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다른 8종의 단결정 최적화 보석 공개
황옥, 토르말린, 지르콘 등에 대한 최적화 및 식별.
원자나 분자가 일정한 규칙에 따라 주기적인 패턴으로 배열된 보석 결정을 단결정 보석이라고 합니다. 루비, 사파이어, 다이아몬드, 에메랄드, 토르말린, 크리스탈, 지르콘 등 많은 단결정 보석이 존재합니다. 단결정 보석은 일반적으로 투명도가 높고 광택이 강합니다. 단결정 보석의 최적화 처리는 주로 알로크로매틱 컬러 보석의 색상과 투명도를 개선하는 데 사용됩니다. 미량 원소로 착색된 대부분의 보석은 최적화 처리를 통해 색상을 개선하고 투명도를 높일 수 있습니다. 단결정 보석의 화학 성분, 구조, 색상 메커니즘에 따라 다양한 최적화 처리 방법이 선택됩니다. 예를 들어, 균열이 많은 천연 에메랄드와 루비는 무색 또는 유색 오일 주입을 통해 충진하는 경우가 많습니다. 커런덤 보석에 대한 최적화 처리 방법은 여러 가지가 있으며 거의 모든 방법을 커런덤 보석에 적용할 수 있습니다. 다른 유형의 단결정 보석에 대한 최적화 처리 방법은 보석의 색상 원리에 따라 선택해야 합니다.
또한 가넷, 공작석, 페리도트 등 성분에 따라 색상이 달라지는 일부 단결정 보석은 최적화 처리 방법을 사용하여 보석의 색상을 변경할 수 없습니다.
조사된 블루 토파즈
목차
섹션 I 옐로우 토파즈
1. 옐로우 토파즈의 보석학적 특성
토파즈라고도 알려진 황토색 토파즈의 화학 성분은 다음과 같습니다.2SiO4(F,OH)2 와 같은 미량 원소를 포함할 수 있습니다. 일반적으로 무색, 하늘색, 파란색, 노란색, 분홍색, 장미색, 적갈색, 녹색 등으로 나타나며, 핑크 토파즈에는 크롬 이온이 포함되어 있을 수 있습니다.
토파즈는 성분에 따라 F형 토파즈와 OH형 토파즈로 나뉩니다. F형 토파즈의 색상은 주로 페그마타이트에서 생산되는 무색, 하늘색 또는 갈색이며, OH형 토파즈의 색상은 주로 노란색, 황금색, 분홍색, 빨간색 등입니다. 회색 또는 제방 암석에서 발견되며 크롬을 함유한 붉은색 OH형 토파즈는 매우 귀한 품종입니다. 주로 화강암 페그마타이트와 그레이젠에서 생산됩니다. 생산 지역은 브라질, 미얀마, 미국, 스리랑카 등 전 세계에 분포되어 있으며 중국 운남성, 광동성, 내몽골 등에서도 생산되고 있습니다.
2. 개선 전후 토파즈 색상의 변화
최적화 처리 후 토파즈 유형에 따라 다른 변화가 나타납니다. 토파즈 최적화의 주된 목적은 색상을 개선하는 것입니다. 유형에 따라 구체적인 색상 변화는 다음과 같습니다:
(1) F형 토파즈
무색 또는 갈색의 F형 토파즈는 방사선을 조사한 후 짙은 갈색 또는 녹갈색으로 변하고 약 200℃에서 열처리하면 다양한 색조의 아름다운 청색 토파즈를 얻을 수 있습니다(그림 5-27).
개선 후 F형 옐로우 토파즈는 아쿠아마린과 매우 흡사하여 이를 대체할 수 있게 되었습니다. 개선된 옐로우 토파즈의 파란색은 안정적이며 과도한 열을 가하면 원래 상태로 복원할 수 있습니다.
(2) OH형 황토색 토파즈
OH형 옐로우 토파즈는 다양한 색상이 있으며, 가장 비싼 것은 "임페리얼 토파즈"로 알려진 오렌지-옐로우 토파즈입니다. 다른 색상의 옐로우 토파즈도 "임페리얼 토파즈"의 색상을 얻기 위해 최적화할 수 있습니다.
분홍색 또는 보라색-노란색 토파즈 함유 크롬은 조사 후 주황색-빨간색으로 변할 수 있으며 가열 후 원래 색상으로 복원할 수 있습니다.
브라질산 핑크와 레드 토파즈는 이 지역의 노란색과 주황색 토파즈를 가열하여 만들어집니다. 브라질 블루 토파즈는 방사능 조사 후 검은색으로 변하는데, 햇빛에 노출하면 원래 색상으로 복원할 수 있습니다. 제어된 열처리를 적용하면 분홍색으로 변할 수 있으며, 적절한 방사선을 조사하면 황금색을 얻을 수 있지만 파란색은 나타나지 않습니다. 방사선 조사 후 OH형 토파즈의 색상 변화는 그림 5-28에 나와 있습니다.
3. 토파즈에 대한 일반적인 최적화 처리 방법
토파즈 최적화 처리 방법에는 여러 가지가 있지만, 가장 일반적이고 상업적으로 가치 있는 방법은 방사선 조사입니다. 대부분의 블루 토파즈는 먼저 무색 토파즈에서 방사선을 조사한 다음 열처리하여 노란색과 갈색 톤을 제거합니다. 이 색상 변경 방법은 매우 안정적이고 생생한 색상을 만들어냅니다. 방사선 조사 처리를 거친 F형 블루 토파즈는 시장에서 매우 인기가 있지만, 잔류 방사능이 국가 기준 이하여야 판매할 수 있습니다. 열처리, 코팅 및 확산과 같은 다른 처리 방법은 토파즈에 대한 일반적인 최적화 방법입니다.
컬러 처리 후 블루 토파즈의 블루 컬러 안정성은 항상 주얼리 업계와 소비자들의 주요 관심사였습니다. 5년 가까이 햇빛 아래에서 변색 및 노출 실험을 시뮬레이션한 결과, 조사된 블루 토파즈는 5년 동안 2%-3%만 변색되어 5년 이내에 심각한 변색이 관찰되지 않는 것으로 나타났습니다.
(1) 조사 기술 및 장비
시장에서 토파즈에 널리 사용되는 처리 방법은 방사선 처리이며, 방사선 토파즈는 수년 동안 높은 인지도를 얻고 있습니다. 방사선 조사 및/또는 열처리를 통해 토파즈의 분홍색, 노란색, 갈색, 파란색 톤을 향상시키거나 생성할 수 있습니다. 방사선을 생성할 수 있는 모든 장치는 토파즈에 방사선을 조사할 수 있습니다. 일반적으로 사용되는 장비로는 코발트 광원 조사 장치, 고속 중성자 원자로, 고에너지 및 저에너지 전자 가속기 등이 있습니다. 고속 중성자 원자로는 현재 토파즈 개량을 위한 주요 장비입니다.
고속 중성자 원자로에 의한 조사의 특징은 높은 효율과 강력한 침투 능력으로 진한 청색의 토파즈를 생산할 수 있다는 것입니다. 원자로의 채널이 많고 부피가 크기 때문에 한 번에 많은 샘플을 조사할 수 있습니다.
고에너지 및 저에너지 전자 가속기는 더 깊은 색상을 얻을 수 있지만 생성된 노란색 톤을 제거하기 위해 열처리 과정을 거쳐야 합니다. 이 방법은 잔류 방사능을 유발할 수 있으므로 처리된 토파즈는 즉시 시장에 출시할 수 없습니다. 토파즈에 원자로를 조사하면 후속 가열 단계 없이도 토파즈를 파란색으로 바꿀 수 있습니다. 가장 일반적인 원자로 조사 착색은 중간에서 진한 회청색이며, 종종 '잉크' 모양을 띠기도 합니다. 때때로 열처리를 통해 이러한 잉크 모양을 제거하여 더 밝고 채도가 높은 색상을 만들기도 합니다(그림 5-29). 그러나 원자로로 처리된 모든 보석에는 잔류 방사능이 있습니다. 따라서 방사선을 조사한 토파즈는 방사능이 일정 수준까지 감소할 때까지 일정 기간 동안 보관해야 상업적으로 사용할 수 있습니다.
때로는 여러 가지 처리 방법을 결합하여 토파즈처럼 잉크처럼 보이지 않고 더 깊은 색상을 만들기도 합니다. 이 복합 처리는 원자로 조사, 전자 가속 및 열 처리를 사용하여 밝고 채도가 높은 토파즈를 만듭니다.
조사 처리 후 블루 토파즈의 색상은 안정적이며 보석 분야에서 널리 사용되며 많은 사람들에게 사랑 받고 있습니다.
(2) 열처리
열처리의 목적은 색이 좋지 않고 불안정한 색 중심을 제거하고 좋은 색과 안정적인 색 중심을 남기는 것입니다. 열을 가하면 F형 토파즈의 갈색 및 갈색 중심이 제거되어 파란색 중심이 드러납니다.
열처리를 위해 일반적으로 사용되는 장비는 180~300℃의 가열 온도를 가진 오븐 또는 머플 퍼니스이며, 정확하게 제어해야 합니다. 토파즈의 파란색 중심은 특정 순간 온도에서 나타나며, 이 온도 이하에서는 색상이 변하지 않고, 이 온도 이상에서는 파란색이 무색으로 변합니다.
(3) 표면 촬영
표면 필름은 토파즈의 일반적인 처리 방법으로, 무색 또는 연한 색상의 토파즈 위에 컬러 필름 층을 적용하여 다양한 색상을 연출합니다. 표면 촬영은 일반적으로 매우 얇은 필름으로 착색되며 가장 일반적으로 사용되는 것은 금속 산화물 필름입니다.
(4) 확산 처리
일반적으로 Co를 사용한 확산 처리는2+ 블루 토파즈를 생산할 수 있습니다. 확산 과정은 고온 가열을 사용하는 사파이어 확산과 유사합니다. 무색 또는 밝은 색 토파즈는 확산 후 코발트 블루 토파즈를 생성할 수 있습니다.
4. 최적 처리된 토파즈의 식별 특성
최적화 처리 후 토파즈는 그 특성에 따라 구분해야 합니다. 최적화로 간주되는 열처리를 제외한 나머지는 모두 처리로 분류되며, 처리 방법을 네이밍에 명시해야 합니다. 처리된 토파즈의 식별 특성은 다음과 같이 요약됩니다.
