissance denses en forme d'arc ou bandes de couleur, lignes étoilées claires qui ne s'élargissent pas et ne s'éclaircissent pas aux intersections ; la table des pierres précieuses facettées est parallèle à l'axe C, présentant un pléochroïsme, avec des couleurs s'approfondissant de l'intérieur vers l'extérieur ; les spinelles synthétiques présentent des anomalies optiques.
- Méthode de fusion pour la croissance des pierres précieuses : Il existe des matériaux de creuset tels que Mo, W, Pt, Ir, etc., avec des inclusions gazeuses occasionnelles et des matières premières poudreuses incomplètement fondues, des agrégats de bulles en forme de nuages et des inclusions en bandes apparaissent autour du cristal de semence. Dans la méthode de tirage, des inclusions gazeuses allongées peuvent être observées. Dans la méthode d'extraction par rotation, on peut observer des motifs de croissance très fins, courbés, en forme d'arc, avec parfois des substances subtiles, fumées, blanchâtres, semblables à des nuages.
- Méthode de fusion par zone et méthode de zone flottante pour la synthèse de pierres précieuses : La croissance interne et la zonation de la couleur semblent chaotiques et courbes, avec des bulles dans le cristal.
- Méthode du moule guidé pour la synthèse de pierres précieuses : Les inclusions de gaz qui donnent lieu à des pores et les défauts des cristaux de départ pénètrent également dans les cristaux dans lesquels ils se développent.
④ Améliorer les pierres précieuses
Les inclusions dans les pierres précieuses améliorées, en dehors des inclusions existantes avant l'amélioration, sont principalement générées au cours du processus d'amélioration. Voir le tableau 6-1 pour plus de détails sur le site web : https://sobling.jewelry/improving-gemstones-the-art-and-science-of-enhancing-jewels/
2. Fracture
Les processus de modification artificielle peuvent entraîner la guérison ou la disparition des fractures d'origine des pierres précieuses, ainsi que l'élargissement ou l'augmentation des fractures d'origine. Les fractures guéries présentent souvent des marques de guérison (généralement vitreuses), tandis que les fractures nouvellement ajoutées sont principalement des motifs d'éclatement, d'érosion ou des piqûres d'érosion. Ces nouvelles fissures en réseau sont concaves et souvent remplies de matériaux de remplissage.
3. Phénomène de couleur
Les pierres précieuses qui ont subi une activation énergétique et une réaction chimique sont souvent soumises à l'érosion des inclusions solides de couleur native et à l'entrée d'ions étrangers, ce qui entraîne une diffusion interne et externe des atomes de couleur (ions), formant des bandes de couleur, des halos de couleur, des taches de couleur et d'autres caractéristiques de couleur différentes, réparties de manière inégale dans la pierre précieuse, ou réparties sur la surface, la couche superficielle, ou dispersées dans la pierre précieuse, ou réparties dans les fractures de la pierre précieuse, en particulier lorsque le colorant est entièrement réparti dans les fractures et les puits des pierres précieuses artificielles.
