水晶的人工合成水晶的人工合成和优化处理和优化处理

后勤部长

一、合成水晶

大约在1905年世界上第一颗水热法合成水晶诞生，70年代原苏联合成了黄晶和紫晶，至今全世界每年约有20吨彩色水晶被用于珠宝业，主要品种有合成无色水晶，合成紫晶、合成黄晶、另有少量 粉红色、绿色、蓝色及黄绿双色的合成水晶。

（一）合成水晶的鉴别特征

1、颜色

天然水晶没有蓝色和黄绿双色，极少见绿色，没有透明的粉红色。

2、平行的管状二相包裹体

合成水晶中的管状二相包裹体常常成群出现，并且大致地平行排列，尤其是管状体的头尾常常相当的整齐，往往是从种晶片上开始形成的并向外生长。

3、面包渣状的包裹体

面包渣状的包裹体也是合成水晶的典型特征，呈白色、粉末状，是微晶集合体，面包渣状包裹体一般较小，即使放大到80倍以上也难观察清楚其细节特征。

3、较为一致的光轴方向

这一特征是合成水晶磨制的珠链可能具有的特点。由于合成水晶是板状的晶体，在取材时易于形成按统一方向切割下料的情况。所以，如果在正交偏光镜下发现一条水晶珠链有相当数量的珠子具有相同的光轴方向，那么是合成水晶的可能性就极大。

4、红外光谱特征

如果找不到上述的一些特征，就得借助于红外光谱仪，合成水晶的红外光谱与天然水晶有微小的差异。天然水晶：3595cm－1和3484cm－1为特征吸收，合成水晶：3585cm－1和5200cm－1吸收明显为特征。

（二）合成紫晶的鉴定特征

水热法合成紫晶始于70年代，目前已大量地进入宝石市场。合成紫晶是在合成水晶的溶液中加Fe2O3和Fe（OH）3，使Fe进入石英晶格，合成出的晶体开始是无色，经过γ-射线的辐照处理后形成紫色。与天然紫晶比较，合成紫晶有下列的特点。

1、聚片双晶不发育

天然紫晶的聚片双晶比较发育，在正交偏光镜下常出现螺旋浆状的光轴图，而合成紫晶则很少出现这种情况，常见正常的牛眼状光轴图。

2、三角形的色斑

合成紫晶由于三角锥状的巴西双晶发育区能富集更多的Fe，故颜色较深，形成三角锥状的色区，即使在切磨后的宝石中也能够观察到。但如果合成紫晶的生长条件，控制得很好，能够消除这种现象。

3、面包屑状的包裹体和长管状的包裹体

合成紫晶有时也出现合成水晶中出现的这两种典型的包裹体。

4、红外光谱特征

天然紫晶：3545cm－1弱，合成紫晶：3545cm－1强。

（三）合成绿水晶和双色水晶

绿水晶是一种非常罕见的淡绿至苹果绿色的水晶，是紫晶经加热形成，这种紫晶最早于1950年发现于巴西Minas Gerais洲，后来在津巴布韦也发现了这种类型的紫晶。而在美国加洲发现了天然绿晶，在这个产地围绕一流纹岩体出现黄晶和绿晶到紫晶的分带，认为是流纹岩的热量使最靠近岩体的紫晶转变成黄晶和绿晶。据报导我国在90年代，在江苏东海也发现过绿水晶。

绿水晶的颜色归因于所含有的Fe2＋，合成水晶的试验也证实了这一点。并且，由于水晶晶格的不同方向对Fe2＋和Fe3＋具有选择性，故用特殊定向的种晶可合成出具有黄色与绿色分区的合成黄—绿水晶，这在自然界尚未见到。

二、水晶的优化处理

水晶的优化处理主要有热处理和辐照处理、染色处理。

（一）热处理

某些颜色不好的紫晶加热400～500℃可变成黄水晶或者过渡产品绿晶。加热处理的黄水晶可具色带（加热过程色带保留），没有多色性。这种热处理已被人们所接受。

另一种加热处理的产品是紫黄晶。紫色和黄色形成各自的色斑或色块，往往没有明显的界线，有时也形成明显的与菱面体生长区相关的色区。天然的紫黄晶只产于玻利维亚，但这种颜色特征可用紫晶（或合成紫晶），经过加热处理来实现，处理紫黄晶与天然的尚无法加以区别。

（二）辐照处理

用于无色水晶变成烟晶，无色水晶辐射变成深棕色、黑色，再经过热处理减色，形成烟晶。这种处理很难鉴别。

（三）染色处理

水晶加加热后，快速冷却，产生很多裂纹，再放到有染料中染色。染色水晶有明显的碎裂纹和集中在裂隙中的颜色。

（四）镀膜处理

在表面上用真空镀膜工艺镀上彩色的薄膜，这种处理品有典型的晕彩效应。

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