(1) 조사된 토파즈 식별 방법
대부분의 조사된 토파즈는 다양한 파란색 음영을 나타냅니다. 이러한 청색의 강도와 깊이는 자연에서 발견되지 않았지만, 현재 청색 토파즈에 방사선을 조사했는지 여부를 정확하게 증명할 수 있는 비파괴 방법은 없습니다. 다만, 방사선이 조사된 것으로 확인된 경우 식별 증명서에 이를 기재해야 합니다. 또한 일부 노란색과 갈색 토파즈는 천연 또는 인공적으로 착색된 경우 빛에 노출되면 색이 바랠 수 있습니다.
F형 블루 토파즈의 색상 형성은 외부 조사로 인해 청색 중심이 형성됩니다. 천연 토파즈와의 차이점은 조사된 표본은 인위적인 고용량, 단기 조사 및 가열을 통해 형성되고 자연 표본은 자연에서 저선량, 장기 조사 및 빛 노출로 인해 발생한다는 것입니다. 방사선을 조사한 블루 토파즈의 색상은 안정적이므로 일반적으로 천연인지 여부를 확인할 필요는 없지만, 방사선을 조사한 토파즈에 대해서는 잔류 방사능 검사를 실시해야 합니다.
중성자 원자로에 조사된 샘플은 필연적으로 잔류 방사능을 생성합니다. 따라서 잔류 방사능을 줄이기 위해 더 긴 냉각 및 배치 시간이 필요합니다. 토파즈의 잔류 방사능은 반감기가 약 100일이기 때문에 방사선을 조사한 토파즈는 시장에 출시하기 전에 최소 1년 이상 보관해야 하며, 인체에 해를 끼치지 않는지 확인하기 위해 세 번의 반감기가 지날 때까지 기다려야 시중에 판매할 수 있습니다.
현재 조사된 토파즈의 최대 잔류 방사능 기준은 국가마다 다릅니다. 대부분의 국가와 지역에서는 70베크렐을 표준으로 채택하고 있어 보석의 잔류 방사능이 70베크렐 미만이어야 판매할 수 있으며, 미국과 홍콩의 기준은 이보다 더 낮습니다.
(2) 식별 특성 촬영
촬영 처리된 토파즈는 표면에 매우 밝은 무지개색이 나타납니다[그림 5-30(a)]. 확대해서 보면 표면에 스크래치가 보이는데, 이는 필름 재료의 낮은 경도로 인해 발생합니다.
(3) 확산 처리된 토파즈의 식별 특성
토파즈의 확산 처리는 확산 처리된 블루 사파이어의 확산 처리와 유사하며, 둘 다 가열 조건에서 보석의 격자 또는 균열에 착색 이온을 도입하는 것과 관련이 있습니다. 확산 처리 후 토파즈의 주요 식별 특징은 다음과 같습니다:
토파즈 색상은 Co의 특징적인 청록색 색조를 나타냅니다.2+로 표시되며 청록색은 표면으로 제한되며 일반적으로 두께는 5μm를 넘지 않습니다.
확대 검사 시 토파즈의 표면 색이 고르지 않게 보이며, 종종 갈색을 띤 녹색 반점 무리가 나타나며, 보석을 침지액에서 관찰할 때 더욱 뚜렷하게 나타납니다.
다량의 Co2+ 확산 처리된 옐로우 사파이어의 경우 첼시 필터를 사용하면 주황색-빨간색으로 보입니다.
흡수 스펙트럼은 Co2+ 흡수 스펙트럼.
섹션 II 토르말린
1. 토르말린의 보석학적 특성
보석 품질의 토르말린은 토르말린이라고 불리며 화학 성분이 복잡합니다. 토르말린은 화학식 Na(Mg, Fe, Mn, Li, A1)의 복잡한 붕소 규산염 광물에 속합니다.3A16 (시6O18)(BO3)3(OH, F)4. 성분에 따라 주로 드라바이트, 숄라이트, 엘바이트, 실라이사이트의 네 가지 종류로 나뉩니다. 철, 마그네슘, 리튬, 망간, 알루미늄과 같은 미량 원소가 서로 대체할 수 있으며, 다양한 이온 함량이 토르말린의 색상과 종류에 영향을 줄 수 있습니다.
드라바이트와 숄라이트 사이, 숄라이트와 엘바이트 사이에는 두 가지 완전한 고용체 계열이 있습니다. 동시에 드라바이트와 엘바이트 사이에는 불완전한 고용체가 있습니다. 밝은 색상과 투명한 투명도를 가진 것은 보석으로 사용할 수 있습니다. 철분이 풍부한 전기석은 검은색과 녹색으로 나타나며 철분 함량이 높을수록 색이 어두워지고 마그네슘이 풍부한 전기석은 노란색 또는 갈색, 리튬, 망간 및 세슘 전기석은 장미색, 분홍색, 빨간색 또는 파란색, 크롬이 풍부한 전기석은 녹색에서 진한 녹색으로 표시됩니다. 그중에서도 가장 좋은 색상은 하늘색과 밝은 로즈 레드 토르말린이며, 고품질의 무거운 토르말린은 같은 등급의 루비와 비슷한 가격입니다.
동일한 토르말린 결정에서도 성분 분포의 불균일성에 따라 색상이 달라지는 경향이 있으며, 토르말린을 따라 바이컬러 토르말린, 멀티컬러 토르말린 또는 내부 적외선 녹색이 나타나는 수박 토르말린 등이 있습니다. 토르말린의 종류는 주로 색상에 따라 적색 계열, 청색 계열, 녹색 계열, 바이컬러 계열로 분류됩니다. 토르말린의 종류와 색상의 원인은 표 5-8에 나와 있습니다.
표 5-8 토르말린의 종류와 색상의 원인
| 보석 이름 | 주요 화학 성분 | 색상 | 색상 원인 |
|---|---|---|---|
| 레드 토르말린 | Na(Li,Al)3Al6B3(시6O27) | 분홍색에서 빨간색으로 | 리튬 이온 및 망간 이온 |
| (OH, F)4NaMn3Al6B3(시6O27)(OH, F)4 | |||
| 녹색 토르말린 | Na(Mg, Fe)3Al6B3 (시6O27)(OH, F)4 | 황록색에서 진한 녹색, 청록색 및 갈색 녹색 | 소량의 철 이온, 더 많은 철 이온은 검은 색을 유발할 수 있습니다. |
| 블루 토르말린 | Na(Fe, CU)3Al6B3 (시6O27)(OH, F)4 | 하늘색에서 진한 파란색으로 | 철 이온과 소량의 구리 이온 |
| 파라이바 토르말린 | Na(Cr, Mn)3Al6B3 (시6O27)(OH, F)4 | 녹색에서 파란색으로 | 구리 이온 및 망간 이온 |
토르말린은 내포물이 풍부하고 균열이 생겼습니다. 일반적으로 준보석 가공 시 공장에서는 원석의 파손을 방지하고 수율을 높이기 위해 절단 전에 레진을 주입합니다. 이는 접착력을 높이고 투명도를 높이는 역할을 합니다. 레진 주입 후에도 수율은 10%-20%에 불과하며, 레진을 주입하지 않으면 수율이 5%보다 낮을 수 있습니다. 거의 모든 토르말린은 비용을 절감하고 수율을 개선하기 위해 절단 전에 레진 주입을 거칩니다.
2. 전기석의 최적화 처리 및 식별 방법
전기석의 일반적인 최적화 처리에는 열처리, 충진 처리, 염색 처리, 촬영 처리, 방사선 조사 처리, 확산 처리 등이 있습니다.
(1) 열처리
열처리는 토르말린의 색상을 개선하는 데 사용할 수 있으며, 일반적으로 어두운 토르말린을 가열하여 색상을 밝게 하여 투명도를 높이고 보석의 품질을 높일 수 있습니다.
천연 토르말린에는 수많은 균열이 있기 때문에 토르말린을 가열하고 미세 연마 및 연마 없이 원하는 형태로 성형하기 전에 전처리가 필요합니다. 가열 온도가 너무 높지 않아야 하며, 보석이 깨지지 않도록 가열 속도를 서서히 해야 합니다. 열처리 후 토르말린은 다음과 같은 특성을 나타냅니다:
토르말린의 열처리는 국가 표준에서 최적화로 분류되며 인증서에 명시되지 않을 수 있습니다. 열처리는 토르말린의 색상을 변화시키고 순도를 향상시킬 수 있습니다.
색상 변화는 가열 후 청록색을 밝게하고, 투명도를 높이고, 녹색을 강화하고, 파란색을 제거하고, 전기석 색상에서 빨간색 톤을 제거하고, 일부 갈색이 분홍색 또는 무색으로 변하고, 자홍색 톤이 파란색으로 변하고, 주황색 톤이 노란색으로 변하는 등 다양합니다. 열처리 후 색상은 비교적 안정적입니다.
열처리 후 전기석의 내부 내포물은 종종 상당한 변화를 보이며, 확대 검사 결과 일부 기액 내포물이 파열되어 어두워지는 것을 확인할 수 있습니다.
(2) 충전 처리
천연 토르말린에는 균열이 많기 때문에 이를 메우면 토르말린의 수율을 높이고 보석의 안정성을 높일 수 있습니다. 따라서 충전 처리는 토르말린에 널리 사용되는 최적화 방법입니다.
충전의 목적은 가공 중 원석이 깨지는 것을 방지하여 구조를 더욱 견고하게 만드는 것입니다. 일반적으로 토르말린의 풍부한 균열에 유기물이나 유리를 채웁니다.
일반적인 충전재로는 유기물질과 유리가 있으며, 무색 접착제, 무색 오일, 유색 접착제, 유색 오일, 무색 유리, 유색 유리 등으로 세분화됩니다.
충전 처리는 팔찌, 조각품, 장식용 제품에서 흔히 볼 수 있는 중저급 토르말린에 일반적으로 사용됩니다. 시중에는 90% 이상의 중저급 토르말린 주얼리가 다양한 정도의 충진 처리를 거쳤습니다(그림 5-31). 고품질 토르말린도 충진 처리를 거칠 수 있지만 일반적으로 그 양이 매우 적고 식별하기 어렵습니다.
충전 처리 식별의 특징 ③ 충전 처리 식별: 충전 후 충전 된 토르말린의 노출 된 부분의 표면 광택이 주 보석의 광택과 다르며 충전 부위에서 섬광과 기포를 볼 수 있습니다.
- 기존의 보석 검사 장비에서는 채워진 토르말린의 충전재를 흰색 섬유 물질, 노란색 섬유 물질, 파란색 섬광 및 t 내부의 흐르는 구조로 관찰 할 수 있습니다.
- 충전재는 열린 균열에 채워져 있습니다. 오일과 접착제로 채워진 토르말린을 식별할 때는 토르말린의 표면 광택과 충전재의 광택 차이를 관찰하는 것이 중요하며, 일반적으로 황갈색 충전재를 볼 수 있습니다. 유리로 채워진 토르말린을 식별할 때는 토르말린을 흔드는 과정에서 깜박이는 효과가 나타납니다(그림 5-32).
기존 기기 외에도 적외선 분광기와 같은 대형 기기를 통해 충전재 특성의 흡수 스펙트럼을 확인할 수 있으며, 발광 이미지 분석(자외선 형광 관찰 기기 등)을 통해 충전재의 분포 상태를 관찰할 수 있습니다.
충전 정도 수준 분류: 충전량에 따라 매우 경미, 경미, 보통, 중증으로 구분하며 각 단계의 식별 특성은 표 5-9에 나와 있습니다.
표 5-9 시중에서 판매되는 충전량의 분류 및 식별 특성
| 특성 | 매우 가벼움 | 빛 | 보통 | 심각 |
|---|---|---|---|---|
| 채우기 특성 | 매우 작고 매우 얕은 면적 | 비교적 작고 얕은 면적 | 작고 얕은 면적 | 더 넓고 깊은 영역 |
| 균열샘 충전 특성 | 균열이 매우 얕고 충전재를 구분하기 어렵습니다. | 균열이 비교적 얕고, 충전 부분이 샘플의 1/2보다 작습니다. | 명백한 균열, 채워진 부분이 샘플 1/2로 닫힘 | 명백한 균열, 채워진 부분이 샘플 1/2을 초과합니다. |
| 채우기 위치 | 제한 없음 | 대부분 샘플의 가장자리에서 | 명백한 개방형 균열 없음 | 중앙에 눈에 띄는 균열이 있습니다. |
| 보석 현미경 | 탐지하기 매우 어려움 | 감지하기 쉽지 않음 | 비교적 쉽게 감지 | 쉽게 감지 가능 |
| 적외선 스펙트럼 | 식별할 수 없음 | 식별할 수 없음 | 식별 가능한 부분 기능 | 모든 기능을 식별할 수 있습니다. |
(3) 염색 처리
염색 처리는 일반적으로 균열이 많고 빨강, 초록, 파랑 구슬에서 흔히 볼 수 있는 전기석에 사용됩니다. 일반적으로 밝은 색은 더 어둡게 염색하거나 무색은 화려하게 염색합니다. 염색 과정에서 일반적으로 열을 가하여 토르말린의 균열에 색이 고르게 스며들도록 합니다.
염색된 토르말린의 식별 특징: 육안이나 10배율 돋보기로 관찰하면 염색된 전기석의 색상 분포가 고르지 않고 균열이나 표면 함몰 부위에 집중되어 있는 경우가 많으며 명백한 다색성이 나타나지 않습니다. 고르지 않은 색상 현상은 보석 현미경으로 보면 더욱 뚜렷하게 나타납니다.
(4) 방사선 조사 처리
무색 또는 연한 색의 다색 전기석은 고에너지 방사선으로 처리되며, 조사 시간, 방사선량 및 기타 요인에 따라 다양한 색상을 나타냅니다. 전자 충격은 또한 무색 또는 분홍색 전기석을 밝은 빨간색 전기석으로 바꾸어 많은 균열을 만들 수 있습니다.
(5) 코팅 처리
이 처리는 일반적으로 무색 또는 거의 무색에 가까운 토르말린에 적합합니다. 코팅 처리 후 다양한 밝은 색상을 형성할 수 있으며 때로는 컬러 필름 층을 적용하기도 합니다(그림 5-33).
식별 기능: 확대 검사 결과 비정상적인 광택과 국소적인 필름 박리가 발견됩니다. 대부분의 코팅된 전기석은 굴절계에서 단 하나의 판독값만 나타나며, RI 변화 범위가 증가하여 1.70을 초과하는 경우도 있지만 명백한 다색성은 나타나지 않습니다. 적외선 또는 라만 분광기 테스트를 통해 필름 층의 특징적인 피크를 확인할 수 있습니다. 코팅 후 표면에 떠다니는 후광 효과를 관찰할 수 있습니다.
(6) 확산 처리
확산 처리는 아프리카산 전기석에서 처음 등장한 가장 최근에 제안된 방법입니다.
일반적으로 청색 전기석에서 더 많이 나타나며, 밝은 색의 표면이 어두운 색으로 확산되며, 전기석의 고르지 않은 가열로 인해 균열이 있을 수 있습니다.
이 처리 방법은 주로 고급 토르말린에서 나타나며, 기존 기기는 확산 처리된 토르말린과 천연 토르말린을 구별하는 데 도움이 필요하므로 표면 구성을 테스트하기 위해 대형 기기가 필요합니다. 염료에서 생성되는 발색단 이온의 농도가 높기 때문에 이온 질량 분석법은 천연 전기석보다 더 많은 발색단 이온 함량을 감지할 수 있습니다.
섹션 III 지르콘
1. 지르콘의 보석학적 특성
지르콘은 주로 규산 지르코늄으로 구성된 중저급 보석입니다. 지르콘에는 지르콘 외에도 희토류 원소, 니오븀, 탄탈륨, 토륨이 포함되어 있는 경우가 많습니다. 천연 지르콘은 무색, 파란색, 노란색, 빨간색, 주황색-노란색, 녹색, 밝은 녹색, 짙은 녹색, 갈색-노란색, 갈색 등 다양한 색상으로 제공됩니다. 원석 중에서는 무색, 청색, 주황색-노란색이 가장 일반적이며 일반적으로 색조가 더 어둡습니다(그림 5-34). ZrO2, SiO2 이 상대적으로 낮으면 경도와 상대 밀도가 감소하는 등 물리적 특성도 변합니다. 지르콘은 일반적으로 방사능이 약하고 일부 지르콘은 U, Th 등의 존재로 인해 더 강한 방사능과 비정질화를 나타냅니다. 경도를 6으로 낮추고 상대 밀도를 3.8로 낮추어 다양한 품종을 형성할 수 있습니다.
지르콘은 중국에 널리 분포하며 주로 하이난의 원창, 푸젠의 밍시, 장쑤의 류허 등 남동부 해안을 따라 여러 곳에서 발견됩니다.
천연 지르콘은 광물학에서 하이 타입과 로우 타입으로 분류되며, 그 사이의 지르콘을 중간 타입이라고 합니다. 하이 타입, 로우 타입, 중간 타입의 세 가지 지르콘의 물리적 특성에는 차이가 있습니다.
하이 타입 지르콘은 다른 두 가지 지르콘 유형보다 굴절률, 경도 및 밀도가 높고 결정화가 잘 되어 있습니다. 보석 품질의 지르콘은 대부분 하이 타입 지르콘입니다.
로우 타입 지르콘은 종종 약간의 U3O8, HfO2 방사성 불순물, ZrO의 상대적 함량을 감소시킵니다.2 및 SiO2내부 격자를 손상시키고 결정이 비정질화되어 굴절률, 상대 밀도, 경도 등이 감소할 수 있습니다. 완전히 저형 지르콘은 비정질 상태에 도달할 수 있으며 일반적으로 보석으로 사용하기에 부적합합니다.
중간형 지르콘의 방사성 불순물 원소 함량이 너무 높지 않고 내부 결정 격자의 손상이 미미하며 결정이 저형 지르콘의 무정형 상태에 도달하지 않았습니다. 중간형 지르콘은 종종 황록색 또는 갈색 녹색입니다.
경도, 밀도, 굴절률 등 세 가지 유형의 지르콘의 물리적 특성은 상당한 차이가 있으며, 구체적인 물리적 매개변수는 표 5-10에서 확인할 수 있습니다.
표 5-10 세 가지 유형의 지르콘의 물리적 특성 비교
| 카테고리 | 하이 타입 | 중간 유형 | 낮은 유형 |
|---|---|---|---|
| 크리스탈 시스템 | 사각형 결정 시스템 | 사각형 결정 시스템 | 비정질 고체 |
| 출력 양식 | 정사각형 원주형 및 정사각형 이중 원뿔 자갈 모양 등 | 기둥형 또는 자갈형 | |
| 경도 | 7 ~ 7.5 | 6.5 ~ 7 | 6.5 |
| 밀도/ (g/cm3) | 4.60 ~ 4.80 | 4.10 ~ 4.60 | 3.90 ~ 4.10 |
| 프랙처 | 조개 모양 | 조개 모양 | 조개 모양 |
| 굴절률 | 1.925 ~ 1.984 | 1.875 ~ 1.905 | 1.810 ~ 1.815 |
| 복굴절 | 0.054 | 0.008 ~ 0.043 | 0 ~ 0.008 |
| 분산 값 | 0.039 | 0.039 | 0.039 |
| 다색성 | 파란색은 뚜렷한 이색성을 가지고 있는 반면 다른 색은 약한 이색성을 가지고 있습니다. | 약한 이색성 | 약한 이색성, 다색성이없는 완전히 낮은 유형 |
천연 지르콘은 중급 보석에 속하며, 무색과 청색 지르콘이 시장에서 가장 흔합니다. 두 가지 지르콘 색상 모두 자연에 존재하지만 수량이 제한되어 있으며 대부분 인공 열처리를 통해 얻습니다. 지르콘은 천연 보석 중 다이아몬드 다음으로 굴절률이 높고 분산도가 매우 높습니다. 무색의 투명한 지르콘은 다이아몬드를 닮았으며 자연계에서 다이아몬드와 가장 유사한 보석으로 다이아몬드 대용품으로 많이 사용됩니다. 지르콘은 품질을 향상시키거나 색상을 변경하거나 지르콘의 종류를 변경하기 위해 열처리를 하는 경우가 많습니다. 최적화 과정에서 다른 물질을 첨가하지 않기 때문에 보석 감정 시에도 천연 보석으로 인정받고 있습니다.
2. 지르콘과 다이아몬드의 구별되는 특징
지르콘은 비슷한 모양과 특성을 가진 매우 훌륭한 다이아몬드 대체품입니다. 이 둘의 주요 차이점은 다음과 같은 특징이 있습니다:
(1) 이중 굴절을 나타냅니다:
보석 품질의 지르콘은 고급 지르콘입니다. 지르콘은 0.054의 이중 굴절률을 가진 이질적인 소재입니다. 지르콘의 크라운 면을 관찰하면 인접한 면에 이중 이미지가 보이는데, 다이아몬드는 균질한 물질로 이중 이미지 현상이 나타나지 않습니다.
(2) 지르콘의 특징적인 흡수 스펙트럼:
653.5nm에서 강한 스펙트럼 라인과 659nm에서 자주 보이는 동반 스펙트럼 라인이 있는 매우 뚜렷한 두 개의 빨간색 스펙트럼 라인이 나타나는 경우가 많습니다(그림 5-35).
(3) 상대적 밀도:
무색 지르콘의 상대 밀도는 4.70이고 다이아몬드의 상대 밀도는 약 3.52입니다.
(4) 라인 실험:
다이아몬드와 지르콘은 직선에서 보이는 모양에 따라 구별할 수 있습니다. 지르콘과 다이아몬드를 테이블이 아래로 향하도록 흰 종이 위에 놓고 직선을 그은 다음 위에서 종이와 수직으로 관찰합니다. 왼쪽의 다이아몬드는 내부가 완전히 반사되어 선이 보이지 않고, 오른쪽의 지르콘은 곡선으로 보입니다(그림 5-36).
3. 지르콘의 최적화 처리 및 식별 방법
(1) 지르콘의 열처리
열처리는 지르콘의 색상과 유형을 바꿀 수 있습니다. 지르콘의 색상 변경 실험은 1980년대에 시작되었습니다. 열처리 비용이 저렴하고 처리 후 지르콘의 색상이 안정적이기 때문에 지르콘의 가장 일반적인 최적화 방법이 되었습니다. 거의 모든 블루 지르콘은 열처리를 통해 얻습니다.
색상 변경
환원 조건에서 열처리하면 파란색 또는 무색 지르콘이 생성될 수 있습니다. 원산지가 다른 지르콘은 열처리 후 다른 색상을 나타냅니다. 예를 들어 베트남산 갈색-적색 지르콘 원료는 열처리 후 무색, 청색, 황금빛 노란색 지르콘을 생산할 수 있으며, 중국 하이난성산 적색 및 갈색 지르콘은 무색으로 변할 수 있습니다. 무색과 청색은 지르콘의 가장 일반적인 색상 유형입니다.
열처리 단계는 다음과 같습니다: 먼저 샘플을 밀폐된 도가니에 넣고 용광로에 넣고 감압 및 환원 조건에서 900-1000℃로 가열하여 샘플이 보석 품질의 색상을 얻을 수 있도록 합니다. 열처리는 지르콘의 갈색 톤을 제거하여 무색 지르콘을 생성하는 동시에 흰색 안개 효과를 만들어냅니다.
산화 조건에서 열처리하면 온도가 900℃에 도달하면 황금빛 노란색과 무색의 지르콘을 생성할 수 있습니다. 일부 샘플은 빨간색으로 보일 수 있으며 보석 품질의 색상에 도달하지 않는 샘플도 산화 조건에서 열처리하여 무색 또는 황금색 지르콘이 될 수 있습니다.
열처리를 통해 무색 및 청색 지르콘을 얻을 수 있습니다. 색상은 좋지 않지만 투명도가 좋은 나머지 청지르콘을 더 가열하면 무색, 황색, 주황색-적색 지르콘을 생산할 수 있습니다. 지르콘 열처리 최적화 과정에는 다른 물질을 첨가하지 않으며, 보석 감별 시에도 여전히 천연 보석으로 인정받고 있습니다.
유형 변경
지르콘 원료를 1450℃로 장시간 가열하면 실리콘과 지르콘이 재결정화되어 저형 지르콘이 고형 지르콘으로 변할 수 있습니다. 이 처리를 통해 저형, 중형, 고형 지르콘 모두 밀도가 높아질 수 있습니다(최대 4.7g/cm3 ), 굴절률이 높고 흡수선이 선명하며 투명도와 밝기가 향상됩니다. 열처리로 인한 재결정화는 또한 섬유질 미세 결정을 생성하여 고양이 눈을 형성할 수 있습니다. 예를 들어, 스리랑카산 지르콘은 대부분 녹색 저형 지르콘으로 열처리 후 색이 상당히 밝아져 고형 지르콘 원석으로 변합니다.
(2) 지르콘 방사선 조사 처리
천연 지르콘의 어두운 색상으로 인해 더 높은 밝기의 무색 및 청색 지르콘을 생산하기 위해 종종 조사됩니다.
지르콘의 방사선 처리는 열처리에 대한 역반응 공정입니다. 열처리를 통해 얻은 거의 모든 고급 지르콘 개량은 방사선 조사(X-선, γ선, 고에너지 전자 등)를 통해 열처리 전 색상으로 복원할 수 있으며 색상이 더 짙어질 수도 있습니다. 예를 들어 무색 지르콘은 X-선 조사 시 진한 빨간색, 갈색을 띤 빨간색 또는 자주색, 주황색-노란색 지르콘으로 변할 수 있으며, 청색 지르콘은 X-선 조사 시 갈색에서 적갈색 지르콘으로 변할 수 있습니다. 그러나 이러한 조사된 지르콘의 색상 변화 과정은 가역적이며 극도로 높은 온도와 압력 하에서 원래 상태로 돌아갈 수 있습니다.
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섹션 IV 크리스탈
석영은 지구 지각에서 가장 풍부한 광물이며 가장 다양한 종류를 가진 보석 계열이기도 합니다. 석영 보석은 대결정, 미결정 등 다양한 결정 형태로 분류할 수 있으며, 그 중 단결정 석영을 보석학에서는 크리스탈이라고 부릅니다. 결정의 주요 화학 성분은 SiO2를 함유하고 있으며, 순수 결정은 무색투명합니다. 철, 망간, 티타늄 등과 같은 다양한 미량 원소가 포함되어 있습니다. 다양한 색상을 생성할 수 있습니다(그림 5-37). 알루미늄이나 철과 같은 미량 원소가 존재할 경우 방사선을 조사하면 이러한 미량 원소가 다른 유형의 색상 중심을 형성하여 스모키, 보라색, 노란색 등과 같은 다양한 색상을 생성합니다.
1. 크리스탈의 주요 종류 및 식별 특징
크리스탈의 색상에 따라 무색 크리스탈, 자수정, 황수정, 스모키 쿼츠, 로즈 쿼츠 등 다양한 보석 품종으로 나눌 수 있습니다. 크리스탈 내부의 내포물("내포물"이라고 함)의 특성에 따라 표 5-11과 같이 루틸화 쿼츠 및 워터 인 크리스탈과 같은 품종으로 나눌 수도 있습니다.
표 5-11 크리스탈의 주요 유형 및 특징
| 색상 | 특징 | 색을 유발하는 이온 |
|---|---|---|
| 무색 크리스탈 | 화학 성분은 단일 SiO2순수한 조건에서 생산되며 완전히 무색 투명합니다. | 없음 |
| 자수정 | 색상은 연한 보라색에서 진한 보라색까지 다양하며, 진한 보라색이 가장 좋으며 강하고 밝은 색상과 높은 투명도가 특징입니다. | 철의 미량 원소가 함유되어 있어 [FeO4]5- 조사로 인해 색이 변하는 색상 중심. |
| 황수정 | 황수정이라고도 불리는 이 돌은 연한 노란색, 노란색, 주황색으로 나타나며 밝고 진한 색이 가장 좋습니다. 천연 황수정은 매우 희귀하고 가격이 비쌉니다. | 색을 유발하는 주요 이온은 Fe입니다.2+ |
| 스모키 크리스탈 | 연기가 자욱한 색에서 갈색을 띤 결정으로, 색이 고르지 않으며 "차색 황수정"이라고도 하며 상대적으로 가치가 낮습니다. | Al3+ Si를 대체합니다.4+ AlO4]를 생성합니다.5- 조사 후 공백 컬러 센터 |
| 로즈 크리스탈 | 연분홍색에서 연보라색 쿼츠, 일반적으로 "로스 크리스탈"이라고도 하는 밝은 톤의 석영입니다. | 색을 유발하는 주요 이온은 망간과 티타늄 이온입니다. |
| 블루 크리스탈 | 하늘색, 진한 파란색; 천연 파란색 결정은 드물고 일반적으로 합성 결정입니다. | 철 및 티타늄 이온 |
| 녹색 크리스탈 | 녹색에서 황록색; 천연 녹색 결정은 드물고 일반적으로 합성 결정입니다. | 색을 유발하는 이온은 주로 Fe입니다.2+ |
| 쿼츠 루틸레이션 | 무색, 밝은 갈색, 밝은 노란색, 다양한 색상을 생성하는 다양한 미네랄 내포물 포함 | 색상을 유발하는 내포물 |
(1) 무색 크리스탈
무색의 투명한 순수 이산화규소 결정에는 일반적으로 음이온, 유동성 및 고체 내포물을 포함한 풍부한 내포물이 포함될 수 있습니다. 결정에 포함된 고체 내포물의 유형은 다양하며, 루틸, 전기석, 악티놀라이트가 일반적인 고체 내포물입니다.
(2) 자수정
자수정의 색은 연한 보라색에서 진한 보라색까지 다양하며 갈색, 빨간색, 파란색 톤이 다양하게 섞여 있을 수 있습니다. 브라질산 고품질 자수정은 더 진한 보라색을 띠는 반면, 아프리카산 자수정은 강한 푸른색을 띠는 경향이 있습니다. 중국 허난성과 같은 지역에서 생산되는 자수정은 색상이 더 밝아 브라질의 밝은 자수정과 색상 특성을 공유하며, 둘 다 약간의 갈색 톤이 있는 연한 보라색과 높은 투명도를 보입니다.
자수정의 색상 분포는 고르지 않으며 가장 일반적인 특징은 색상 띠입니다. 자주색 컬러 밴드는 서로 평행하게 배열되어 있으며 때로는 두 세트의 컬러 밴드가 특정 각도로 교차하기도 하며, 테두리에 직선 모서리가 있는 컬러 패치가 불규칙한 기하학적 모양을 형성하는 경우도 볼 수 있습니다.
방사선을 조사하면 미량의 철을 함유한 결정은 전자가 Fe3+ 전자층 여기, 공백 컬러 센터 생성 [FeO4]5-. 공백색 중심은 주로 가시광선 스펙트럼에서 550nm의 빛을 흡수하여 크리스탈이 자주색으로 보입니다. 가열 또는 햇빛에 노출되면 자수정의 색 중심이 손상되어 변색될 수 있습니다.
(3) 황수정
황수정은 밝은 노란색, 노란색, 황금빛 노란색, 갈색 노란색에서 흔히 볼 수 있는 노란색 결정을 말합니다. 화학 성분에는 미량의 철분과 구조수가 포함되어 있습니다. 색은 철과 구조수의 쌍을 이루는 철의 점유량과 관련이 있을 수 있습니다.2+ 를 함유하고 있습니다. 황수정은 일반적으로 투명도가 높으며 내부의 특징이 자수정과 비슷합니다. 황수정은 자연에서 비교적 희귀하며 자수정 및 석영 클러스터와 함께 발견되는 경우가 많습니다. 시중에서 판매되는 대부분의 황수정은 자수정이나 합성 황수정을 열처리한 것입니다.
(4) 스모키 크리스탈
연기가 자욱한 것부터 갈색까지 다양한 색을 띠는 결정의 일종으로, "차색 황수정"이라고도 불립니다. 화학 성분에는 미량의 알루미늄이 함유되어 있습니다.3+, Al2+ Si 대체4+을 생성하고, 조사 시 [A104]5- 빈 색 중심을 차지하여 크리스탈이 스모키하게 보입니다. 스모키 쿼츠는 가열하면 무색 크리스탈로 변할 수 있습니다.
(5) 장미 크리스탈
연분홍색에서 장미빛을 띠는 결정의 일종으로 '로지 크리스탈'이라고도 하며, 구성 성분 중 미량의 Mn과 Ti에서 색을 얻습니다. 로즈 크리스탈은 상대적으로 투명도가 낮고 덩어리 형태로 발견되는 경우가 많으며 색상이 매우 안정적이지 않아 열을 가하면 색이 바래고 햇빛에 장시간 노출되면 점차 옅어질 수 있습니다.
(6) 블루 크리스탈
블루 크리스탈은 주로 연한 파란색에서 진한 파란색의 크리스탈을 말합니다. 천연 블루 크리스탈은 드물며 거의 대부분 인공적으로 합성됩니다.
(7) 녹색 크리스탈
녹색 결정의 색상은 녹색에서 황록색까지 다양합니다. 색상 형성은 Fe와 관련이 있습니다.2+자수정을 황수정에 가열하는 과정에서 형성되는 중간 생성물이며, 시중에는 자연적으로 발생하는 녹색 결정은 거의 없습니다.
(8) 석영 루틸화
루틸화 석영의 일반적인 색상은 무색, 연한 노란색, 연한 갈색 등이 있습니다. 홍옥이 함유되어 있어 황금빛 노란색 또는 적갈색, 전기석이 함유되어 있어 회흑색으로 보일 수 있으며, 악티노라이트가 포함되어 있으면 종종 회녹색으로 보입니다.
2. 결정의 최적화 처리 및 식별 방법
결정에 일반적으로 사용되는 최적화 처리 방법에는 주로 열처리, 방사선 조사 처리, 염색 처리, 촬영 처리 등이 있습니다.
(1) 열처리
열처리는 색이 좋지 않은 자수정에 자주 사용되며, 400-500℃로 가열하면 황수정 또는 과도기적 제품인 녹색 석영으로 변할 수 있습니다. 열처리 후 황수정은 색상 띠를 가질 수 있으며(색상 띠는 가열 과정에서 변하지 않을 수 있음) 다색성을 나타내지 않습니다.
또 다른 유형의 열처리 제품은 아메트린입니다. 보라색과 노란색은 종종 명확한 경계가 없는 각각의 색상 반점 또는 패치를 형성하며 때로는 마름모꼴의 성장 영역과 관련된 뚜렷한 색상 영역을 형성합니다. 천연 아메트린은 볼리비아에서만 발견되지만 자수정(또는 합성 아메트린)의 열처리를 통해 이 색상 특징을 얻을 수 있으며, 현재 처리된 아메트린과 천연 아메트린을 구별할 수 있는 효과적인 방법은 없습니다.
이 열처리는 널리 인정받고 있으며 천연 보석의 이름을 딴 최적화 기술로 간주됩니다.
(2) 방사선 조사 처리
방사선 처리는 무색 석영을 스모키 쿼츠 또는 자수정으로 변환하는 데 사용됩니다. 이 경우 무색 석영을 먼저 조사하여 진한 갈색 또는 검은색으로 만든 다음 열처리하여 원하는 색조를 얻기 위해 색상을 변경합니다. 원리는 석영이 조사를 통해 공백 색 중심을 형성하는 것입니다. 크리스탈은 방사선을 조사하여 공색 중심을 형성함으로써 착색되는 원리입니다. 무색 결정에서 불순물 Al3+ 이 있어야 하며, Al3+ Si를 대체합니다.4+, 일부 알칼리(예+ 또는 H+) 주변에 있어야 합니다.3+ 를 사용하여 크리스탈의 전기적 중립성을 유지합니다.
결정이 X선 및 γ선과 같은 광원에 의해 조사될 때, 인접한 산소 원자의 에너지가 Al3+ 가 증가하고 쌍의 전자 중 하나가 정상 위치에서 방출될 수 있습니다. 방사선 조사 강도가 높고 충분한 Al3+ 결정에서 조사 후 결정이 검게 변할 수 있습니다. 스모키 쿼츠의 공백색 중심 개략도는 3장, 그림 3-18에 나와 있습니다.
자수정의 주요 착색 원리는 미량의 철과 망간 이온이 존재한다는 것입니다. 자수정은 방사선 조사 및 열처리를 통해서도 형성될 수 있지만, 형성 원리는 스모키 쿼츠와 약간 다릅니다. 자수정은 공석의 색 중심은 동일하지만 불순물은 알루미늄이 아닌 철분입니다. 불순물 철 이온이 포함된 결정에 방사선을 조사하면 Fe3+의 전자가 여기되어 공석 색 중심을 생성하여 결정이 보라색으로 보입니다. 조사된 자수정을 가열하면 공백색 중심이 사라지고 보라색이 희미해집니다. 열처리 후 보라색 자수정은 조사를 통해 색상 중심을 재생하고 보라색을 복원할 수 있습니다.
자수정을 가열하면 색이 노란색 또는 녹색으로 변합니다. 이 시점에서 색은 더 이상 색 중심이 아니라 전이 금속 철의 위치와 원자가 상태에 의해 발생합니다. 방사선 조사 결정은 국가 표준에 따라 최적화된 것으로 분류되며 식별 인증서에 표시할 필요가 없습니다.
(3) 염색 처리
결정의 염색 과정은 먼저 무색 결정을 가열하고 담금질한 다음 준비된 유색 용액에 담그고 담금질 중에 형성된 균열에 유색 용액이 스며들어 다양한 색상으로 결정이 염색되도록 하는 과정을 포함합니다. 염색된 결정은 균열 선이 뚜렷하고 균열에 색이 집중되어 있어 돋보기나 현미경으로 쉽게 식별할 수 있습니다. 또 다른 상황은 가열 및 담금질된 무색 결정을 무색 용액에 담그면 무색 용액이 균열을 채우고 균열 내 액체막의 간섭 효과로 인해 원래 무색 결정이 다채로운 무지개 빛깔을 띠게 되는 경우입니다.
(4) 코팅 처리
일반적으로 무색 결정에 유색 필름 층을 코팅하여 결정 표면의 광택을 향상시키고, 또 다른 방법은 밝은 색 결정의 파빌리온에 유색 필름 층을 코팅하여 결정의 색상을 향상시키는 것입니다. 코팅된 크리스탈은 일반적으로 식별하기가 더 쉬우며, 때로는 표면에 무지개 모양의 얇은 필름이 육안으로 보이기도 합니다. 파빌리온에 코팅이 있는 크리스탈은 식별하기 쉽지 않으며 일반적으로 파빌리온과 크라운 사이의 색상과 광택 변화를 관찰하기 위해 배율이 필요합니다(그림 5-38).
섹션 V 스피넬
1. 스피넬의 보석학적 특성
스피넬의 화학 성분은 MgAl입니다.2O4. 순수한 스피넬은 무색이지만 미량 원소인 Cr, Fe, Zn, Mn을 포함하면 빨간색, 주황색-빨간색, 분홍색, 보라색-빨간색, 노란색, 주황색-노란색, 갈색, 파란색, 녹색, 보라색과 같은 색을 낼 수 있습니다(그림 5-39). 크롬 이온은 밝은 붉은 색을 낼 수 있으며, 최고급 레드 스피넬은 비둘기 피 레드 루비와 유사하여 매우 비쌉니다. 스피넬의 굴절률은 일반적으로 1.718 정도이며 철, 아연, 크롬 원소가 증가함에 따라 점차 1.78 이상으로 증가합니다.
2. 스피넬의 최적화 처리 및 식별 방법
스피넬의 일반적인 최적화 처리 방법에는 열처리, 충전, 염색, 확산 처리 등이 있습니다.
(1) 열처리
열처리에 사용할 수 있는 스피넬은 거의 없으며, 핑크 스피넬을 개선하는 데 한정되어 있습니다. 탄자니아산 핑크 스피넬은 열처리를 통해 밝은 분홍색에서 진한 분홍색으로 또는 분홍색에서 빨간색으로 색상이 변하지만 전체적으로 색상이 더 진해지는 경향이 있습니다(그림 5-40). 1400℃에서 고온 처리하면 스피넬의 색이 눈에 띄게 어두워집니다. 가열 온도가 1400℃ 이하인 경우 스피넬의 색상이 아닌 투명도만 변경할 수 있습니다.
(2) 채우기
스피넬의 충전 방법은 루비 및 에메랄드와 유사하며, 무색 오일, 유색 오일 또는 플라스틱 및 왁스와 같은 재료를 사용하여 충전합니다. 충진 후에는 천연 스피넬의 균열이 줄어들어 색상과 투명도가 향상됩니다.
스피넬 충전은 진공 상태에서 스피넬의 전처리와 거친 연삭을 통해 필요에 따라 모양을 만들고, 산 세척을 통해 균열의 불순물을 제거하여 완성합니다. 그런 다음 건조된 스피넬을 충전재와 함께 가열 장치에 넣어 충진하고, 충진 후에는 미세 연마 및 연마 과정을 거칩니다.
충전된 스피넬의 식별 특징: 확대 검사를 통해 충전재의 노출된 부분과 주 보석 사이의 표면 광택의 차이를 확인할 수 있으며, 충전재 부위에서 플래시 효과를 볼 수 있고 때로는 기포가 보일 수도 있습니다. 적외선 분광기 테스트는 충전재의 특징적인 적외선 흡수 피크를 보여줍니다.
(3) 염색
스피넬의 염색은 주로 균열이 많은 밝은 색의 천연 스피넬에 사용되며, 대부분 루비를 모방하기 위해 빨간색으로 염색됩니다. 염색제는 크롬 염으로, 가열 조건에서 스피넬 균열을 완전히 관통할 수 있습니다.
염색 스피넬의 식별 특성: 배율 하에서 염색된 스피넬의 색상 분포는 고르지 않고 종종 균열이나 표면 함몰에 집중되어 있으며 자외선 형광등 아래에서 형광이 강하고 적외선 분광기 테스트를 통해 염색제의 존재를 알 수 있습니다.
(4) 확산 처리
스피넬의 확산 처리는 일반적으로 착색을 위해 코발트 이온을 사용하여 가열을 통해 코발트 이온이 스피넬의 표면 격자에 들어가 특징적인 코발트 블루를 형성하여 가볍고 심하게 갈라진 청색 스피넬의 색상을 개선하는 데 사용됩니다.
확산 처리된 스피넬의 식별 특징: 확대 검사는 열로 인한 치유 균열과 부분적으로 녹은 결정 내포물을 보여줍니다; 확대 검사 또는 오일 침지 관찰은 균열의 색상 농축을 보여 주며, 밀도가 높은 구조 영역에서는 보석 색상이 더 밝고 균열 영역에서는 색상이 더 어둡습니다; 성분 분석은 확산층(표면층)에 고농도의 발색단 이온이 있고 내부에 낮은 농도의 발색단 이온이 있음을 나타내며 첼시 필터 아래에서 빨간색으로 나타납니다; 흡수 스펙트럼은 특징적인 코발트 이온 흡수선을 나타내며 레이저 광발광(자외선 가시 스펙트럼 등)은 또한 확산 스피넬과 천연 스피넬을 구별할 수 있습니다.
섹션 VI 가넷
가넷 그룹 보석 광물 중에는 화학 성분에 따라 여러 가지 가넷 종류로 나눌 수 있는 동형 치환 현상이 많아 가넷 종류에 따라 색상, 화학 성분 및 물리적 특성이 크게 달라집니다.
1. 가넷 그룹의 보석학적 특성
가닛의 일반적인 화학 성분 공식은 다음과 같습니다.3B2(SiO4)3여기서 A는 2가 양이온, 주로 Mg를 나타냅니다.2+, Fe2+, Mn2+, 캘리포니아2+등; B는 3가 양이온, 주로 Al을 나타냅니다.3+, Cr3+, Fe3+, Ti3+, V3+및 Zr3+. 격자에 들어가는 양이온의 반경에 상당한 차이가 있기 때문에 이 동형 치환은 두 가지 주요 계열로 나뉩니다: 한 계열은 3가 양이온 Al에 의해 지배됩니다.3+ 과 같은 작은 반경의 2가 양이온으로 구성된 반면, A 위치는 Mg2+, Fe2+, Mn2+적색 계열이라고도 하는 알루미늄 계열을 형성하며 파이로프, 알만딘, 스페사르타이트 등 일반적인 종류가 있고(그림 5-41), 다른 계열은 반경이 가장 큰 2가 양이온인 Ca가 지배적입니다.2+ 가 A 위치에 있고, B 위치는 Al과 같은 3가 양이온으로 구성되어 있습니다.3+, Cr3+, Fe3+칼슘 계열을 형성하며, 에소나이트, 안드라다이트, 우바로비트를 포함한 일반적인 품종이 있습니다(그림 5-42). 또한, 일부 가넷에는 격자 내포물인 OH–와 같은 수성 품종을 형성합니다.
1.1 알루미늄 시리즈 가넷
(1) 파이로프
보석 품질의 파이로프는 일반적으로 보라색-빨간색, 분홍색, 갈색-빨간색, 주황색-빨간색 등입니다. 주요 화학 성분은 Mg3Al2(SiO4)3. 색 농도의 변화는 파이로프의 철 이온 함량과 관련이 있으며, 철 이온 함량이 높을수록 색이 진해집니다. 파이로프의 주황색 톤은 Cr의 존재와 관련이 있습니다.2O3Cr2O3 함량이 높을수록 붉은 색조가 짙어지고, Cr2O3 함량이 낮으면 주황색 톤이 짙어집니다. 파이로프의 흡수 스펙트럼: 564nm의 넓은 흡수 대역, 505nm의 흡수 선, 크롬 함유 파이로프는 685nm, 687nm의 흡수 선과 670nm, 650nm의 흡수 대역이 있는 빨간색 영역에서 특징적인 크롬 흡수를 나타냅니다(그림 5-43). 일반적인 내부 바늘 모양 및 광물 내포물.
(2) 알만딘
보석 품질의 알만딘의 일반적인 색상은 갈색을 띤 적색, 분홍색, 주황색을 띤 적색이며 주요 화학 성분은 Fe입니다.3Al2(SiO4)3에서 Fe2+ 은 종종 Mg2+, Mn2+과 결합하여 고용체 계열을 형성합니다. 알만딘의 발색단 이온은 주로 철이며, 철의 흡수는 Fe2+ 은 알만딘의 특징적인 흡수 스펙트럼을 유발합니다. 알만딘의 흡수 스펙트럼은 573nm에서 강한 흡수 대역을 나타내며, 504nm와 520nm에서 두 개의 더 좁은 강한 흡수 대역을 "알만딘 창"이라고 합니다. 빨간색과 청자색 영역에 약한 흡수 대역이 있을 수도 있습니다. (그림 5-43). 알만딘의 흡수선의 강도는 Mg의 고용체 대체와 관련이 있습니다.2+Mg2+ Fe를 대체합니다.2+가 많을수록 흡수가 약해집니다. 내부적으로 바늘 모양의 내포물이 보일 수 있으며 규칙적으로 배열되면 별 효과가 나타날 수 있으며 미네랄 내포물도 나타날 수 있습니다.
(3) 스페사르타이트
보석 품질의 스페사르타이트의 일반적인 색상은 갈색을 띤 적색, 장미색, 노란색 및 황갈색을 포함합니다. 주요 화학 성분은 Mn입니다.3Al2(SiO4)3에서 Mn2+ 는 일반적으로 Fe로 부분적으로 대체됩니다.2+및 Fe3+ 종종 Al3+. 스페사르타이트의 흡수 스펙트럼은 410nm, 420nm, 430nm에서 3개의 강한 흡수 대역과 520nm, 480nm, 460nm에서 3개의 약한 흡수 대역을 보여줍니다(그림 5-43). 내부에는 물결 모양, 둥글거나 불규칙한 모양의 결정 또는 액체 내포물이 있을 수 있습니다.
1.2 칼슘 시리즈 가넷
일반적인 유형으로는 에소나이트, 안드라다이트, 우바로바이트가 있습니다. 또한 일부 가넷에는 추가적인 OH– 를 격자로 형성하여 하이드로그로스큘러와 같은 수성 품종을 형성합니다.
(1) 에스소나이트
에소나이트의 색상은 주로 녹색, 황록색, 노란색, 갈색-빨간색 등 다양합니다. 에소나이트는 칼슘 계열의 가장 일반적인 유형의 가넷으로, 주요 화학 성분은 Ca입니다.3Al2(SiO4)3. 에스소나이트와 안드라다이트는 완전한 고용체 계열을 형성하며, 이는 Al3+ 및 Fe3+ 로 완전히 대체할 수 있습니다. Al의 양이3+ Fe 초과3+를 에소나이트라고 합니다.
에스소나이트는 일반적으로 특징적인 흡수 스펙트럼이 없습니다. 하지만 알만딘 성분이 포함되어 있으면 약한 흡수 스펙트럼 특징을 보일 수도 있습니다. 407nm와 430nm에서 두 개의 흡수 대역이 있습니다.
(2) 안드라다이트
보석 품질의 가닛의 일반적인 색상은 노란색, 녹색, 갈색, 검은색입니다. 주요 화학 성분은 Ca입니다.3Fe2(SiO4)3에서 Mg2+ 및 Mn2+ 종종 Ca를 대체합니다.2+및 Al3+ 은 종종 Fe3+때 Cr3+ Fe의 일부를 대체합니다.3+를 데만토이드라고 합니다. 데만토이드는 섬유질 석면으로 구성된 매우 특징적인 꼬리 모양의 내포물을 가지고 있습니다. 가장 중요한 공급원은 러시아의 우랄 산맥으로, Ti 함량이 높은 블랙 가넷을 블랙 가넷이라고 합니다.
(3) 우바로바이트
우바로바이트는 흔히 에메랄드 그린 가넷이라고 불리는 밝은 녹색과 청록색에서 흔히 볼 수 있는 데만토이드와 유사합니다. 우바로바이트의 주요 화학 성분은 Ca입니다.3Cr2(SiO4)3소량의 Fe3+ 일반적으로 Cr3+. 순수한 우바로바이트는 밝은 색을 띠며 철 이온이 증가함에 따라 파란색 톤이 강해집니다.
광범위한 동형 치환으로 인해 가넷의 화학적 구성은 일반적으로 매우 복잡하며, 주요 보석 종 분류는 표 5-12에 나와 있습니다. 천연 가넷의 구성은 일반적으로 동형 치환의 과도기적 상태이며, 최종 구성 성분이 있는 가넷은 거의 없습니다.
표 5-12 가넷 그룹 보석의 분류
| 이름 | 색상 | 굴절률 | 화학 성분 | 색을 유발하는 이온 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 알루미늄 시리즈 | 파이로프 | 보라색-빨간색, 갈색-빨간색, 분홍색, 주황색-빨간색 등 | 1.740 ~ 1.760 | Mg3Al2(SiO4)3 | Fe2+, Mn2+, Cr3+ |
| 알만딘 | 갈색-빨간색, 분홍색, 주황색-빨간색 등 | 1.760 ~ 1.820 | Fe3Al2(SiO4)3 | Fe2+ , Mn2+ | |
| 스페사르틴 | 갈색을 띤 붉은색, 장미색, 노란색, 황갈색 등 | 1.790 ~ 1.814 | Mn3Al2(SiO4)3 | Mn2+, Fe2+, Fe3+ | |
| 칼슘 시리즈 | Essonite | 녹색, 황록색, 노란색, 갈색-빨간색, 유백색 등이 있습니다. | 1.730 ~ 1.760 | Ca3Al2(SiO4)3 | 소량의 Fe3+ Al을 대체합니다.3+ |
| 안드라다이트 | 노란색, 녹색, 갈색, 검은색 등 | 1.855 ~ 1.895 | Ca3Fe2(SiO4)3 | Fe3+, Cr3+, Ti3+ | |
| 우바로바이트 | 밝은 녹색, 청록색 | 1.820 ~ 1.880 | Ca3Cr2(SiO4)3 | Cr3+, Fe3+ | |
| 하이드로그로스큘러 | 일반적으로 녹색이며 청록색, 흰색, 분홍색이 소량 섞여 있습니다. | 1.670 ~ 1.730 | Ca3Al2(SiO4)3-x(OH)4x | Fe2+, Cr3+ | |
2. 가닛의 최적화 처리 및 식별 방법
가넷의 색을 내는 메커니즘은 광물 성분에 기인하기 때문에 현재 가넷은 주로 열처리, 확산, 조합 최적화 방법 등 더 많은 최적화 처리가 필요합니다.
(1) 열처리
가넷 열처리의 목적은 색상을 개선하는 것입니다. 최적화 후 가넷 색상은 밝은 노란색에서 주황색 노란색 또는 녹색으로 바뀔 수 있습니다. 열처리 후 파이로프, 알만딘 및 스페사르틴의 표면은 노란색에서 주황색 노란색으로 변하고, 에소나이트와 데만토이드의 열처리 후 색상과 투명도가 향상되고 내부 꼬리 모양의 내포물이 약간 녹습니다. 가닛의 색상을 개선하는 열처리 능력은 가닛의 균열에 미량 불순물 이온이 존재하여 가열을 통해 불순물 이온의 함량과 원자가 상태를 변경하여 가닛의 색상을 개선 할 수 있기 때문입니다.
열처리된 가넷의 식별 특징: 열처리 후 가닛의 기포가 파열되고 광물 내포물이 부분적으로 녹는 등 가닛의 내부 내포물이 변경됩니다.
(2) 확산 처리
가닛의 확산 처리는 밝은 에소나이트를 대상으로 합니다. 철 이온과 크롬 이온을 착색제로 사용하고 가열을 통해 확산을 수행하여 밝은 노란색 가닛을 주황색 노란색으로 개선하고, 코발트 이온을 착색제로 사용하면 밝은 노란색 가닛을 녹색 또는 황록색으로 개선할 수 있습니다.
확산 처리된 가넷의 식별 특성: 확산 처리 후 색상은 가닛의 표면에만 존재합니다. 표면 색상은 깊고 내부 색상은 연하며 표면과 균열에 집중되어 있습니다. 다시 자르거나 연마하면 확산된 색상이 눈에 띄지 않게 됩니다.
(3) 복합 처리
복합 처리는 가넷의 일반적인 최적화 방법입니다. 일반적인 합성 방법은 두 층의 석재를 사용합니다. 상층은 일반적으로 가넷이고 하층은 유리로, 가넷 탑 컴포지트 스톤이라고 합니다. 일반적인 합성석은 상단에 붉은 가넷이 있고 하단에 녹색 유리가 있으며, 천연 에메랄드를 모방하는 데 사용됩니다.
가넷 합성석의 주요 식별 특징은 "붉은 고리" 효과가 있는지 관찰하는 것입니다(그림 5-44). 관찰 방법은 끝이 뾰족한 보석을 흰색 배경에 놓고 점광원으로 비추는 것입니다. 원석의 허리 부분에 붉은 고리가 보이면 합성 원석으로 확인할 수 있습니다. 또한 합성석을 자세히 살펴보면 이음새가 보일 수 있으며 이음새 안에 기포가 있을 수도 있습니다.
섹션 VII 탄자나이트
탄자나이트의 광물학적 이름은 광물학에서 에피도트 그룹에 속하는 조이사이트입니다. 1962년 조지 크루치욱이 탄자나이트를 처음 발견했는데, 처음에는 주로 장식용 소재로 사용되었습니다. 1967년 탄자니아에서 청자색 투명한 결정을 발견한 후 점차 보석 분야에서 응용 분야를 찾았습니다. 이후 이 보석은 탄자니아의 원산지를 따서 탄자나이트라는 이름이 붙여졌습니다.
1. 탄자나이트의 보석학적 특성
탄자나이트는 수성 규산칼슘 알루미늄 규산염으로 Ca가 함유되어 있습니다.2Al3(SiO4)3(OH) 화학 성분으로 V, Cr, Mn과 같은 미량 원소를 함유하고 있습니다. V 원소는 격자의 41번 원소를 대체하여 탄자나이트에 청자색을 부여하며, Mn이 포함된 분홍색의 불투명한 품종은 망간 조이사이트라고 불립니다. 또한 불투명한 루비 및 블랙 혼블렌드와 공존하는 조이사이트의 입상 응집체는 "루비-조이사이트"로, 플라지오클라제와 공존하는 것은 "두샨 제이드"로 판매됩니다.
바나듐을 함유한 조이사이트는 사방정계 결정계로, 결정은 종종 c축을 따라 길어지고, 기둥 모양 또는 평행한 기둥 줄무늬가 나타나며 육각형에 가까운 단면을 갖습니다. 다른 종류의 조이사이트는 종종 세분화된 응집체로 나타나며, 갈색 톤의 녹색-파랑과 회색, 갈색, 노란색, 녹색, 연분홍색 등의 일반적인 색조를 띠기도 합니다. 열처리 후 갈색-녹색에서 회색-노란색을 제거하면 파란색과 청자색이 됩니다. 청색 조이사이트는 595nm의 강한 흡수 대역과 528nm의 약한 흡수 대역을 가지고 있습니다. 노란색 조이사이트는 455nm에서 흡수 스펙트럼 라인을 갖습니다(그림 5-45).
2. 탄자나이트의 최적화 처리 및 식별 방법
천연 탄자나이트는 매혹적인 청자색이 거의 나타나지 않는 다양한 색상으로 인해 인공적인 열처리를 하는 경우가 많습니다. 일반적인 방법으로는 저온 또는 중온 가열 후 촬영하는 방법이 있으며, 확산 처리는 덜 일반적입니다.
(1) 열처리
시중에 유통되는 보라색-파란색 탄자나이트 중 약 95%는 600-650°C에서 열처리를 거쳤습니다. 이 열처리 온도는 탄자나이트의 갈색, 노란색, 녹색을 파란색으로 바꿀 수 있습니다. 데이터 분석에 따르면 탄자나이트는 965°C에서 수분을 잃고 변성되어 내부 구조가 변하는 것으로 나타났습니다. 따라서 탄자나이트의 열처리 온도는 965℃ 이하에서 처리해야 탄자나이트의 안정적인 상 범위 내에서 구조 변화를 방지할 수 있습니다.
바나듐은 갈색 및 다른 유형의 조이사이트 결정에서는 3가인 반면 탄자나이트에서는 4가입니다. 중저온에서 가열하면 바나듐의 원자가 상태가 3가에서 4가로 변화하여 안정된 보라색-파란색을 띠게 됩니다. 그러나 녹색 보석 품질의 조이사이트는 일반적으로 열처리 없이 시장에서 바로 판매됩니다.
탄자나이트의 열처리 온도가 중저온 범위이기 때문에 탄자나이트의 내부 내포물 특성은 일반적으로 고온 처리된 커런덤에서 발견되는 일반적인 용융 결정 내포물 및 깨지고 구부러진 루틸 바늘과는 달리 매우 뚜렷한 변화를 보이지 않습니다. 또한 열처리 전후 탄자나이트의 적외선 및 라만 스펙트럼에는 큰 변화가 없어 처리되지 않은 천연 탄자나이트의 특성을 나타냅니다.
그러나 삼색성이 강하고 색상 차이가 큰 탄자나이트의 경우 가열 후 삼색성의 변화가 가장 두드러져 황록색-보라색-파란색에서 보라색-파란색으로 바뀝니다.
(2) 촬영 처리
촬영은 보석 최적화 처리의 물리적 변형 방법으로, 열 증발 또는 음극 스퍼터링을 사용하여 진공 상태에서 박막 재료를 증발 또는 스퍼터링하여 보석 표면에 얇은 층으로 증착하는 보석 최적화 처리의 처리입니다. 탄자나이트를 촬영하는 목적은 푸른 색조를 향상시키는 것입니다.
탄자나이트에 필름을 입히는 것은 열처리보다 훨씬 덜 일반적입니다. Shane F. McClure 등은 2008년에 코발트(Co), 아연(Zn), 주석(Sn) 등의 원소가 포함된 코팅 탄자나이트의 검출을 보고했고, Amy Cooper와 Nathan Renfro는 2014년에 티타늄(Ti) 원소가 포함된 촬영 탄자나이트에 대해 보고했습니다.
촬영 처리 후 탄자나이트의 식별 특성:
바디 컬러는 선명하지만 역동적이지 않고 색의 경계가 분명합니다;
촬영한 부위에 무지개색과 함께 강한 광택이 나타나며 치료 전후의 차이가 분명합니다;
표면 코팅이 벗겨져 가장자리가 마모되기 쉽습니다(그림 5-46);
재연마한 부분의 색상이 눈에 띄게 밝아집니다;
현미경으로 확대하면 표면에는 작은 구멍이 많고 혼란스러운 스크래치가 많이 있습니다;
X-선 형광 분광법 검사 결과 Ti 또는 Co와 같은 금속 원소의 함량이 비정상적으로 높습니다;
자외선-가시 분광 분석: 천연 청색 탄자나이트의 흡수 피크는 528nm와 595nm에 있는 반면, Ti 원소로 촬영한 탄자나이트는 천연 청색 탄자나이트의 528nm 흡수 대역이 없고 595nm의 흡수 대역이 620nm로 이동했습니다.
티타늄 코팅 샘플의 적외선 분광법에서는 다른 물질의 피크가 나타나지 않아 적외선 분광법으로 티타늄 코팅 탄자나이트를 식별할 수 없으며, 라만 분광기 및 다이아몬드 뷰는 티타늄 코팅 처리된 탄자나이트를 검출하는 데 적합하지 않습니다. 코팅된 탄자나이트는 장시간 초음파 세척 후 색이 바래질 수 있습니다.
(3) 확산 처리
보석 최적화에서 확산 처리는 색을 유발하는 이온을 보석에 침투시켜 탄자나이트의 보라색-파란색을 향상시켜 보석을 개선하는 일반적인 방법입니다. 그러나 이러한 최적화 처리는 탄자나이트에서 드물며, 2003년 뉴욕에서 진한 청자색 확산 처리된 탄자나이트가 발견되었습니다. 이 확산 처리 탄자나이트는 일반 확산 처리 보석과 달리 침지 관찰 시 "거미줄" 현상이 나타나지 않습니다. 그러나 전자 프로브와 같은 대형 장비를 사용하여 탄자나이트의 확산 처리 여부를 확인하기 위해 비정상적인 원소 함량을 검사할 수 있습니다.
섹션 VIII 장석
장석 광물은 다양한 기원의 암석에서 발견되며 지각 질량의 약 50%를 차지하며 가장 중요한 암석 형성 광물 중 하나입니다. 장석은 규산알루미늄 광물 그룹에 속합니다. 일반적인 화학식은 XAlSi로 표현할 수 있습니다.3O8여기서 X는 Na, Ca, k, Ba와 소량의 Li, Rb, Cs, Sr 등입니다. 는 이온 반경이 큰 1가 또는 2가 알칼리 금속 이온이며, Si는 AI로 대체될 수 있고 소량의 B, Ge, Pe, Ti 등은 대부분 이온 반경이 작은 4가 또는 3가 이온입니다. 는 대부분 이온 반경이 작은 4가 또는 3가 이온으로 대체할 수 있습니다.
1. 일반적인 장석 보석의 종류와 보석학적 특성
장석 광물 그룹은 다양하며 밝은 색, 높은 투명도, 균열이 없고 비교적 큰 것은 모두 보석으로 사용할 수 있습니다. 문스톤, 선스톤, 래브라도라이트와 같은 중요한 장석 보석은 특별한 광학 효과도 나타냅니다. 장석 보석은 자연에서 널리 발견됩니다. 장석을 확대하여 관찰하면 작은 고체 내포물, 쌍둥이 결정, 분열 내포물, 쌍둥이 패턴, 기액 내포물, 바늘 모양의 내포물 등을 볼 수 있습니다. 장석 보석의 주요 종류에는 월장석, 아마존석, 래브라도라이트, 선스톤 등이 있습니다.
(1) 월장석
월장석은 두 가지 성분으로 구성된 보석 광물로, 오르토클라제(KAISi)3O8) 및 알바이트(NaAlSi3O8), 층층이 겹쳐서 배열되어 있습니다. 일반적으로 무색에서 흰색으로 보이지만 적갈색, 녹색, 진한 갈색 및 기타 색상, 투명 또는 반투명, 일반적으로 파란색, 무색, 노란색 및 기타 무지개 빛깔을 띠며 특징적인 달빛 효과를 나타낼 수도 있습니다(그림 5-47).
월장석은 잘 발달된 분열을 보이며, 두 세트의 분열이 거의 수직으로 교차하여 "지네" 내포물, 지문 같은 내포물, 바늘 같은 내포물 등을 형성합니다. 특정 각도에서는 희미한 달빛과 비슷한 흰색에서 파란색에 이르는 발광 효과를 볼 수 있습니다. 이는 오르토클라제에 용해된 알바이트가 오르토클라제 결정 내에 배향되어 있고 두 장석의 층상 미세 결정이 평행하게 자라고 있기 때문입니다. 굴절률의 미세한 차이로 인해 가시광선 산란이 발생하여 물리적 광학 효과가 발생합니다. 절단면이 존재하면 간섭 또는 회절 현상이 동반될 수 있으며, 장석의 빛에 대한 결합 효과로 인해 장석 표면에 파란색 부유광이 생성됩니다.
(2) 아마존 나이트
아마존라이트 또는 "아마존 스톤"은 루비듐(Rb)을 함유한 미소광물입니다. 일반적인 색상은 녹색에서 청록색까지 다양하며, 보석의 표면은 절단면을 반영할 수 있습니다. 아마존석은 녹색에서 청록색으로 보이는 마이크로클라인의 변종입니다(그림 5-48).
아마존 나이트의 화학 성분은 KAISi입니다.3O8를 포함하며, Rb와 Cs를 포함하며, 일반적인 내용은 Rb2O는 1.4%-3.3% 및 Cs2O는 0.4%-0.6%입니다. 착색에 대한 한 가지 이론은 Rb 때문이라는 것입니다. 이와는 대조적으로, 구조에서 K를 대체하는 미량의 납이 구조적 결함을 일으켜 색 중심을 형성한다고 보는 견해도 있습니다. 아마존나이트는 일반적으로 투명에서 반투명까지 비교적 높은 투명도를 가지며, 종종 플라보오클라제 응집체 또는 중간 성장을 포함하여 녹색과 흰색 바둑판, 줄무늬 또는 얼룩덜룩한 패턴을 보이며 분절면에서 섬광이 보입니다. 장파장 자외선에서는 황록색 형광을 띠고 단파장에서는 반응이 없으며 X-레이에 장시간 노출된 후에는 약한 녹색을 띠게 됩니다.
(3) 선스톤
"태양석"이라고도 알려진 선스톤은 가장 중요한 종류의 장석으로, 일반적으로 황금빛 붉은색에서 적갈색에 이르는 다양한 색상으로 발견되며 일반적으로 반투명합니다. 태양석의 가장 전형적인 특징은 돌 내부의 거친 방향의 금속 광물 조각(예: 적철광 및 흑운모)으로 인해 발생하는 모험 현상이라고도 하는 태양석 효과입니다(그림 5-49). 원석이 회전함에 따라 빨간색 또는 황금빛 반사를 방출할 수 있습니다.
(4) 래브라도라이트
스펙트로라이트라고도 알려진 라브라도라이트의 화학 성분은 알바이트(NaAlSi3O7) 및 아노르타이트(CaAl2Si2O8), 배날사이트 그룹에 속합니다. 래브라도라이트의 가장 일반적인 식별 특징은 파란색과 스펙트럼 색상 변화 효과입니다(그림 5-50).
보석 샘플을 특정 각도로 회전하면 파란색, 녹색, 주황색, 노란색, 황금색, 노란색, 보라색, 빨간색 무지개 빛깔을 나타낼 수 있습니다. 무지개 빛깔의 원인은 플라지오클라제 쌍둥이 결정의 얇은 층 또는 플라지오클라제 내의 미세하고 벗겨진 적철광 내포물과 일부 바늘 모양의 내포물 사이의 빛이 간섭하여 플라지오클라제 내부에서 간섭을 일으키기 때문입니다. 바늘 모양의 내포물로 인해 플라기오클라제는 어둡게 보일 수 있으며 파란색 무지개 빛깔을 띠게 됩니다. 특정 방식으로 자르고 연마하면 때때로 캣츠아이 효과가 나타날 수 있습니다.
2. 장석 원석의 최적화 처리 및 식별 방법
장석 보석에는 종종 균열이나 골절이 있는데, 최적화 처리의 주된 목적은 이러한 균열을 감추어 보석의 구조를 더욱 견고하게 만들고 안정성을 향상시키는 것입니다. 일반적인 최적화 처리 방법에는 충전 및 코팅, 왁스 침지, 방사선 조사 및 확산이 포함됩니다.
(1) 채우기 및 촬영
월장석의 발달된 갈라짐으로 인해 특수한 층의 균열이 종종 형성되어 외관에 영향을 미칩니다. 무색 오일이나 레진을 사용하여 채운 다음 레진과 같은 필름 층을 표면에 도포합니다. 식별 방법은 균열에 형성된 간섭 색상이 특별한 반사를 일으키는지, 표면의 코팅 현상인지 확인합니다. 수지와 장석의 굴절률이 매우 가깝기 때문에 복굴절에서 특별한 현상이 발생하는지 확인해야 합니다. 다른 종류의 장석 원석 표면에 파란색 또는 검은색 필름을 코팅하여 무지개 빛깔을 내고, 확대하여 관찰하면 필름이 벗겨지는 것을 볼 수 있습니다. 이러한 처리 방법의 특성이 명확하다면 적외선 분광법을 사용하여 식별할 수 있습니다.
(2) 왁싱
균열이 많은 장석의 경우 무색 또는 유색 왁스로 표면 균열 간격을 채울 수 있습니다. 채워진 보석의 안정성은 일반적으로 평균이며 뜨거운 바늘로 프로빙하여 왁스 현상을 감지할 수 있으며 적외선 분광기를 사용하여 왁스의 성분을 측정할 수도 있습니다.
(3) 방사선 조사
화이트 마이크로클린은 방사선 조사 처리를 통해 파란색 아마존나이트로 변할 수 있습니다. 이러한 보석의 처리는 드물고 발견하기 어렵습니다.
(4) 확산
보석 품질의 적색 장석은 플라보오클라제 그룹에 속하며 최근 몇 년 동안 새로운 유형의 보석입니다. 색상은 종종 구리 및 철과 관련이 있습니다. 현재 대부분의 적색 장석은 구리와 철 성분이 확산된 고온 산화 조건에서 형성됩니다. 식별 특성으로는 구리 및 철 원소 함량이 높고 보석 표면에 고온 소결 흔적이 있는 것을 들 수 있습니다.
